회로비교

자기회로 전기회로
자속 Ø [wb] 전류 I [A]
자계 전계
기자력 F=NI [AT] 자속을 만드는 원동력 기전력 E=IR [V] 전류를 만드는 원동력
자속밀도  전류밀도
투자율 도전율
자기 전항 Rm [AT/wb] 전기 저항 R [Ω]

철심부의 평균 길이가 l₂, 공극의 길이가 l₁, 단면적이 S인 자기회로이다. 자속밀도를 [wb/m²]로 하기 위한 기자력 [AT] ?

정답 : $\frac{B}{μ_0}(l_1+\frac{l_2}{μ_s})$

출처 : 전기기사 필기 2016-3


자기회로와 전기회로의 대응으로 틀린 것은 ? 
①  자속 ↔ 전류     ② 기자력↔ 기전력   ③ 투자율 ↔유전율  ④자계의 세기↔ 전계의 세기
정답: 3
투자율 <-> 도전율

> 수소 냉각식 발전기에서 사용하는 수소 냉각 장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?

 ① 수소를 통하는 관으로 동관을 사용할 수 있다.
 ② 수소를 통하는 관은 이음매가 있는 강판이어야 한다.
 ③ 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설하여야 한다.
 ④ 발전기 내부의 수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설하여야 한다.

정답: ②

출처: 2022-1


> 수소 냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?

 ① 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설할 것
 ② 발전기 내부의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에는 경보를 하는 장치를 설치할 것
 ③ 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
 ④ 발전기 내부의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것

정답 : ② 

출처 : 필기 2021-1


> 태양광 발전에 대한 다음 각 물음에 답하시오.
  (1) 태양과 발전의 장점을 4가지만 쓰시오.
  (2) 태양과 발전의 단점을 2가지만 쓰시오.

   정답 : ① 에너지 원이 청정하다.
              ② 태양이 쪼이는 곳이라면 어디에서나 설치 할 수 있다
              ③ 보수가 용이하다
              ④ 자원이 반영구적이다. 확산광(산란광)도 이용할 수 있다.

              ① 태양광의 에너지 밀도가 낮다
              ② 비가 오거나 흐린날에는 발전능력이 저하된다.

출처: 2019-1, 2011-2


> 태양전지 모듈의 시설에 대한 설명으로 옳은 것은?     

① 충전부분은 노출하여 시설할 것     
② 출력배선은 극성별로 확인 가능토록 표시할 것      
③ 전선은 공칭단면적 1.5㎣ 이상의 연동선을 사용할 것     
④ 전선을 옥내에 시설할 경우에는 애자사용 공사에 준하여 시설할 것

정답 : ②

출처: 필기 2018-1


> 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈 전선 및 개폐 기의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?     

 ① 전선은 공칭단면적 2.5mm²이상의 연동선을 사용할 것     
 ② 태양전지 모듈에 접속하는 부하측 전로에는 개폐기를 시설할 것     
 ③ 태양전지 모듈을 병렬로 접속하는 전로에 과전류 차단기 를 시설할 것
  ④ 옥측에 시설하는 경우 금속관 공사, 합성수지관 공사, 애자 사용 공사로 배선할 것

정답 : ④

출처: 전기기사 필기 2016-3


> 태양전지모듈에 사용하는 연동선의 최소 단면적[㎣]은?

정답: 2.5

출처 : 전기기사 필기 2015-1

자계의 세기 핵심 공식

$\frac{nI}{2πr}tan\frac{π}{n}$
n=변의 갯수


> 한 변의 길이가 l[m]인 정삼각형 회로에 전류 I[A]가 흐르고 있을 때 삼각형 중심에서의 자계의 세기 는 [AT/m] ?

정답 : $\frac{9I}{2πl}$

출처 : 전기기사 필기 전자기학 2016-1


> 무한장 직선도체가 있다 이 도체로부터 수직으로 0.1[m] 떨어진 점의 자계의 세기가 180 AT/m이다. 이 도체로부터 수  . 직으로 0.3m떨어진 점의 자계의 세기   [AT/m]는 ?

풀이 : 180 : H = $\frac{1}{0.1}$ : $\frac{1}{0.3}$
정답 : 60[AT/m]

출처 : 2015-1

> 와전류와 관련된 설명으로 틀린 것은 ?     

① 단위 체적당 와류손의 단위는 [W/m³]이다.     
② 와전류는 교번자속의 주파수와 최대자속밀도에 비례한다.      .
③ 와전류손은 히스테리시스손과 함께 철손이다.
④ 와전류손을 감소시키기 위하여 성층철심을 사용한다.

정답 : ②

전기기사 필기 전자기학 2015-1


와류손이 200[w]인  3300/210[v], 60[Hz] 용 단상 변압기를 50[Hz],3000[V] 의 전원에 사용하면 이 변압기의 와류손은 약 몇 로 되는가?

