20-1다음은 어느 공장 구내에 시설된 수전설비를 한 줄로 그린 것이다… | 2020년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) ① 최대수요전력계(최대수요전력량계)

② 25.8[kV]  ③ 18[kV]  ④ 25.8[kV]

⑤ 그 지점의 단락용량

⑥ 50/5

⑦ 단로기의 양쪽 접속단자가 모두 표면접속이라는 뜻

⑧ 접지를 하지 않는다.

⑨ 22,377.92[A]

(2) ① 몰드형  ② 정격전류  ③ 개방 후 콘덴서에 남은 잔류전하를 빠르게 방전시켜 감전을 막는다.  ④ 214.29[kW]

[해설]

(1)① MOF(계기용 변성기함) 옆에 붙는 DM은 수요시간(보통 15분) 평균전력의 최댓값을 기록하는 최대수요전력계다. 기본요금을 매기는 근거가 되므로 거래용 계기와 함께 설치한다.

②④ 기기의 정격전압은 그 계통에서 생길 수 있는 최고전압으로 정한다. 공칭전압 22.9[kV] 계통의 정격전압은 25.8[kV]이므로 DS와 OCB 모두 25.8[kV]급을 쓴다.

③ 피뢰기는 계통의 접지방식에 따라 정격이 갈린다. 22.9[kV] 3상 4선식 다중접지 계통에서 배전선로용은 18[kV], 변전소용은 21[kV]를 쓴다.

⑤ 차단기는 고장 시 흐르는 단락전류를 끊어야 하므로, 정격차단용량은 설치점에서 계산한 단락용량보다 크게 잡는다.

⑥ 변압기 뱅크 용량은 단상 500[kVA] 3대이므로 1차 전류는

$I_1 = \dfrac{500 \times 3}{\sqrt{3} \times 22.9} = 37.82\,[\mathrm{A}]$

여유 25[%]를 주면 $37.82 \times 1.25 = 47.27\,[\mathrm{A}]$이고, 참고표의 CT 1차 정격전류 계열(…40, 50, 75…)에서 이 값을 넘는 최초의 표준값은 50[A]다. 2차는 5[A]이므로 변류비는 50/5가 된다.

⑦ 단로기 기호 옆의 F는 표면접속(front), B는 이면접속(back)을 나타낸다. 따라서 F-F는 양쪽 단자가 모두 표면접속이라는 표시이고, 도면 아래쪽의 B-B·B-F는 각각 양면 이면접속·한쪽만 이면접속을 뜻한다.

⑧ 2부싱형 단상 변압기는 1차 권선의 양단이 모두 부싱으로 나와 있어 중성점을 접지하면 변압기를 통해 영상전류가 흐르는 경로가 생긴다. 이 결선에서는 중성점을 접지하지 않는다.(중성점 접지가 필요한 경우에는 1부싱형을 쓴다.)

⑨ 차단용량 $P_s = \sqrt{3}\,V_n I_s$에서 정격전압은 25.8[kV]이므로

$I_s = \dfrac{P_s}{\sqrt{3}\,V_n} = \dfrac{1{,}000 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 25.8} = 22{,}377.92\,[\mathrm{A}]$

정격차단전류는 22,377.92[A]다. 차단용량 계산에는 공칭전압이 아니라 정격전압을 넣는다는 점이 핵심이다.

(2)① 옥내 배전반에 들어가는 PT는 절연물로 권선을 굳혀 만든 몰드형이 표준이다. 유입형과 달리 기름이 없어 화재 위험이 작고 보수가 쉽다.

② 차단기에 적힌 전류값은 계속 흘려도 되는 정격전류이며, 차단할 수 있는 고장전류(정격차단전류)와는 다르다.

③ DC는 방전코일(discharge coil)로, 콘덴서를 개방한 뒤 남는 잔류전하를 신속히 방전시켜 감전과 재투입 시의 과전압을 막는다. 콘덴서와 직렬로 넣는 직렬리액터(SR)가 제5고조파를 억제하는 것과는 역할이 다르다.

④ 수용률은 최대수요전력을 설비용량으로 나눈 값이므로, 변압기가 감당할 수 있는 설비(부하) 용량은 변압기 용량을 수용률로 나눈 값이다. 전등용 변압기가 단상 150[kVA]이므로

$P = \dfrac{150}{0.7} = 214.29\,[\mathrm{kW}]$

따라서 214.29[kW]까지 걸 수 있다.

참고로 22.9[kV] 배전계통에서 피뢰기와 변압기 사이의 최대 유효 이격거리는 20[m]로 잡는다(66[kV] 45[m], 154[kV] 65[m]). 이격거리가 멀어지면 진행파의 반사로 변압기 단자전압이 제한전압보다 높아지기 때문이다.