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[전기기사 실기] 단답형 총정리_수변전설비

엔지니어관리자 2024. 5. 31. 21:38

 

전기기사 실기 단답형을 2001~2023년의 23개년 문제를 정리해보려고 합니다.

 

아래와 같이 임의로 분류하고, 출제된 횟수는 ★ 로 표현하되, 최대 3번까지 적용합니다.

 

★☆☆

BIL이란?

     기준충격절연강도

 

★☆☆

긴급할 때 DS로 개폐 가능한 전류의 종류 2가지

  • 무부하 충전전류
  • 변압기 여자전류

 

★★★

다음 기기들에 대한 역할 설명 (개별 문제 출제도 된다.)

  • 교류 차단기    : 부하전류 개폐 및 사고 전류 차단
  • 방전 코일       : 콘덴서에 축적된 잔류전하 방전
  • 직렬 리액터    : 제5고조파 제거
  • 전력용 콘덴서 : 역률 개선

 

★★★

전력용 콘덴서에 함께 설치되는 방전코일과 직렬 리액터의 용도 (개별 출제)

  • 방전 코일       : 콘덴서에 축적된 잔류전하 방전
  • 직렬 리액터    : 제5고조파 제거

 

★★★

고압 진상용 콘덴서를 설치할 때 다음 기기들의 설치 사유

  • 방전코일        : 콘덴서에 축전된 잔류전하 방전
  • 직렬 리액터    : 제5고조파 제거
  • 전력용 콘덴서 : 역률 개선

 

★☆☆

고압 및 특고압 진상용 콘덴서 관련 방전장치에 관한 사항이다. ( )안에 답하시오.
     고압 및 특고압 진상용 콘덴서 회로에 설치하는 방전장치는 콘덴서 회로에 직접 접속하거나 또는 콘덴서 회로를 개방하였을 경우 자동적으로 접속되도록 장치하고 또한 개로 후 5초 이내에 콘덴서의 잔류전하를 50[V] 이하로 저하시킬 능력이 있는 것을 설치하는 것을 원칙으로 한다.

 

★☆☆

전력용 콘덴서의 설치목적 4가지

  • 변압기와 배전선의 전력손실 감소
  • 전압강하의 감소
  • 설비용량의 여유 증가
  • 전기요금의 감소

 

★★☆

전력용 진상 콘덴서의 정기 점검(육안 검사) 항목 3가지

  • 단자부 과열 여부
  • 기름 누설 여부
  • 애자 손상 여부

 

★☆☆

콘덴서 설비의 주요 사고 원인 3가지

  • 콘덴서 설비의 모선 단락 및 지락
  • 콘덴서 소체 파괴 및 층간 절연 파괴
  • 콘덴서 설비내의 배선 단락

 

★☆☆

고압 진상용 콘덴서의 내부고장 보호방식으로 NCS방식과 NVS방식이 있다. NCS와 NVS의 기능 설명

  • NCS : 중성점 전류 검출 방식 (콘덴서 고장시 중성점간에 흐르는 전류를 검출)
  •  NVS : 중성점 전압 검출 방식 (콘덴서 고장시 중성점간의 불평형 전압을 검출)

 

★★★

역률 과보상 시 발생하는 현상 3가지

  • 전력 손실의 증가
  • 단자 전압 상승
  • 보호 계전기의 오동작
  • (그 외) 역률 저하

 

★☆☆

역률을 높게 유지하기 위하여 개개의 부하에 고압 및 특고압 진상용 콘덴서를 설치하는 경우네느 현장조작 개폐기보다도 부하측에 접속하여야 한다. 콘덴서의 용량, 접속방법 등은 어떻게 시설하는 것을 원칙으로 하는지와 고조파 전류의 증대 등에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

  1. 콘덴서의 용량은 부하의 무효분보다 크게 하지 말 것
  2. 콘덴서는 본선에 직접 접속하고 특히 전용의 개폐기, 퓨즈, 유입차단기 등을 설치하지 말 것
  3. 압 및 특고압 진상용 콘덴서의 설치로 공급회로의 고조파전류가 현저하게 증대할 경우는 콘덴서 회로에 유효한 직렬리액터를 설치하여야 한다.
  4. 가연성유봉입의 고압진상용 콘덴서를 설치하는 경우는 가연성의 벽, 천장 등과 1[m] 이상 이격하는 것이 바람직하다.

