아낌없이 주는 나무

1. 변압기 용량 산정

 ▣ 그림과 같이 부하가 A, B, C에 시설될 경우, 이것에 공급할 변압기 Tr의 용량을 계산하여

     표준용량으로 결정하시오. 단, 부등률은 1.1, 부하역률은 80[%]로 한다.

【답안작성】

2. 역률개선용 콘데서 용량산정

 ▣ 역률 80[%], 500[kVA]의 부하를 가지는 변압설비에 150[kVA]의 콘덴서를 설치해서

     역률을 개선하는 경우 변압기에 걸리는 부하는 몇 [kVA]인지 계산하시오.

3. 배전선 전압강하

 ▣ 그림과 같은 3상 배전선이 있다. 변전소(A점)의 전압은 3,300[V], 중간(B) 지점의

     부하는 50[A], 역률 0.8(지상), 말단 (C점)의 부하는 50[A], 역률 0.8이다. AB 사이의

     길이는 2 [㎞], BC 사이의 길이는 4 [㎞]이고, 선로의 ㎞당 임피던스는 저항 0.9[Ω],

     리액턴스 0.4[Ω] 이다.

  (1) 이 경우의 B점, C점의 전압은 ?

  (2) C점에 전력용 콘덴서를 설치하여 진상전류 40[A]를 흘릴 때 B점, C점 전압은 ?

  (3) 전력용 콘덴서 설치하기 전과 후의 전력손실을 구하시오.

【답안작성】

  (1) 이 경우의 B점, C점의 전압은 ?

  (2) C점에 전력용 콘덴서를 설치하여 진상전류 40[A]를 흘릴 때 B점, C점 전압은 ?

  (3) 전력용 콘덴서 설치하기 전과 후의 전력손실을 구하시오.

4. 접지저항 산정 : 콜라우시 브리지

 ▣ 3개의 접지판 상호간의 저항을 측정한 값이 그림과 같다면 G3의 접지저항값은

     몇 [Ω]이 되겠는가 ?

  [답안작성]

5. Y-△ 배기팬 모터(Motor) 시퀀스 결선도 및 조작회로

 ▣ 다음 결선도는 수동 및 자동 (하루 중 설정시간 동안 운전) Y-△ 배기팬 MOTOR 결선도 및 조작회로이다.

     다음 각 물음에 답하시오.

(1) ①, ② 부분의 누락 회로를 완성하시오.

(2) ③, ④, ⑤ 의 미완성 부분의 접점을 그리고 그 접점기호를 표기하시오.

(3) 다음 접점 명칭을 쓰시오.

(4) Time chart를 완성하시오.

【답안작성】

(1) ①, ② 부분의 누락 회로를 완성하시오.

(2) ③, ④, ⑤ 의 미완성 부분의 접점을 그리고 그 접점기호를 표기하시오.

(3) 다음 접점 명칭을 쓰시오.

(4) Time chart를 완성하시오.

【해설】

 ▣ 동작설명

  ① 수동운전

    ⊙ 스위치를 Main 에 놓고 ON 버튼을 누르면 전동기는 Y결선 기동을 하고

        타이머 TM에 의해 △결선 운전을 한다.

        OFF 버튼을 누르면 전동기는 정지한다.

        수동운전은 T1(24시간 타이머)의 설정시간에 관계없다.

  ② 자동운전

    ⊙ 스위치를 AUTO에 놓으면 전동기는 Y결선 기동을 하고

       타이머 TM에 의해 △결선 운전을 한다.

       이 때 T1(24시간 타이머)에 의해 정해진 설정시간 동안 운전한다.

6. 변류기 2차측 개방금지

  ▣ 사용중의 변류기 2차측을 개로하면 변류기에는 어떤 현상이 발생하는지 원인과 결과를 쓰시오.

  [답안작성] 변류기 1차측 부하전류가 모두 여자전류가 되어 변류기 2차측에 고전압을

                유기하여 변류기의 절연을 파괴할 수 있다.

【해설】

 ▣ 계기용 변성기의 퓨즈 설치

  ① CT 2차 회로 퓨즈 사용금지

      통전 중 CT 2차측을 개방하면, CT 1차측 부하전류가 모두 여자전류가 되어 CT 2차측에

      고압을 유기하여 CT의 절연을 파괴할 수 있다. 따라서 CT 2차 회로는 퓨즈를 사용하지 않는다.

