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다음은 3φ4W 22.9[kV] 수전설비 단선결선도이다. 물음에 답하시오.( 상세 페이지

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다음은 3φ4W 22.9[kV] 수전설비 단선결선도이다. 물음에 답하시오.

(1) 단선결선도의 LA에 대하여 답하시오.
 ① 우리말 명칭을 쓰시오.
 ② 기능과 역할을 간단히 설명하시오.
 ③ 성능조건 2가지를 쓰시오.

(2) 부하집계 및 입력환산표를 완성하시오. (입력환산[kVA]은 소수 둘째자리에서 반올림)
구분설비용량[kW]효율[%]역률[%]입력환산[kVA]
전등 및 전열35010080?
일반동력6358590?
비상동력 - 유도전동기17.5×28590?
비상동력 - 유도전동기2118590?
비상동력 - 유도전동기3158590?
비상동력 - 비상조명810090?
비상동력 소계---?
(3) 단선결선도와 (2)항 부하집계표를 참고하여 TR-2의 적정용량[kVA]을 구하시오. [참고] 일반동력군과 비상동력군 간 부등률 1.3, 변압기는 15[%] 여유를 둠, 변압기 표준규격[kVA]은 200, 300, 400, 500, 600.

(4) 단선결선도에서 TR-2 2차측 중성점의 제2종 접지공사 접지선 굵기[mm²]를 구하시오. [참고] 접지선은 GV전선, 표준굵기[mm²]는 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70. GV전선 허용최고온도 160[℃], 고장전류 통과 전 접지선 온도 30[℃]. 고장전류는 과전류차단기 정격전류의 20배, 변압기 2차 과전류 보호차단기는 고장전류에서 0.1초 이내 차단, 변압기 2차 과전류차단기 정격전류는 변압기 정격전류의 1.5배.
문제이미지
해설
(1) ① 명칭: 피뢰기(LA, Lightning Arrester)
② 기능·역할: 뇌나 개폐 등으로 생긴 이상전압(서지)의 파고값이 일정값을 넘으면 방전하여 그 전압을 대지로 흘려보내 기기 절연을 보호하고, 방전 뒤에는 속류를 빠르게 차단해 계통을 정상 상태로 자동 복귀시킨다.
③ 성능조건:
 ① 제한전압이 낮을 것
 ② 충격파 방전개시전압이 낮을 것
 (이 외: 상용주파 방전개시전압이 높을 것, 속류 차단능력이 클 것)

(2) 입력환산[kVA] = 설비용량 ÷ (효율 × 역률)
구분입력환산[kVA]
전등 및 전열3501×0.8=437.5\dfrac{350}{1\times0.8}=437.5
일반동력6350.85×0.9=830.1\dfrac{635}{0.85\times0.9}=830.1
유도전동기17.5×20.85×0.9=19.6\dfrac{7.5\times2}{0.85\times0.9}=19.6
유도전동기2110.85×0.9=14.4\dfrac{11}{0.85\times0.9}=14.4
유도전동기3150.85×0.9=19.6\dfrac{15}{0.85\times0.9}=19.6
비상조명81×0.9=8.9\dfrac{8}{1\times0.9}=8.9
비상동력 소계19.6+14.4+19.6+8.9 = 62.5


(3) TR-2는 일반동력군과 비상동력군을 함께 맡는다. 두 군 사이 부등률 1.3, 일반동력 수용률 45[%], 비상동력 수용률 100[%]를 적용하고 15[%] 여유를 둔다.
TR2=830.1×0.45+62.5×1.01.3×1.15=385.73TR_2 = \dfrac{830.1\times0.45 + 62.5\times1.0}{1.3}\times1.15 = 385.73 [kVA]
표준규격 중 이를 만족하는 최소값은 400[kVA]이므로 400[kVA] 선정.

(4) TR-2 2차 정격전류(정격전류의 1.5배가 과전류차단기 정격):
I=400×1033×380×1.5=911.61I=\dfrac{400\times10^{3}}{\sqrt3\times380}\times1.5=911.61 [A]
고장전류는 그 20배지만, 접지선 굵기 식에는 차단기 정격전류 기준의 위 값을 적용한다.
접지선 굵기(구리, 30→160[℃], 0.1초 기준 GV전선 단면적 산정식):
A=0.0496×I=0.0496×911.61=45.22A=0.0496\times I = 0.0496\times911.61 = 45.22 [mm²]
표준굵기 중 45.22 이상인 최소값은 50이므로 50[mm²] 선정.

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