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전기기사 실기 2024년 2회 기출유형문제
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문제 1
다음 설명에 해당하는 기기의 명칭을 쓰시오.

(1) 가공 배전선로 사고는 대부분 조류·수목 접촉, 강풍·낙뢰에 의한 플래시오버이다. 사고 시 고장구간을 차단해 아크를 끈 뒤 곧바로 재투입하는 개폐장치.

(2) 책임분계점에서 보수·점검 시 전로를 개폐하는 기기로, 개방은 무부하 상태에서 한다.
정답 및 해설
(1) 리클로저(R/C)

(2) 선로개폐기(LS)
문제 2
KEC 용어 정의의 빈칸을 채우시오.

· PEN 도체 : ( ① ) 회로의 ( ② ) 겸용보호도체
· PEL 도체 : ( ③ ) 회로의 ( ④ ) 겸용보호도체
정답 및 해설
① 교류
② 중성선
③ 직류
④ 선도체
문제 3
전류계붙이 개폐기의 다음 기호 뜻을 쓰시오.

(1) 3P50
(2) f20A
(3) A5
문제 이미지
정답 및 해설
(1) 3극 50[A]
(2) 퓨즈 정격 20[A]
(3) 전류계(정격전류) 5[A]
문제 4
다음 논리식을 유접점회로로 그리시오. (각 접점에 식별 문자 표기)

L=(X‾+Y+Z‾)(X+Y‾+Z‾)L=(\overline{X}+Y+\overline{Z})(X+\overline{Y}+\overline{Z})
정답 및 해설
(유접점회로는 정답 그림 참조)

· 앞 OR군 (X‾+Y+Z‾)(\overline{X}+Y+\overline{Z}) : X(b)·Y(a)·Z(b) 접점 병렬
· 뒤 OR군 (X+Y‾+Z‾)(X+\overline{Y}+\overline{Z}) : X(a)·Y(b)·Z(b) 접점 병렬

두 OR군을 직렬 연결하고 끝에 램프 L을 단다.
정답 이미지
문제 5
발전기·변압기 증설이나 송전선 신·증설로 단락·지락전류가 늘면 기기 손상과 통신유도장해가 커진다. 단락용량 저감 대책 3가지를 쓰시오.
정답 및 해설
① 계통(모선) 분리 운용
② 한류리액터 설치
③ 고임피던스 변압기 채용

(그 외 : 한류퓨즈 백업차단, 직류연계, 계통전압 격상)
문제 6
중성점 직접접지방식의 장점과 단점을 각각 3가지씩 쓰시오.
정답 및 해설
[장점]
① 1선 지락 시 전위상승(이상전압)이 낮음
② 지락전류가 커 보호계전기 동작이 확실
③ 선로·기기의 절연레벨을 낮출 수 있음

[단점]
① 큰 지락전류로 통신선 유도장해가 큼
② 큰 지락전류로 기기에 기계적 충격
③ 과도안정도가 나쁨
문제 7
다음 PLC 명령어 프로그램의 래더 다이어그램을 완성하시오.
차례명령어번지차례명령어번지
1STRP005AND STR-
2ORP016AND NOTP04
3STR NOTP027OUTP10
4ORP03---
정답 및 해설
(래더 다이어그램은 정답 그림 참조)

(P00 ∥ P01) → (P02̄ ∥ P03) → P04̄ 를 직렬, 끝에 출력 P10.

즉 P10=(P00+P01)⋅(P02‾+P03)⋅P04‾P10=(P00+P01)\cdot(\overline{P02}+P03)\cdot\overline{P04}
정답 이미지
문제 8
고휘도 방전램프(HID Lamp)의 종류 3가지를 쓰시오.
정답 및 해설
① 고압 수은등
② 고압 나트륨등
③ 메탈할라이드등
문제 9
송전단 6,600[V] 배전선로에서 수전단 전압을 6,300[V]로 유지하려 한다. 부하전력 2,000[kW], 역률 0.8, 선로 길이 3[km]일 때 알맞은 경동선 굵기[mm²]를 공칭단면적으로 정하시오. (인덕턴스·정전용량 무시, 고유저항 155 [Ω⋅mm2/m]\dfrac{1}{55}\,[\Omega\cdot\mathrm{mm^2/m}])
공칭단면적 [mm²]1.52.54610162535507095120
정답 및 해설
전압강하 e=6,600−6,300=300 [V]e=6{,}600-6{,}300=300\,[\mathrm{V}]