  ② PT 1차측, 2차측 퓨즈 설치

     PT 1차측, 2차측에는 사고 파급을 방지하기 위하여 퓨즈를 설치한다.

      ⊙ PT 1차측 : PT의 고장이 선로 측으로 파급되는 것을 방지

      ⊙ PT 2차측 : 2차측의 사고 등으로 부터 PT를 보호

7. 다이오드와 트랜지스터 시퀀스 회로

  ▣ 그림은 3개의 접점 A, B, C 가운데 둘 이상이 ON 되었을 때, RL이 동작하는 회로이다.

      다음 물음에 답하여라.

(1) 회로에서 점선 안의 내부회로를 다이오드 소자를 이용하여 올바르게 연결하시오.

(2) 진리표를 완성하시오.

(3) X의 논리식을 세우고 간략화하시오.

8. 접지저항과 접촉전압

  ▣ 그림과 같은 회로에서 단상 105[V] 전동기의 전압측 리드선과 전동기 외함 사이가

      완전히 지락되었다. 변압기의 저압측 한 단자 접지공사로써 접지 저항값이 20[Ω],

      전동기 외함의 저항은 접지저항이 30[Ω]이라 한다. 변압기 및 선로의 임피던스를

      무시한 경우에 전동기 외함에 접촉한 사람에게 위험을 줄 대지전압은 얼마가 되겠는가 ?

【답안작성】

9. 예비전원 축전지 용량

  ▣ 예비전원으로 사용되는 축전지에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

(1) 그림과 같은 부하특성을 갖는 축전지를 사용할 때 보수율이 0.8, 최저 축전지 온도

    5[℃], 허용 최저 전압이 90[V]일 때 몇 [Ah]이상인 축전지를 선정하여야 하는가 ?

    단, K1 =1.15, K2 = 0.91, I1 = 50[A], I2 = 40[A]이고 셀당 전압은 1.06[V/cell] 이다.

(2) 축전지의 과방전 및 방치상태, 가벼운 설페이션(Sulfation) 현상 등이 생겼을 때 기능

     회복을 위하여 실시하는 충전방식은 무엇인가 ? 균등충전

(3) 연축전지와 알칼리 축전지의 공칭전압은 각각 몇 [V]인가 ?

    연축전지 : 2.0[V/cell] 알칼리축전지 : 1.2 [V/cell]

(4) 축전지 설비를 하려고 한다. 그 구성요소를 크게 4가지로 구분하시오.

   ① 축전지    ② 충전장치    ③ 보안장치    ④ 제어장치

[해설]

 ▣ 송변전 기술용어 해설 (한국전력공사)

   ① 균등충전

     개개의 축전지를 균등하게 하기 위하여 정기적으로 행하는 일종의 과충전을 균등충전

     또는 균압충전이라 한다.

   ② 설페이션 (Sulfation)

     극판이 백색으로 변하는 동시에 내부저항이 대단히 증가하여 충전에 있어서 전해액의

     온도상승이 많고 비중상승이 낮으며 가스 발생이 심하다. 설페이션이 일어났을 때의

     대책으로 가벼운 경우는 과충전을 하고 심한 경우는 희류산 또는 중성 유산염 중에서

     장시간 충전하면 제거할 수 있다.

  ③ 회복충전

     정전류 충전법에 의하여 전류 40~50시간 충전시킨 후 방전시키고, 다시 충전시킨 후

     방전시킨다. 이와 같은 동작을 여러 번 반복하게 되면 본래의 출력용량을 회복하게

     되는 충전방법을 말한다.

10. 부하율

 ▣ 부하율에 대하여 설명하고 부하율이 적다는 것은 무엇을 의미하는지 2가지만 쓰시오.

   (1) 부하율 : 어떤 기간 중 부하의 변동 정도를 나타내는 것으로서

       부하율 = 평균수요전력 / 최대수요전력 × 100[%]로 나타낸다.

  (2) 부하율이 작다는 의미

    ① 공급설비가 효율적으로 사용되지 못한다.

    ② 평균수요전력과 최대수요전력과의 차가 크므로 부하설비의 가동률이 저하된다.

