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전기기사 실기 기출문제

전기기사 실기 2023년 2회 기출유형문제

총 18문항 · 주관식 · A4 약 1장

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전기기사 실기 2023년 2회 기출유형문제

총 18문항 · 주관식 · 정답·해설 포함

문제 1

고압 및 특고압 전로 중 피뢰기를 시설하여야 하는 장소 4가지를 쓰시오.

정답 및 해설

① 발전소·변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선 인입구 및 인출구
② 특고압 가공전선로에 접속하는 배전용 변압기의 고압측 및 특고압측
③ 고압 및 특고압 가공전선로에서 공급을 받는 수용장소의 인입구
④ 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳

[해설]

KEC 341.13(피뢰기의 시설) 규정으로, 고압 및 특고압 전로 중 위 네 곳 또는 이에 근접한 곳에는 피뢰기를 시설하여야 한다. 네 곳 모두 뇌서지가 직접 유입되거나 서지 임피던스가 급변하여 이상전압이 크게 나타나는 지점이라는 공통점이 있다.

특히 가공전선로와 지중전선로의 접속점은 두 선로의 특성 임피던스가 크게 달라 진행파의 반사로 전압이 상승하므로 반드시 시설 대상이 된다. 빈칸 채우기로 출제될 때는 '발전소·변전소 또는 이에 준하는 장소', '특고압 가공전선로', '배전용', '수용장소', '지중전선로'가 채점 키워드이다.

문제 2

「전기안전관리자 직무에 관한 고시」 내용이다. 빈칸에 알맞은 말을 쓰시오.

전기안전관리자는 기록 서류(전자문서 포함)를 설치장소 또는 사업장마다 비치하고 ( ① )간 보존해야 한다. 다만 전기안전종합정보시스템에 매월 ( ② ) 이상 점검 결과 등을 입력한 경우 제출하지 않을 수 있다.

정답 및 해설

「전기안전관리자 직무에 관한 고시」 점검 기록 보존 규정.

① 4년
② 1회

[해설]

전기안전관리자는 자신이 수행한 점검·검사 내용을 기록 서류로 남겨 설치장소 또는 사업장마다 비치하고 4년간 보존해야 하며, 이는 사후에 점검이 실제로 이루어졌는지 확인할 수 있는 근거가 된다.

다만 전기안전종합정보시스템에 매월 1회 이상 점검 결과 등을 입력한 경우에는 별도로 서류를 제출하지 않을 수 있다.

서면 보존과 전산 입력이라는 두 가지 방식 중 하나로 점검 이력의 추적 가능성을 확보하려는 취지의 규정으로, 근거는 「전기안전관리자의 직무에 관한 고시」다.

문제 3

주택용 배선용 차단기의 과전류트립 동작시간 및 특성표이다. 빈칸에 알맞은 내용을 쓰시오.

형	순시트립범위
①	3 $I_n$ 초과 ~ 5 $I_n$ 이하
②	5 $I_n$ 초과 ~ 10 $I_n$ 이하
③	10 $I_n$ 초과 ~ 20 $I_n$ 이하

[비고] 1. B, C, D: 순시트립전류에 따른 차단기 분류 2.

I_n

: 차단기 정격전류

정격전류의 구분	시간	정격전류의 배수(모든 극에 통전)
정격전류의 구분	시간	부동작전류	동작전류
63A 이하	60분	( ④ )	( ⑤ )
63A 초과	120분	( ④ )	( ⑤ )

정답 및 해설

주택용 배선용차단기는 순시트립 범위로 형을 분류 — B형(3~5

I_n

), C형(5~10

I_n

), D형(10~20

I_n

). 부동작전류 정격의 1.13배, 동작전류 1.45배.

① B
② C
③ D
④ 1.13배
⑤ 1.45배

[해설]

주택용 배선용차단기는 순시트립전류의 범위에 따라 B·C·D형으로 분류되며, B→C→D로 갈수록 순시트립 배수 범위가 커진다.

B형은 정격전류의 3~5배, C형은 5~10배, D형은 10~20배에서 순시 동작한다.

시간-전류 특성표의 부동작전류·동작전류는 정격전류 구분(63A 이하·초과)과 무관하게 각각 정격전류의 1.13배·1.45배로 동일하게 규정되고, 구분에 따라 달라지는 것은 시간(60분·120분)뿐이다.

문제 4

다음 그림은 TN-S 계통접지이다. 중성선(N), 보호선(PE), 보호선·중성선 겸용선(PEN)을 표시하여 도면을 완성하시오. (해당 도체가 쓰이지 않는 계통이면 표시하지 않는다.)

정답 및 해설

[TN-S 계통]
전원 한 점(중성점)을 직접 접지하고, 계통 전체에서 중성선(N)과 보호선(PE)을 분리해 배선한다. PEN(겸용선)은 쓰지 않는다.

[도면 완성]
변압기 중성점을 계통접지하고 L1·L2·L3·N·PE 5선을 부하까지 끌어간다.
N과 PE는 전 구간에서 서로 분리된 별도 도체로 배선하고, 부하 노출도전부는 PE에만 접속한다.
TN-S 계통이므로 PEN(겸용선)은 표시하지 않는다.

※ 근거: KEC 203.2 TN 계통, 그림 203.2-1(계통 내에서 별도의 중성선과 보호도체가 있는 TN-S 계통).

문제 5

유도전동기 IM을 현장과 제어실 두 곳 어디에서나 기동·정지할 수 있도록, 전자접촉기(MC)와 누름버튼 스위치 PBS-ON·PBS-OFF를 사용한 제어회로를 점선 안에 그리시오.

정답 및 해설

[2개소 기동·정지 자기유지 회로]

· 정지용 PBS-OFF(b접점) 2개 직렬 — 어느 곳에서든 정지
· 기동용 PBS-ON(a접점) 2개 병렬 — 어느 곳에서든 기동
· 기동회로와 병렬로 MC-a접점을 두어 자기유지, 그 뒤 MC 코일 접속

[동작] PBS-ON → MC 여자, MC-a로 자기유지. PBS-OFF → 직렬 b접점이 열려 MC 소자.

문제 6

다음 그림은 저항

R=20

Ω, 전압

V=220\sqrt{2}\sin(120\pi t)

V, 변압기 권수비 1:1인 브리지 회로이다. 각 물음에 답하시오. (단, 직류측 평활회로는 없다.)

(1) 점선 안에 브리지 회로를 완성하시오.
(2)

V_{dc}

의 평균전압[V]을 구하시오.
(3) R의 평균전류[A]를 구하시오.