부하전류 I=P3 Vcos⁡θ=2,000×1033×6,300×0.8=229.11 [A]I=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta}=\dfrac{2{,}000\times10^3}{\sqrt{3}\times6{,}300\times0.8}=229.11\,[\mathrm{A}]

리액턴스 무시 시 e=3 IRcos⁡θe=\sqrt{3}\,IR\cos\theta 이므로
R=e3 Icos⁡θ=3003×229.11×0.8=0.945 [Ω]R=\dfrac{e}{\sqrt{3}\,I\cos\theta}=\dfrac{300}{\sqrt{3}\times229.11\times0.8}=0.945\,[\Omega]

A=ρlR=155×3,0000.945=57.72 [mm2]A=\rho\dfrac{l}{R}=\dfrac{1}{55}\times\dfrac{3{,}000}{0.945}=57.72\,[\mathrm{mm^2}]

답 : 70 [mm²] 선정
문제 10
접지에 관한 다음 물음에 답하시오.

(1) 피뢰기 접지공사 후 보조접지 2개(A, B)로 측정하니 본접지~A = 86[Ω], A~B = 156[Ω], B~본접지 = 80[Ω]였다. 피뢰기 접지저항을 구하시오.

(2) 표의 정의에 맞는 용어를 보기에서 골라 쓰시오.
【보기】 접지도체, 보호도체, 접지시스템, 내부피뢰시스템, 계통접지, 보호접지
구분용어정의
①(   )계통·설비 또는 기기의 한 점과 접지극 사이의 도전성 경로(또는 그 일부)가 되는 도체
②(   )감전에 대한 보호 등 안전을 위해 제공되는 도체
③(   )기기나 계통을 개별적 또는 공통으로 접지하기 위하여 필요한 접속 및 장치로 구성된 설비
정답 및 해설
(1) Rx=12(Rxa+Rbx−Rab)=12(86+80−156)=5 [Ω]R_x=\dfrac{1}{2}(R_{xa}+R_{bx}-R_{ab})=\dfrac{1}{2}(86+80-156)=5\,[\Omega]
답 : 5 [Ω]

(2) ① 접지도체
② 보호도체
③ 접지시스템
문제 11
가로 10[m], 세로 16[m], 천장높이 3.85[m], 작업면높이 0.85[m]인 사무실에 천장직부 형광등 F32×2를 설치한다.

(1) 실지수를 구하시오.

(2) 작업면 조도 300[lx], F32×2 1등기구 광속 3,150[lm], 보수율 70[%], 조명률 61[%]일 때 필요한 등기구 수[개]를 구하시오.
정답 및 해설
(1) 실지수 RI=XYH(X+Y)=10×16(3.85−0.85)(10+16)=2.05RI=\dfrac{XY}{H(X+Y)}=\dfrac{10\times16}{(3.85-0.85)(10+16)}=2.05
답 : 2.05

(2) N=EADFU=300×(10×16)3,150×0.61×0.7=35.69N=\dfrac{EAD}{FU}=\dfrac{300\times(10\times16)}{3{,}150\times0.61\times0.7}=35.69
답 : 36 [개]
문제 12
그림의 환상 직류 배전선로에서 각 구간 왕복저항은 0.1[Ω], 급전점 A 전압은 100[V], 부하점 B·D의 부하전류는 각각 30[A], 50[A]이다. 부하점 B의 전압[V]을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
A→B 전류를 I1I_1, A→D 전류를 I2I_2로 두고 키르히호프 전압법칙을 적용하면
0.1I1+0.1(I1−30)+0.1(I1−30)−0.1I2=00.1I_1+0.1(I_1-30)+0.1(I_1-30)-0.1I_2=0 → 0.3I1−0.1I2=60.3I_1-0.1I_2=6

전류 분배 I1+I2=30+50=80 [A]I_1+I_2=30+50=80\,[\mathrm{A}]