11. 정류기

  ▣ 그림의 단상 전파 정류회로에서 교류측 공급전압 628 sin 314 t [V] 직류측 부하

      저항이 20[Ω]이다. 물음에 답하시오.

(1) 직류 부하전압의 평균값은 ?

  ▣ 위 회로는 다이오드 2개로 단상 교류(+), (-) 모두를 정류하므로 단상 전파 정류회로이다.

(2) 직류 부하전류의 평균값은 ?

(3) 교류전류 실효값은 ?

12. 단상 유도 전동기

 ▣ 단상 유도 전동기에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

 (1) 기동방식을 4가지만 쓰시오.

    ① 반발기동형    ② 콘덴서 기동형    ③ 분상기동형    ④ 세이딩 코일형

 (2) 분상기동형 단상 유도전동기의 회전방향을 바꾸려면 어떻게 하면 되는가 ? 

     기동권선의 접속을 반대로 바꾸어 준다.

 (3) 단상 유도 전동기의 절연을 E종 절연물로 하였을 경우 허용 최고 온도는 몇 [℃] 인가 ?  120 [℃]

13. 설비 불평형률

  ▣ 불평형 부하의 제한에 관련된 다음 물음에 답하시오.

 (1) 저압, 고압 및 특고압 수전의 3상3선식 또는 3상 4선식에서 불평형 부하의 한도는

     단상 접속부하로 계산하여 설비 불평형률을 몇 [%] 이하로 하는 것을 원칙으로 하는가 ? 30[%] 이하

 (2) "(1)" 항 문제의 제한 원칙에 따르지 않아도 되는 경우 2가지만 쓰시오.

   ① 저압수전에서 전용변압기로 수전하는 경우

   ② 고압 및 특고압 수전에서 100[kVA]이하의 단상부하인 경우

  <기타>

   ③ 고압 및 특고압 수전에서 단상 부하용량의 최대와 최소의 차가 100[kVA] 이하인 경우

   ④ 특고압 수전에서 100[kVA, kW] 이하의 단상 변압기 2대로 역V결선하는 경우

(3) 부하설비가 그림과 같을 때 설비 불평형률은 몇 [%]인가 ? 단, ⓗ는 전열기 부하, ⓜ 은 전동기 부하이다.

 ※ 전동기 부하를 피상전력으로 주어졌으므로 단순 합계 하면 된다.

14. 태양광 발전 장단점

 ▣ 태양광 발전의 장단점은 무엇인가 ? 장점 4가지, 단점 2가지를 쓰시오.

  [장점]

  ① 에너지원이 청정 영구적이다.                   ② 필요한 장소에서 필요한 발전량 발전 가능

  ③ 유지보수가 용이하고 무인화가 가능하다.    ④ 확산광(산란광)도 이용할 수 있다.

 [단점]

  ① 에너지 밀도가 낮고 큰 설치면적이 필요하다.

  ② 비가 오거나 흐린 날씨에는 발전 능력이 저하된다.

  <그 외>

  ③ 전력생산량이 지역의 일사량에 의존 ④ 설치장소가 한정적이며 고가이다.

15. 플리커 현상 경감 대책

  ▣ TV나 형광등과 같은 전기제품에서 깜빡거림 현상을 플리커 현상이라 하는데 이 플리커

      현상을 경감시키기 위한 전원측과 수용가 측에서의 대책을 각각 3개씩 쓰시오.

 (1) 전원측 대책

   ① 전용계통에서 공급한다.    ② 단락용량이 큰 계통에서 공급한다.

   ③ 전용변압기로 공급한다.

 (2) 수용가측 대책

  ① 전원계통의 리액터분을 보상하는 방법      ② 전압강하를 보상하는 방법

  ③ 부하의 무효전력 변동분을 보상하는 방법

16. 주상 변압기 사용탭 조정

  ▣ 주상변압기의 고압측의 사용탭이 6,600[V]인 때 저압측의 전압이 95[V]였다.

      저압측의 전압을 약 100[V]로 유지하기 위해서는 고압측의 사용탭은 얼마로 하여야 하는가?

      단, 변압기의 정격전압은 6,600/105[V] 이다.

