전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제 기출문제 해설 페이지

전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    1전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    전력퓨즈 정격 표의 빈칸 ①~⑤를 채우시오.

    계통전압 [kV]퓨즈 정격
    퓨즈 정격전압 [kV]최대 설계전압 [kV]
    6.6①8.25
    13.215②
    22 또는 22.9③25.8
    6669④
    154⑤169
    해설
    ① 7.5[kV]
    ② 15.5[kV]
    ③ 23[kV]
    ④ 72.5[kV]
    ⑤ 161[kV]

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    2전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    3상 농형 유도전동기 IM의 Y-Δ 기동 미완성 시퀀스다. 동작과정에 맞게 유접점 시퀀스를 완성하시오.

    【동작과정】
    · PBS(ON)을 누르면 MCM·타이머 T·MCS가 동시 여자되어 Y결선으로 기동.
    · PBS(ON)에서 손을 떼도 기동 유지.
    · 타이머 설정시간 후 MCS 소자·MCD 여자되어 Δ결선 운전으로 전환.
    · 운전에 들어가면 타이머 T 소자.
    · PBS(OFF)를 누르면 초기 상태로 복구·정지.
    · 운전 중 과부하 시 THR 동작으로 복구·정지.
    문제이미지
    해설
    Y-Δ 기동 시퀀스 동작 논리:

    ① 기동: PBS(ON) → MCM·MCS·타이머 T 동시 여자 → 주회로 Y결선 감압기동(기동전류 1/3).

    ② 자기유지: MCM-a를 PBS(ON)과 병렬 접속 → 손을 떼도 운전 유지.

    ③ 절체: 타이머 T 설정시간 후 T-b(한시)가 MCS 소자, T-a가 MCD 여자 → Δ결선 운전 전환.

    ④ 인터록: MCS·MCD 동시투입 방지로 MCS-b는 MCD 회로에, MCD-b는 MCS 회로에 직렬 삽입(상호 인터록).

    ⑤ 운전 후 MCD 여자 시 MCD-b 등으로 타이머 T 소자.

    ⑥ 정지·보호: PBS(OFF) 또는 과부하 시 THR(열동계전기) 동작 → 전 회로 차단·복구·정지.

    (도면: 기동·자기유지·한시절체·인터록·정지/THR 회로 완성형)
    문제이미지

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    3전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    다음 표의 금속관 부품 특징에 해당하는 부품명 ①~⑧을 쓰시오.

    부품특징
    ①관과 박스 접속 시 파이프 나사를 죄어 고정하며 6각형과 기어형이 있다.
    ②전선관 단에 끼워 전선 출입 시 피복을 보호하는 것으로 금속제·합성수지제 2종류가 있다.
    ③금속관 상호 또는 관과 노멀밴드 접속에 쓰며 내면에 나사가 있고, 관을 돌릴 수 없으면 유니온 커플링을 쓴다.
    ④노출배관에서 금속관을 조영재에 고정하며 합성수지관·가요전선관·케이블 공사에도 쓴다.
    ⑤배관 직각 굴곡에 쓰며 양단에 나사가 있어 관 접속에 커플링을 쓴다.
    ⑥금속관을 아웃렛 박스 노크아웃에 취부할 때 노크아웃 구멍이 관보다 클 때 쓴다.
    ⑦매입형 스위치·콘센트 고정에 쓰며 1·2·3개용이 있다.
    ⑧전등기구·점멸기·콘센트의 고정·접속함으로 쓰며 4각·8각이 있다.
    해설
    ① 로크너트
    ② 부싱
    ③ 커플링
    ④ 새들
    ⑤ 노멀밴드
    ⑥ 링리듀서
    ⑦ 스위치 박스
    ⑧ 아웃렛 박스(아울렛 박스)

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    4전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    공사 감리자가 검토하는 착공신고서 포함 서류다. 빈칸 (2)·(3)·(4) 서류 3가지를 쓰시오.