풀이, 정답 : 200x($\frac{3000}{3300}$)² ≒ 165.3[w]

출처: 전기기사 필기 2015-2

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No 극수 기계각 전기각
1 2 360 360x1 = 360
2 4 360 360x2 = 720
3 6 360 360x3 = 1080
4 8 360 360x4 = 1440
5 10 360 360x5 = 1800
6 12 360 360x6 = 2160
12 24 360 360x12 = 4320

> 직류기에서 기계각의 극수가 P인 경우 전기각과 관계는 어떻게 되는가?

정답: 전기각x$\frac{2}{P}$

출처: 전기기사 필기 2018-2


> 극수가 24일 때, 전기각 180˚에 해당되는 기계각은?

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   정답 : 15˚
   방법1) $180\times\frac{2}{24}$=15˚
   방법2) 4320: 360 = 180 : x
         x = $\frac{360\times180}{4320}$
         x = 15

출처: 전기기사 필기 2017-1


> 12극의 3상 동기발전기가 있다. 기계각 15˚에 대응하는 전기각은?

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    정답 : 90 ˚
    풀이

                   1)  $15\times\frac{12}{2}$=90˚
                   2)  360x$\frac{12}{2}$ = 2160
                         2160 : 360 = x : 15
                          x = (2160x15)/360
                             = 90 ˚

출처: 전기기사 필기 2016-1

접지목적
① 1선지락시 전위상승 억제, 계통의 기계 기구의 절연보호
② 지락 사고시 보호계전기 동작 확실
③ 안정도 증진
④ 피뢰기 효과 증진
⑤ 단절연, 절감절연
⑥ 유도장해의 방지

방식 보호계전기
동작
지락전류 고장중운전 전위상승 과도안정도 유도장해 다중고장
발생확률
특징
직접접지
Z=0
확실 최대 x 1.3 최소
I=$\frac{E}{Z}$
최대 최소 중성점영전위, 단절연가능
저항접지
Z=R
    x          
비접지
Z=
x   가능       최대 저전압 단거리에 적용
소호리액터접지
Z=L
불확실 최소 가능 √3 이상 최대     병렬공진, 고장전류최소

 

1선 지락 시에 지락전류가 가장 작은 송전계통은?

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정답: 소호리액터접지식

출처: 전기기사 필기 전력공학 2019년 1회


소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 어떤 상태로 되어 지락전류를 소멸시키는가?

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정답: 병렬공진

출처: 전기기사 필기 전력공학 2018년 2회


> 송전선로의 중성점을 접지하는 목적이 아닌 것은?

   ① 송전 용량의 증가
   ② 과도 안정도의 증진
   ③ 이상 전압 발생의 억제
   ④ 보호 계전기의 신속, 확실한 동작

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   정답: ① 

> 비접지식 송전선로에 있어서 1선 지락고장이 생겼을 경우 지락점에 흐르는 전류는?

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   정답: 고장상의 영상전압보다 90도 빠른 전류

출처: 필기 2017-1


> 송전선로에서 1선 지락 시에 건전상의 전압상승이 가장 적은 접지방식은?

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정답: 직접접지방식

> 중성점 직접 접지방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

 ① 계통의 과도 안정도가 나쁘다
 ② 변압기의 단절연이 가능하다.
 ③ 1선 지락 시 건전상의 전압은 거의 상승하지 않는다.
 ④ 1선 지락전류가 적어 차단기의 차단능력이 감소된다.

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정답: ④

> 차단기의 차단능력이 가장 가벼운 것은?

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정답: 중성점을 소호리액터로 접지한 장거리 송전선로의 지락전류 차단

출처: 전기기사 필기 전력공학 2016년 3회

최대값
-------     =  파고율 : 파형의 날카로움 정도
실효값
--------    =  파형률 : 
평균값

파형 실효값 평균값 파형률 파고율
구형파 $V_m$ $V_m$ 1 1
정현파 $\frac{V_m}{\sqrt{2}}$ $\frac{2V_m}{π}$ 1.11 1.41 ($\sqrt{2}$)
삼각파 (톱니파) $\frac{V_m}{\sqrt{3}}$ $\frac{V_m}{2}$ 1.15 1.73 ($\sqrt{3}$)
반파구형파 $\frac{V_m}{\sqrt{2}}$ $\frac{V_m}{2}$ 1.41 1.41
반파정현파 $\frac{V_m}{2}$ $\frac{V_m}{π}$ 1.57 2

파형 출제년도 필기
구형파 2017-1
정현파 2015-2(평균값)
심각파(톱니파) 2013-1, 2012-1, 2011-3(평균치)
반파 구형파 2018-3, 2016-3
반파 정현파 2019-1, 2018-1, 

 

