19-1아래 회로도는 펌프용 3.3[kV] 전동기 회로와 GPT 회로를… | 2019년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) ① 과전류 계전기  ② 전류계  ③ 선택 지락 계전기  ④ 부족 전압 계전기  ⑤ 지락 과전압 계전기  ⑥ 영상 전압계

(2) ⑦ 전력 퓨즈 — 단락전류를 끊어 사고가 번지는 것을 막는다

    ⑧ 개폐기 — 전동기의 기동과 정지를 위해 회로를 여닫는다

    ⑨ 직렬 리액터 — 제5고조파를 억제해 전압 파형을 개선한다

    ⑩ 방전 코일 — 개방 후 콘덴서에 남은 잔류 전하를 방전시킨다

    ⑪ 전력용 콘덴서 — 지상 무효전력을 보상해 역률을 개선한다

(3) 75.68[kVA]

[해설]

(1) 도면에서 어느 변성기의 2차에 물려 있는지를 보면 계전기 종류가 잡힌다.

• ①은 CT 2차에 직결돼 있으므로 과전류를 감지하는 과전류 계전기(OCR), ②는 그 뒤에 붙은 전류계(A)다.

• ③은 ZCT의 영상전류와 GPT의 영상전압을 함께 받는 위치에 있으므로 지락 회선을 가려내는 선택 지락 계전기(SGR)다. 같은 입력을 쓰는 지락 방향 계전기(DGR)로 적은 자료도 있다.

• ④는 GPT 2차 전압을 감시해 전압이 규정 이하로 떨어지면 동작하는 부족 전압 계전기(UVR), ⑤는 영상전압이 커지면 동작하는 지락 과전압 계전기(OVGR), ⑥은 영상전압의 크기를 지시하는 영상 전압계다. 그 사이의 EL×3은 어느 상이 지락됐는지 알려 주는 접지 표시등이다.

(2) ⑦~⑧은 주회로 개폐·보호 요소, ⑨~⑪은 역률 개선용 콘덴서 설비 한 벌이다. 전력 퓨즈는 단락 대전류를 빠르게 끊고, 개폐기는 전동기를 기동·정지시킨다. 콘덴서(⑪) 앞에 두는 직렬 리액터는 콘덴서 용량의 6[%] 정도(이론상 4[%])로 잡아 제5고조파에 대해 회로가 유도성이 되게 만들어 파형을 개선하고, 방전 코일은 회로를 열었을 때 콘덴서에 남은 전하를 빼내 감전과 재투입 시 과전압을 막는다.

(3) 역률 개선용 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차다.

$Q_{c}=P\left(\dfrac{\sin\theta_{1}}{\cos\theta_{1}}-\dfrac{\sin\theta_{2}}{\cos\theta_{2}}\right)=260\times\left(\dfrac{\sqrt{1-0.85^{2}}}{0.85}-\dfrac{\sqrt{1-0.95^{2}}}{0.95}\right)$

$=260\times(0.6197-0.3287)=\mathbf{75.68}\,[\mathrm{kVA}]$

역률이 좋아질수록 괄호 안의 뒤 항이 작아져 필요한 콘덴서 용량은 커진다. 100[%]까지 끌어올리려면 $260\times0.6197=161.1\,[\mathrm{kVA}]$가 든다.