 

★★☆

수변전 설비를 설계하고자 한다. 기본설계에 있어서 검토 할 주요 사항 5가지

  • 필요한 전력의 추정
  • 수전전압 및 수전방식
  • 주회로의 결선방식
  • 감시 및 제어방식
  • 변전설비의 형식

 

★☆☆

수전설비의 수전실 등의 시설에 있어서 변압기, 배전반 등 수전설비의 주요부분이 원칙적으로 유지하여야 할 거리 기준과 관련 수전설비의 배전반 등의 최소 유지거리에 대하여 빈칸에 알맞은 내용을 쓰시오

(단위 :m)

위치별 앞면 또는
조작 계측면
뒷면 또는
점검면
열상호간
(점검하는 면)
기타의
기기별
특고압 배전반 1.7 0.8 1.4 -
고압 배전반
저압 배전반
1.5 0.6 1.2 -
변압기 등 0.6 0.6 1.2 0.3

 

★☆☆

수변전 설비에서 에너지절약을 위한 대응방안 5가지

  • 최대 수요전력 제어 시스템을 채택
  • 고효율 변압기 채택
  • 전력용 콘덴서를 설치하여 역률 개선
  • 우수한 역률기기의 선정
  • 변압기의 운전대수 제어가 가능하도록 뱅크를 구성해 효율적인 운전관리

 

★★★

약호에 대한 명칭과 용도 또는 역할

 

★☆☆

다음 기기의 우리말 명칭

    MOF : 전력 수급용 계기용 변성기
    DS : 단로기
    PT : 계기용 변압기
    LA : 피뢰기
    ZCT : 영상 변류기
    CH : 케이블 헤드
    OS : 유입 개폐기
    SC : 전력용 콘덴서
    OCB : 유입 차단기

 

★★☆

우리말 명칭
    GR : 지락 계전기
    SGR : 선택 지락 계전기

 

★★☆

MOF의 우리말 명칭과 용도
    명칭 : 전력 수급용 계기용 변성기
    용도 : 전력량을 적산하기 위하여 고전압과 대전류를 저전압과 소전류로 변성

 

★☆☆

22.9[kV]/3.3[kV] 수용가의 수전설비에 대한 다음 물음에 답하시오

  1. 22.9[kV]측의 DS의 정격전압은? 25.8[kV]
  2. 22.9[kV]측의 LA의 정격전압은? 18[kV]
  3. 3.3[kV]측 옥내용 PT는 주로 어떤 형을 쓰는가? 몰드형

 

★☆☆ 수변전설비 결선도에서의 문제

  1. 22.9[kV]측에 DS의 정격 전압은? 25.8[kV]
  2. ZCT 기능 : 지락 사고시 영상전류 검출
  3. GR 기능 : 지락 사고시 동작하여 차단기의 트립코일을 여자
  4. MOF에 연결된 DM은? 최대 수요 전력량계
  5. 1대의 전압계로 3상 전압을 측정하기 위한 개폐기 약호는? VS
  6. 1대의 전류계로 3상 전압을 측정하기 위한 개폐기 약호는? AS
  7. PF 기능 : 부하전류는 안전하게 통전시키고 단락전류에 용단되어 차단
  8. MOF 기능 : 고전압과 대전류를 각각 저전압과 소전류로 변성하여 전력량계에 공급
  9. 차단기 기능 : 부하전류 개폐 및 사고 전류 차단
  10. SC 기능 : 역률 개선시켜 전력손실 감소
  11. OS 명칭 : 유입개폐기
  12. 3.3[kV]측에 차단기에 적힌 전류값 600A은 무엇을 의미? 정격전류

 