저압 절연전선 ① 450/750V 비닐절연전선
② 450/750V 저독성 난연 폴리올레핀 절연전선
③ 450/750V 저독성 난연 가교폴리올레핀 절연전선
④ 450/750V 고무절연전선
저압 케이블 ① 0.6/1kV 연피 케이블
② 클로로프렌 외장 케이블
③ 비닐 외장 케이블
④ 폴리에틸렌 외장 케이블
⑤ 무기물 절연케이블
⑥ 금속 외장 케이블
⑦ 저독성 난연 폴리올레핀 외장 케이블
⑧ 300/500 V 연질 비닐시스케이블
고압 케이블 ① 연피 케이블
② 알루미늄피 케이블
③ 클로로프렌 외장 케이블
④ 비닐 외장 케이블
⑤ 폴리에틸렌 외장 케이블
⑥ 저독성 난연 폴리올레핀 외장 케이블
⑦ 콤바인 덕트 케이블
특고압 케이블 ① 절연체가 에틸렌 프로필렌고무혼합물 또는 가굑폴리에틸렌 혼합물인 케이블
② 파이프형 압력케이블
③ 연피케이블
④ 알루미늄피 케이블
⑤ 그 밖의 금속피복을 한 케이블

 

#케이블 공사 문제

전기기사 실기 2021-3

전기기사 실기 2002-3 캡타이어 케이블

전기기사 실기 2002-1, 2001, 1998

 

 

(1) 3상 농형 유도전동기
     3선 중 임의의 2선을 서로 바꾸어 접속한다.

(2) 단상 유도전동기(분상기동형)
     주권선과 기동 권선 중 어느 한쪽 권선의 접속을 반대로 한다.

(3) 직류 직권 전동기
     계자권선과 전기자 권선 둘 중 한 권선에 대한 극성(전류방향)만 반대방향으로 접속 변경한다.

 

#전압 분배 법칙 : 1) 두개의 저항을 직렬 연결하였을 때 각 저항에 값에 따라서 전압은 분배(분압)가 된다.
                             2) 전압은 저항이 큰 부분에 더 많은 전압이 분압된다.
                           $V= V_1+V_2$
                             $V_1 = \frac{R_1}{R_1+R_2}\times V$ 
                             $V_2 = \frac{R_2}{R_1+R_2}\times V$

#전류 분배 법칙 : 1) 두개의 저항을 병렬 연결하였을 때 각 저항에 값에 따라서 전류는 분배(분류)가 된다.
                             2) 전류는 저항이 작은 부분에 더 많은 전류가 분류된다.

                             $I= I_1+I_2$
                             $I_1 = \frac{R_2}{R_1+R_2}\times I$ 
                             $I_2 = \frac{R_1}{R_1+R_2}\times I$


#분류기 문제

최대눈금 1A, 내부저항 10Ω의 전류계로 최대 101A까지 측정하려면 몇 Ω의 분류기가 필요한가?

전류분배 법칙을 이용한다.
$\frac{10}{10+R}\times101=100$
R=0.1Ω

출처 전기기능사 2016-04 


측정 범위 1[mA],내부저항 20[kΩ]의 전류계에 분류기를 붙여서 5[mA]까지 측정하려고 한다. 몇[Ω]의 분류기를 사용하여야 하는가?

$\frac{R}{R+20\times10^{-3}}\times5\times10^{-3}=1\times{10^{-3}}$
R= 5000[Ω]

출처 : 전기기사 실기 2015-1


출처: 전기산업기사 2014


출처: 전기기사 실기 2007-1


분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우 전류계의 내부 저항 0.12[Ω], 분류기의 저항이 0.04[Ω]이면 그 배율은? 


#배율기 문제

직류 전압계의 내부저항이 500Ω, 최대 눈금이 50V라면, 이 전압계에 3kΩ의 배율기를 접속하여 전압을 측정할 때 최대 측정치는 몇 V 인가?

최고 눈금 50mV, 내부 저항이 100Ω인 직류 전압계에 1.2㏁의 배율기를 접속하면 측정할 수 있는 최대 전압은 약 몇 V인가?

출처 소방설비기사


출처 전기산업기사 실기 2021년 3회


최대 눈금이 50[V]인 직류 전압계가 있다 이 전압계를 이용하여 150[V]의 전압을 측정하려면 배율기의 저항은 몇[Ω]을 사용하여야 하는가? 단 전압계의 내부 저항은 5000[Ω]이다. 

전압 분배 법칙을 이용한다.
$\frac{5000}{R+5000}\times150=50$
R = 10000[Ω]

출처 전기산업기사 


최대 눈금 250[V]인 전압계 V₁, V₂를 직렬로 접속하여 측정하면 몇[V]까지 측정할 수 있는가? 단, 전압계 내부저항 V₁은 15[kΩ], V₂는 18[kΩ]으로 한다.