연립 : 0.4I1=140.4I_1=14 → I1=35 [A]I_1=35\,[\mathrm{A}], I2=45 [A]I_2=45\,[\mathrm{A}]

B점 전압 VB=VA−I1R=100−35×0.1=96.5 [V]V_B=V_A-I_1R=100-35\times0.1=96.5\,[\mathrm{V}]
답 : 96.5 [V]
문제 13
3상 3선식 3,000[V], 200[kVA] 배전선로 전압을 3,100[V]로 올리기 위해 단상변압기 3대를 그림처럼 접속하였다. (변압기 손실 무시)

(1) 승압에 필요한 변압기 2차전압[V]을 구하시오.

(2) 변압기(자기) 용량[kVA]을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
(1) e2=4V22−V1212−V12=4×3,1002−3,000212−3,0002=66.31 [V]e_2=\sqrt{\dfrac{4V_2^2-V_1^2}{12}}-\dfrac{V_1}{2}=\sqrt{\dfrac{4\times3{,}100^2-3{,}000^2}{12}}-\dfrac{3{,}000}{2}=66.31\,[\mathrm{V}]
답 : 2차전압 66.31 [V] (1차전압 3,000 [V])

(2) 자기용량 =부하용량×3e23 V2=200×3×66.313×3,100=7.41 [kVA]=\text{부하용량}\times\dfrac{3e_2}{\sqrt{3}\,V_2}=200\times\dfrac{3\times66.31}{\sqrt{3}\times3{,}100}=7.41\,[\mathrm{kVA}]
답 : 7.41 [kVA]
문제 14
연동선 코일 저항이 0[℃]에서 4,000[Ω]이었다. 통전으로 온도가 올라 저항이 4,500[Ω]이 되었을 때 연동선의 온도[℃]를 구하시오.
정답 및 해설
0℃ 온도계수 α0=1234.5\alpha_0=\dfrac{1}{234.5}

RT={1+α0(T−t)}RtR_T=\{1+\alpha_0(T-t)\}R_t 이므로
4,500={1+1234.5(T−0)}×4,0004{,}500=\left\{1+\dfrac{1}{234.5}(T-0)\right\}\times4{,}000

T=(4,5004,000−1)×234.5=29.31 [∘C]T=\left(\dfrac{4{,}500}{4{,}000}-1\right)\times234.5=29.31\,[{}^{\circ}\mathrm{C}]
답 : 29.31 [℃]
문제 15
그림의 Y결선에 기본파와 제3고조파 전압만 있다. 측정값이 상전압 Vp=150 [V]V_p=150\,[\mathrm{V}], 선간전압 Vl=220 [V]V_l=220\,[\mathrm{V}]일 때 (부하측 전압은 평형)

(1) 제3고조파 전압[V]을 구하시오.

(2) 왜형률을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
(1) 선간전압에는 제3고조파가 안 나타나므로 Vl=3 V1V_l=\sqrt{3}\,V_1
V1=2203=127.02 [V]V_1=\dfrac{220}{\sqrt{3}}=127.02\,[\mathrm{V}]

상전압 Vp=V12+V32V_p=\sqrt{V_1^2+V_3^2} 에서
V3=1502−127.022=79.79 [V]V_3=\sqrt{150^2-127.02^2}=79.79\,[\mathrm{V}]
답 : 79.79 [V]

(2) 왜형률 =V3V1×100=79.79127.02×100=62.82 [%]=\dfrac{V_3}{V_1}\times100=\dfrac{79.79}{127.02}\times100=62.82\,[\%]
문제 16
그림은 변류기를 영상접속하고 잔류회로에 지락계전기 DG를 넣은 것이다. 선로전압 66[kV], 중성점 300[Ω] 저항접지, 변류비 300/5[A], 송전전력 20,000[kW], 역률 0.8(지상)에서 a상에 완전지락이 발생하였다. (정상·역상 임피던스 등은 무시)

(1) 지락계전기 DG에 흐르는 전류[A]
(2) a상 전류계 AaA_a의 전류[A]
(3) b상 전류계 AbA_b의 전류[A]
(4) c상 전류계 AcA_c의 전류[A]
문제 이미지
정답 및 해설
지락전류 Ig=V3 R=66,0003×300=127.02 [A]I_g=\dfrac{V}{\sqrt{3}\,R}=\dfrac{66{,}000}{\sqrt{3}\times300}=127.02\,[\mathrm{A}]

