24-2 그림은 3상 154[kV] 계통의 회로도이다. 점 F에서 3상 단락고장이 일어났을 때의 단락전류를 구하려고 한다. 아래 조건을 보고 물음에 답하시오. (단, 송전선로의 \%Z_{TL}은 A-F 구간에 해당하며, 그 밖의 조건은 무시한다.) G 1 G 2 T 1 T 2 F [조건] ① 발전기 G_1 : S_{G1}=20[MVA], \%Z_{G1}=30[%] / G_2 : S_{G2}=5[MVA], \%Z_{G2}=30[%] ② 변압기 T_1 : 11/154[kV], 20[MVA], \%Z_{T1}=10[%] / T_2 : …

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24-2

그림은 3상 154[kV] 계통의 회로도이다. 점 F에서 3상 단락고장이 일어났을 때의 단락전류를 구하려고 한다. 아래 조건을 보고 물음에 답하시오. (단, 송전선로의 $\%Z_{TL}$ 은 A-F 구간에 해당하며, 그 밖의 조건은 무시한다.)

[조건]

① 발전기 $G_1$ : $S_{G1}=20$ [MVA], $\%Z_{G1}=30$ [%] / $G_2$ : $S_{G2}=5$ [MVA], $\%Z_{G2}=30$ [%]

② 변압기 $T_1$ : 11/154[kV], 20[MVA], $\%Z_{T1}=10$ [%] / $T_2$ : 6.6/154[kV], 5[MVA], $\%Z_{T2}=10$ [%]

③ 송전선로 : 154[kV], 20[MVA], $\%Z_{TL}=5$ [%]

(1) 정격전압과 정격용량을 각각 154[kV], 100[MVA]로 할 때의 정격전류 $I_n$ 을 구하시오.

(2) 기준용량 100[MVA]로 환산한 $\%Z_{G1}$ , $\%Z_{G2}$ , $\%Z_{T1}$ , $\%Z_{T2}$ , $\%Z_{TL}$ 을 각각 구하시오.

(3) 점 F에서 본 합성 %임피던스를 구하시오.

(4) 점 F에서의 3상 단락전류 $I_s$ 를 구하시오.

(5) 점 F에 시설할 차단기의 차단용량을 구하시오.

해설

(1) 374.90[A]

(2) $\%Z_{G1}=150$ [%], $\%Z_{G2}=600$ [%], $\%Z_{T1}=50$ [%], $\%Z_{T2}=200$ [%], $\%Z_{TL}=25$ [%]

(3) 185[%]

(4) 202.65[A]

(5) 54.05[MVA]

[해설]

%임피던스는 기준용량에 비례하므로 모두 100[MVA] 기준으로 환산한 뒤 합성한다. 단락전류와 단락용량은 정격값에 100/%Z를 곱해 구한다.

정격전류: I_n = 100×10⁶ ÷ (√3×154×10³) = 374.90[A]

환산: %Z_G1 = 30×100/20 = 150[%], %Z_G2 = 30×100/5 = 600[%]
%Z_T1 = 10×100/20 = 50[%], %Z_T2 = 10×100/5 = 200[%], %Z_TL = 5×100/20 = 25[%]

합성: G₁–T₁ 계열 200[%]와 G₂–T₂ 계열 800[%]는 병렬이고, 선로 25[%]가 여기에 직렬로 붙는다.
%Z = 200×800 ÷ (200+800) + 25 = 185[%]

단락전류: I_s = 100/185 × 374.90 = 202.65[A]
차단용량: P_s = 100/185 × 100 = 54.05[MVA]

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