정답 및 해설

단상 전파(브리지) 정류회로.

(1) 다이오드 4개를 브리지로 결선. 변압기 2차 양단에서 두 다이오드는 (+)측 공통 캐소드, 나머지 둘은 (-)측 공통 애노드로 묶고 출력을 부하 R에 연결.

(2) 실효값

V=\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=220

V.
단상 전파정류 직류 평균전압

V_{dc}=0.9\,V=0.9\times 220=198

V.

(3)

I=\frac{V_{dc}}{R}=\frac{198}{20}=9.9

문제 7

스위치

S_1, S_2, S_3

로 직접 제어되는 계전기 A, B, C가 있다. 전등

Y_1, Y_2

가 진리표대로 점등될 때 각 물음에 답하시오. (단, 접점은 최소 개수로 표시한다.)

A	B	C	$Y_1$	$Y_2$
0	0	0	1	1
0	0	1	0	0
0	1	0	0	1
0	1	1	0	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	0
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1

(1)

Y_1, Y_2

의 논리식을 쓰시오. (단, 최대한 간이화한다.)
(2) 논리식을 무접점 회로로 그리시오.
(3) 논리식을 유접점 회로로 그리시오.

정답 및 해설

진리표 최소항을 카르노맵으로 간이화.

(1)

Y_1

=1인 입력 (000),(100),(110) →

Y_1=\overline{A}\,\overline{B}\,\overline{C}+A\overline{B}\,\overline{C}+AB\overline{C}=\overline{C}(A+\overline{B})=A\overline{C}+\overline{B}\,\overline{C}

Y_2

=0인 입력 (001),(101) →

Y_2=\overline{\overline{B}\,C}=B+\overline{C}

(2) 무접점:
·

Y_1

— (A OR NOT B)를 OR게이트에, 그 출력과 NOT C를 AND게이트에 입력
·

Y_2

— B와 NOT C를 OR게이트에 입력

(3) 유접점:
·

Y_1

— C의 b접점에 (A의 a접점 ∥ B의 b접점)을 직렬, 끝에 등

Y_1

Y_2

— (B의 a접점 ∥ C의 b접점)에 등

Y_2

문제 8

그림과 같은 송전계통의 S점에서 3상 단락사고가 발생했다. 도면과 조건을 참고해 답하시오.

[조건]

번호	기기명	용량	전압	%Z
1	발전기(G)	50,000 [kVA]	11 [kV]	25
2	변압기(T₁)	50,000 [kVA]	11/154 [kV]	10
3	송전선	—	154 [kV]	8 (10,000 [kVA] 기준)
4	변압기(T₂) 1차	25,000 [kVA]	154 [kV]	12 (25,000 [kVA] 기준, 1차~2차)
	변압기(T₂) 2차	30,000 [kVA]	77 [kV]	16 (25,000 [kVA] 기준, 2차~3차)
	변압기(T₂) 3차	10,000 [kVA]	11 [kV]	9.5 (10,000 [kVA] 기준, 3차~1차)
5	조상기(C)	10,000 [kVA]	11 [kV]	15

(1) 표의 변압기(T₂) 1·2·3차 %임피던스를 기준용량 10[MVA]로 환산하시오. (① 1차 ② 2차 ③ 3차)
(2) 변압기(T₂)의 1차(%Z₁)·2차(%Z₂)·3차(%Z₃) %임피던스를 구하시오.
(3) 단락점 S에서 본 전원측 합성 %임피던스를 구하시오.
(4) 단락점의 차단용량을 구하시오.
(5) 단락점의 고장전류를 구하시오.

정답 및 해설

(1) 10[MVA] 기준 환산(%Z'=%Z×기준/원기준):
① 1차~2차:

12\times\frac{10}{25}=4.8

[%]
② 2차~3차:

16\times\frac{10}{25}=6.4

[%]
③ 3차~1차:

9.5\times\frac{10}{10}=9.5

[%]

(2) 3권선 변압기 Y등가 변환:
①

\%Z_1=\frac{1}{2}(\%Z_{12}+\%Z_{31}-\%Z_{23})=\frac{1}{2}(4.8+9.5-6.4)=3.95

[%]
②

\%Z_2=\frac{1}{2}(\%Z_{12}+\%Z_{23}-\%Z_{31})=\frac{1}{2}(4.8+6.4-9.5)=0.85

[%]
③

\%Z_3=\frac{1}{2}(\%Z_{23}+\%Z_{31}-\%Z_{12})=\frac{1}{2}(6.4+9.5-4.8)=5.55

[%]

(3) 각 기기 10[MVA] 환산: 발전기

25\times\frac{10}{50}=5

, T₁

10\times\frac{10}{50}=2

, 송전선 8, 조상기 15(이미 10MVA 기준).
단락점(2차)에서 본 전원측은 [G+T₁+선로+%Z₁] 경로와 [조상기+%Z₃] 경로가 병렬, 거기에 %Z₂가 직렬.

\%Z=\frac{(5+2+8+3.95)(5.55+15)}{(5+2+8+3.95)+(5.55+15)}+0.85=10.71

[%]

(4) 차단용량

P_s=\frac{100}{\%Z}\times P_n=\frac{100}{10.71}\times 10=93.37

[MVA]

(5) 단락점은 2차(77[kV])이므로 정격전류

I_n=\frac{10\times10^{6}}{\sqrt{3}\times77\times10^{3}}=74.98

[A],
고장전류

I_s=\frac{100}{\%Z}\times I_n=\frac{100}{10.71}\times\frac{10\times10^{6}}{\sqrt{3}\times77\times10^{3}}=700.1

[A]

[해설]

3권선 변압기의 각 권선 %임피던스는 두 권선씩 측정한 $\%Z_{12},\ \%Z_{23},\ \%Z_{31}$ 세 값을 스타(Y)결선 등가로 변환해 얻으며, 모든 %Z를 동일 기준용량으로 통일해야 한다.

계산 순서는 ① 각 %Z를 10[MVA] 기준으로 환산 → ② $\%Z_1=\dfrac12(\%Z_{12}+\%Z_{31}-\%Z_{23})$ 형태로 1·2·3차 등가 %Z 산출 → ③ 발전기·주변압기·조상기 등 전원측을 같은 기준으로 환산해 병렬·직렬 합성하는 순이다.

