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20-2어느 차단기에 붙은 명판(name plate)의 기재 내용이 아… | 2020년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

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20-2

어느 차단기에 붙은 명판(name plate)의 기재 내용이 아래와 같다. 이를 근거로 다음 물음에 차례로 답하시오.

[명판 기재 사항] BIL 150[kV] / 정격 차단전류 20[kA] / 차단시간 8사이클 / 솔레노이드형
여기서 BIL은 비유효 접지계통의 절연계급 20호 이상을 기준으로 산정한 값이다.

(1) BIL은 무엇을 뜻하는 용어인지 쓰시오.

(2) 이 차단기에 매겨지는 정격전압은 몇 [kV]인가?

(3) 정격 차단용량[MVA]은 얼마인지 계산하시오.

(4) 차단기를 트립시키는 방식 3가지를 쓰시오.

해설

(1) 기준충격절연강도

(2) 24[kV]

(3) 831.38[MVA]

(4) 직류전압 트립방식 / 콘덴서 트립방식 / 부족전압 트립방식


[해설]

(1) BIL(Basic Impulse Insulation Level)은 기준충격절연강도로, 뇌서지 같은 충격전압에 기기가 견딜 수 있는 절연 수준을 절연계급에 따라 규정한 값이다. 계통의 절연 협조를 세울 때 기준이 된다.

(2) 정격전압 — 절연계급 20호 이상의 비유효 접지계에서는 다음 관계가 성립한다.

BIL = 절연계급 ×5+50[kV]\times\,5+50\,[\mathrm{kV}]

절연계급 =150505=20=\dfrac{150-50}{5}=20 [호]

절연계급에서 공칭전압을, 공칭전압에서 정격전압을 차례로 구한다.

공칭전압 =20×1.1=22[kV]=20\times1.1=22\,[\mathrm{kV}]

Vn=22×1.21.1=24[kV]V_n=22\times\dfrac{1.2}{1.1}=\mathbf{24}\,[\mathrm{kV}]

정격전압을 25.8[kV]로 싣고 있는 자료가 있으나, 25.8[kV]는 공칭 22.9[kV] 다중접지(유효접지) 계통의 표준 정격전압이어서 ‘절연계급 20호·비유효 접지계’라는 이 문제의 조건과 맞지 않는다. 조건대로 계산하면 24[kV]가 된다.

(3) 정격 차단용량 — 3상 회로이므로

Ps=3VnIs=3×24×20=831.38[MVA]P_s=\sqrt{3}\,V_n I_s=\sqrt{3}\times24\times20=\mathbf{831.38}\,[\mathrm{MVA}]

정격전압[kV]과 정격 차단전류[kA]를 곱하면 단위가 [MVA]로 떨어진다. 명판의 차단시간 8사이클과 솔레노이드형은 이 계산에 쓰이지 않는 조건으로, 각각 차단 속도와 조작 방식을 나타낼 뿐이다.

(4) 트립방식 — 트립코일을 여자시키는 전원을 무엇으로 하느냐에 따라 다음 네 가지로 나뉘며, 이 중 3가지를 쓰면 된다.

· 직류전압 트립방식 — 축전지 등 별도의 직류전원으로 트립코일을 여자시킨다. 가장 확실해 대용량 계통에 쓴다.

· 콘덴서 트립방식(CTD) — 평상시 콘덴서에 충전해 둔 전하를 사고 시 방전시켜 트립시킨다.

· 부족전압 트립방식 — 전압이 규정치 아래로 떨어지면 트립시킨다.

· 과전류 트립방식 — 변류기 2차 전류를 직접 트립코일에 흘려 동작시킨다.

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