[전기기사] 차단기, 단락 사고, 차단용량, 고장 계산 문제 [필기][실기]

#차단 정격전압

정격 전압[kV] = 공칭 전압 x $\frac{1.2}{1.1}$

계통의 공칭전압[kV]	차단 정격전압[kV]	정격차단시간(Cycles) (60Hz 기준)
22.9	25.8	5
66	72.5	5
154	170	3
345	362	3
765	800

#정격전류

#부하전류

#과부하전류

#단락전류

     전로의 선간이 임피던스가 작은 상태로 되어 그 부분을 통해서 흐르는 큰 전류

#단락전류의 종류

     1) 대칭 단락전류

     2) 비대칭 단락전류

#차단기의 차단 용량

기준용량 = $\sqrt3$x공칭전압x정격전류

단락(고장) 용량 [MVA] =$\sqrt3$×공칭 전압[kV]×단락(고장) 전류[kA]

차단 용량 [MVA] =$\sqrt3$ ×정격 전압[kV]×정격 차단 전류(단락전류)[kA]

차단용량 ≧ 단락용량 

 

#BIL(Basic Impulse Insulation Level) : 기준 충격 절연 강도

 

#단락 용량 계산 방법

  1) 단위법 (PU법)

  2) 옴법

  3) 백분율법(%법)

	필기	실기
%법	2016-1 2015-1	유형 2020-2, 2018-2, 2011-3, 2007-1, 2005-1,2003-1 유형 2012-2, 2007-2,2002-2, 2001-2 유형 2202-2, 2020-2, 2018-1, 2014-1, 2011-2  유형 2019-2, 2015-3, 2001-1 유형 2018-3, (2014-3) 유형 2021-2 (2004-3) 유형 2021-3, 2012-3 유형 2015-2, 2001-1 유형 2017-2 유형 2016-3 유형 2008-3 유형 2006-1 유형 2022-2 유형 2014-3
옴법	전력공학 2017-3	2015-2 2009-2 (2004-1)
단위법(PU법)	전기기기 2016-2	2007-3 2001-3 (1989-6)
기타		단락용량 경감 대책 2013-1 (2005-2) 과전류 종류 2011-2 단락전류 계산 이유 2006-1  정격전압 2019-3
BIL		2019-3, 2008-1

---

 

> 시가지내에 시설하는 154[kV] 가공 전선로에 지락 또는 단락이 생겼을 때 몇 초안에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는가?

정답 : 1

필기 2016-3

---

발전기 500[MVA] %임피던스 30[%], 변압기 용량 600[MVA] %임피던스 20[%] 발전기 출력 66[kV], 변압기 출력이 345[kV]일 때

변압기 2차측 3상 단락 사고 시 단락 전류를 구하시오.

 

계산 : 기준용량을 500[MVA]로 하면, 변압기의 %Z는 500 : X = 600 : 20 에서 $\frac{500}{600} \times 20 = 16.666[\%]$

         합성임피던스는 30+16.67=46.67[%]

          $I_s = \frac{100}{\%Z} \times I_n = \frac{100}{46.67} \times \frac{500 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 345}$ = 1792.885 

답 : 1792.885

출처 : 전기기사 실기 2014-3

---

단락 전류를 계산하는 것은 주로 어떤 요소에 적용하고자하는 가?

1) 차단기의 차단용량 선정

2) 보호협조기기 용량 선정

3) 기계기구의 과전류 및 기계 강도선정

4) 기기에 가해지는 전자력의 추정

출처 : 전기기사 실기 2006-1 단락전류 적용 요소

---

단락용량의 경감대책

1) 고 임피던스 기기를 채택한다.

2) 모선계통을 분리 운용한다.

3) 한류 리액터를 설치한다.

> 차단기의 트립 방식을 4가지 쓰고 각 방식을 간단히 서술하시오.
(1) 직류 전압 트립 방식 :  직류 전원(축전지 등)의 전압을 트립 코일에 인가하여 트립하는 방식
(2) 콘덴서 트립 방식: PT 1차 측에 정류기를 부설하여 콘덴서를 충전하고 이를 트립코일을 통해 방전하여 차단기를 트립하는 방식
(3) 전류 (CT) 트립 방식: CT 2차 전류가 정해진 값보다 초과되었을 때 트립하는 방식
(4) 부족 전압 트립 방식: PT 2차 전압을 항상 트립 코일에 인가해 두고 1차측 전압이 정해진 값 이하로 떨어졌을 때 트립하는 방식

출처 : 전기기사 실기 2005-2 차단기 트립방식, 단락용량 경감대책

---