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다음 그림과 같은 계통에서 모선 ③의 F점에 3상 단락이 발생했을 때, 모선 ③-① 간, 모선 ②-③ 간, 모선 ①-② 간의 고장전력 [MVA]과 고장전류 [A]를 구하시오. (단, 그림의 수치는 모두 154[kV], 100[MVA] 기준 %임피던스이며, ①번 모선 좌측은 전원측으로 %Z 40[%], ②번 모선 우측은 전원측으로 %Z 4[%]이다. 선로 %Z는 ①-② 11[%], ①-③ 3.2[%], ②-③ 7.8[%].)
(1) 모선 ③-① 간 고장전력 Ps13
(2) 모선 ②-③ 간 고장전력 Ps23
(3) 모선 ①-② 간 고장전력 Ps12
(4) 모선 ③-① 간 고장전류 Is13
(5) 모선 ②-③ 간 고장전류 Is23
(6) 모선 ①-② 간 고장전류 Is12
(1) 모선 ③-① 간 고장전력 Ps13
(2) 모선 ②-③ 간 고장전력 Ps23
(3) 모선 ①-② 간 고장전력 Ps12
(4) 모선 ③-① 간 고장전류 Is13
(5) 모선 ②-③ 간 고장전류 Is23
(6) 모선 ①-② 간 고장전류 Is12
해설
154[kV], 100[MVA] 기준. 각 구간 임피던스(실값)는 로 구한다. F점(모선③) 3상 단락에 대해 전원측 ①(40%)·②(4%)에서 망을 환원해 각 구간 고장전류를 구한 뒤, 고장전력은 로 산정한다.
구간 임피던스: [Ω], [Ω], [Ω].
(1) 고장전류 [A] → [MVA]
(2) 고장전류 [A] → [MVA]
(3) 고장전류 [A] → [MVA]
(4) 모선 ③-① 간 고장전류 [A]
(5) 모선 ②-③ 간 고장전류 [A]
(6) 모선 ①-② 간 고장전류 [A] (기준방향에 대한 역류)
구간 임피던스: [Ω], [Ω], [Ω].
(1) 고장전류 [A] → [MVA]
(2) 고장전류 [A] → [MVA]
(3) 고장전류 [A] → [MVA]
(4) 모선 ③-① 간 고장전류 [A]
(5) 모선 ②-③ 간 고장전류 [A]
(6) 모선 ①-② 간 고장전류 [A] (기준방향에 대한 역류)
[해설]
망상(Δ형) 계통에서 F점(모선③) 3상단락 시 고장전류는 %임피던스를 100[MVA] 기준의 실제 옴값으로 환산한 뒤 전원측(모선①·②)에서 계통을 등가 환원해 각 구간별로 나눠 흐른다.
구간 임피던스는 로 옴값 환산하고, 각 구간 고장전류를 구한 뒤 고장전력은 로 산정한다.
[Ω]
같은 방법으로 [Ω], [Ω]
모선①-② 구간은 전원이 반대편에서 유입돼 기준방향과 반대로 흐르는 역류가 되므로 음(-)의 부호로 방향을 구분하며, 옴 환산에서 기준전압(154[kV])과 기준용량(100[MVA])을 혼동하지 않는 것이 채점 포인트다.
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