아래 전력계통의 각 부분 %임피던스는 그림과 같으며 모두 10[MVA]… | 전기기사 실기 2022년 2회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

기준용량 10[MVA]. %임피던스를 합성한다.
· G₁ 측 : 5% + 4% = 9%
· G₂ 측 : 5% + 4% = 9%, G₃ 측 : 5% + 4% = 9%
· 두 선로(각 2%)가 좌측 모선과 우측·중간 모선을 연결하고 차단기 f가 우·중간 모선을 등전위로 묶으므로, 좌측 모선에서 본 선로 합성 = 2% ∥ 2% = 1%
· G₂·G₃ 병렬 = 9% ∥ 9% = 4.5%
· 선로+발전기측 = 1% + 4.5% = 5.5%
차단기 a에서 본 전체 합성 %임피던스(G₁측과 계통측 병렬)
$\%Z = \dfrac{9 \times 5.5}{9 + 5.5} = 3.414$ [%]
단락(차단)용량
$P_s = \dfrac{100}{\%Z}\times P_n = \dfrac{100}{3.414}\times 10 = 292.93$ [MVA]
∴ 차단기 a 단락용량 ≒ 293[MVA]

[해설]

병렬 경로가 있는 계통에서 차단기 a의 단락용량을 구하려면 발전기 측과 계통(선로+타 발전기) 측 %임피던스를 각각 합성한 뒤 서로 병렬로 묶어 전체 %Z를 구한다.

G1측은 발전기+변압기 직렬로 9%, 두 선로(각 2%)는 병렬로 1%, G2·G3측(각 9%)은 병렬로 4.5%가 되어 선로와 합쳐 계통측 5.5%가 된다.

G1측 9%와 계통측 5.5%를 다시 병렬로 합성하면 $\%Z=\dfrac{9\times5.5}{9+5.5}\fallingdotseq3.41$%이고, 단락용량 $P_s=\dfrac{100}{\%Z}\times10\fallingdotseq293$[MVA]가 된다 — 회로 전체를 하나의 직렬로 오인하지 않고 병렬 결선을 정확히 식별하는 것이 이 문제의 핵심이다.