전기기사 실기 2022년 2회 기출유형문제 시험지 PDF 다운로드

(1) DM : 최대수요전력계(Demand Meter), 15분 평균전력의 최댓값 측정

(2) 단로기 정격전압 : 25.8[kV]

(3) PF(전력퓨즈) : 단락 등 고장전류를 차단해 후단을 보호, 부하전류는 통전

(4) SC(전력용 콘덴서) : 무효전력 공급으로 역률 개선

(5) 22.9[kV]용 피뢰기 정격전압 : 18[kV](다중접지 계통)

(6) ZCT(영상변류기) : 지락 시 영상전류를 검출해 지락계전기에 공급

(7) GR(지락계전기) : 영상전류가 정정값 이상이면 동작해 차단기 트립

(8) CB(차단기) : 부하전류 개폐, 사고 시 단락·지락 등 고장전류 차단

(9) VS(전압계용 전환개폐기)

(10) AS(전류계용 전환개폐기)

(11) OS : 유입개폐기(Oil Switch)

(12) MOF(계기용 변성기) : PT·CT를 한 함에 담아 전압·전류를 변성해 전력량계에 공급

(13) 600[A] : 차단기에 연속 통전 가능한 정격전류

자기유지(self-hold) 회로이다.
· Y₁ : (A 또는 Y₁ 자기유지)가 ON이고 B b접점($\overline{B}$)이 닫히면 여자
· Y₂ : Y₁ a접점이 닫히면 여자

(1) 논리식
$Y_1 = (A + Y_1)\cdot \overline{B}$
$Y_2 = Y_1$

(2) 논리회로
· Y₁ : A와 Y₁ 출력을 OR, 그 출력과 $\overline{B}$를 AND한 뒤 Y₁로 되먹임(자기유지)
· Y₂ : Y₁ 출력을 그대로 Y₂에 연결

(1) 출력이 1인 최소항을 모아 간소화한다.
· Y₁ : 1 = (1,0,1),(1,1,0),(1,1,1). 모두 A=1, (B 또는 C)=1
$Y_1 = A(B + C) = AB + AC$
· Y₂ : 1 = (0,0,1),(0,1,0),(1,0,0),(1,0,1),(1,1,0). 카르노맵 간소화
$Y_2 = B\overline{C} + \overline{B}C + A\overline{B}$
($B\overline{C} + \overline{B}C = B \oplus C$ 이므로 $Y_2 = (B \oplus C) + A\overline{B}$ 로도 표기)

(2) 유접점 회로
· Y₁ : A a접점에 (B a접점 ∥ C a접점) 직렬
· Y₂ : (B a·C b), (B b·C a), (A a·B b) 직렬군 3개를 병렬 연결

(3) 논리회로
· Y₁ : OR(B,C) → AND(A, OR출력)
· Y₂ : AND₁(B, C̄), AND₂(B̄, C), AND₃(A, B̄)의 세 출력을 3입력 OR로 합성

KEC 121.2 전선 식별 색상
① L1 : 갈색
② L3 : 회색
③ N(중성선) : 청색
④ 보호도체(PE) : 녹색-노란색

(정리) L1 갈색 / L2 흑색 / L3 회색 / N 청색 / 보호도체 녹색-노란색

(1) PEM : 보호도체와 중간선(중간점 도체)을 겸한 도체 (보호도체겸용 중간선)

(2) PEL : 보호도체와 선도체(상도체)를 겸한 도체 (보호도체겸용 선도체)

참고 : PEN은 보호도체(PE)와 중성선(N)을 겸한 도체이며, PEM·PEL은 KEC가 정의한 보호도체 겸용 도체이다.

전기안전관리자의 직무 고시(고압 이상)
① 2 (월 2회)
② 10 (10일 이상)
③ 3 (월 3회)
④ 7 (7일 이상)
⑤ 4 (월 4회)
⑥ 5 (5일 이상)
⑦ 5 (월 5회)
⑧ 4 (4일 이상)
⑨ 6 (월 6회)
⑩ 3 (3일 이상)

점검 횟수가 많아질수록 점검 간격은 짧아진다.

전력시설물 공사감리업무 수행지침
① 책임감리원
② 비상주감리원

설계자란은 책임감리원, 심사자란은 비상주감리원이 날인한다.

3전류계법 : 전체전류 A₃는 부하전류 A₁과 저항전류 A₂의 벡터합이므로 제2코사인법칙을 적용한다.

