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21-23상 3선식 66[kV] 송전선에 1선 지락이 생겨 영상전류 5… | 2021년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

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3상 3선식 66[kV] 송전선에 1선 지락이 생겨 영상전류 50[A]가 흘렀다. 이 선로와 30[km]를 나란히 지나는 통신선에 유기되는 전자 유도 전압은 몇 [V]인가? (단, 상호 인덕턴스는 0.06[mH/km], 주파수는 60[Hz]로 본다.)

해설

101.79[V]


[해설]

전자 유도 전압은 영상전류의 3배(지락전류)와 상호 인덕턴스·병행 거리에 비례한다.

Em=jωMl(3I0)=j2πfMl(3I0)[V]E_m=-j\,\omega M l\,(3I_0)=-j\,2\pi f M l\,(3I_0)\,[\mathrm{V}]

Em=j2π×60×0.06×103×30×(3×50)=j101.79[V]E_m=-j\,2\pi\times 60\times 0.06\times 10^{-3}\times 30\times (3\times 50)=-j\,101.79\,[\mathrm{V}]

Em=101.79[V]|E_m|=\mathbf{101.79}\,[\mathrm{V}]

세 상의 전류가 평형이면 I˙a+I˙b+I˙c=0\dot{I}_a+\dot{I}_b+\dot{I}_c=0 이라 유도전압이 생기지 않는다. 지락처럼 영상전류가 흐를 때만 세 상의 합이 0이 아니게 되어 통신선에 전압이 유기된다. 송전전압 66[kV]는 이 계산에 쓰이지 않는 조건이다.

대책으로는 송전선과 통신선의 이격거리 확대, 차폐선 설치, 중성점 접지저항 증대(지락전류 억제), 고속 차단 등이 쓰인다.

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