★☆☆ 22.9kV[kV-Y] 1000[kVA] 특고압 간이 수전설비 표준 결선도에서의 문제

  1. 용량 300[kV] 이항 ASS 대신 사용할 수 있는 것은? 인터럽트 스위치  (기중 부하 개폐기)
  2. 도면에서 생략할 수 있는 것은? LA용 DS
  3. 22.9[kV-Y]용의 LA는 Disconnector 또는 Isolator 붙임형을 사용하여야 한다.
  4. 정전 피해가 큰 수전설비 인입선은 예비선을 포함하여 몇 회선으로 시설하는 것이 바람직한가? 2회선
  5. 22.9[kV-Y] 지중 인입선에는 어떤케이블을 사용하여야 하는가? CNCV-W(수밀형) 또는 TR CNCV-W(트리 억제형) 케이블
  6. 300[kVA] 이하인 경우 PF 대신 COS를 사용하였다. 이것의 비대칭 차단 전류 용량은 몇 [kA] 이상의 것을 사용해야 하는가? 10[kA]

 

★★★ 22.9[kV-Y] 1000[kVA] 이하에 적용 가능한 특고압 간이 수전설비 표준결선도에 대한 다음 물음에 답하시오

  1. 22.9[kV]Y]용의 LA는 Disconnector 또는 Isolator 붙임형을 사용하여야 한다.
  2. 인입선을 지중선으로 시설하는 경우로서 공동주택 등 사고시 정전 피해가 큰 수전설비 인입선은 예비선을 포함하여 몇 회선으로 시설하는 것이 바람직한가? 2회선
  3. 22.9[kV-Y] 지중 인입선에는 어떤 케이블을 사용하여야 하는가? CNCV-W 케이블(수밀형) 또는 TR CNCV-W 케이블(트리억제형)
  4. 다만 전력구·공동구·덕트·건물구내 등 화재의 우려가 있는 장소에서는 어떤 케이블을 사용하는 것이 바람직한가? FR CNCO-W(난연) 케이블
  5. 300[kVA] 이하인 경우 PF 대신 COS를 사용하였다. 이것의 비대칭 차단전류 용량은 몇 [kA] 이상의 것을 사용하여야 하는가? 10[kA]

 

★★☆ 특고압 수전 설비에 대한 다음 물음에 답하시오

  1. 인입구 직하 DS 또는 LS에서 인입구 전압이 몇 [kV] 이상인 경우에 LS를 사용하는가? 66[kV]
  2. 차단기의 트립전원 방식은 어떤 방식을 이용하는 것이 바람직한가? 직류(DC) 또는 콘덴서 방식(CTD)
  3. 인입선을 지중선으로 시설하는 경우로서 공동 주택 등 사고시 정전피해가 큰 수전설비 인입선은 몇 회선으로 시설하는 것이 바람직한가? 2회선
  4. 22.9[kV-Y] 지중 인입선의 경우에는 어떤 종류의 케이블을 사용하여야 하는가? CNCV-W케이블(수밀형) 또는 TR CNCV-W(트리억제형)

 

★☆☆ 특고압 수전설비 표준 결선도에 대한 다음 물음에 답하시오

  1. 사용전압이 22.9[kV]라고 할 때 차단기의 트립 전원은 어떤 방식이 바람직한가? 직류(DC) 또는 콘덴서 방식(CTD)
  2. 수전전압이 66[kV] 이상인 경우 DS 대신 어떤 것을 사용하여야 하는가? 선로 개폐기(LS)

 

★☆☆ 특고압 수전설비 표준 결선도에 대하여 ( )안에 알맞은 내용을 쓰시오

  1. 수전전압이 154[kV], 수전전력이 2000[kVA]인 경우 차단기의 트립전원은 직류(DC) 방식으로 한다.
  2. 아파트 및 공동 주택 등의 수전설비 인입선을 지중선으로 인입하는 경우, 수전전압이 22.9[kV-Y]일 때, 지중선으로 사용할 케이블은 CNCV-W(수밀형) 또는 TR CNCV-W(트리억제형) 케이블을 사용한다.
  3. 위의 2)항에서 수전설비 인입선은 사고시 정전에 대비하기 위하여 2 회선으로 인입하는 것이 바람직하다.
  4. 그림에서 수전 전압이 66 [kV] 이상인 경우에는 LS를 사용하여야 한다.