단락점에서 본 합성 %Z를 구하면 차단용량은 $P_s=\dfrac{100}{\%Z}\times P_n$ , 고장전류는 단락점 전압(77[kV]) 기준 정격전류에 $\dfrac{100}{\%Z}$ 를 곱해 구한다.

모든 기기 용량을 10[MVA] 기준으로 통일하지 않으면 합성 %Z 계산이 어긋나므로, 단위 환산이 가장 중요한 채점 포인트다.

문제 9

평형 3상 회로에 그림처럼 접속한 전압계 지시 220 [V], 전류계 지시 20 [A], 전력계 지시 2 [kW]일 때 각 물음에 답하시오. (전력계는 1상분 전력을 지시, Y결선 부하 Z)

(1) 부하(Z)의 소비전력[kW]은?
(2) 부하 임피던스 Z[Ω]를 복소수로 나타내시오.

정답 및 해설

(1) 전력계는 1상 유효전력

W_1=2

[kW] 지시 → 3상 소비전력

P=3W_1=3\times2=6

[kW].

(2) Y결선이므로 상전압

V_p=\frac{220}{\sqrt{3}}

[V], 선전류=상전류

I=20

[A].

R=\frac{W_1}{I^{2}}=\frac{2{,}000}{20^{2}}=5

[Ω]

|Z|=\frac{V_p}{I}=\frac{220/\sqrt{3}}{20}=6.35

[Ω]

X=\sqrt{|Z|^{2}-R^{2}}=\sqrt{6.35^{2}-5^{2}}=3.92

[Ω]
∴

Z=5+j3.92

[Ω]

[해설]

이 결선은 1전력계법으로, Y결선 평형 3상 부하에서 전력계 1대가 지시하는 값은 1상분 유효전력이므로 3상 전체 전력은 그 3배다.

전력계로 저항분을, 전압계·전류계로 임피던스 크기를 구해 리액턴스를 역산한다.

$R=\dfrac{W_1}{I^{2}}=\dfrac{2{,}000}{20^{2}}=5$ [Ω]
$|Z|=\dfrac{V_p}{I}=\dfrac{220/\sqrt3}{20}=6.35$ [Ω]
$X=\sqrt{6.35^{2}-5^{2}}=3.92$ [Ω]

선간전압이 아니라 상전압(선간전압/√3)을 임피던스 계산에 써야 하는 점이 실수하기 쉬운 부분이다.

문제 10

변류비 50/5인 변류기 2대를 그림처럼 교차결선했더니 전류계에 2 [A]가 흘렀다. CT 1차측 전류를 구하시오.

정답 및 해설

변류기 2대를 교차(차동)결선하면 전류계에는 두 CT 2차전류의 차가 흐르고, 그 크기는 2차전류의

\sqrt{3}

배.

A=\sqrt{3}\,I'

→ 2차전류

I'=\frac{A}{\sqrt{3}}=\frac{2}{\sqrt{3}}

[A]
1차 전류

I_1=\frac{50}{5}\times I'=10\times\frac{2}{\sqrt{3}}=11.55

[A]

[해설]

변류기 2대를 교차(차동)결선하면 전류계에는 두 CT 2차전류의 벡터차가 흐르는데, 평형 3상에서 이 차전류의 크기는 2차전류의 $\sqrt3$ 배가 된다.

따라서 전류계 지시값을 $\sqrt3$ 로 나눠야 실제 CT 2차전류가 나오고, 여기에 변류비 50/5=10을 곱해 1차전류를 구한다.

$I'=\dfrac{2}{\sqrt3}$ [A]
$I_1=10\times\dfrac{2}{\sqrt3}=11.55$ [A]
√3배 관계를 빠뜨리고 전류계값에 변류비만 곱하면 오답이 된다.

문제 11

그림처럼 점광원에서 원뿔 밑면까지 거리가 4 [m], 밑면 반지름이 3 [m]인 원형면의 평균 조도가 100 [lx]일 때, 이 점광원의 평균 광도[cd]를 구하시오.

정답 및 해설

점광원에서 꼭짓점까지 거리

r=\sqrt{4^{2}+3^{2}}=5

[m], 입사각

\cos\theta=\frac{4}{\sqrt{4^{2}+3^{2}}}=\frac{4}{5}=0.8

.

전광속

F=I\cdot\omega=I\cdot2\pi(1-\cos\theta)

[lm].
평균조도

E=\frac{F}{S}=\frac{I\cdot2\pi(1-\cos\theta)}{\pi R^{2}}=\frac{2I(1-\cos\theta)}{R^{2}}

(R=밑면 반지름 3[m]).

100=\frac{2I(1-0.8)}{3^{2}}

→

I=\frac{100\times9}{2\times0.2}=2{,}250

[cd]

[해설]

점광원의 평균조도는 입체각 개념으로 접근해, 원뿔 밑면이 받는 광속을 밑면 면적으로 나눠 구한다.

광원에서 밑면 가장자리까지의 거리와 그때의 입사각(코사인)을 구한 뒤, 전광속 $F=I\cdot2\pi(1-\cos\theta)$ 를 밑면 면적 $\pi R^{2}$ 로 나눈 식을 광도 I에 대해 정리한다.

$r=\sqrt{4^{2}+3^{2}}=5$ , $\cos\theta=\dfrac{4}{5}=0.8$
$I=\dfrac{E\,R^{2}}{2(1-\cos\theta)}=\dfrac{100\times9}{2\times0.2}=2{,}250$ [cd]

거리(5[m])와 밑면 반지름(3[m])을 혼동하지 않고 입사각의 코사인을 정확히 구하는 것이 채점의 핵심이다.

문제 12

전동기 부하의 역률 개선을 위해 역률개선용 저압콘덴서를 병렬로 설치해 역률을 90 [%] 이상으로 유지하려 한다. 다음 물음에 답하시오.

(1) 정격전압 380[V], 정격출력 7.5[kW], 역률 80[%]인 전동기의 역률을 90[%]로 개선하는 데 필요한 3상 콘덴서 용량[kVA]을 구하시오.
(2) (1)의 3상 콘덴서 용량[kVA]을 [μF]로 환산하시오. (단, 콘덴서는 Δ결선, 정격주파수 60[Hz])

정답 및 해설

(1)

Q_c=P\left(\frac{\sqrt{1-\cos^{2}\theta_1}}{\cos\theta_1}-\frac{\sqrt{1-\cos^{2}\theta_2}}{\cos\theta_2}\right)=7.5\left(\frac{0.6}{0.8}-\frac{\sqrt{1-0.9^{2}}}{0.9}\right)=1.99

[kVA]

(2) Δ결선 콘덴서는 1상에 선간전압이 걸리므로

Q_c=3\cdot2\pi f C V^{2}

C=\frac{Q_c}{3\cdot2\pi f V^{2}}=\frac{1.99\times10^{3}}{3\times2\pi\times60\times380^{2}}\times10^{6}=12.19

[μF]

[해설]

역률개선용 콘덴서 용량은 개선 전·후 무효전력의 차이며, 유효전력은 변하지 않는다고 보고 계산한다.