(1) 부하전력
$P = \dfrac{R}{2}\left(A_3^{2} - A_1^{2} - A_2^{2}\right)$
$= \dfrac{25}{2}\left(10^{2} - 7^{2} - 4^{2}\right) = \dfrac{25}{2}\times 35 = 437.5$ [W]

(2) 부하역률
$\cos\theta = \dfrac{A_3^{2} - A_1^{2} - A_2^{2}}{2\,A_1 A_2} = \dfrac{35}{2\times 7\times 4} = 0.625$
∴ 역률 = 0.625 = 62.5[%]

3상 3선식 전압강하 근사식
$e = V_s - V_r = \sqrt{3}\,I\,(R\cos\theta + X\sin\theta)$
$P = \sqrt{3}\,V_r\,I\cos\theta$ 에서 $I = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,V_r\cos\theta}$ 이므로
$e = \dfrac{P\,(R\cos\theta + X\sin\theta)}{V_r\cos\theta}$
$e = 6600 - 6000 = 600$ [V], $\cos\theta=0.8,\ \sin\theta=0.6$
$R\cos\theta + X\sin\theta = 1.4\times0.8 + 1.8\times0.6 = 2.2$
$P = \dfrac{e\,V_r\cos\theta}{R\cos\theta + X\sin\theta} = \dfrac{600\times 6000\times 0.8}{2.2} = 1{,}309{,}090$ [W]
∴ P ≒ 1309.09[kW] (약 1309[kW])

변압기 효율 $\eta = \dfrac{P_{out}}{P_{out} + P_i + P_c}\times 100$ [%]
· 철손(무부하손) $P_i = 1000$ [W] — 부하율 무관
· 전부하 동손 $P_c = I^{2}R = 43.5^{2}\times 0.66 = 1248.9$ [W]
· 출력 $P_{out} = m\,V\,I\cos\theta$(m=부하율), 동손은 $m^{2}P_c$

(1) 전부하(m=1)
· 역률 100% : $P_{out}=2300\times43.5=100{,}050$, $\eta=\dfrac{100050}{100050+1000+1248.9}\times100 = 97.80$ [%]
· 역률 80% : $P_{out}=100050\times0.8=80{,}040$, $\eta=\dfrac{80040}{80040+1000+1248.9}\times100 = 97.27$ [%]

(2) 반부하(m=0.5), 동손 $=0.5^{2}\times1248.9 = 312.2$ [W]
· 역률 100% : $P_{out}=0.5\times100050=50{,}025$, $\eta=\dfrac{50025}{50025+1000+312.2}\times100 = 97.44$ [%]
· 역률 80% : $P_{out}=50025\times0.8=40{,}020$, $\eta=\dfrac{40020}{40020+1000+312.2}\times100 = 96.83$ [%]

(1) 펌프 전동기 소요동력
$P = \dfrac{9.8\,Q\,H}{\eta}\,(1+\alpha)$ (Q[m³/s], H[m], η=펌프효율, α=여유율)
$= \dfrac{9.8\times 1\times 10}{0.7}\times 1.2 = 168$ [kW]

(2) 변압기 1대 용량
역률 100%이므로 전동기 소요 피상전력 = 168[kVA].
V결선 3상 출력 $P_V = \sqrt{3}\,P_1$ (P₁=변압기 1대 용량)에서
$P_1 = \dfrac{168}{\sqrt{3}} = 96.99$ [kVA]
∴ 변압기 1대 용량 ≒ 97[kVA]

기준용량 10[MVA]. %임피던스를 합성한다.
· G₁ 측 : 5% + 4% = 9%
· G₂ 측 : 5% + 4% = 9%, G₃ 측 : 5% + 4% = 9%
· 두 선로(각 2%)가 좌측 모선과 우측·중간 모선을 연결하고 차단기 f가 우·중간 모선을 등전위로 묶으므로, 좌측 모선에서 본 선로 합성 = 2% ∥ 2% = 1%
· G₂·G₃ 병렬 = 9% ∥ 9% = 4.5%
· 선로+발전기측 = 1% + 4.5% = 5.5%
차단기 a에서 본 전체 합성 %임피던스(G₁측과 계통측 병렬)
$\%Z = \dfrac{9 \times 5.5}{9 + 5.5} = 3.414$ [%]
단락(차단)용량
$P_s = \dfrac{100}{\%Z}\times P_n = \dfrac{100}{3.414}\times 10 = 292.93$ [MVA]
∴ 차단기 a 단락용량 ≒ 293[MVA]