전기산업기사 실기 2019-2

 

구분 무손실 선로 무왜 선로
조건 R=0, G=0 RC=LG
특성 임피던스 $Z_0= \sqrt\frac{L}{C}$ $Z_0= \sqrt\frac{L}{C}$
전파정수 γ=$jw\sqrt{LC}$(α=0) γ=$\sqrt{RG}+jw\sqrt{RG}$
파장 λ=$\frac{2π}{β}=\frac{π}{w\sqrt{LC}}=\frac{1}{f\sqrt{LC}}$
전파속도 υ=fλ=$\frac{2πf}{β}=\frac{ω}{β}=\frac{1}{\sqrt{LC}}$
β : 위상정수

 

구분 무손실 선로 무왜 선로
조건    
특성 임피던스    
전파정수    
파장  
전파속도 2015-1 

 

2020-3 단상3선식, 전등 2극수, 콘센트 1극수, 팬코일 1극수

2018-1 단상3선식, 전등 1극수, 전열기 2극수

2006-3

2004-1 

2002-3

2001-1

1998-6

 

 

직류 직권 전동기 직류 분권 전동기 직류 분권 발전기 직류 타여자  발전기
  자기유도
e=-N$\frac{dΦ}{dt}$
  =-L$\frac{di}{dt}$
LI=NΦ

도체 운동에 의한 기전력
(플레밍의 오른손 법칙)
e=vBlsinθ
 
  E=$\frac{Pz}{a}Φ\frac{N}{60}$
E=V-IaRa
E : 무부하 전압, 유기기전력
E=$\frac{Pz}{a}Φ\frac{N}{60}$
E=V+IaRa+e

E=V+IaRa+e
  I=Ia+If 부하전류 I=$\frac{P}{V}$
계자전류 If=$\frac{V}{R_f}$
전기자 전류 Ia=I+If
Ia=I
  효율 = $\frac{회전력}{전기}$
        = $\frac{입력-손실}{입력}$
효율 =$\frac{전기}{회전력}$
        = $\frac{출력}{출력+손실}$

        손실 = 고정손실(무부하손실)+가변손실(부하손실)
 

> 100V, 10A, 1500rpm인 직류 분권발전기의 정격 시의 계자전류는 2A이다. 이 때 계자 회로에는 10Ω의 외부저항이 삽입되어 있다. 계자권선의 저항(Ω)은?

 정답: 40

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 풀이: Rf: 계자저항
          $\frac{100}{Rf+10}$=2
          Rf=40

> 정격전압 220V, 무부하 단자전압 230V, 정격출력이 40kW인 직류 분권발전기의 계자저항이 22, 전기자 반작용에 의한 전압강하가 5V라면 전기자 회로의 저항()은 약 얼마인가?

정답: 0.026
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풀이: 1) 부하 전류 I= $\frac{P}{V} = \frac{40000}{220}$= 181.82[A]
          2) 계자 전류 If = $\frac{V}{Rf} = \frac{220}{22}$ = 10[A]
          3) 전기자 전류 Ia= I+If = 191.82[A]
          4) 무부하 단자전압 E = V+IaRa+e 
                                     230  =  220+191.82xRa+5
                                     Ra = 0.026

출처: 필기 2019-2


출처: 필기 2018-3


> 정격 200[V], 10[kW] 직류 분권발전기의 전압변동률은 몇 [%]인가? (단, 전기자 및 분권계자 저항은 각각 0.1[Ω], 100[Ω]이다.)

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정답 : 2.6
풀이 : 1) 부하전류 I=$\frac{P}{V}$=$\frac{10000}{200}$=50[A]
          2) 계자전류 If = $\frac{V}{Rf}$=$\frac{200}{100}$=2[A]
          3) 전기자 전류 Ia=I+If = 50+2=52[A]
          4) 무부하전압 E=V+IaRa=200+52x0.1=205.2[V]
          5) 전압변동률 = $\frac{205.2-200}{200}\times100$=2.6[%]

출처 : 필기 2016-2


> 정격전압 100[V], 정격전류 50[A]인 분권발전기의 유기기전력은 몇 [V]인가? (단, 전기자 저항 0.2[Ω], 계자전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)

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계자전류 If=0, 전기자반작용 전압강하 = 0

$I_a=I+I_f=50+0=50[A]$

$E=V+I_aR_a$ = 100+50x0.2=110[V]

출처: 전기기사 필기 전기기기 2015-3


> 1000kW, 500V의 직류 발전기가 있다. 회전수 246rpm, 슬롯수 192, 각 슬롯내의 도체수 6, 극수는 12이다. 전부하에서의 자속수 [Wb]는? (단, 전기자 저항은 0.006Ω이고, 전기자 권선은 단중 중권이다.)

출처 : 전기기사 필기 전기기기  2015-2 직류 발전기

출처: 2015-1 직류 분권 전동기


정격이 5[kW], 50[V]인 타여자 직류 발전기가 있다. 무부하로 하였을 경우 단자전압이 55[V]가 된다면, 발전기의 전기자 -회로의 등가저항은 얼마인지 구하시오.