$Q_c=P\left(\dfrac{\sin\theta_1}{\cos\theta_1}-\dfrac{\sin\theta_2}{\cos\theta_2}\right)=7.5\left(\dfrac{0.6}{0.8}-\dfrac{0.436}{0.9}\right)=1.99$ [kVA]

Δ결선 콘덴서는 각 상에 선간전압이 그대로 걸리므로 $Q_c=3\cdot2\pi fCV^{2}$ 이며, Y결선(상전압 적용)과 식이 다르다는 점이 채점 포인트다.

$C=\dfrac{Q_c}{3\cdot2\pi f V^{2}}=\dfrac{1.99\times10^{3}}{3\times2\pi\times60\times380^{2}}\times10^{6}=12.19$ [μF]

문제 13

분전반에서 긍장 50 [m] 거리에 380 [V], 4극 3상 유도전동기 37 [kW]를 설치했다. 전압강하를 5 [V] 이하로 하려면 전선 굵기[mm²]를 얼마로 해야 적당한가? (단, 전동기 전부하전류 75 [A], 3상 3선식 회로)

정답 및 해설

3상 3선식 전압강하

e=\frac{30.8\,L\,I}{1{,}000\,A}

에서

A=\frac{30.8\,L\,I}{1{,}000\,e}=\frac{30.8\times50\times75}{1{,}000\times5}=23.1

[mm²].

계산값 23.1[mm²]보다 큰 표준 규격 선정 →

A=25

[mm²]

[해설]

3상 3선식 전압강하식은 단상 2선식(계수 35.6)과 계수가 다르므로 혼동하지 않고 $e=\dfrac{30.8LI}{1{,}000A}$ 를 그대로 적용해야 한다.

주어진 전압강하 한도(5V)로 단면적을 역산하면 나오는 값은 이론상 최소치일 뿐이므로, 실제 시공은 이 값 이상인 표준 규격 전선을 선정해야 한다.

$A=\dfrac{30.8\times50\times75}{1{,}000\times5}=23.1$ [mm²] → 표준 규격 25[mm²] 선정

문제 14

다음 그림은 설비용량 10[kW]인 A, B 수용가의 부하곡선이다. 각 물음에 답하시오.
(A부하: 0~6시 2kW, 6~12시 6kW, 12~18시 8kW, 18~24시 2kW. B부하: 0~6시 2kW, 6~12시 4kW, 12~18시 2kW, 18~24시 6kW)

(1) A, B 각 수용가의 수용률을 구하시오.
(2) A, B 각 수용가의 부하율을 구하시오.
(3) 부등률을 구하시오.

정답 및 해설

(1) 수용률 = (최대수용전력/설비용량)×100
A: 최대 8[kW] →

\frac{8}{10}\times100=80

[%]
B: 최대 6[kW] →

\frac{6}{10}\times100=60

[%]

(2) 부하율 = (평균전력/최대전력)×100
A:

\frac{(2+6+8+2)\times6}{8\times24}\times100=56.25

[%]
B:

\frac{(2+4+2+6)\times6}{6\times24}\times100=58.33

[%]

(3) 부등률 = 각 부하 최대전력의 합/합성 최대전력. 12~18시(A 8)와 18~24시(B 6) 등을 합산해 합성 최대전력이 10[kW]가 되는 시간대 기준 →

\frac{8+6}{10}=1.4

[해설]

수용률은 설비용량 대비 최대수용전력, 부하율은 최대전력 대비 평균전력, 부등률은 개별 최대전력의 합을 합성 최대전력으로 나눈 값으로 서로 다른 개념이다.

A는 최대부하가 12~18시(8kW), B는 18~24시(6kW)로 최대 시각이 서로 어긋나므로 부등률이 1보다 커진다.

A 수용률 80[%]·부하율 56.25[%], B 수용률 60[%]·부하율 58.33[%]이며, 부등률은 $\dfrac{8+6}{10}=1.4$ 로 개별 최대전력의 합(14kW)이 합성 최대전력(10kW)보다 큰 정도를 나타낸다.

문제 15

다음 불평형 3상 교류회로의 대칭분이 아래와 같을 때 각 상 전류

I_a, I_b, I_c

를 구하시오. (단, 상순은 a→b→c)

영상분	$1.8\angle{-159.17^{\circ}}$
정상분	$8.95\angle{1.14^{\circ}}$
역상분	$2.51\angle{96.55^{\circ}}$

(1)

I_a

(2)

I_b

(3)

I_c

정답 및 해설

대칭분 합성식:

I_a=I_0+I_1+I_2

I_b=I_0+a^{2}I_1+aI_2

I_c=I_0+aI_1+a^{2}I_2

(단

a=1\angle{120^{\circ}}

).

(1)

I_a=1.8\angle{-159.17^{\circ}}+8.95\angle{1.14^{\circ}}+2.51\angle{96.55^{\circ}}=7.27\angle{16.23^{\circ}}

[A]

(2)

I_b=1.8\angle{-159.17^{\circ}}+(1\angle{240^{\circ}})(8.95\angle{1.14^{\circ}})+(1\angle{120^{\circ}})(2.51\angle{96.55^{\circ}})=12.80\angle{-128.80^{\circ}}

[A]

(3)

I_c=1.8\angle{-159.17^{\circ}}+(1\angle{120^{\circ}})(8.95\angle{1.14^{\circ}})+(1\angle{240^{\circ}})(2.51\angle{96.55^{\circ}})=7.23\angle{123.65^{\circ}}

[A]

[해설]

불평형 3상 전류는 영상분·정상분·역상분의 합으로 표현되며, 상별로 회전연산자 $a=1\angle120^{\circ}$ 를 곱하는 순서만 다르다.

a상은 세 대칭분을 그대로 더하고, b상은 정상분에 $a^{2}$ ·역상분에 $a$ 를 곱해 더하며, c상은 그 반대로 곱한다.