 

★★☆

AISS의 명칭과 기능

     1) 명칭

          기중 절연형 자동 고장 구분 개폐기

     2) 기능

          전부하 상태에서 자동 또는 수동으로 개방시켜 과부하 보호

          사고 시 고장 구간을 자동으로 개방시켜 사고의 파급을 방지

 

★★★

LA에 대한 문제

     1) 우리말 명칭 : 피뢰기
     2) 기능 : 뇌전류 및 이상 전압으로부터 전기 기계 기구 보호
     3) 역할 : 이상 전압 내습시 뇌전류를 대지로 방전시키고 속류를 차단
     4) 요구되는 성능 조건 4가지

          상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것

          속류 차단 능력이 클 것

          방전 내량이 크고, 제한 전압이 낮을 것

          충격 방전 개시 전압이 낮을 것

 

★★★

피뢰기의 설치장소 4가지

  • 발전소·변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선 인입구 및 인출구
  • 특고압 가공전선로에 접속하는 배전용 변압기의 고압측 및 특고압측
  • 고압 및 특고압 가공전선로로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구
  • 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳

<그림추가>

 

★★☆

피뢰기 관련 문제

  1. 현재 사용되고 있는 교류용 피뢰기의 구조는 무엇과 무엇으로 구성되어 있는가? 직렬 갭, 특성 요소
  2. 피뢰기의 정격 전압은 어떤 전압인가? 속류를 차단할 수 있는 교류 최고 전압
  3. 피뢰기의 제한 전압은 어떤 전압인가? 피뢰기 방전 중 피뢰기 단자에 남게 되는 충격 전압
  4. 충격 방전 개시 전압에 관하여 설명 : 피뢰기 단자 간에 충격 전압을 인가하였을 경우 방전을 개시하는 전압

 

★★☆

피뢰기 관련 문제

  1. 정격전압 : 18[kV]
  2. 공칭 방전전류 : 2.5[kA]
  3. DISC.의 기능 : Disconnector로써, 피뢰기 고장 시 개방되어 피뢰기를 대지로부터 분리시키는 역할

 

★★★

피뢰기에 흐르는 정격 방전 전류는 변전소의 차폐 유무와 그 지방의 연간 뇌우 발생 일수와 관계되나 모든 요소를 고려한 일반적인 시설 장소별 적용할 피뢰기의 공칭 방전 전류는?

공칭 방전 전류 설치 장소 적용 요건
10000A 변전소
  • 154[kV] 이상의 계통
  • 66[kV] 및 그 이하의 계통에서 Bank 용량이 3000[kVA]를 초과하거나 특히 중요한 곳
  • 장거리 송전 케이블(배전 선로 인출용 단거리 케이블은 제외) 및 정전 축전기 Bank를 개폐하는 곳
  • 배전 선로 인출 측(배전 간선 인출용 장거리 케이블은 제외)
5000A 변전소
  • 66[kV] 및 그 이하의 계통에서 Bank 용량이 3000[kVA] 이하인 곳
2500A 선로
  • 배전 선로

 

★☆☆

LBS (Load Breake Switch)

     1) 우리말 명칭 : 부하 개폐기
     2) 기능 : 무부하 및 부하 전류가 흐르고 있는 회로의 개폐
     3) 역할 : 개폐 빈도가 낮은 송배전선 및 수변전 설비의 인입구 개폐
     4) 같은 용도로 사용되고 있는 종류 : 기중 부하 개폐기, 자동 고장 구분 개폐기
          * 기중 부하 개폐기 : IS (Interrupter Switch)

 

★☆☆

공칭전압이 154[kV]일 때 DS의 정격전압은? 170[kV]

 