    (1) 시공관리책임자 지정통지서
    (2) ( )
    (3) ( )
    (4) ( )
    (5) 작업인원 및 장비투입 계획서
    해설
    (2) 공사 예정 공정표
    (3) 품질관리 계획서
    (4) 안전관리 계획서

    (참고) 그 외 공사 도급계약서 사본·산출내역서, 공사 시작 전 사진, 현장기술자 경력사항 확인서·자격증 사본 등이 포함된다.

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    5전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    단상 유도전동기 종류별 역회전 방법을 보기에서 골라 답하시오.

    【보기】
    ㉠ 역회전 불가능.
    ㉡ 기동권선(보조권선) 두 선의 접속을 바꾼다.
    ㉢ 브러시 위치를 이동시켜 역회전.

    (1) 분상 기동형 :
    (2) 반발 기동형 :
    (3) 쉐이딩 코일형 :
    해설
    (1) 분상 기동형 : ㉡ (기동권선 두 선 접속을 바꿔 반전)
    (2) 반발 기동형 : ㉢ (브러시 위치를 옮겨 역회전)
    (3) 쉐이딩 코일형 : ㉠ (자속 이동방향 고정으로 역회전 불가)

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    6전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    고압·저압 전로용 차단기 종류를 각각 3가지씩 약호와 명칭으로 쓰시오.

    (1) 특고압(고압) 차단기 - ①②③
    (2) 저압 차단기 - ①②③
    해설
    (1) 특고압(고압) 차단기
    ① GCB : 가스차단기 (SF₆ 가스 소호)
    ② ABB : 공기차단기 (압축공기 소호)
    ③ VCB : 진공차단기 (진공 중 소호)
    (이 외 OCB 유입차단기, MBB 자기차단기 등도 가능)

    (2) 저압 차단기
    ① ACB : 기중차단기
    ② MCCB : 배선용 차단기
    ③ ELB : 누전차단기

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    7전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    최대전류일 때 최대손실전력 100[kW], 부하율 60[%]일 때 평균손실전력을 구하시오. (단, 손실계수 산정용 정수 α=0.2) (5점)
    해설
    손실계수 H는 부하율 F·정수 α로 구한다: H=αF+(1−α)F2H=\alpha F+(1-\alpha)F^2

    · 손실계수 H=0.2×0.6+(1−0.2)×0.62=0.408H=0.2\times0.6+(1-0.2)\times0.6^2=0.408
    · 평균손실전력 = 최대손실전력 × 손실계수 =100×0.408=40.8=100\times0.408=40.8 [kW]

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    8전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    고압 선로의 접지사고 검출·경보장치를 그림과 같이 시설하고 A선에 완전지락이 발생했다. 다음에 답하시오.
    (단, 전원 인가·경보벨 스위치 닫힘. GPT 1차는 Y결선·중성점 접지, 2차는 개방델타(오픈델타) 결선, PT비 6,600[V]:110[V].)

    (1) 1차측 A선 대지전압이 0[V]일 때 B·C선 대지전압[V]은?
    ① B선의 대지전압
    ② C선의 대지전압

    (2) 2차측 전구 ⓐ 전압이 0[V]일 때 ⓑ·ⓒ 전구 전압, 전압계 Ⓥ 지시값, 경보벨 Ⓑ 전압[V]은?
    ① ⓑ 전구의 전압
    ② ⓒ 전구의 전압
    ③ 전압계 Ⓥ의 지시 전압
    ④ 경보벨 Ⓑ에 걸리는 전압
    문제이미지
    해설
    (1) 1차측 대지전압
    정상 시 각 상 대지전압 = 상전압 6,6003=3,810.5\dfrac{6{,}600}{\sqrt{3}}=3{,}810.5 [V].
    A선 완전지락으로 A선이 0이 되면 중성점이 이동, 건전상 B·C선은 선간전압으로 상승.
    ① B선의 대지전압 =6,6003×3=6,600=\dfrac{6{,}600}{\sqrt{3}}\times\sqrt{3}=6{,}600 [V]
    ② C선의 대지전압 =6,6003×3=6,600=\dfrac{6{,}600}{\sqrt{3}}\times\sqrt{3}=6{,}600 [V]