부하전류 IL=20,0003×66×0.8=218.69 [A]I_L=\dfrac{20{,}000}{\sqrt{3}\times66\times0.8}=218.69\,[\mathrm{A}] (=174.95−j131.22)

(1) IDG=Ig×5300=127.02×5300=2.12 [A]I_{DG}=I_g\times\dfrac{5}{300}=127.02\times\dfrac{5}{300}=2.12\,[\mathrm{A}]

(2) Ia=(127.02+174.95)2+131.222=329.25 [A]I_a=\sqrt{(127.02+174.95)^2+131.22^2}=329.25\,[\mathrm{A}]
Aa=329.25×5300=5.49 [A]A_a=329.25\times\dfrac{5}{300}=5.49\,[\mathrm{A}]

(3) Ab=IL×5300=218.69×5300=3.64 [A]A_b=I_L\times\dfrac{5}{300}=218.69\times\dfrac{5}{300}=3.64\,[\mathrm{A}]

(4) Ac=IL×5300=3.64 [A]A_c=I_L\times\dfrac{5}{300}=3.64\,[\mathrm{A}]
문제 17
그림처럼 A변전소에서 B변전소로 1회선 송전을 하고 있다. B변전소 차단기 (a)의 차단용량[MVA]을 구하시오. (계통 %임피던스는 10[MVA] 기준, 그림 표시값 사용)
문제 이미지
정답 및 해설
차단기 (a)까지의 합성 %임피던스
%Z=%ZTS+%ZL=0.7+0.9=1.6 [%]\%Z=\%Z_{TS}+\%Z_L=0.7+0.9=1.6\,[\%]

차단용량 PS=100%ZPn=1001.6×10=625 [MVA]P_S=\dfrac{100}{\%Z}P_n=\dfrac{100}{1.6}\times10=625\,[\mathrm{MVA}]
답 : 625 [MVA]
문제 1
다음 설명에 해당하는 기기의 명칭을 쓰시오.

(1) 가공 배전선로 사고는 대부분 조류·수목 접촉, 강풍·낙뢰에 의한 플래시오버이다. 사고 시 고장구간을 차단해 아크를 끈 뒤 곧바로 재투입하는 개폐장치.

(2) 책임분계점에서 보수·점검 시 전로를 개폐하는 기기로, 개방은 무부하 상태에서 한다.
정답 및 해설
(1) 리클로저(R/C)

(2) 선로개폐기(LS)
문제 2
KEC 용어 정의의 빈칸을 채우시오.

· PEN 도체 : ( ① ) 회로의 ( ② ) 겸용보호도체
· PEL 도체 : ( ③ ) 회로의 ( ④ ) 겸용보호도체
정답 및 해설
① 교류
② 중성선
③ 직류
④ 선도체
문제 3
전류계붙이 개폐기의 다음 기호 뜻을 쓰시오.

(1) 3P50
(2) f20A
(3) A5
문제 이미지
정답 및 해설
(1) 3극 50[A]
(2) 퓨즈 정격 20[A]
(3) 전류계(정격전류) 5[A]
문제 4
다음 논리식을 유접점회로로 그리시오. (각 접점에 식별 문자 표기)

L=(X‾+Y+Z‾)(X+Y‾+Z‾)L=(\overline{X}+Y+\overline{Z})(X+\overline{Y}+\overline{Z})
정답 및 해설
(유접점회로는 정답 그림 참조)

· 앞 OR군 (X‾+Y+Z‾)(\overline{X}+Y+\overline{Z}) : X(b)·Y(a)·Z(b) 접점 병렬
· 뒤 OR군 (X+Y‾+Z‾)(X+\overline{Y}+\overline{Z}) : X(a)·Y(b)·Z(b) 접점 병렬

