[전기기사] 3상 단락 사고 고장, 차단기 용량 문제

전기기사 필기, 실기 출제 빈도 높음

 

3상 단락고장

(1) 옴법

    ① 단락전류  $I_s = \frac{E}{Z} = \frac{E}{\sqrt{R^2+X^2}}$

    ② 단락용량 3상 3선식 P=3EI 또는 단상 2선식 P=EI

(2) %법

    ① %임피던스 = %Z = $\frac{I_n[A]ㆍZ[Ω]}{E[V]} \times 100[\%] = \frac{P[kVA]ㆍZ[Ω]}{10V^2}[\%]$

    ② 단락전류 $I_s= \frac{100}{\%Z} \times I_n$ 

    ③ 단락용량 $P_s= \frac{100}{\%Z} \times P_n$

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선간전압이 154[kV]이고, 1상당의 임피던스가 j8[Ω]인 기기가 있을 때, 기준용량을 100[MVA]로 하면 %임피던스는 약 몇 [%]인가 ?

 

정답: 3.37

풀이 : %X = $\frac{P[kVA]ㆍZ[Ω]}{10V^2} = \frac{(100 \times 10³) \times 8}{10 \times 154²}$  ≒ 3.37[%]

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-1 

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기준 선간전압 23[kVA], 기준 3상 용량 5000[kVA], 1선의 유도 리액턴스가 15[Ω]일 때 %리액턴스는 ?

 

정답 ; 대략 14.18[%]

풀이 : %X = $\frac{5000 \times 15}{10 \times 23²}$  ≒ 14.18[%]

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2018-3 

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% 임피던스와 관련된 설명으로 틀린 것은  ?   

❶ 정격전류가 증가하면 %임피던스는 감소한다.

② 직렬리액터가 감소하면 %임피던스도 감소한다 

③ 전기기계의 임피던스가 크면 차단기의 용량은 작아진 다. 

④ 송전계통에서는 임피던스의 크기를 옴값대신에 값으로 나타내는 경우가 많다.

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2018-1

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그림과 같은 상 송전 계통에서 송전단 전압은 3300[V]이다. 점 P에서 3상 단락 사고가 발생했다면 발전기에 흐르는 단락전류는 약 몇 A인가  ?

 

그림생략

 

정답 : 대략 380.27

풀이 :

       옴법 적용

 

       임피던스 Z = 0.32+j(2+1.25+1.75) = 0.32+j5

 

       단락전류 Is=$\frac{E}{Z} = \frac{\frac{3300}{\sqrt{3}}}{\sqrt{0.32^2+5^2}}$

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2017-3

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출처 : 전기기사 필기 전력공학 2015-3

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2015-1

출처 : 전기기사 필기 전기기기 2014-3

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단락점까지의 전선 한 가닥의 임피던스가 Z=6+j8[Ω](전원포함), 단락 전의 단락점 전아비 22.9[kV]인 단상 2선식 전선로의 단락용량은 몇 [kVA]인가? (단, 부하전류는 무시한다.)

풀이,정답  : 단락전류 = $\frac{22.9\times10^3}{2\times\sqrt{6^2+8^2}}= 1145[A]$
        단락용량 = 22.9 x 1145 = 26220[kVA]

출처 : 전기기사 필기 전기기기 2012-1