    (2) 2차측(개방델타) 전압
    PT 2차 상전압 = 1103\dfrac{110}{\sqrt{3}} [V]. A상 지락으로 ⓐ=0이면 건전상 ⓑ·ⓒ는 선간전압으로 상승.
    ① ⓑ 전구의 전압 =1103×3=110=\dfrac{110}{\sqrt{3}}\times\sqrt{3}=110 [V]
    ② ⓒ 전구의 전압 =1103×3=110=\dfrac{110}{\sqrt{3}}\times\sqrt{3}=110 [V]
    ③ 전압계 Ⓥ(개방델타 단자): 1선 완전지락 시 잔류전압은 상전압의 3배. 1103×3=190.53\dfrac{110}{\sqrt{3}}\times3=190.53 [V]
    ④ 경보벨 Ⓑ 전압: 개방델타 단자전압과 동일. 1103×3=190.53\dfrac{110}{\sqrt{3}}\times3=190.53 [V]

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    9전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    수전전압 6,600[V], 가공 전선로 %임피던스 58.5[%], 수전점 3상 단락전류 7,000[A]일 때 기준용량과 수전용 차단기 차단용량을 구하시오.
    차단기 정격용량[MVA]은 (10, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 250, 300, 400, 500)에서 선정. (6점)

    (1) 기준 용량
    (2) 차단 용량
    해설
    (1) 기준 용량
    단락전류 Is=100%ZInI_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n → In=%Z100Is=58.5100×7,000=4,095I_n=\dfrac{\%Z}{100}I_s=\dfrac{58.5}{100}\times7{,}000=4{,}095 [A]
    기준용량 Pn=3 VIn=3×6,600×4,095×10−6=46.81P_n=\sqrt{3}\,V I_n=\sqrt{3}\times6{,}600\times4{,}095\times10^{-6}=46.81 [MVA]
    → 표에서 한 단계 위 50[MVA] 선정

    (2) 차단 용량
    차단용량 Ps=3 VIs=3×6,600×7,000×10−6=80.02P_s=\sqrt{3}\,V I_s=\sqrt{3}\times6{,}600\times7{,}000\times10^{-6}=80.02 [MVA]
    (또는 Ps=100%ZPnP_s=\dfrac{100}{\%Z}P_n) → 표에서 한 단계 위 100[MVA] 선정

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    10전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    그림과 같은 송전계통 S점에서 3상 단락사고가 발생했다. 조건을 참고해 T2(3권선 변압기) 각 %리액턴스를 100[MVA] 기준으로 환산하고 1차(%X1)·2차(%X2)·3차(%X3) 값을 구하시오. (5점)

    【조건】
    번호기기명용량전압%X
    1발전기(G)50,000[kVA]11[kV]30
    2변압기(T₁)50,000[kVA]11/154[kV]12
    3송전선-154[kV]10 (10,000[kVA] 기준)
    4변압기(T₂)
    1차    		25,000[kVA]154[kV]12 (25,000[kVA] 기준, 1차~2차)
    2차30,000[kVA]77[kV]15 (25,000[kVA] 기준, 2차~3차)
    3차10,000[kVA]11[kV]10.8 (10,000[kVA] 기준, 3차~1차)
    5조상기(C)10,000[kVA]11[kV]20
    문제이미지
    해설
    3권선 변압기의 권선간 측정 %리액턴스를 100[MVA] 기준으로 환산: %X′=%X×기준용량측정기준용량\%X'=\%X\times\dfrac{\text{기준용량}}{\text{측정기준용량}}

    · %X12=100,00025,000×12=48\%X_{12}=\dfrac{100{,}000}{25{,}000}\times12=48 [%]
    · %X23=100,00025,000×15=60\%X_{23}=\dfrac{100{,}000}{25{,}000}\times15=60 [%]
    · %X31=100,00010,000×10.8=108\%X_{31}=\dfrac{100{,}000}{10{,}000}\times10.8=108 [%]

