18-1지상 3층 사무실 건물에서 3상 3선식 6,000[V]를 받아 … | 2018년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) 7.61[kW]

(2) 상용 동력 37.86[kVA], 하계 동력 74.29[kVA], 동계 동력 15.43[kVA]

(3) 188.03[kVA]

(4) 50[kVA] 선정

(5) 75[kVA] 선정

(6) 단상 변압기 10[A], 3상 변압기 10[A]

(7) 4.63[kVA]

[해설]

(1) 난방 동력의 수용 부하 — 온수 순환 펌프는 상시 운전이므로 수용률 100[%], 나머지 두 펌프에만 55[%]를 곱한다.

$P=3.7\times 1+(6.7+0.4)\times 0.55=3.7+3.905=7.605\fallingdotseq 7.61\;[\mathrm{kW}]$ → 7.61[kW]

(2) 계절별 피상전력 — 동력 부하의 역률이 70[%]이므로 각 합계를 0.7로 나눈다.

$P_{a1}=\dfrac{26.5}{0.7}=37.86\;[\mathrm{kVA}]$(상용), $P_{a2}=\dfrac{52.0}{0.7}=74.29\;[\mathrm{kVA}]$(하계), $P_{a3}=\dfrac{10.8}{0.7}=15.43\;[\mathrm{kVA}]$(동계)

(3) 총 전기 설비 용량 — 하계 부하와 동계 부하는 같은 시기에 함께 쓰이지 않으므로 둘 중 큰 쪽(하계)만 잡고, 여기에 상용 동력과 조명·콘센트 부하를 더한다. 조명 및 콘센트 부하 합계는 75,880[VA] = 75.88[kVA]이다.

$P_a=37.86+74.29+75.88=188.03\;[\mathrm{kVA}]$ → 188.03[kVA]

동계 동력 15.43[kVA]까지 더해 203.46[kVA]로 실은 자료도 있으나, 계절 부하를 동시에 계상하면 설비 용량이 과대해진다. 큰 쪽만 취하는 것이 정합적이다.

(4) 단상 변압기 용량 — 각 군의 총 용량에 수용률을 곱해 더한다.

전등: $(520+1{,}120+45{,}100+1{,}200)\times 0.6\times 10^{-3}=28.76\;[\mathrm{kVA}]$

콘센트: $(10{,}500+440+3{,}000+3{,}600+2{,}400+7{,}200)\times 0.7\times 10^{-3}=19\;[\mathrm{kVA}]$

기타(정류기): $800\times 1\times 10^{-3}=0.8\;[\mathrm{kVA}]$

$P_a=28.76+19+0.8=48.56\;[\mathrm{kVA}]$ → 표준 용량에서 50[kVA] 선정

(5) 3상 변압기 용량 — 계절 부하는 큰 쪽인 하계를 잡고, 동력 수용률 65[%]를 적용한다.

$P_a=\dfrac{26.5+52.0}{0.7}\times 0.65=112.14\times 0.65=72.89\;[\mathrm{kVA}]$ → 표준 용량에서 75[kVA] 선정

(6) 변류기 1차 정격전류 — 변압기 1차 전류에 1.25~1.5배의 여유를 두고, 그 값 이상의 표준 정격(5·10·15·20·30·40·50[A] …)에서 고른다.

단상: $I_1=\dfrac{50\times 10^3}{6{,}000}\times(1.25\sim 1.5)=10.42\sim 12.5\;[\mathrm{A}]$ → 10[A] 선정

3상: $I_1=\dfrac{75\times 10^3}{\sqrt{3}\times 6{,}000}\times(1.25\sim 1.5)=9.02\sim 10.83\;[\mathrm{A}]$ → 10[A] 선정

(7) 보일러 펌프의 역률 개선용 콘덴서 — 보일러 펌프 6.7[kW], 역률 70[%]를 95[%]로 올린다.

$Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)=6.7\times\left(\dfrac{\sqrt{1-0.7^2}}{0.7}-\dfrac{\sqrt{1-0.95^2}}{0.95}\right)=6.7\times(1.0202-0.3287)=4.63\;[\mathrm{kVA}]$ → 4.63[kVA]

덧붙여 동력 부하표의 셔터는 상용 동력이 0.8[kW]로 잡혀 있으므로 0.4[kW]짜리가 2대여야 앞뒤가 맞고, 텔레타이프용 콘센트도 총 용량 2,400[VA]에 환산 용량 1,200[VA]인 2개가 맞다. 다만 세 계절 합계값(26.5·52.0·10.8[kW])과 총 용량 75,880[VA]은 그대로이므로 (1)~(7)의 답은 달라지지 않는다.