【문제풀이】

  ▣ 변압기 1차측에 공급되는 전압을 일정하고 2차측 권선은 고정되어 있으므로 E1, N2는

      불변이며 조정할 수 있는 것은 변압기 1차측 권선수와 1차측 권선수가 N1변하면 2차측

      전압 E2가 변화하게 되는데 1차측 권선수와 2차측 전압은 반비례 관계에 있다.

[해설]

 ▣ 탭전압 조정 : 1차 전압이 일정하게 가해진 상태에서 1차측 권수비를 조정함으로써 2차측 전압을 조정

  ⊙ 1차측 탭을 높이면 2차측 탭 전압이 감소

      1차측 탭을 낮추면 2차측 탭 전압이 상승, 1차측 탭과 2차측 탭전압은 반비례

 ▣ 주상 변압기의 표준 Tap 전압

   ⊙ 22.9[kV]  :  1천 단위 증감      19,900    20,900     21,900     22,900      23,900

   ⊙ 6.6 [kV]  :  3백 단위 증감        5,700      6,000      6,300       6,600        6,900

   ⊙ 3.3 [kV]  :  150단위 증감         2,850      3,000      3,150       3,300        3,450

17. 몰드변압기 장점

 ▣ 유입변압기와 비교한 몰드변압기의 장점 5가지를 쓰시오.

  ① 난연성(자기소화성) 우수       ② 절연에 대한 신뢰도가 높다.

  ③ 소형경량화 가능                  ④ 내습성, 내진성이 양호하다.

  ⑤ 유입변압기에 비해 유지보수, 점검이 용이

 <단점>

  ① 가격이 고가이다.   ② 내전압이 낮아 서지에 대한 대책 필요

18. 차단기 정격용량

  ▣ 수전전압 6,600[V], 가공 전선로의 %임피던스가 58.5[%]일 때, 수전점의 3상 단락

      전류가 7,000[A]인 경우 기준용량을 구하고, 수전용 차단기의 차단용량을 선정하시오.

      차단기의 정격용량 [MVA]

    (1) 기준용량     (2) 차단용량

【답안작성】

19. 과전류의 종류

  ▣ 일반용 전기설비 및 자가용전기설비에 있어서의 과전류(過電流) 종류 2가지와 각각에

      대한 용어의 정의를 쓰시오.

   ① 과부하 전류 : 전기적인 고장없이 회로에 발생한 과전류

   ② 단락전류 : 정상 운전상태에서 전위차가 있는 충전된 도체 사이에 임피던스가 0인 고장에 기인한 전류

[해설]

  ▣ 감전 및 과전류 보호 설계방법에 관한 기술지침 - 용어의 정의

20. 피뢰기의 공칭 방전전류

  ▣ 피뢰기에 흐르는 공칭방전전류는 변전소의 차폐유무와 그 지방의 연간 뇌우(雷雨) 발생

      일수와 관계되나 모든 요소를 고려한 일반적인 시설장소별 적용할 피뢰기의 공칭방전 전류를 쓰시오.

  ▣ 내선규정 제3250절 피뢰기

주) 전압 22.9[kV-Y] 이하 (22[kV] 비접지 제외)의 배전선로에서 수전하는 설비의

피뢰기 공칭방전전류는 일반적으로 2,500[A]의 것을 적용한다.

1. 154[kV] 수전설비 결선도

 ▣ 도면은 154[kV]를 수전하는 어느 공장의 수전설비에 대한 단선도이다. 이 단선도를

     보고 다음 각 물음에 답하시오.

(1) ~ (8) ① ~ ⑧ 에 설치되어야 할 기기의 심벌을 그리고 그 명칭을 쓰시오.

  ※ 위와 같이 기기를 그려 결선도를 완성하면 다음과 같다.

2. 리액터 시동 정지 시퀀스 제어

 ▣ 답안지의 그림은 리액터 시동 정지 시퀀스 제어의 미완성 회로도면이다. 이 도면을

     이용하여 다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 미완성 부분의 다음 회로를 완성하시오.

   ① 리액터 단락용 전자접촉기 MCD와 주회로를 완성하시오.

   ② PB-ON 스위치를 투입하였을 때 자기유지가 될 수 있는 회로를 구성하시오.

   ③ 전동기 운전용 램프 RL과 정지용 램프 GL 회로를 구성하시오.