    3권선 등가 Y변환:
    ① %X1=12(%X12+%X31−%X23)=12(48+108−60)=48\%X_1=\dfrac{1}{2}(\%X_{12}+\%X_{31}-\%X_{23})=\dfrac{1}{2}(48+108-60)=48 [%]
    ② %X2=12(%X12+%X23−%X31)=12(48+60−108)=0\%X_2=\dfrac{1}{2}(\%X_{12}+\%X_{23}-\%X_{31})=\dfrac{1}{2}(48+60-108)=0 [%]
    ③ %X3=12(%X23+%X31−%X12)=12(60+108−48)=60\%X_3=\dfrac{1}{2}(\%X_{23}+\%X_{31}-\%X_{12})=\dfrac{1}{2}(60+108-48)=60 [%]

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    11전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    어느 변전소에 그림과 같은 일부하 곡선을 갖는 부하 A·B·C 수용가가 있다. 다음에 답하시오.
    (단, 평균전력은 A 4,500[kW], B 2,400[kW], C 900[kW], 역률은 각각 100[%]·80[%]·60[%]) (10점)
    [일부하곡선: A 최대 8,000[kW](10~12시), B 최대 4,000[kW], C 최대 2,000[kW]]

    (1) 합성최대전력[kW]
    (2) 종합 부하율[%]
    (3) 부등률
    (4) 최대부하 시 종합역률[%]
    (5) A수용가: ① 첨두부하[kW] ② 지속 첨두부하 시간대 ③ 하루 공급 전력량[MWh]
    문제이미지
    해설
    (1) 합성최대전력: 합성 최대 시각(10~12시)에 A=8,000, B=3,000, C=1,000
    Pmax=8,000+3,000+1,000=12,000P_{max}=8{,}000+3{,}000+1{,}000=12{,}000 [kW]

    (2) 종합 부하율 =평균전력 합합성최대전력×100=4,500+2,400+90012,000×100=65=\dfrac{\text{평균전력 합}}{\text{합성최대전력}}\times100=\dfrac{4{,}500+2{,}400+900}{12{,}000}\times100=65 [%]

    (3) 부등률 =개별 최대전력 합합성최대전력=8,000+4,000+2,00012,000=1.17=\dfrac{\text{개별 최대전력 합}}{\text{합성최대전력}}=\dfrac{8{,}000+4{,}000+2{,}000}{12{,}000}=1.17

    (4) 최대부하 시 종합역률: 합성최대 시각의 유효·무효전력
    · 유효 P=12,000P=12{,}000 [kW]
    · 무효 Q=8,000×0+3,000×0.60.8+1,000×0.80.6=3,583.33Q=8{,}000\times0+3{,}000\times\dfrac{0.6}{0.8}+1{,}000\times\dfrac{0.8}{0.6}=3{,}583.33 [kVar]
    · cos⁡θ=12,00012,0002+3,583.332×100=95.82\cos\theta=\dfrac{12{,}000}{\sqrt{12{,}000^2+3{,}583.33^2}}\times100=95.82 [%]

    (5) A수용가
    ① 첨두부하 = 8,000[kW]
    ② 지속 첨두부하 시간 = 10시 ~ 12시
    ③ 하루 공급 전력량 = A 24시간 평균전력 활용 =4,500×24×10−3=108=4{,}500\times24\times10^{-3}=108 [MWh]

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    12전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    너비 30[m] 도로에 양쪽 지그재그식 30[m] 간격으로 등주를 배치해 노면 평균조도 6[lx]로 하려 한다. 각 등주의 수은등은 몇 [W]인지 표를 참조해 구하시오. (5점)
    (단, 조명률 U=0.32, 보수율 M=0.8)

    용량[W]전광속[lm]
    1003,200~3,500
    2007,700~8,500
    30010,000~11,000
    40013,000~14,000
    50018,000~20,000
    해설
    지그재그(양쪽) 배치이므로 등 1개 담당 면적 A=B×S2=30×302=450A=\dfrac{B\times S}{2}=\dfrac{30\times30}{2}=450 [m²]
    광속 F=E AU M=6×4500.32×0.8=6×30×302×0.32×0.8=10,546.875F=\dfrac{E\,A}{U\,M}=\dfrac{6\times450}{0.32\times0.8}=\dfrac{6\times30\times30}{2\times0.32\times0.8}=10{,}546.875 [lm]
    표에서 10,000~11,000[lm] 범위 → 300[W] 수은등 선정

