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25-2아래 단선 결선도의 수전설비는 22[kV]를 받아 3.3[kV]… | 2025년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

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25-2

아래 단선 결선도의 수전설비는 22[kV]를 받아 3.3[kV]로 낮추어 배전한다. 3.3[kV] 모선에서 인출된 지점 F에 단락사고가 났다고 보고 다음 물음에 답하시오.(단, 수전점의 단락용량을 900[MVA]로 하고, 두 변압기의 정격은 서로 같다.)

MOF OCB1 OCB2 OCB3 22/3.3[kV] (%Z=5[%]) 2[MVA] OCB4 OCB5 OCB6 F

(1) F점까지의 합성 %임피던스[%]

(2) OCB4가 차단하여야 하는 단락용량[MVA]

(3) F점에 흐르는 단락전류[A]

해설

(1) 13.61[%] (기준용량 10[MVA])

(2) 73.47[MVA]

(3) 12,853.81[A]


[해설]

%임피던스는 기준용량을 정해야 더할 수 있다. 여기서는 기준용량 Pn=10[MVA]P_n=10\,[\mathrm{MVA}] 로 잡는다(어떤 값으로 잡아도 최종 단락용량·단락전류는 같다).

① 전원 측 — 단락용량 900[MVA]를 10[MVA] 기준으로 환산하면

%Zs=PnPs×100=10900×100=1.11[%]\%Z_s=\dfrac{P_n}{P_s}\times100=\dfrac{10}{900}\times100=1.11\,[\%]

② 변압기 — 2[MVA]·%Z=5[%] 1대를 10[MVA] 기준으로 환산하면 5×102=25[%]5\times\dfrac{10}{2}=25\,[\%] 이고, 같은 정격 2대가 병렬이므로

%ZT=252=12.5[%]\%Z_T=\dfrac{25}{2}=12.5\,[\%]

③ 합성

%Z=1.11+12.5=13.61[%]\%Z=1.11+12.5=\mathbf{13.61}\,[\%]

④ 단락용량

Ps=100%Z×Pn=10013.6111×10=73.47[MVA]P_s=\dfrac{100}{\%Z}\times P_n=\dfrac{100}{13.6111}\times10=\mathbf{73.47}\,[\mathrm{MVA}]

⑤ 단락전류 — 사고점의 선간전압이 3.3[kV]이므로

Is=Ps3V=73.4694×1063×3,300=12,853.81[A] (12.85[kA])I_s=\dfrac{P_s}{\sqrt{3}\,V}=\dfrac{73.4694\times10^{6}}{\sqrt{3}\times3{,}300}=\mathbf{12{,}853.81}\,[\mathrm{A}]\ (\approx12.85\,[\mathrm{kA}])

중간값을 소수 둘째 자리에서 반올림한 뒤 이어서 계산하면 73.48[MVA]·12,855.67[A]가 나오는데, 이는 반올림이 전파된 결과일 뿐이며 채점상 차이는 없다. 일부 교재에는 이 값으로 실려 있다.

기준용량을 2[MVA]로 잡으면 %Z=2900×100+52=0.22+2.5=2.72[%]\%Z=\dfrac{2}{900}\times100+\dfrac{5}{2}=0.22+2.5=2.72\,[\%] 가 되어 (1)의 숫자는 달라지지만, Ps=1002.7222×2=73.47[MVA]P_s=\dfrac{100}{2.7222}\times2=73.47\,[\mathrm{MVA}] 로 (2)·(3)의 답은 동일하다.

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