  (2) 직입 기동시의 기동전류가 정격전류의 6배가 흐르는 전동기를 80[%] 탭에서 리액터

      기동한 경우의 기동전류는 정격전류의 약 몇 배 정도가 되는가 ?

  (3) 직입 기동시의 기동토크가 정격토크의 2배였다고 하면 80[%] 탭에서 리액터 기동한

      경우의 기동토크는 정격토크의 약 몇 배로 되는가 ?

【답안작성】

 (1) 미완성 부분의 다음 회로를 완성하시오.

   ① 리액터 단락용 전자접촉기 MCD와 주회로를 완성하시오.

   ② PB-ON 스위치를 투입하였을 때 자기유지가 될 수 있는 회로를 구성하시오.

   ③ 전동기 운전용 램프 RL과 정지용 램프 GL 회로를 구성하시오.

(2) 직입 기동시의 기동전류가 정격전류의 6배가 흐르는 전동기를 80[%] 탭에서 리액터

    기동한 경우의 기동전류는 정격전류의 약 몇 배 정도가 되는가 ?

 ▣ 기동전류는 전압에 비례한다. 전전압에서 기동전류가 정격전류의 6배가 흐르므로

      80[%] 탭 전압에서 기동전류 Is = 0.8 × 6 In = 4.8 In 답 : 4.8배

(3) 직입 기동시의 기동토크가 정격토크의 2배였다고 하면 80[%] 탭에서 리액터 기동한

    경우의 기동토크는 정격토크의 약 몇 배로 되는가 ?

 ▣ 동기전동기 τ ∝ V (기동토크는 전압에 정비례)

     유도전동기 τ ∝ V2 (기동토크는 전압의 제곱에 비례)

    ∴ 기동토크 τ = 0.82 × 2 τ = 1.28 τ 정답 : 1.28배

3. 저압전로 개폐기

 ▣ 저압전로 중에 개폐기를 시설하는 경우에는 부하용량에 적합한 크기의 개폐기를

     각 극에 시설하여야 한다. 그러나 분기 개폐기에는 생략하여도 되는 경우가 있다.

     다음 도면에서 생략하여도 되는 부분은 어느 개소인지를 모두 지적(영문표기)하시오.

[답안작성]

 ▣ 중성선, 접지측 전선에 접속된 분기회로의 개폐기는 생략가능하다.

        (1) E, H, I         (2) D, F

[해설]

 ▣ KEC 212.6.1 저압전로 중의 개폐기의 시설

  1. 저압전로중에 개폐기를 시설하는 경우(이 규정에서 개폐기를 시설하도록 정하는 경우에

      한한다)에는 그 곳의 각극에 설치하여야 한다.

  2. 사용전압이 다른 개폐기는 상호 식별이 용이하도록 시설하여야 한다.

▣ KEC 212.6.2 저압 옥내전로 인입구에서의 개폐기의 시설

 1. 저압옥내전로 (KEC에서 규정하는 화약류 저장소에 시설하는 것을 제외한다. 이하 같

    다)에는 인입구에 가까운 곳으로서 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 개폐기 (개폐기의 용량이

    큰 경우는 적정 회로로 분할하여 각 회로별로 개폐기를 시설할 수 있다. 이 경우에 각 회

    로별 개폐기는 집합하여 시설하여야 한다)를 각 극에 시설하여야 한다.

 2. 사용전압이 400[V] 이하인 옥내 전로로서 다른 옥내전로(정격전류 16A 이하인 과전류

     차단기 또는 정격전류가 16A를 초과하고 20A 이하인 배선차단기로 보호되고 있는

     것에 한한다)에 접속하는 길이 15[m] 이하의 전로에서 전기를 공급받는 것은 제1의

      규정에 의하지 아니할 수 있다.

 3. 저압 옥내전로에 접속하는 전원측의 전로(그 전로에 가공 부분 또는 옥상 부분이 있는

    경우에는 그 가공 부분 또는 옥상부분 보다 부하측에 있는 부분에 한한다)의 그 저압

    옥내 전로의 인입구에 가까운 곳에 전용의 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 곳의 각 극에

    시설하는 경우에는 제1의 규정에 의하지 아니할 수 있다.

▣ 내선규정 1465-2 개폐기의 시설

 변압기의 중성선 또는 접지측 전선에 접속하는 분기회로의 경우에는 개폐기를 생략할 수 있다.