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    13전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    3.7[kW]·7.5[kW] 직입기동 농형 전동기와 22[kW] 기동기 사용 권선형 전동기 3대를 그림과 같이 접속했다. 다음에 답하시오.
    (단, 공사방법 B1, 절연전선 XLPE, 정격전압 200[V], 간선·분기회로 전선 도체 재질·종류 동일) (7점)

    (1) 간선용 과전류차단기·개폐기(①)의 최소 용량[A] (선정과정 / 과전류차단기 / 개폐기)
    (2) 간선의 최소 굵기[mm²]
    (3) ㉢~㉤ 분기회로(7.5[kW]) 전선 최소 굵기[mm²]
    (4) ㉢~㉥ 분기회로(22[kW]) 전선 최소 굵기[mm²]
    문제이미지
    해설
    전동기 kW 총계 =3.7+7.5+22=33.2=3.7+7.5+22=33.2 [kW] → [표1]에서 한 단계 위 37.5[kW] 이하 행 적용. 기동기 사용 전동기 중 최대 22[kW].

    (1) 37.5[kW] 행(기동기 사용)
    · 과전류차단기 용량: 150[A]
    · 개폐기 용량: 200[A]

    (2) 공사방법 B1·XLPE 간선 최소 굵기: 50[mm²]

    (3) ㉢~㉤(7.5[kW] 직입기동): [표2] 200[V] 3상 7.5[kW]·B1·XLPE → 10[mm²]

    (4) ㉢~㉥(22[kW] 기동기 사용): [표2] 200[V] 3상 22[kW]·B1·XLPE → 25[mm²]

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    14전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    축전지 정격용량 200[Ah], 상시부하 10[kW], 표준전압 100[V]인 충전기의 2차 전류를 구하시오.
    (단, 상시부하 역률 1, 연축전지 방전율 10[H], 알칼리축전지 방전율 5[H]) (4점)

    (1) 연축전지의 2차 전류
    (2) 알칼리축전지의 2차 전류
    해설
    충전기 2차 전류 = 충전전류 + 상시부하 전류 = 정격용량방전율+상시부하표준전압\dfrac{\text{정격용량}}{\text{방전율}}+\dfrac{\text{상시부하}}{\text{표준전압}}

    (1) 연축전지(방전율 10[H])
    I=20010+10×103100=20+100=120I=\dfrac{200}{10}+\dfrac{10\times10^3}{100}=20+100=120 [A]

    (2) 알칼리축전지(방전율 5[H])
    I=2005+10×103100=40+100=140I=\dfrac{200}{5}+\dfrac{10\times10^3}{100}=40+100=140 [A]

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    15전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    옥내배선 인입구 부근에 전기저항 3[Ω] 이하를 유지하는 수도관·철골이 있으면 이를 접지극으로 삼아, 제2종 접지공사한 저압전로의 중성선(접지측 전선)에 추가 접지할 수 있다. 그림에서 (나)점 지락 시, 추가접지가 없는 경우와 있는 경우의 지락전류를 각각 구하시오. (5점)
    [저압측 대지전압 100[V], 변압기 2종접지 R₂=10[Ω], 부하측 기기접지 R₃=10[Ω], 추가접지 3[Ω]]

    (1) 추가접지가 없는 경우
    (2) 추가접지가 있는 경우
    문제이미지
    해설
    (1) 추가접지 없는 경우: 지락회로는 R₂(2종접지 10[Ω])와 R₃(기기접지 10[Ω])의 직렬
    Ig=100R2+R3=10010+10=5I_g=\dfrac{100}{R_2+R_3}=\dfrac{100}{10+10}=5 [A]

    (2) 추가접지 있는 경우: 추가접지(3[Ω])가 R₃(10[Ω])와 병렬로 들어가 합성저항이 작아진다.
    합성 R=R2+R3×RxR3+Rx=10+10×310+3=12.307R=R_2+\dfrac{R_3\times R_x}{R_3+R_x}=10+\dfrac{10\times3}{10+3}=12.307 [Ω]
    Ig=10012.307=8.13I_g=\dfrac{100}{12.307}=8.13 [A]
    (추가접지로 지락전류가 커져 과전류차단기 동작이 확실해진다.)