각 항을 복소수(직교좌표)로 바꿔 더한 뒤 다시 극좌표로 변환하는 과정에서 정상분·역상분에 곱하는 회전자 순서를 바꾸지 않는 것이 채점 포인트다.

문제 16

아래 도면과 조건에 따라 변압기가 시설되어 있을 때, 각 물음에 답하시오.

	A군	B군
설비용량[kW]	50	30
역률	1	1
수용률	0.6	0.5
부등률	1.2	1.2
변압기간 부등률	1.3

(1) A군에 필요한 변압기 용량[kVA]을 구하시오.
(2) B군에 필요한 변압기 용량[kVA]을 구하시오.
(3) 고압간선에 걸리는 최대부하[kW]를 구하시오.

정답 및 해설

변압기 용량

=\frac{\text{설비용량}\times\text{수용률}}{\text{부등률}\times\cos\theta}

(역률 1).

(1) A군:

\frac{50\times0.6}{1.2}=25

[kVA]
(2) B군:

\frac{30\times0.5}{1.2}=12.5

[kVA]
(3) 고압간선 최대부하 = (변압기 용량 합)/변압기간 부등률 =

\frac{25+12.5}{1.3}=28.85

[kW]

[해설]

변압기 용량은 설비용량×수용률을 부등률과 역률로 나눠 구하며, 역률이 1이므로 유효전력만으로 계산된다.

$A군:\ \dfrac{50\times0.6}{1.2}=25$ [kVA], $B군:\ \dfrac{30\times0.5}{1.2}=12.5$ [kVA]

고압간선의 최대부하는 두 변압기 용량의 합을 변압기간 부등률로 한 번 더 나눠 구하는데, A·B군의 최대수요 시각도 서로 어긋난다고 보기 때문이다.

$\dfrac{25+12.5}{1.3}=28.85$ [kW]

문제 17

3,300/220 [V] 변압기 두 대의 용량이 각각 250 [kVA], 200 [kVA], %임피던스 강하가 각각 2.7 [%], 3 [%]일 때 병렬 합성 용량[kVA]은?

정답 및 해설

병렬운전 시 부하분담은 정격용량에 비례, %임피던스에 반비례.

\frac{P_a}{P_b}=\frac{P_A/\%Z_a}{P_B/\%Z_b}=\frac{250/2.7}{200/3}=\frac{25}{18}

분담비 큰 A변압기가 먼저 정격(250[kVA]) 도달.
이때 B의 분담

P_b=\frac{18}{25}\times250=180

[kVA].
∴ 합성 용량

=250+180=430

[kVA]

[해설]

변압기 병렬운전에서 각 대의 부하분담은 정격용량에 비례하고 %임피던스에 반비례하므로, 두 변압기의 정격이 동시에 꽉 차지 않는다.

분담비를 구하면 A(250kVA, 2.7%)가 B(200kVA, 3%)보다 먼저 정격에 도달하므로, A가 정격 250kVA에 이를 때 B의 분담을 비례식으로 구한다.

$\dfrac{P_a}{P_b}=\dfrac{250/2.7}{200/3}=\dfrac{25}{18}$
$P_b=\dfrac{18}{25}\times250=180$ [kVA]
합성 용량 $=250+180=430$ [kVA]

두 변압기 정격의 단순 합(450kVA)이 아니라 먼저 포화되는 변압기 기준으로 계산해야 하는 점이 핵심이다.

문제 18

고압측에서 1선지락사고가 났을 때 지락전류가 100[A]인 전로가 있다. 이 전로에 연결된 주상변압기 저압측(380[V])의 한 단자에 시설하는 중성점 접지공사의 접지저항은 몇 [Ω] 이하로 유지해야 하는지 구하시오. (단, 이 전로에는 1초 초과 2초 이내에 자동으로 동작하는 차단장치가 갖추어져 있다.)

정답 및 해설

중성점 접지(고저압 혼촉 방지)에서 1초 초과 2초 이내 자동 차단장치 설치 시 접지저항

R=\frac{300}{I_g}

이하.

R=\frac{300}{I_g}=\frac{300}{100}=3

[Ω] 이하

[해설]

고저압 혼촉 시 저압측 인체감전을 막기 위해 변압기 저압측 중성점에 시설하는 접지의 저항값은 지락전류와 차단시간 조건에 따라 달라진다.

2초 이내에 자동 차단하는 장치가 없으면 $R=150/I_g$ , 1초 초과 2초 이내에 차단되면 $R=300/I_g$ , 1초 이내로 신속히 차단되면 $R=600/I_g$ 를 기준으로 삼는다.

이 문제는 1초 초과 2초 이내 차단 조건이므로 $R=\dfrac{300}{100}=3$ [Ω] 이하가 된다.

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전기기사 실기 2023년 2회 기출유형문제

총 18문항 · 주관식 · 정답·해설 포함

문제 1

고압 및 특고압 전로 중 피뢰기를 시설하여야 하는 장소 4가지를 쓰시오.

정답 및 해설

[해설]

문제 2

정답 및 해설

「전기안전관리자 직무에 관한 고시」 점검 기록 보존 규정.

① 4년
② 1회

[해설]

다만 전기안전종합정보시스템에 매월 1회 이상 점검 결과 등을 입력한 경우에는 별도로 서류를 제출하지 않을 수 있다.

문제 3

주택용 배선용 차단기의 과전류트립 동작시간 및 특성표이다. 빈칸에 알맞은 내용을 쓰시오.

형	순시트립범위
①	3 $I_n$ 초과 ~ 5 $I_n$ 이하
②	5 $I_n$ 초과 ~ 10 $I_n$ 이하
③	10 $I_n$ 초과 ~ 20 $I_n$ 이하

[비고] 1. B, C, D: 순시트립전류에 따른 차단기 분류 2.

I_n

: 차단기 정격전류

정격전류의 구분	시간	정격전류의 배수(모든 극에 통전)
정격전류의 구분	시간	부동작전류	동작전류
63A 이하	60분	( ④ )	( ⑤ )
63A 초과	120분	( ④ )	( ⑤ )

정답 및 해설

주택용 배선용차단기는 순시트립 범위로 형을 분류 — B형(3~5

I_n

), C형(5~10

I_n

), D형(10~20

I_n

). 부동작전류 정격의 1.13배, 동작전류 1.45배.

① B
② C
③ D
④ 1.13배
⑤ 1.45배

[해설]

주택용 배선용차단기는 순시트립전류의 범위에 따라 B·C·D형으로 분류되며, B→C→D로 갈수록 순시트립 배수 범위가 커진다.

