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그림·조건·참고표를 이용해 3상 단락용량, 3상 단락전류, 차단기 차단용량 등을 계산하시오 상세 페이지

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그림·조건·참고표를 이용해 3상 단락용량, 3상 단락전류, 차단기 차단용량 등을 계산하시오.

[조건] 변압기 60[kV]/6.6[kV], 3000[kVA]×3. 6.6[kV]측 선로: 지중선 100[mm²]×0.095[km], 가공선 100[mm²]×0.4[km], 60[mm²]×1.4[km], 38[mm²]×0.7[km], 5[mm]×1.2[km]. 수전설비 1차측 1상당 합성 %X_G=1.5[%], 변압기 명판 7.4[%]/3000[kVA](기준용량 10000[kVA]).
참고표(10000[kVA] 기준 %r·%x[%/km]) 지중100mm²(6kV): %r=4.2 %x=1.7; 가공100mm²(6kV): %r=4.1 %x=7.5; 가공60mm²: %r=7.0 %x=7.9; 가공38mm²: %r=11.2 %x=8.2; 가공5mm: %r=20.8 %x=8.8. 정격차단용량 표준치(7200[V]): 25,50,(75),100,150,(200),250[MVA]
(1) 합성 %임피던스 (2) 3상 단락용량 (3) 3상 단락전류 (4) 정격차단용량 계산 및 표 선정
문제이미지
해설
(기준용량 10000[kVA]로 모든 %값을 환산한다.)

(1) 합성 %임피던스
변압기: %ZT=7.4×10,0003,000=24.67\%Z_T = 7.4 \times \dfrac{10{,}000}{3{,}000} = 24.67 [%] (리액턴스로 취급)
선로 %R = 4.2×0.095 + 4.1×0.4 + 7.0×1.4 + 11.2×0.7 + 20.8×1.2 = 44.64 [%]
선로 %X = 1.7×0.095 + 7.5×0.4 + 7.9×1.4 + 8.2×0.7 + 8.8×1.2 = 30.52 [%]
전체 %X = %X_G + %Z_T + 선로%X = 1.5 + 24.67 + 30.52 = 56.69 [%], 전체 %R = 44.64 [%]
%Z=44.642+56.692=72.15\%Z = \sqrt{44.64^2 + 56.69^2} = 72.15 [%]

(2) 3상 단락용량
Ps=100%Z×Pn=10072.15×10,000=13,859P_s = \dfrac{100}{\%Z} \times P_n = \dfrac{100}{72.15} \times 10{,}000 = 13{,}859 [kVA] ≒ 13.86 [MVA]

(3) 3상 단락전류 (6.6[kV]측)
기준전류 In=Pn3V=10,000×1033×6,600=874.8I_n = \dfrac{P_n}{\sqrt{3}\,V} = \dfrac{10{,}000 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 6{,}600} = 874.8 [A]
Is=100%Z×In=10072.15×874.8=1,212.4I_s = \dfrac{100}{\%Z} \times I_n = \dfrac{100}{72.15} \times 874.8 = 1{,}212.4 [A]

(4) 정격차단용량
차단기 정격전압 7.2[kV] 기준 차단용량 Pc=3×Vn×IsP_c = \sqrt{3} \times V_n \times I_s' 로, 단락용량과 거의 같은 약 13.86[MVA]가 된다.
Pc=3×7.2×(1,212.4×6.67.2)=13.86P_c = \sqrt{3} \times 7.2 \times (1{,}212.4 \times \tfrac{6.6}{7.2}) = 13.86 [MVA]
표준 차단용량(7200[V]: 25, 50, …) 중 만족하는 최소값은 2525 [MVA].

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