계산:

  $E=V+R_aI_a$

  $I=I_a=\frac{P}{V}=\frac{5000}{50}$=100[A]

55=50+$R_a$x100

  $R_a$=0.05[Ω]

출처: 전기기사 실기 2014-3


 

모선이란 송,배전선, 발전기, 변압기, 조상설비 등이 접속되어 있는 공동도체를 말하며 모선접속기기를 포함한다.

가지식(수지식)

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①전선이 경제적
②농어촌에 적당
③감전사고 감소
④증설이 용이

환상식(루프식)

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①전압강하 전력손실이 작다
②보호방식이 복잡하고 설비비가 비싸다.
③수용밀도가 높은 곳에 유리

망상식(네트워크)

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①전압변동이 적다
②감전사고의 증대
③신뢰도가 가장 우수
④네트워크 프로텍터 : 저압용 차단기, 방향성 계전기, 퓨즈로 구성

저압뱅킹방식

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①전압변동이 적고
②부하증가에 대한 융통성 향상
③플리커 경감
④케스케이딩 현상 발생: 건전한 변압기 일부 또는 전부가 차단되는 현상

변전소 모선 방식 종류

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단모선
환상모선
2중모선(복모선)


Spot Network 환상식 모선보호방식 2중모선 기타
2019-1
2015-1
2009-2
2021-1
2008-1
2015-2
2009-1
2015-3
2011-3, 2005-3
2008-2 1.5 차단 방식

2018-3 변압기 모선방식  종류
2009-3 무한대 모선, 3상4선식
2008-3 저압 옥내배선
2008-2 배선색

 

 

전기기사 2020-2 (2012-3)

전기기사 2017-3 콘센트 설치 수

전기기사 2012-3 금속관 부품

전기기사 2012-1 정크션 박스, 풀 박스

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RB : 600[V] 고무 절연 전선
HIV : 내열용 비닐 절연 전선
OW: 옥외용 비닐 절연 전선
VV: 비닐 절연 비닐 외장 케이블

전선약호 1999-3


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(1) 천장붙이 콘센트
(2) 바닥붙이 콘센트
(3) 의료용 콘센트
(4) 2구용 콘센트
(5) 누전차단기붙이 콘센트

콘센트 2004-1 2000-1 1996- 1995


등 1999-1


덕트 2013-2 금속 덕트, 라이팅 덕트, 플로어 덕트


점멸기 2011-1 2004-1 2003-1


비상용 형광등 2004, 2001-1


전기기사 실기 2012-3 조명 설비

전기기사 실기 2012-2 직부 형광등 F40X2, 부싱형 변류기

전기기사 실기 2009-3 

전기기사 실기 2009-2 변압기

전기기사 실기 2007-2 조작개폐기

전기기사 실기 2000-2 

전기기사 실기 2000-1 콘센트 심벌

전기기사 실기 1996-1 콘센트 심벌

전기기사 실기 1995-2 콘센트 심벌

전기기사 실기 1995-4 전선 표시(약호)

1. 차단기 단락전류 계산법 
  1.1 옴법
  1.2 %법
  1.3 단위법


아래 그림처럼 송전선의 S점에 3상 단락이 발생할 경우 단락전류와 단락용량을 계산하시요.

문제조건

G1 : 15[MVA], 11[kV], %ZG1= 30[%]                         G1 ----

G2 : 15[MVA], 11[kV], %ZG2= 30[%]                                   --------|T|----------X(S)--- 

T:    30[MVA], 11[kV]/154[kV], %ZT= 8[%]              G2 ----

송전선 TS사이 50[km], Zl=0.5[Ω/km]

 

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정답

옴법 %법
$\%Z = \frac{PZ}{10V^2}$
위의 식을 변형하면 $Z=\frac{\%Z10V^2}{P}$

ZG1=ZG2 = $\frac{30\times10\times154^2}{15\times10^3}$=474.32[Ω]
Zt = $\frac{8\times10\times154^2}{30\times10^3}$=63.24[Ω]
Zl = 0.5x50 = 25[Ω]

$\frac{1}{1/474.32+1/474.32}$ = $\frac{474.32\times474.32}{474.32+474.32}$



고장점에서 본 총 임피던스는

Z=$\frac{1}{1/474.32+1/474.32}$+63.24+25 =325.4[Ω]

단락전류 $I_s = \frac{E}{Z} = \frac{V/\sqrt3}{Z} = \frac{154\times10^3/\sqrt3}{325.4}$ = 273[A]

단락용량 $P_s = \sqrt3V_sI_s = \sqrt3\times(154\times10^3)\times273\times10^{-6}$ ≒ 73[MVA]


기준용량 30 [MVA]
정격전류 $I_n=\frac{P}{\sqrt3V}$ = $\frac{30\times10^6}{\sqrt3\times154\times10^3}$ = 112.47[A]