4. 적외선 전구

 ▣ 적외선 전구에 대하여 다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 주로 어떤 용도에 사용되는가 ? 적외선에 의한 가열 및 건조 (표면 가열)

  (2) 주로 몇 [W] 정도의 크기로 사용되는가 ? 25[W]

  (3) 효율은 몇 [%] 정도 되는가 ? 75[%]

  (4) 필라멘트의 온도는 절대온도로 몇 [˚K] 정도 되는가 ? 2,500[˚K]

  (5) 적외선 전구에서 가장 많이 나오는 빛의 파장은 몇 [μm]인가 ? 1~3[μm]

5. 배광곡선 및 수평면 조도

 ▣ 그림과 같은 배광곡선을 갖는 반사갓형 수은등 400[W] (22,000[lm])을 사용할 경우

    기구 직하 7[m] 점으로 부터 수평으로 5[m] 떨어진 점의 수평면 조도를 구하시오.

    단, cos-1 0.814 = 35.5˚, cos-1 0.707 = 45˚, cos-1 0.583 = 54.3˚ 이다.

【문제풀이】

<사전에 숙지해야 할 사항>

 ▣ 배광곡선은 조명기구의 직하점을 기준선으로 하여 조명체와 조명기구간에 이루는 각도에

     따른 광도분포를 나타낸 곡선을 말한다.

  ⊙ 배광곡선의 분포는 cos 곡선의 분포를 이룬다. 조명기구 직하에서는 즉 각도가 0˚일 때는

      광도값에 1을 곱해주고 조명기구와 조명체의 각도가 90˚일 때는 광도값에 0을 곱해 준다.

 ▣ 수평면 조도는 수평면에 법선 즉 직각으로 입사하는 빛의 양을 나타낸다.

 ▣ 수직면 조도는 수직면에 법선 즉 직각으로 입사하는 빛의 양을 나타낸다.

 ▣ 조도는 광도에 비례하고 거리에는 역제곱의 법칙이 작용한다.

[답안작성]

 ① 수평면 조도를 구하기 위한 사전작업으로 피조체에 입사하는 광도를 구하기 위하여

     광원과 피조체간의 광원입사각을 구하며 입사각은 cos값을 활용하여 구한다.

 ② 배광곡선에서 각도 35.5˚ 에 대한 광도는 약 280 [cd/1,000 [lm]]임을 알 수 있다.

     이제 해당 지점에 대한 광도를 구해 보자.

 ③ 이제 해당 점의 광도를 구했으니 수평면조도를 구해 보자.

【 해설 】

 ▣ 배광곡선을 이용한 수평면 조도를 구하는 방법에 대해 알아보자.

   ⊙ 배광곡선은 광원의 직하 수직선과 조도체가 이루는 각도에 따른 광도분포를 나타낸다.

   ⊙ 각도에 따라 광도분포가 달라지므로 광도를 구하기 위해서는 먼저 광원의 직하 수직선과

       조도체가 이루는 각도를 먼저 구해야 하는데 이때 cos값을 이용하여 구한다.

 ▣ 해당 지점의 광도를 구하면 조도는 광도와 비례하고 거리역제곱의 법칙을 이용하여

     구하며 수평면 조도는 수평면의 법선 즉, 수평면에 직각으로 입사하는 광속을 구하는

     것이므로 cos값을 곱해준다.

6. 유입변압기와 몰드변압기의 비교

 ▣ 다음은 유입변압기와 몰드형 변압기를 비교하였을 때 몰드형 변압기의 장점(5가지)와

     단점 (2가지)를 쓰시오.

 (1) 장점

  ① 난연성 우수

  ② 절연신뢰성 향상

  ③ 소형, 경량화 가능

  ④ 내습성 및 내진성이 양호

  ⑤ 유입변압기에 비해 보수점검이 용이

 (2) 단점

  ① 가격이 고가

  ② 내전압이 낮아 서지에 대한 대책이 필요

7. 2단 강압방식의 수전에서 변전설비 단선 계통도

 ▣ 주변압기에서 부터 각 부하에 이르는 변전설비의 단선 계통도를 간단히 그리시오.

