도면은 어떤 배전용 변전소의 단선결선도이다. 도면과 조건을 이용해 답하… | 전기기사 실기 2018년 2회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

도면은 어떤 배전용 변전소의 단선결선도이다. 도면과 조건을 이용해 답하시오.
【조건】
1. 주변압기 정격: 1차 66[kV], 2차 6.6[kV], 정격용량 3상 10[MVA].
2. 주변압기 1차측(1차 모선)에서 본 전원측 등가 임피던스는 100[MVA] 기준 16[%], 변압기 내부 임피던스는 자기용량 기준 7[%].
3. 각 Feeder 부하는 거의 동일.
4. 차단기 정격차단용량·정격전류, 단로기·CT 1차 정격전류 표준은 아래와 같다.

정격전압[kV]	공칭전압[kV]	정격차단용량[MVA]	정격전류[A]	정격차단시간[Hz]
7.2	6.6	25	200	5
		50	400, 600	5
		100	400, 600, 800, 1,200	5
		150	400, 600, 800, 1,200	5
		200	600, 800, 1,200	5
		250	600, 800, 1,200, 2,000	5
72	66	1,000	600, 800	3
		1,500	600, 800, 1,200	3
		2,500	600, 800, 1,200	3
		3,500	800, 1,200	3

단로기(선로개폐기) 정격전류 표준: 72[kV] → 600[A], 1,200[A]; 7.2[kV] 이하 → 400, 600, 1,200, 2,000[A]. CT 1차 정격전류 표준[A]: 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1,200, 1,500, 2,000. CT 2차 정격전류 5[A], PT 2차 정격전압 110[V].
(1) 차단기 ①의 정격차단용량과 정격전류를 산정하시오.
(2) 선로개폐기 ②의 정격전류를 산정하시오.
(3) 변류기 ③의 1차 정격전류를 산정하시오.
(4) PT ④의 1차 정격전압은?
(5) ⑤ 기기의 명칭은?
(6) 선택지락계전기 ⑥의 역할을 간단히 설명하시오.

해설

(1) 1차(66kV) 모선 차단기 ①. 전원측 등가 임피던스 16[%](100MVA 기준)에서 차단용량

P_s=\dfrac{100}{\%Z}\times 100=\dfrac{100}{16}\times 100=625

[MVA] → 표준 1,000[MVA] 선정. 정격전류는 변압기 정격(66kV·10MVA) 기준

I_n=\dfrac{10\times 10^3}{\sqrt{3}\times 66}=87.48

[A] 를 넘는 표준 600[A] 선정.
∴ 정격차단용량 1,000[MVA], 정격전류 600[A]

(2) 선로개폐기 ②(66kV측)도

I_n=\dfrac{10\times 10^3}{\sqrt{3}\times 66}=87.48

[A] 를 넘는 표준 600[A] 선정.
∴ 600[A]

(3) 변류기 ③ 1차 정격전류. 2차(6.6kV)측 정격전류에 여유율 1.25를 곱한다.

I_1=\dfrac{10\times 10^3}{\sqrt{3}\times 6.6}\times 1.25=1093.47

[A] 를 넘는 CT 표준 1,200[A] 선정.
∴ 1,200[A]

(4) PT ④는 6.6kV 모선에 접속 → 1차 정격전압 = 6,600[V]

(5) ⑤ : 접지형 계기용 변압기(GPT)

(6) 선택지락계전기(SGR)는 다회선 배전선로에서 지락사고 시 영상전압(GPT)과 영상전류(ZCT)의 위상 관계로 사고 회선만 골라 차단하는 보호계전기다.

[해설]

%임피던스법으로 설치 지점의 단락용량을 구해 차단기의 차단용량을 정한다.

개폐기·CT는 흐르는 정격전류보다 큰 표준값 중 가장 작은 것을 고른다.

66[kV] 측 차단기는 변압기 앞에 있으므로 전원측 %Z 16[%]만 적용한다.
$P_s=\dfrac{100}{16}\times100=625$ [MVA] → 72[kV]급 표준 1,000[MVA]

66[kV] 측 차단기와 선로개폐기의 정격전류는 변압기 1차 정격전류로 정한다.
$I_n=\dfrac{10\times10^3}{\sqrt3\times66}=87.48$ [A] → 66[kV]급 최소 표준 600[A]

6.6[kV] 모선 아래의 변류기는 변압기 2차 정격전류에 여유 1.25배를 곱한다.
$I_1=\dfrac{10\times10^3}{\sqrt3\times6.6}\times1.25=1093.47$ [A] → CT 표준 1,200[A]

PT는 6.6[kV] 모선에 붙어 있으므로 1차 정격전압이 6,600[V]이다.
접지선과 OVG가 연결된 기기는 접지형 계기용 변압기(GPT)로, 지락이 나면 영상전압을 검출한다.
선택지락계전기(SGR)는 GPT의 영상전압과 ZCT의 영상전류 위상을 비교해 지락이 난 회선만 골라 차단한다.

혼동 주의: 변압기 내부 %Z 7[%]는 6.6[kV] 측 단락용량을 구할 때 더하는 값이라 66[kV] 측 차단기 계산에는 넣지 않는다.

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