%ZG1 = %ZG2=$\frac{30}{15}\times30[\%]$=60[%]
%ZT=8[%]
Zl = 0.5x50 = 25[Ω]
$\%Zl = \frac{PZ}{10V^2}$ =$\frac{30\times10^3\times25}{10\times154^2}$ = 3.16....[%]

고장점에서 본 총 %임피던스는 [30MVA기준]
%Z= $\frac{1}{1/60+1/60}$ + 8 + 3.16 =41.16[%]

단락전류 $I_s = \frac{100}{\%Z}I_n$ = $\frac{100}{41.16}\times112.47$ = 273[A]
단락용량 $P_s = \frac{100}{\%Z}P_n$ = $\frac{100}{41.16}\times30$ ≒ 73[MVA]

 

참고 : 건설종합기술정보, 전기기사 실기 2015-2


아래 그림에서 송전단 전압을 PU법을 이용하여 구하여라.

19kV, Xg=15%  T: 20/154kV,300MVA Xt=8%                         T:154/24kV 280MVA Xt=9%          부하(Load): 22.9kV, 200MW+j100MVar

G----------Vs-----------|T|-----------------------------------선로-------------------------------|T|-------------Load------------>

                                     선로50km(0.05+j0.1)  

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[풀이]

1. 기준량 설정

    1.1 기준용량 : 100MVA

    1.2 기준전압 : 송전단 20KV, 송전선로 154KV, 수전단 24KV

    1.3 기준 임피던스 : Zbase=$\frac{V^2}{P}$=$\frac{154^2}{100\times10^3}$ = 237.16[Ω]

2. 각 수치의 PU로 변환

     2.1 임피던스 

                      Xtspu = $0.08\times\frac{100}{300}$ = j0.0266 [pu]

                      Xl = (0.05+j0.1) x 50[km] = 2.5+j5.0  따라서 Xlpu = Xl/237.16 = 0.01+j0.021 [pu]

                      Xtrpu = $0.08\times\frac{100}{280}$ = j0.032 [pu]

     2.2 수전단 전압

                       Vrpu = 22.9/24 = 0.954 [pu]

     2.3 부하설비

                      Loadpu= (200-j100)/100 = 2-j1 [pu]

     2.4 부하전류

                       Ipu = Loadpu / Xrpu = (2.0-j1.0)/0.954 = 2.096-j1.048 [pu]

3. 송전단 전압

    Vspu = Ipu ( Xtspu+ Xlpu +Xtrpu ) + Vrpu

    Vspu = (2.096-j1.048) x ( j0.0266 + 0.01+j0.021 + j0.032 ) + 0.954 = 1.0557+j0.155 = 1.059

    Vs = 1.059x20kV = 21.942 [kV]  (20kV : 송전단전압)

참고 : 건설종합기술정보

 

#코로나(Corona) : 공기의 국부적 절연 파괴

  1) 코로나 방전의미

  2) 코로나 임계전압

  3) 코로나 장해
      ① 코로나 손실 : 전력손실 발생 : 
           

F.W Peek식

       ② 전선의 부식 발생 : 오존 가스 때문
       ③ 코로나 잡음 발생 : TV, 라디오 잡음
       ④ 통신선 유도 장해

  4) 코로나 대책
        ① 코로나 임계전압을 높인다.
        ② 전선의 바깥지름을 굵게 한다. : 복도체 사용, 중공도체, 강심알루미늄연선
        ③ 가선금구 개량
       


전기기사 실기 2021-2 코로나 임계전압 식, peek식, 등가선간거리


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> 다음 중 송전선로으 코로나 임계전압이 높아지는 경우가 아닌 것은?

   ① 날씨가 맑다
   ② 기압이 높다
   ③ 상대공기밀도가 낮다
   ④ 전선의 반지름과 선간거리가 크다.

정답:

출처: 필기 2019-3


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> 단도체 방식과 비교하여 복도체 방식의 송전선로를 설명한 것으로 틀린 것은?

  ① 선로의 송전용량이 증가한다. 
   ② 계통의 안정도를 증가시킨다.
   ③ 전선의 인덕턴스가 감소하고, 정전용량이 증가된다.
   ④ 전선 표면의 전위경도가 저감되어 코로나 임계전압을 낮출 수 있다.

정답:  

출처 : 필기 2019-2


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다음은 가공 송전선로의 코로나 임계전압을 나타낸 식이다. 이 식을 보고 다음 각 물음에 답하시오.



$E_0= 24.3m_1m_0δd log_{10} \frac{D}{r}$ [kV]



(1) 기온 t[℃]에서의 기압을 b[mmHg]라고 할 때 $δ=\frac{0.386b}{273+t}$ 로 나타내는데 이 δ는 무엇을 의미하는지 쓰시오.

(2) m₁이 날씨에 의한 계수라면, $m_0$는 무엇에 의한 계수인지 쓰시오.