★☆☆

인입구 개폐기로서 DS 대신 사용 가능한 것의 명칭과 약호

     명칭 : 자동 고장 구분 개폐기
     약호 : ASS

 

★☆☆

다음 물음에 답하시오

     1) 과부하시 자동으로 개폐할 수 있는 고장 구분 개폐기는? 자동 고장 구분 개폐기(ASS)
     2) 과부하시 개폐할 수 없고, 22.9[kV] 이하에 사용하지 않으며, 66[kV] 이상에 사용하는 개폐기는? 선로 개폐기(LS)

 

★☆☆

간이 수변전설비에서는 1차측 개폐기로 ASS(Auto Section Switch)나 인터럽트 스위치를 사용하고 있다. 이 두 스위치의 차이점을 비교 설명

     1) ASS(Automatic Section Switch)
          자동 고장 구분 개폐기로, 과부하 시 자동으로 개폐할 수 있는 고장 구분 개폐기로, 과부하 보호가 가능하다.
     2) 인터럽트 스위치(Interrupter Switch)
          수동 조작으로 부하전류는 개폐가 가능하나 고장전류 차단은 불가하며, 용량 300[kVA] 이하에서 ASS 대신에 주로 사용하고 있다.

 

★☆☆

ALTS 명칭과 용도

      1) 명칭 : 자동 부하 전환 개폐기
      2) 용도 : 상용 전원 공급 선로의 정전 사고 시 예비 전원 선로로 자동 전환하는 개폐 장치

 

★★★

교류용 적산전력계에 대한 다음 각 물음에 답하시오

     1) 잠동 현상에 대하여 설명

          무부하 상태에서 정격 주파수 및 정격 전압의 110%를 인가하여 계기의 원판이 1회전 이상 회전하는 현상

 

     2) 잠동 막기 위한 유효한 방법 (방지대책)

          원판에 작은 구멍을 뚫는다.

          원판에 작은 철편을 붙인다.

 

     3) 적산전력계가 구비해야 할 특성 3가지 또는 5가지

          온도나 주파수 변화에 보상이 되도록 할 것

          부하 특성이 양호하고, 과부하 내량이 클 것 (2가지로 나눌 수 있다.)

          기계적 강도가 클 것

          옥내 및 옥외에 설치가 적당한 것

 

★☆☆

수전설비도 관련 다음물음에 답하시오

     1) ASS의 LOCK 전류값과 LOCK 전류의 기능

          LOCK 전류 : 800A ±10%

          LOCK 전류의 기능 : 정격 LOCK 전류(800A ±10%) 이상 발생 시 개폐기는 LOCK되며 후비보호장치(Recloser) 차단 후, 개폐기(ASS)가 개방되어 고장구간을 자동으로 분리하는 기능

     2) LA 정격 전압과 제1보호 대상은

          정격 전압 : 18kV

          제1보호 대상 : 전력용 변압기

     3) PF(한류퓨즈) 단점 2가지

          재투입이 불가능하다.

          과도전류로 용단되기 쉽고, 결상을 일으킬 우려가 있다.

     4) MOF의 정격 과전류 강도는 기기의 설치점에서 단락전류에 의해 계산하되, 60A 이하일 때 MOF 최소 과전류 강도는 75배이고. 계산한 값이 75배 이상인 경우에는 150배를 적용하며, 60A를 초과 시 MOF 과전류 강도는 40배를 적용한다.

 

★★☆

퓨즈 정격사항

계통전압 [kV] 퓨즈 정격
퓨즈 정격전압 [kV] 최대 설계전압 [kV]
6.6 6.9 또는 7.5 8.25
13.2 15 15.5
22 또는 22.9 23 25.8
66 69 72.5
154 161 169

 

★★☆

전력용 퓨즈에서 퓨즈에 대한 역할과 기능

  • 부하 전류를 안전하게 통전시킨다.
  • 단락전류에 용단되어 차단시킨다.