B형은 정격전류의 3~5배, C형은 5~10배, D형은 10~20배에서 순시 동작한다.

문제 4

정답 및 해설

문제 5

정답 및 해설

문제 6

다음 그림은 저항

R=20

Ω, 전압

V=220\sqrt{2}\sin(120\pi t)

V, 변압기 권수비 1:1인 브리지 회로이다. 각 물음에 답하시오. (단, 직류측 평활회로는 없다.)

(1) 점선 안에 브리지 회로를 완성하시오.
(2)

V_{dc}

의 평균전압[V]을 구하시오.
(3) R의 평균전류[A]를 구하시오.

정답 및 해설

V=\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=220

V.
단상 전파정류 직류 평균전압

V_{dc}=0.9\,V=0.9\times 220=198

V.

(3)

I=\frac{V_{dc}}{R}=\frac{198}{20}=9.9

문제 7

스위치

S_1, S_2, S_3

로 직접 제어되는 계전기 A, B, C가 있다. 전등

Y_1, Y_2

가 진리표대로 점등될 때 각 물음에 답하시오. (단, 접점은 최소 개수로 표시한다.)

A	B	C	$Y_1$	$Y_2$
0	0	0	1	1
0	0	1	0	0
0	1	0	0	1
0	1	1	0	1
1	0	0	1	1
1	0	1	0	0
1	1	0	1	1
1	1	1	0	1

(1)

Y_1, Y_2

의 논리식을 쓰시오. (단, 최대한 간이화한다.)
(2) 논리식을 무접점 회로로 그리시오.
(3) 논리식을 유접점 회로로 그리시오.

정답 및 해설

진리표 최소항을 카르노맵으로 간이화.

(1)

Y_1

=1인 입력 (000),(100),(110) →

Y_1=\overline{A}\,\overline{B}\,\overline{C}+A\overline{B}\,\overline{C}+AB\overline{C}=\overline{C}(A+\overline{B})=A\overline{C}+\overline{B}\,\overline{C}

Y_2

=0인 입력 (001),(101) →

Y_2=\overline{\overline{B}\,C}=B+\overline{C}

(2) 무접점:
·

Y_1

— (A OR NOT B)를 OR게이트에, 그 출력과 NOT C를 AND게이트에 입력
·

Y_2

— B와 NOT C를 OR게이트에 입력

(3) 유접점:
·

Y_1

— C의 b접점에 (A의 a접점 ∥ B의 b접점)을 직렬, 끝에 등

Y_1

Y_2

— (B의 a접점 ∥ C의 b접점)에 등

Y_2

문제 8

그림과 같은 송전계통의 S점에서 3상 단락사고가 발생했다. 도면과 조건을 참고해 답하시오.

[조건]

번호	기기명	용량	전압	%Z
1	발전기(G)	50,000 [kVA]	11 [kV]	25
2	변압기(T₁)	50,000 [kVA]	11/154 [kV]	10
3	송전선	—	154 [kV]	8 (10,000 [kVA] 기준)
4	변압기(T₂) 1차	25,000 [kVA]	154 [kV]	12 (25,000 [kVA] 기준, 1차~2차)
	변압기(T₂) 2차	30,000 [kVA]	77 [kV]	16 (25,000 [kVA] 기준, 2차~3차)
	변압기(T₂) 3차	10,000 [kVA]	11 [kV]	9.5 (10,000 [kVA] 기준, 3차~1차)
5	조상기(C)	10,000 [kVA]	11 [kV]	15

정답 및 해설

(1) 10[MVA] 기준 환산(%Z'=%Z×기준/원기준):
① 1차~2차:

12\times\frac{10}{25}=4.8

[%]
② 2차~3차:

16\times\frac{10}{25}=6.4

[%]
③ 3차~1차:

9.5\times\frac{10}{10}=9.5

[%]

(2) 3권선 변압기 Y등가 변환:
①

\%Z_1=\frac{1}{2}(\%Z_{12}+\%Z_{31}-\%Z_{23})=\frac{1}{2}(4.8+9.5-6.4)=3.95

[%]
②

\%Z_2=\frac{1}{2}(\%Z_{12}+\%Z_{23}-\%Z_{31})=\frac{1}{2}(4.8+6.4-9.5)=0.85

[%]
③

\%Z_3=\frac{1}{2}(\%Z_{23}+\%Z_{31}-\%Z_{12})=\frac{1}{2}(6.4+9.5-4.8)=5.55

[%]

(3) 각 기기 10[MVA] 환산: 발전기

25\times\frac{10}{50}=5

, T₁

10\times\frac{10}{50}=2

, 송전선 8, 조상기 15(이미 10MVA 기준).
단락점(2차)에서 본 전원측은 [G+T₁+선로+%Z₁] 경로와 [조상기+%Z₃] 경로가 병렬, 거기에 %Z₂가 직렬.

\%Z=\frac{(5+2+8+3.95)(5.55+15)}{(5+2+8+3.95)+(5.55+15)}+0.85=10.71

[%]

(4) 차단용량

P_s=\frac{100}{\%Z}\times P_n=\frac{100}{10.71}\times 10=93.37

[MVA]

(5) 단락점은 2차(77[kV])이므로 정격전류

I_n=\frac{10\times10^{6}}{\sqrt{3}\times77\times10^{3}}=74.98

[A],
고장전류

I_s=\frac{100}{\%Z}\times I_n=\frac{100}{10.71}\times\frac{10\times10^{6}}{\sqrt{3}\times77\times10^{3}}=700.1

[A]

[해설]

단락점에서 본 합성 %Z를 구하면 차단용량은 $P_s=\dfrac{100}{\%Z}\times P_n$ , 고장전류는 단락점 전압(77[kV]) 기준 정격전류에 $\dfrac{100}{\%Z}$ 를 곱해 구한다.

모든 기기 용량을 10[MVA] 기준으로 통일하지 않으면 합성 %Z 계산이 어긋나므로, 단위 환산이 가장 중요한 채점 포인트다.

문제 9

정답 및 해설

(1) 전력계는 1상 유효전력

W_1=2

[kW] 지시 → 3상 소비전력

P=3W_1=3\times2=6

[kW].

(2) Y결선이므로 상전압

V_p=\frac{220}{\sqrt{3}}

[V], 선전류=상전류

I=20

[A].