(3) 코로나에 의한 장해의 종류 2가지만 쓰시오.

(4) 코로나 발생을 방지하기 위한 주요 대책을 2가지만 쓰시오.



[답안작성]

(1) 상대 공기 밀도

(2) 전선 표면의 상태계수

(3) ① 코로나 손실 ② 통신선에의 유도 장해

(4) ① 굵은 전선을 사용한다. ② 복도체를 사용한다.

전기기사 실기 2018-3 (2009-3) 코로나


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전선이 정삼각형의 정점에 배치된 3상 선로에서 전선의 굵기, 선간거리, 표고, 기온에 의하여 코로나 파괴 임계전압이 받는 영향을 써라.

구분               |                임계전압이 받는 영향

---------------------------------------------------
전선의 굵기    |                비례 or 임계전압이 증가
선간거리         |                비례 or 임계전압이 증가
표고[m]           |               반비례 or 임계전압이 감소
기온[℃]           |               반비례 or 임계전압이 감소

전기기사 실기 2015-2 코로나 파괴 임계전압


전기기사 실기 2011-3 이도

전기기사 실기 2011-2 이격거리

전기기사 실기 2009-3


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전선로 부근이나 애자부근(애자와 전선의 접속 부근)에 임계전압 이상이 가해지면 전선로나 애자 부근에 발생하는 코로나 현상에 대하여 다음 각 물음에 답하시오.

(1) 코로나 현상이란 ?

(2) 코로나 현상이 미치는 영향에 대하여 4가지만 쓰시오.

(3) 코로나 방지 대책 중 2가지만 쓰시오.



[답안작성]

(1) 코로나 현상 : 임계전압 이상이 전선로 부근이나 애자 부근에 가해지면 주위의 공기 절연이 부분적으로 파괴되 는 현상

(2) 영향 :

① 코로나 손실

② 전선의 부식 촉진

③ 통신선 유도 장해

④ 코로나 잡음

(3) 방지책 :

① 다도체 방식을 채용한다.

② 굵은 도체를 사용한다.

전기기사 실기 2008-3 코로나


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송전선로의 길이가 길어지면서 송전선로의 전압이 대단히 커지고 있다. 따라서 여러 가지 이유에 의하여 단도체 대 신 복도체 또는 다도체 방식이 채용되고 있는데 복도체(또는 다도체) 방식을 단도체 방식과 비교할 때 장점과 단점 을 각각 3가지씩만 쓰시오.

[답안작성]

∘ 장점 ① 송전용량 증대 ② 코로나 손실 감소 ③ 안정도 증대

∘ 단점 ① 정전용량이 커지기 때문에 폐란티현상이 커진다. ② 꼬임현상 및 소도체 사이에 충돌현상 발생 ③ 단락시 대전류 등이 흐를 때 소도체 사이에 흡인력 발생

전기기사 실기 2003-2 복도체

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3상 배전선로의 말단에 역률 60%(늦음), 60kW의 평형 3상 부하가 있다.

부하점에 부하와 병렬로 전력용 콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소로 하고자 할 때,

콘덴서 용량(kVA)은?

(단, 부하단의 전압은 일정하다.)

 

정답 : 40

풀이 :

         $Q = P( \frac {sinθ}{cosθ} - \frac {0}{1})$

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2020-1.2

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역률 80[%], 500[kVA]의 부하설비에 100[kVA]의 진상용 콘덴서를 설치하여 역률을 개선하면 수전점에서의 부하는 약 몇 [kVA]가 되는가?

부하설비와 진상용 콘덴서

① 유효전력 P=$P_acosθ$=500x0.8= 400 [kW]

② 무효전력 

     - 콘덴서 설치 전

         $P_r$ = $P_asinθ$ = $500 \times\sqrt{1-cos^2θ}$ = $500\times\sqrt{1-0.8^2}$ = 300[kVar]

      - 콘덴서 설치 후

         $P_r2$ = 300 - 100 = 200[kVar]

 따라서 수전점에서의 부하 $\sqrt{400^2+200^2}$ ≒ 450[kVA]

정답 :  450[kVA]

 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-3


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> 한 대의 주상변압기에 역률(뒤짐) cosθ₁, 유효전력 P₁[kW]의 부하와 역률(뒤짐) cosθ₂, 유효전력 P₂[kW]의 부하가 병렬로 접속되어 있을 때 주상변압기 2차 측에서 본 부하의 종합역률은 어떻게 되는가?

정답 : $\frac{P_1+P_2}{\sqrt{(P_1+P_2)^2+(P_1tanθ_1+P_2tanθ_2)^2}}$

풀이 : 역률 = $\frac{유효전력}{피상전력}$

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-2


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>배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

   ① 선로의 전력손실 경감
   ② 선로의 전압강하 감소
   ③ 전원측 설비의 이용률 향상
   ④ 선로 절연의 비용 절감

정답:

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-1


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> 단상 2선식 배전선로의 선로임피던스가 2+j5[Ω]이고 무유도성 부하전류 10[A]일 때 송전단 역률은? (단, 수전단 전압의 크기는 100[V]이고, 위상각은 0˚이다.)