[해설] 변압기 용량[kVA]

   ▣ 3, 5, 7.5, 10, 15, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000

8. 특고압 수전설비

 ▣ 3상 4선식 22.9[kV] 수전설비 결선도이다. ① ~ ⑩번 까지 표준심벌을 사용하여 도면을

     완성하고 표의 빈칸 ② ~ ⑨ 에 알맞은 내용을 쓰시오.

【 답안작성 】

 (1) 표준결선도

 (2) 기능 설명

9. 3상 유도전동기 MCC반

 ▣ 그림과 같이 3상 농형 유도전동기 4대가 있다. 이에 대한 MCC반을 구성하고자 할 때

     다음 각 물음에 답하시오.

(1) MCC(Motor Control Center)의 기기 구성에 대한 대표적인 장치를 3가지만 쓰시오.

   ① 기동장치      ② 제어 및 보호장치     ④ 차단장치

(2) 전동기 기동방식을 기기의 수명과 경제적인 면을 고려한다면 어떤 방식이 적합한가 ?

    ▣ 기동보상기법

(3) 콘덴서 설치시 제5고조파를 제거하고자 한다. 그 대책에 대하여 쓰시오.

    ▣ 콘덴서 용량의 이론상 4%, 실제상 6% 정도의 직렬 리액터를 설치한다.

(4) 차단기는 보호계전기의 4가지 요소에 의해 동작되도록 하는데 그 4가지를 쓰시오.

  ① 단일 전류요소    ② 단일 전압요소    ③ 전압전류 요소   ④ 2전류요소

10. 전력계통의 절연협조

 ▣ 전력계통의 절연협조에 대하여 그 의미를 상세히 설명하고 관련 기기에 대한 기준 충격

     절연강도를 비교하여 절연협조가 어떻게 되어야 하는지를 설명하시오. 단, 관련기기는

     선로애자, 결합콘덴서, 피뢰기, 변압기에 대하여 비교하시오.

 [답안작성]

  ▣ 절연협조

   ⊙ 계통내의 각 기기, 기구 및 애자 등의 상호간에 적정한 절연강도를 지니게 함으로써

       계통설계를 합리적, 경제적으로 할 수 있게 한 것을 절연협조라 한다.

  ▣ 절연강도의 크기 순

   ⊙ 선로애자 > 결합콘덴서 > 변압기 > 피뢰기

11. 고조파 전류 억제 대책

  ▣ 고조파 전류는 각종 선로나 간선에 에너지 절약기기나 무정전전원장치 등이 증가하면서

      선로에 발생하여 전원의 질을 떨어뜨리고 과열 및 이상상태를 발생시키는 원인이 되고 있다.

      고조파 전류를 방지하기 위한 대책 3가지만 쓰시오.

 【 답안작성 】

  ① 전력변환장치의 펄스수를 크게 한다.

  ② 고조파 필터를 사용하여 제거한다.

  ③ 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 설치한다.

 [해설]

  ▣ 고조파 발생원인

   ① 변압기, 전동기 등의 여자전류

   ② 컨버터, 인버터, 쵸퍼 등 전력변환장치

   ③ 전기로, 아크로

   ④ 전기용접기

   ⑤ 전력전자 응용기기 (컴퓨터, 전동기 구동장치 등)

  ▣ 고조파 경감 대책

   ① 전력변환장치의 펄스수를 크게 한다.

   ② 고조파 필터를 사용하여 제거한다.

   ③ 전력용 콘덴서에는 직렬리액터를 설치한다.

   ④ 선로의 코로나 방지를 위해 복도체, 다도체를 사용한다.

   ⑤ 변압기에는 △결선을 사용하여 고조파를 제거한다.

   ⑥ 고조파 발생기기와 충분한 이격거리를 확보 및 차폐케이블을 사용한다.

   ⑦ 고조파 발생기기와 접지를 분리한다.

11. 피뢰기의 공칭 방전전류

 ▣ 피뢰기에 흐르는 정격방전전류는 변전소의 차폐유무와 그 지방의 연간 뇌우(雷雨) 발생

     일수와 관계되나 모든 요소를 고려한 일반적인 시설장소별 적용할 피뢰기의 공칭방전

     전류를 쓰시오

12. 펌프용 유도전동기의 수동 및 자동 절환 운전회로

 ▣ 다음은 펌프용 유도전동기의 수동 및 자동절환 운전회로도이다. 그림에서 ① ~ ⑦의

     기기의 명칭을 쓰시오.