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    16전기기사 실기 2020년 2회 기출유형문제
    그림과 같은 단선 계통도를 보고 답하시오. (단, 소수점 다섯째 자리에서 반올림) (12점)
    [기준 Base 100[MVA]. KEPCO 1,000[MVA](X/R비 10). 선로 CNCV 100[mm²] (0.234+j0.162[Ω/km]), 3[km]. TR 22.9[kV]/380~220[V], 3상 2,500[kVA], %Z=7[%](X/R비 8). 하단 단락점.]

    (1) 전원측 임피던스 %Z·%R·%X (① %Z ② %R ③ %X)
    (2) 선로측 케이블 임피던스 %Z₂
    (3) 변압기 임피던스 %Z_T·%R_T·%X_T (Base 기준) (① %Z_T ② %R_T ③ %X_T)
    (4) 합성 임피던스 %Z
    (5) 단락점에 흐르는 단락전류
    문제이미지
    해설
    기준용량 100[MVA]로 환산한다.

    (1) 전원측(KEPCO)
    ① %Z=기준용량단락용량×100=1001,000×100=10\%Z=\dfrac{\text{기준용량}}{\text{단락용량}}\times100=\dfrac{100}{1{,}000}\times100=10 [%]
    ② X/R=10 → %Z2=%R2+%X2=%R2+(10%R)2\%Z^2=\%R^2+\%X^2=\%R^2+(10\%R)^2 → %R=10101=0.995\%R=\dfrac{10}{\sqrt{101}}=0.995 [%]
    ③ %X=10×%R=9.9504\%X=10\times\%R=9.9504 [%]

    (2) 선로측 케이블(3[km], 22.9[kV] 기준)
    R=0.234×3=0.702,  X=0.162×3=0.486R=0.234\times3=0.702,\;X=0.162\times3=0.486 [Ω]
    %R2=100,000×0.70210×22.92=13.3865\%R_2=\dfrac{100{,}000\times0.702}{10\times22.9^2}=13.3865 [%], %X2=100,000×0.48610×22.92=9.2676\%X_2=\dfrac{100{,}000\times0.486}{10\times22.9^2}=9.2676 [%]
    %Z2=13.38652+9.26762=16.2814\%Z_2=\sqrt{13.3865^2+9.2676^2}=16.2814 [%]

    (3) 변압기(2,500[kVA], %Z=7[%], X/R=8)
    ① %ZT=7×100,0002,500=280\%Z_T=7\times\dfrac{100{,}000}{2{,}500}=280 [%]
    ② %RT=2801+82=34.7297\%R_T=\dfrac{280}{\sqrt{1+8^2}}=34.7297 [%]
    ③ %XT=8×%RT=277.8378\%X_T=8\times\%R_T=277.8378 [%]

    (4) 합성 임피던스
    %R=0.995+13.3865+34.7297=49.1112\%R=0.995+13.3865+34.7297=49.1112 [%]
    %X=9.9504+9.2676+277.8378=297.0558\%X=9.9504+9.2676+277.8378=297.0558 [%]
    %Z=49.11122+297.05582=301.088\%Z=\sqrt{49.1112^2+297.0558^2}=301.088 [%]

    (5) 단락전류(저압측 380[V] 기준)
    정격전류 In=100×1063×380=151,934.28I_n=\dfrac{100\times10^6}{\sqrt{3}\times380}=151{,}934.28 [A]
    Is=100%ZIn=100301.088×100×1063×380=50.4617I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n=\dfrac{100}{301.088}\times\dfrac{100\times10^6}{\sqrt{3}\times380}=50.4617 [kA]

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