최대수용전력 = 설비용량 × 수용률
· A : 10×0.8 = 8[kW]
· B : 20×0.8 = 16[kW]
· C : 20×0.6 = 12[kW]
· D : 30×0.6 = 18[kW]
합 = 8+16+12+18 = 54[kW]
합성최대전력
$P = \dfrac{\sum(\text{설비용량}\times\text{수용률})}{\text{부등률}} = \dfrac{54}{1.3} = 41.54$ [kW]
∴ 합성최대전력 ≒ 41.54[kW]

$a = 1\angle 120^\circ$ 연산자로 대칭분 분해(상순 a-b-c)

(1) 영상분 전압
$V_0 = \dfrac{1}{3}(V_a + V_b + V_c)$
$= \dfrac{1}{3}(7.3\angle12.5^\circ + 0.4\angle{-100^\circ} + 4.4\angle154^\circ) \approx 1.47\angle45.1^\circ$ [V]

(2) 정상분 전압
$V_1 = \dfrac{1}{3}(V_a + a V_b + a^{2} V_c)$
$\approx 3.97\angle20.5^\circ$ [V]

(3) 역상분 전압
$V_2 = \dfrac{1}{3}(V_a + a^{2} V_b + a V_c)$
$\approx 2.52\angle{-19.7^\circ}$ [V]

양쪽 대칭배열에서 가로등 1등이 담당하는 면적은 (간격 × 도로폭)의 절반이다.
$A = \dfrac{S \times W}{2} = \dfrac{20 \times 15}{2} = 150$ [m²]
조도
$E = \dfrac{F\,U\,N}{A} = \dfrac{8000 \times 0.45 \times 1}{150} = 24$ [lx]
∴ 도로 조도 = 24[lx]
(보수율이 주어지지 않아 1로 본다.)

(1) 기준용량
$I_s = \dfrac{100}{\%Z}\,I_n$ 에서
$I_n = \dfrac{\%Z}{100}\,I_s = 0.585 \times 8000 = 4680$ [A]
$P_n = \sqrt{3}\,V\,I_n = \sqrt{3}\times 6600 \times 4680 = 53{,}499{,}585$ [VA] ≒ 53.5[MVA]

(2) 정격차단용량
차단기 정격전압은 7.2[kV](6.6kV 계통)
$P_s = \sqrt{3}\,V_n\,I_s = \sqrt{3}\times 7200 \times 8000 = 99{,}766{,}000$ [VA] ≒ 99.77[MVA]
표에서 이보다 큰 표준값 선정 → 100[MVA]
∴ 정격차단용량 = 100[MVA]

CT 2차 전류로 1차(선)전류를 환산한다.
변류비 $\dfrac{50}{5} = 10$ 이므로
$I_1 = I_2 \times \dfrac{50}{5} = 4.2 \times 10 = 42$ [A]
3상 수전전력(역률 100%)
$P = \sqrt{3}\,V\,I_1\cos\theta = \sqrt{3}\times 6600 \times 42 \times 1 = 480{,}124$ [W]
∴ 수전전력 ≒ 480.12[kW]

현재 부하 : $S_1 = 5000$ [kVA], $\cos\theta_1 = 0.75$
· $P_1 = 5000\times0.75 = 3750$ [kW]
· $Q_1 = 5000\times\sin\theta_1 = 5000\times0.6614 = 3307.2$ [kVar]

(1) 콘덴서 1000[kVA] 연결 후(무효 1000 감소)
$Q_1' = 3307.2 - 1000 = 2307.2$ [kVar]
$S_1' = \sqrt{3750^{2} + 2307.2^{2}} = 4402.9$ [kVA]
$\cos\theta' = \dfrac{3750}{4402.9} = 0.852$ → 약 85.2[%]

(2) 추가 부하 역률 80%(지상)이므로 추가 무효 = ΔP×(0.6/0.8)=0.75ΔP. 전용량 5000[kVA]까지 사용 시
$(3750+\Delta P)^{2} + (2307.2 + 0.75\Delta P)^{2} = 5000^{2}$
풀면 $\Delta P \approx 479.5$ [kW]
∴ 증가 가능한 유효전력 ≒ 479.5[kW]

(3) 종합역률
· 총 유효 $P = 3750 + 479.5 = 4229.5$ [kW]
· 총 무효 $Q = 2307.2 + 0.75\times479.5 = 2666.8$ [kVar]
· 총 피상 $S = \sqrt{4229.5^{2}+2666.8^{2}} = 5000$ [kVA]
$\cos\theta = \dfrac{4229.5}{5000} = 0.846$ → 약 84.6[%]