두 OR군을 직렬 연결하고 끝에 램프 L을 단다.
정답 이미지
문제 5
발전기·변압기 증설이나 송전선 신·증설로 단락·지락전류가 늘면 기기 손상과 통신유도장해가 커진다. 단락용량 저감 대책 3가지를 쓰시오.
정답 및 해설
① 계통(모선) 분리 운용
② 한류리액터 설치
③ 고임피던스 변압기 채용

(그 외 : 한류퓨즈 백업차단, 직류연계, 계통전압 격상)
문제 6
중성점 직접접지방식의 장점과 단점을 각각 3가지씩 쓰시오.
정답 및 해설
[장점]
① 1선 지락 시 전위상승(이상전압)이 낮음
② 지락전류가 커 보호계전기 동작이 확실
③ 선로·기기의 절연레벨을 낮출 수 있음

[단점]
① 큰 지락전류로 통신선 유도장해가 큼
② 큰 지락전류로 기기에 기계적 충격
③ 과도안정도가 나쁨
문제 7
다음 PLC 명령어 프로그램의 래더 다이어그램을 완성하시오.
차례명령어번지차례명령어번지
1STRP005AND STR-
2ORP016AND NOTP04
3STR NOTP027OUTP10
4ORP03---
정답 및 해설
(래더 다이어그램은 정답 그림 참조)

(P00 ∥ P01) → (P02̄ ∥ P03) → P04̄ 를 직렬, 끝에 출력 P10.

즉 P10=(P00+P01)⋅(P02‾+P03)⋅P04‾P10=(P00+P01)\cdot(\overline{P02}+P03)\cdot\overline{P04}
정답 이미지
문제 8
고휘도 방전램프(HID Lamp)의 종류 3가지를 쓰시오.
정답 및 해설
① 고압 수은등
② 고압 나트륨등
③ 메탈할라이드등
문제 9
송전단 6,600[V] 배전선로에서 수전단 전압을 6,300[V]로 유지하려 한다. 부하전력 2,000[kW], 역률 0.8, 선로 길이 3[km]일 때 알맞은 경동선 굵기[mm²]를 공칭단면적으로 정하시오. (인덕턴스·정전용량 무시, 고유저항 155 [Ω⋅mm2/m]\dfrac{1}{55}\,[\Omega\cdot\mathrm{mm^2/m}])
공칭단면적 [mm²]1.52.54610162535507095120
정답 및 해설
전압강하 e=6,600−6,300=300 [V]e=6{,}600-6{,}300=300\,[\mathrm{V}]

부하전류 I=P3 Vcos⁡θ=2,000×1033×6,300×0.8=229.11 [A]I=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta}=\dfrac{2{,}000\times10^3}{\sqrt{3}\times6{,}300\times0.8}=229.11\,[\mathrm{A}]

리액턴스 무시 시 e=3 IRcos⁡θe=\sqrt{3}\,IR\cos\theta 이므로
R=e3 Icos⁡θ=3003×229.11×0.8=0.945 [Ω]R=\dfrac{e}{\sqrt{3}\,I\cos\theta}=\dfrac{300}{\sqrt{3}\times229.11\times0.8}=0.945\,[\Omega]

A=ρlR=155×3,0000.945=57.72 [mm2]A=\rho\dfrac{l}{R}=\dfrac{1}{55}\times\dfrac{3{,}000}{0.945}=57.72\,[\mathrm{mm^2}]

답 : 70 [mm²] 선정
문제 10
접지에 관한 다음 물음에 답하시오.

(1) 피뢰기 접지공사 후 보조접지 2개(A, B)로 측정하니 본접지~A = 86[Ω], A~B = 156[Ω], B~본접지 = 80[Ω]였다. 피뢰기 접지저항을 구하시오.

(2) 표의 정의에 맞는 용어를 보기에서 골라 쓰시오.
【보기】 접지도체, 보호도체, 접지시스템, 내부피뢰시스템, 계통접지, 보호접지
구분용어정의
①(   )계통·설비 또는 기기의 한 점과 접지극 사이의 도전성 경로(또는 그 일부)가 되는 도체
②(   )감전에 대한 보호 등 안전을 위해 제공되는 도체
③(   )기기나 계통을 개별적 또는 공통으로 접지하기 위하여 필요한 접속 및 장치로 구성된 설비
정답 및 해설
(1) Rx=12(Rxa+Rbx−Rab)=12(86+80−156)=5 [Ω]R_x=\dfrac{1}{2}(R_{xa}+R_{bx}-R_{ab})=\dfrac{1}{2}(86+80-156)=5\,[\Omega]
답 : 5 [Ω]

(2) ① 접지도체
② 보호도체
③ 접지시스템
문제 11
가로 10[m], 세로 16[m], 천장높이 3.85[m], 작업면높이 0.85[m]인 사무실에 천장직부 형광등 F32×2를 설치한다.