풀이, 정답 : 
$\frac{2+10}{\sqrt{(2+10)^2+5^2}}$=$\frac{12}{13}$

 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2018-1


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> 부하 역률이 현저히 낮은 경우 발생하는 현상이 아닌 것은?
   ① 전기요금의 증가
   ② 유효전력의 증가
   ③ 전력 손실의 증가
   ④ 선로의 전압강하 증가

정답: ②

> 전력용 콘덴서에 의하여 얻을 수 있는 전류는?

정답: 진상전류

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2017-3


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> 어떤 공장의 소모전력이 100[kw]이며, 이 부하의 역률이 0.6일 때, 역률을 0.9로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 [kVA]인가?

풀이, 정답 : 100x ($\frac{\sqrt{1-0.6^2}}{0.6}-\frac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9}$)≒85[kVA]

 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2017-2


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> 3000[kW], 역률 75[%](늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소에 콘덴서를 설치하여 역률을 93[%]로 향상시키고자 한다. 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇[kVA]인가?

풀이, 정답 : 3000x ($\frac{\sqrt{1-0.75^2}}{0.75}-\frac{\sqrt{1-0.93^2}}{0.93}$)≒1460[kVA]

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2015-1 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2014-3

1. 보호 계전기 동작 요소

2. 단락 보호용 계전기

3. 지락 보호 계전기

4. 비율 차동 계전기 ( 전류 차동 계전기 )

5. 과전류 계전기 동작 시험

6. 중성점 접지 저항기

7. 한시(time delay) 보호계전기 (암기는 차트로 할 것)
  ① 순한시 계전기 : 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작
  ② 정한시 계전기 : 동작 전류의 크기에 관계없이 일전한 시간에 동작하는 특성
  ③ 반한시 계전기 : 동작 전류가 커질수록 동작 시간이 짧게 되는 특성
  ④ 반한시 정한시 계전기 : 동작 전류가 적은 동안에는 동작 전류가 커질수록 동작 시간이 짧게 되고
                                    어떤 전류 이상이면 동작 전류의 크기에 관계없이 일전한 시간에 동작하는 특성

   
8. 선택지락계전기(SGR) : 비접지 계통의 지락 사고 검출에 사용되는 것으로, 병행 2회선 또는 다회선 송전 선로에서 한쪽의 1회선에 지락 또는 접지 고장이 발생하였을 때 이것을 검출하여 고장 회선만을 선택하여 차단할 수 있는 계전기


  필기 실기 산업기사 실기
차동 계전기
비율 차동 계전기
전류 차동 계전기
모선 보호 차동 계전기
발전기용 차동 계전기
주변압기 차동 계전기
2018-3
2018-1

결선도 2021-3 (2012-2)
결선도 2008-3
구성 2020-3
전류정정값2020-1 (2015-3)
종류 2010-1 (2006-2)
심벌 2002-2
 
거리 계전기
    2019-2 
과전류 계전기   2017-3
트립 전류 2017-2 
2002-2
동작시험 2004-3 2002-1 1999
2004
역상 계전기(결상계전기) 2018-1
2016-1
   
선택접지(지락) 계전기 SGR 2019-2
2018-1
2017-1
   
과전압 계전기
부족전압 계전기
2017-1
2012-1
2022-3
2012-1
 
반한시 계전기 2018-2    
순한시 계전기 2018-3    
반한시 정한시 계전기 2019-1    

출처 : 전기기사 실기 2020-3 비율차동계전기

출처 : 전기기사 실기 2020-1 (2015-3 2005-3) 비율 차동 계전기, 지락계전기

출처 : 전기기사 실기 2019-1


> 3상 결선 변압기의 단상운전에 의한 소손방지 목적으로 설치하는 계전기는?

정답 : 역상계전기

출처: 필기 2018-1


출처 : 전기기사 실기 2017-2 계전기 오동작 원인


> 송배전 선로에서 선택지락계전기(SGR)의 용도는?

  정답: 다회선에서 접지 고장 회선의 선택

> 보호계전기와 그 사용 목적이 잘못 된 것은?

 ① 비율차동계전기 : 발전기 내부 단락 검출용
 ② 전압평형계전기 : 발전기 출력측 PT 퓨즈 단선에 의한 오작동 방지
 ③ 역상과전류계전기 : 발전기 부하불평형 회전자 과영소손
 ④ 과전압계전기 : 과부하 단락사고

 정답 : 4

출처: 필기 2017-1


> 3상 결선 변압기으 단상 운전에 의한 소손방지 목적으로 설치하는 계전기는? 

정답: 결상계전기

출처: 필기 2016-1

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