18-1아래 그림은 3상 154[kV] 계통의 단선도이다. 주어진 [조… | 2018년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) 374.9[A]

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

(3) 185[%]

(4) 202.65[A]

(5) 59.67[MVA]

[해설]

(1) 기준 정격전류

$I_n=\dfrac{P_n}{\sqrt{3}\,V_n}=\dfrac{100\times 10^3}{\sqrt{3}\times 154}=374.9\;[\mathrm{A}]$ → 374.9[A]

(2) %임피던스 환산 — 자기용량 기준값을 기준용량 기준으로 옮길 때는 용량비를 곱한다.

$\%Z_{new}=\%Z_{old}\times\dfrac{P_{\mathrm{base}}}{P_{\mathrm{self}}}$

$\%Z_{G1}=30\times\dfrac{100}{20}=150[\%]$, $\%Z_{G2}=30\times\dfrac{100}{5}=600[\%]$

$\%Z_{T1}=10\times\dfrac{100}{20}=50[\%]$, $\%Z_{T2}=10\times\dfrac{100}{5}=200[\%]$

$\%Z_{TL}=5\times\dfrac{100}{20}=25[\%]$

(3) 합성 %임피던스 — G₁-T₁ 갈래와 G₂-T₂ 갈래는 모선에서 병렬로 만나고, 여기에 송전선로가 직렬로 붙는다.

$\%Z=\%Z_{TL}+\dfrac{(\%Z_{G1}+\%Z_{T1})\times(\%Z_{G2}+\%Z_{T2})}{(\%Z_{G1}+\%Z_{T1})+(\%Z_{G2}+\%Z_{T2})}$

$=25+\dfrac{(150+50)\times(600+200)}{(150+50)+(600+200)}=25+\dfrac{160{,}000}{1{,}000}=25+160=185\;[\%]$ → 185[%]

(4) 3상 단락전류

$I_s=\dfrac{100}{\%Z}\,I_n=\dfrac{100}{185}\times 374.9=202.65\;[\mathrm{A}]$ → 202.65[A]

(5) 차단기의 차단용량 — 차단용량은 단락전류가 아니라 정격전압을 기준으로 산정한다. 공칭전압 154[kV] 계통의 정격전압은 $154\times\dfrac{1.2}{1.1}=168$[kV]이므로 표준값 170[kV]를 쓴다.

$P_s=\sqrt{3}\,V_n I_s=\sqrt{3}\times 170\times 202.65\times 10^{-3}=59.67\;[\mathrm{MVA}]$ → 59.67[MVA]

일부 교재는 이 대목에서 공칭전압 154[kV]를 그대로 대입하거나 기준용량으로부터 $\dfrac{100}{185}\times 100=54.05$[MVA]를 구해 답으로 싣고 있으나, 이는 계통의 단락용량이지 차단기의 차단용량이 아니다. 차단기 용량은 정격전압 170[kV]를 대입한 59.67[MVA]가 맞으며, 실제 선정 시에는 이보다 큰 표준 차단용량을 고른다.