R=\frac{W_1}{I^{2}}=\frac{2{,}000}{20^{2}}=5

[Ω]

|Z|=\frac{V_p}{I}=\frac{220/\sqrt{3}}{20}=6.35

[Ω]

X=\sqrt{|Z|^{2}-R^{2}}=\sqrt{6.35^{2}-5^{2}}=3.92

[Ω]
∴

Z=5+j3.92

[Ω]

[해설]

이 결선은 1전력계법으로, Y결선 평형 3상 부하에서 전력계 1대가 지시하는 값은 1상분 유효전력이므로 3상 전체 전력은 그 3배다.

전력계로 저항분을, 전압계·전류계로 임피던스 크기를 구해 리액턴스를 역산한다.

$R=\dfrac{W_1}{I^{2}}=\dfrac{2{,}000}{20^{2}}=5$ [Ω]
$|Z|=\dfrac{V_p}{I}=\dfrac{220/\sqrt3}{20}=6.35$ [Ω]
$X=\sqrt{6.35^{2}-5^{2}}=3.92$ [Ω]

선간전압이 아니라 상전압(선간전압/√3)을 임피던스 계산에 써야 하는 점이 실수하기 쉬운 부분이다.

문제 10

변류비 50/5인 변류기 2대를 그림처럼 교차결선했더니 전류계에 2 [A]가 흘렀다. CT 1차측 전류를 구하시오.

정답 및 해설

변류기 2대를 교차(차동)결선하면 전류계에는 두 CT 2차전류의 차가 흐르고, 그 크기는 2차전류의

\sqrt{3}

배.

A=\sqrt{3}\,I'

→ 2차전류

I'=\frac{A}{\sqrt{3}}=\frac{2}{\sqrt{3}}

[A]
1차 전류

I_1=\frac{50}{5}\times I'=10\times\frac{2}{\sqrt{3}}=11.55

[A]

[해설]

변류기 2대를 교차(차동)결선하면 전류계에는 두 CT 2차전류의 벡터차가 흐르는데, 평형 3상에서 이 차전류의 크기는 2차전류의 $\sqrt3$ 배가 된다.

따라서 전류계 지시값을 $\sqrt3$ 로 나눠야 실제 CT 2차전류가 나오고, 여기에 변류비 50/5=10을 곱해 1차전류를 구한다.

$I'=\dfrac{2}{\sqrt3}$ [A]
$I_1=10\times\dfrac{2}{\sqrt3}=11.55$ [A]
√3배 관계를 빠뜨리고 전류계값에 변류비만 곱하면 오답이 된다.

문제 11

그림처럼 점광원에서 원뿔 밑면까지 거리가 4 [m], 밑면 반지름이 3 [m]인 원형면의 평균 조도가 100 [lx]일 때, 이 점광원의 평균 광도[cd]를 구하시오.

정답 및 해설

점광원에서 꼭짓점까지 거리

r=\sqrt{4^{2}+3^{2}}=5

[m], 입사각

\cos\theta=\frac{4}{\sqrt{4^{2}+3^{2}}}=\frac{4}{5}=0.8

.

전광속

F=I\cdot\omega=I\cdot2\pi(1-\cos\theta)

[lm].
평균조도

E=\frac{F}{S}=\frac{I\cdot2\pi(1-\cos\theta)}{\pi R^{2}}=\frac{2I(1-\cos\theta)}{R^{2}}

(R=밑면 반지름 3[m]).

100=\frac{2I(1-0.8)}{3^{2}}

→

I=\frac{100\times9}{2\times0.2}=2{,}250

[cd]

[해설]

점광원의 평균조도는 입체각 개념으로 접근해, 원뿔 밑면이 받는 광속을 밑면 면적으로 나눠 구한다.

$r=\sqrt{4^{2}+3^{2}}=5$ , $\cos\theta=\dfrac{4}{5}=0.8$
$I=\dfrac{E\,R^{2}}{2(1-\cos\theta)}=\dfrac{100\times9}{2\times0.2}=2{,}250$ [cd]

거리(5[m])와 밑면 반지름(3[m])을 혼동하지 않고 입사각의 코사인을 정확히 구하는 것이 채점의 핵심이다.

문제 12

정답 및 해설

(1)

Q_c=P\left(\frac{\sqrt{1-\cos^{2}\theta_1}}{\cos\theta_1}-\frac{\sqrt{1-\cos^{2}\theta_2}}{\cos\theta_2}\right)=7.5\left(\frac{0.6}{0.8}-\frac{\sqrt{1-0.9^{2}}}{0.9}\right)=1.99

[kVA]

(2) Δ결선 콘덴서는 1상에 선간전압이 걸리므로

Q_c=3\cdot2\pi f C V^{2}

C=\frac{Q_c}{3\cdot2\pi f V^{2}}=\frac{1.99\times10^{3}}{3\times2\pi\times60\times380^{2}}\times10^{6}=12.19

[μF]

[해설]

역률개선용 콘덴서 용량은 개선 전·후 무효전력의 차이며, 유효전력은 변하지 않는다고 보고 계산한다.

$Q_c=P\left(\dfrac{\sin\theta_1}{\cos\theta_1}-\dfrac{\sin\theta_2}{\cos\theta_2}\right)=7.5\left(\dfrac{0.6}{0.8}-\dfrac{0.436}{0.9}\right)=1.99$ [kVA]

Δ결선 콘덴서는 각 상에 선간전압이 그대로 걸리므로 $Q_c=3\cdot2\pi fCV^{2}$ 이며, Y결선(상전압 적용)과 식이 다르다는 점이 채점 포인트다.

$C=\dfrac{Q_c}{3\cdot2\pi f V^{2}}=\dfrac{1.99\times10^{3}}{3\times2\pi\times60\times380^{2}}\times10^{6}=12.19$ [μF]

문제 13

정답 및 해설

3상 3선식 전압강하

e=\frac{30.8\,L\,I}{1{,}000\,A}

에서

A=\frac{30.8\,L\,I}{1{,}000\,e}=\frac{30.8\times50\times75}{1{,}000\times5}=23.1

[mm²].

계산값 23.1[mm²]보다 큰 표준 규격 선정 →

A=25

[mm²]

[해설]

3상 3선식 전압강하식은 단상 2선식(계수 35.6)과 계수가 다르므로 혼동하지 않고 $e=\dfrac{30.8LI}{1{,}000A}$ 를 그대로 적용해야 한다.

주어진 전압강하 한도(5V)로 단면적을 역산하면 나오는 값은 이론상 최소치일 뿐이므로, 실제 시공은 이 값 이상인 표준 규격 전선을 선정해야 한다.