(1) 실지수를 구하시오.

(2) 작업면 조도 300[lx], F32×2 1등기구 광속 3,150[lm], 보수율 70[%], 조명률 61[%]일 때 필요한 등기구 수[개]를 구하시오.
정답 및 해설
(1) 실지수 RI=XYH(X+Y)=10×16(3.85−0.85)(10+16)=2.05RI=\dfrac{XY}{H(X+Y)}=\dfrac{10\times16}{(3.85-0.85)(10+16)}=2.05
답 : 2.05

(2) N=EADFU=300×(10×16)3,150×0.61×0.7=35.69N=\dfrac{EAD}{FU}=\dfrac{300\times(10\times16)}{3{,}150\times0.61\times0.7}=35.69
답 : 36 [개]
문제 12
그림의 환상 직류 배전선로에서 각 구간 왕복저항은 0.1[Ω], 급전점 A 전압은 100[V], 부하점 B·D의 부하전류는 각각 30[A], 50[A]이다. 부하점 B의 전압[V]을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
A→B 전류를 I1I_1, A→D 전류를 I2I_2로 두고 키르히호프 전압법칙을 적용하면
0.1I1+0.1(I1−30)+0.1(I1−30)−0.1I2=00.1I_1+0.1(I_1-30)+0.1(I_1-30)-0.1I_2=0 → 0.3I1−0.1I2=60.3I_1-0.1I_2=6

전류 분배 I1+I2=30+50=80 [A]I_1+I_2=30+50=80\,[\mathrm{A}]

연립 : 0.4I1=140.4I_1=14 → I1=35 [A]I_1=35\,[\mathrm{A}], I2=45 [A]I_2=45\,[\mathrm{A}]

B점 전압 VB=VA−I1R=100−35×0.1=96.5 [V]V_B=V_A-I_1R=100-35\times0.1=96.5\,[\mathrm{V}]
답 : 96.5 [V]
문제 13
3상 3선식 3,000[V], 200[kVA] 배전선로 전압을 3,100[V]로 올리기 위해 단상변압기 3대를 그림처럼 접속하였다. (변압기 손실 무시)

(1) 승압에 필요한 변압기 2차전압[V]을 구하시오.

(2) 변압기(자기) 용량[kVA]을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
(1) e2=4V22−V1212−V12=4×3,1002−3,000212−3,0002=66.31 [V]e_2=\sqrt{\dfrac{4V_2^2-V_1^2}{12}}-\dfrac{V_1}{2}=\sqrt{\dfrac{4\times3{,}100^2-3{,}000^2}{12}}-\dfrac{3{,}000}{2}=66.31\,[\mathrm{V}]
답 : 2차전압 66.31 [V] (1차전압 3,000 [V])

(2) 자기용량 =부하용량×3e23 V2=200×3×66.313×3,100=7.41 [kVA]=\text{부하용량}\times\dfrac{3e_2}{\sqrt{3}\,V_2}=200\times\dfrac{3\times66.31}{\sqrt{3}\times3{,}100}=7.41\,[\mathrm{kVA}]
답 : 7.41 [kVA]
문제 14
연동선 코일 저항이 0[℃]에서 4,000[Ω]이었다. 통전으로 온도가 올라 저항이 4,500[Ω]이 되었을 때 연동선의 온도[℃]를 구하시오.
정답 및 해설
0℃ 온도계수 α0=1234.5\alpha_0=\dfrac{1}{234.5}

RT={1+α0(T−t)}RtR_T=\{1+\alpha_0(T-t)\}R_t 이므로
4,500={1+1234.5(T−0)}×4,0004{,}500=\left\{1+\dfrac{1}{234.5}(T-0)\right\}\times4{,}000