【 답안작성 】

 ① 열동계전기   ② 플로우트 스위치 또는 Level 스위치   ③ 자기유지 a접점

 ④ 푸시버튼 스위치 (ON)   ⑤ 푸시버튼스위치 (OFF)

 ⑥ 열동계전기 순시동작 수동복귀 b접점   ⑦ 수동 및 자동 전환 스위치

13. 변압기 △-△ 결선방식의 장단점

 ▣ 변압기의 △-△ 결선 방식의 장점과 단점을 3가지씩 쓰시오.

  (1) 장점

   ① 제3고조파 전류가 △결선내를 순환하므로 정현파 교류 전압을 유기하여 기전력의 파형이

       왜곡되지 않는다.

   ② 1대가 고장나면 나머지 2대로 V결선하여 사용할 수 있다.

   ③ 각 변압기의 상전류가 선전류의 1/√3이 되어 대전류에 적합하다.

  (2) 단점

   ① 중성점을 접지할 수 없으므로 지락사고의 검출이 곤란하다.

   ② 권수비가 다른 변압기를 결선하면 순환전류가 흐른다.

   ③ 각 상의 임피던스가 다를 경우 3상 부하가 평형이 되어도 변압기의 부하전류는 불평형이 된다.

14. 변압기 회로의 단위법(Pu) 구하는 과정

 ▣ 변압기가 있는 회로에서 전류 I1, I2를 단위법(pu)으로 구하는 과정이다. 다음 조건을

     이용하여 풀이과정의 (①~⑪) 안에 알맞은 내용을 쓰시오.

[조건]

  ① 단상발전기의 정격전압과 용량은 각각 10∠0˚ [kV]이고 pu 임피던스 Z=j0.8[pu]

  ② 변압기의 변압비는 5:1이고 정격용량 100[kVA] 기준으로 %임피던스는 j12[%]이고

      부하 임피던스는 ZL = j120[Ω]

【풀이과정】

 (1) 변압기 1차측의 전압 및 용량의 기준값을 10[kV], 100[kVA]로 하면 2차측의 전압

      기준값은 ( ① [kV])로 된다.

 (2) 그러므로 변압기 1, 2차측의 전압 pu 값은 각각 V1pu = (② [pu]), V2pu =( ③

     [pu] ) 이다.

 (3) 변압기 1,2차측 전류의 기준값은 각각 I1b = (④ [A]), I2b = (⑤ [A] )이다.

 (4) 변압기의 2차측 회로의 임피던스 기준값 Z2b = (⑥ [Ω] )이므로

      부하의 임피던스 단위값 ZLpu = (⑦ [pu] )로 되므로

      회로 전체의 임피던스 단위값 Zpu = ZGpu + ZTpu + ZLpu = (⑧ [pu]) 이다.

 (5) 전류의 단위값은 I1pu = I2pu = (⑨ [pu]) 로 되므로

 (6) 회로의 실제 전류 I1= ( ⑩ [A]), I2 = ( ⑪ [A])

  [문제 풀이]

(1) 변압기 1차측의 전압 및 용량의 기준값을 10[kV], 100[kVA]로 하면 2차측의 전압

    기준값은 ( ① 2 [kV])로 된다.

(2) 그러므로 변압기 1, 2차측의 전압 pu 값은 각각 V1pu = (② 1 [pu]), V2pu =( ③

    1 [pu] ) 이다.

(3) 변압기 1,2차측 전류의 기준값은 각각 I1b = (④ 10 [A]), I2b = (⑤ 50[A] )이다.

(4) 변압기의 2차측 회로의 임피던스 기준값 Z2b = (⑥ 40 [Ω] )이므로

부하의 임피던스 단위값 ZLpu = (⑦ 3 [pu] )로 되므로

회로 전체의 임피던스 단위값 Zpu = ZGpu + ZTpu + ZLpu = (⑧ 3.92 [pu]) 이다.

(5) 전류의 단위값은 I1pu = I2pu = (⑨ 0.26 [pu]) 로 되므로

(6) 회로의 실제 전류 I1= ( ⑩ 2.6 [A]), I2 = ( ⑪ 13 [A])