$A=\dfrac{30.8\times50\times75}{1{,}000\times5}=23.1$ [mm²] → 표준 규격 25[mm²] 선정

문제 14

정답 및 해설

(1) 수용률 = (최대수용전력/설비용량)×100
A: 최대 8[kW] →

\frac{8}{10}\times100=80

[%]
B: 최대 6[kW] →

\frac{6}{10}\times100=60

[%]

(2) 부하율 = (평균전력/최대전력)×100
A:

\frac{(2+6+8+2)\times6}{8\times24}\times100=56.25

[%]
B:

\frac{(2+4+2+6)\times6}{6\times24}\times100=58.33

[%]

(3) 부등률 = 각 부하 최대전력의 합/합성 최대전력. 12~18시(A 8)와 18~24시(B 6) 등을 합산해 합성 최대전력이 10[kW]가 되는 시간대 기준 →

\frac{8+6}{10}=1.4

[해설]

A는 최대부하가 12~18시(8kW), B는 18~24시(6kW)로 최대 시각이 서로 어긋나므로 부등률이 1보다 커진다.

문제 15

다음 불평형 3상 교류회로의 대칭분이 아래와 같을 때 각 상 전류

I_a, I_b, I_c

를 구하시오. (단, 상순은 a→b→c)

영상분	$1.8\angle{-159.17^{\circ}}$
정상분	$8.95\angle{1.14^{\circ}}$
역상분	$2.51\angle{96.55^{\circ}}$

(1)

I_a

(2)

I_b

(3)

I_c

정답 및 해설

대칭분 합성식:

I_a=I_0+I_1+I_2

I_b=I_0+a^{2}I_1+aI_2

I_c=I_0+aI_1+a^{2}I_2

(단

a=1\angle{120^{\circ}}

).

(1)

I_a=1.8\angle{-159.17^{\circ}}+8.95\angle{1.14^{\circ}}+2.51\angle{96.55^{\circ}}=7.27\angle{16.23^{\circ}}

[A]

(2)

I_b=1.8\angle{-159.17^{\circ}}+(1\angle{240^{\circ}})(8.95\angle{1.14^{\circ}})+(1\angle{120^{\circ}})(2.51\angle{96.55^{\circ}})=12.80\angle{-128.80^{\circ}}

[A]

(3)

I_c=1.8\angle{-159.17^{\circ}}+(1\angle{120^{\circ}})(8.95\angle{1.14^{\circ}})+(1\angle{240^{\circ}})(2.51\angle{96.55^{\circ}})=7.23\angle{123.65^{\circ}}

[A]

[해설]

불평형 3상 전류는 영상분·정상분·역상분의 합으로 표현되며, 상별로 회전연산자 $a=1\angle120^{\circ}$ 를 곱하는 순서만 다르다.

a상은 세 대칭분을 그대로 더하고, b상은 정상분에 $a^{2}$ ·역상분에 $a$ 를 곱해 더하며, c상은 그 반대로 곱한다.

문제 16

아래 도면과 조건에 따라 변압기가 시설되어 있을 때, 각 물음에 답하시오.

	A군	B군
설비용량[kW]	50	30
역률	1	1
수용률	0.6	0.5
부등률	1.2	1.2
변압기간 부등률	1.3

(1) A군에 필요한 변압기 용량[kVA]을 구하시오.
(2) B군에 필요한 변압기 용량[kVA]을 구하시오.
(3) 고압간선에 걸리는 최대부하[kW]를 구하시오.

정답 및 해설

변압기 용량

=\frac{\text{설비용량}\times\text{수용률}}{\text{부등률}\times\cos\theta}

(역률 1).

(1) A군:

\frac{50\times0.6}{1.2}=25

[kVA]
(2) B군:

\frac{30\times0.5}{1.2}=12.5

[kVA]
(3) 고압간선 최대부하 = (변압기 용량 합)/변압기간 부등률 =

\frac{25+12.5}{1.3}=28.85

[kW]

[해설]

변압기 용량은 설비용량×수용률을 부등률과 역률로 나눠 구하며, 역률이 1이므로 유효전력만으로 계산된다.

$A군:\ \dfrac{50\times0.6}{1.2}=25$ [kVA], $B군:\ \dfrac{30\times0.5}{1.2}=12.5$ [kVA]

$\dfrac{25+12.5}{1.3}=28.85$ [kW]

문제 17

3,300/220 [V] 변압기 두 대의 용량이 각각 250 [kVA], 200 [kVA], %임피던스 강하가 각각 2.7 [%], 3 [%]일 때 병렬 합성 용량[kVA]은?

정답 및 해설

병렬운전 시 부하분담은 정격용량에 비례, %임피던스에 반비례.

\frac{P_a}{P_b}=\frac{P_A/\%Z_a}{P_B/\%Z_b}=\frac{250/2.7}{200/3}=\frac{25}{18}

분담비 큰 A변압기가 먼저 정격(250[kVA]) 도달.
이때 B의 분담

P_b=\frac{18}{25}\times250=180

[kVA].
∴ 합성 용량

=250+180=430

[kVA]

[해설]

변압기 병렬운전에서 각 대의 부하분담은 정격용량에 비례하고 %임피던스에 반비례하므로, 두 변압기의 정격이 동시에 꽉 차지 않는다.

분담비를 구하면 A(250kVA, 2.7%)가 B(200kVA, 3%)보다 먼저 정격에 도달하므로, A가 정격 250kVA에 이를 때 B의 분담을 비례식으로 구한다.

$\dfrac{P_a}{P_b}=\dfrac{250/2.7}{200/3}=\dfrac{25}{18}$
$P_b=\dfrac{18}{25}\times250=180$ [kVA]
합성 용량 $=250+180=430$ [kVA]

두 변압기 정격의 단순 합(450kVA)이 아니라 먼저 포화되는 변압기 기준으로 계산해야 하는 점이 핵심이다.

문제 18

정답 및 해설

중성점 접지(고저압 혼촉 방지)에서 1초 초과 2초 이내 자동 차단장치 설치 시 접지저항

R=\frac{300}{I_g}

이하.

R=\frac{300}{I_g}=\frac{300}{100}=3

[Ω] 이하

[해설]

고저압 혼촉 시 저압측 인체감전을 막기 위해 변압기 저압측 중성점에 시설하는 접지의 저항값은 지락전류와 차단시간 조건에 따라 달라진다.

이 문제는 1초 초과 2초 이내 차단 조건이므로 $R=\dfrac{300}{100}=3$ [Ω] 이하가 된다.