T=(4,5004,000−1)×234.5=29.31 [∘C]T=\left(\dfrac{4{,}500}{4{,}000}-1\right)\times234.5=29.31\,[{}^{\circ}\mathrm{C}]
답 : 29.31 [℃]
문제 15
그림의 Y결선에 기본파와 제3고조파 전압만 있다. 측정값이 상전압 Vp=150 [V]V_p=150\,[\mathrm{V}], 선간전압 Vl=220 [V]V_l=220\,[\mathrm{V}]일 때 (부하측 전압은 평형)

(1) 제3고조파 전압[V]을 구하시오.

(2) 왜형률을 구하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
(1) 선간전압에는 제3고조파가 안 나타나므로 Vl=3 V1V_l=\sqrt{3}\,V_1
V1=2203=127.02 [V]V_1=\dfrac{220}{\sqrt{3}}=127.02\,[\mathrm{V}]

상전압 Vp=V12+V32V_p=\sqrt{V_1^2+V_3^2} 에서
V3=1502−127.022=79.79 [V]V_3=\sqrt{150^2-127.02^2}=79.79\,[\mathrm{V}]
답 : 79.79 [V]

(2) 왜형률 =V3V1×100=79.79127.02×100=62.82 [%]=\dfrac{V_3}{V_1}\times100=\dfrac{79.79}{127.02}\times100=62.82\,[\%]
문제 16
그림은 변류기를 영상접속하고 잔류회로에 지락계전기 DG를 넣은 것이다. 선로전압 66[kV], 중성점 300[Ω] 저항접지, 변류비 300/5[A], 송전전력 20,000[kW], 역률 0.8(지상)에서 a상에 완전지락이 발생하였다. (정상·역상 임피던스 등은 무시)

(1) 지락계전기 DG에 흐르는 전류[A]
(2) a상 전류계 AaA_a의 전류[A]
(3) b상 전류계 AbA_b의 전류[A]
(4) c상 전류계 AcA_c의 전류[A]
문제 이미지
정답 및 해설
지락전류 Ig=V3 R=66,0003×300=127.02 [A]I_g=\dfrac{V}{\sqrt{3}\,R}=\dfrac{66{,}000}{\sqrt{3}\times300}=127.02\,[\mathrm{A}]

부하전류 IL=20,0003×66×0.8=218.69 [A]I_L=\dfrac{20{,}000}{\sqrt{3}\times66\times0.8}=218.69\,[\mathrm{A}] (=174.95−j131.22)

(1) IDG=Ig×5300=127.02×5300=2.12 [A]I_{DG}=I_g\times\dfrac{5}{300}=127.02\times\dfrac{5}{300}=2.12\,[\mathrm{A}]

(2) Ia=(127.02+174.95)2+131.222=329.25 [A]I_a=\sqrt{(127.02+174.95)^2+131.22^2}=329.25\,[\mathrm{A}]
Aa=329.25×5300=5.49 [A]A_a=329.25\times\dfrac{5}{300}=5.49\,[\mathrm{A}]

(3) Ab=IL×5300=218.69×5300=3.64 [A]A_b=I_L\times\dfrac{5}{300}=218.69\times\dfrac{5}{300}=3.64\,[\mathrm{A}]

(4) Ac=IL×5300=3.64 [A]A_c=I_L\times\dfrac{5}{300}=3.64\,[\mathrm{A}]
문제 17
그림처럼 A변전소에서 B변전소로 1회선 송전을 하고 있다. B변전소 차단기 (a)의 차단용량[MVA]을 구하시오. (계통 %임피던스는 10[MVA] 기준, 그림 표시값 사용)
문제 이미지
정답 및 해설
차단기 (a)까지의 합성 %임피던스
%Z=%ZTS+%ZL=0.7+0.9=1.6 [%]\%Z=\%Z_{TS}+\%Z_L=0.7+0.9=1.6\,[\%]

차단용량 PS=100%ZPn=1001.6×10=625 [MVA]P_S=\dfrac{100}{\%Z}P_n=\dfrac{100}{1.6}\times10=625\,[\mathrm{MVA}]
답 : 625 [MVA]