 

각종 기구의 능력 비교표에서 관계(동작)되는 해당란에 ○표를 표시하시오

능력 회로 분리 사고 차단
기구 무부하시 부하시 과부하시 부하시
퓨즈    
차단기
개폐기  
단로기      
전자 접촉기  

 

퓨즈의 성능(특성) 3가지

  • 용단 특성
  • 단시간 허용 특성
  • 전차단 특성

 

★★☆

수변전 설비에서 설치하고자 하는 전력퓨즈(Power Fuse)에 대해서 다음 물음에 답하시오

     1) 전력퓨즈(PF)의 가장 큰 단점은? 재투입이 불가능하다.

     2) 전력퓨즈(PF)를 구입하고자 할 때 고려해야 할 주요사항 4가지

          정격전압

          정격전류

          정격차단전류

          사용장소

     3) 전력퓨즈(PF)의 성능(특성) 3가지

          용단특성

          단시간 허용 특성

          전차단 특성

     4) PF-S형 큐비클은 큐비클의 주차단 장치로서 어떤 종류의 전력퓨즈와 무엇을 조합한 것인가

          전력퓨즈의 종류 : 한류형 퓨즈

          종합하여 설치하는 것 : 고압 개폐기

 

★☆☆

고압 수전 설비 결선도에서의 문제

  1. 계전기용 변류기는 차단기의 전원 측에 설치하는 것이 바람직하다. 무슨 이유인가? 보호 범위를 넓히기 위해서
  2. 도면에서 생략할 수 있는 부분은? LA용 DS
  3. 진상 콘덴서에 연결하는 방전 코일의 목적은? 콘덴서에 축적된 잔류 전하 방전
  4. ZCT : 영상 변류기
  5. TC : 트립 코일

 

★★☆

계기용 변압기 1차측 및 2차측에 표주를 부착하는지 여부를 밝히고, 퓨즈를 부착하는 경우에 그 이유를 간단히 설명하시오

  • 여부 : 1차측 및 2차측에 부착한다.
  • 이유 : 계기용 변압기 2차 부하의 단락 및 과부하 또는 계기용 변압기 단락시 퓨즈가 차단되어 사고가 확대되는 것을 방지

 

★☆☆

통전 중에 있는 변류기 2차 측 기기를 교체하고자 할 때 가장 먼저 취하여야 할 조치는 무엇인가? 그리고 그 이유는?

     1) 조치 및 이유

          조치 : 2차 측을 단락시킨다.

          이유 : 변류기의 2차 측을 개방하면 변류기 1차 측 부하 전류가 모두 여자 전류가 되어 변류기 2차 측에 고전압을 유기하여 변류기의 절연 파괴 방지하기 위해서

     2) 인입구 개폐기로서 DS 대신 사용 가능한 것의 명칭과 약호를 쓰시오

          명칭 : 자동 고장 구분 개폐기

          약호 : ASS

     3) 차단기를 VCB로 설치하고 몰드 변압기를 사용할 때 보호 기기의 명칭과 설치 위치를 쓰시오

          명칭 : 서지 흡수기

          약호 : 진공 차단기 2차 측과 몰드형 변압기 1차 측 사이에 시설한다.

 

★☆☆

옥내용 변류비의 습도 상태

  • 24시간 동안 측정한 상대습도의 평균값은 95%를 초과하지 않는다.
  • 24시간 동안 측정한 수증기압의 평균값은 2.2kPa을 초과하지 않는다.
  • 1달 동안 측정한 상대 습도의 평균값은 90%를 초과하지 않는다.
  • 1달 동안 측정한 수증기압의 평균값은 1.8kPa을 초과하지 않는다.

 

★☆☆

다음 개폐기의 종류를 나열한 것이다. 기기의 특징에 알맞은 명칭을 빈칸에 쓰시오.

명칭 특징
단로기
  • 전로의 접속을 바꾸거나 끊는 목적으로 사용
  • 전류의 차단능력은 없음
  • 무전류 상태에서 전로 개폐
  • 변압기, 차단기 등의 보수점검을 위한 회로 분리용 및 전력계통 변환을 위한 회로분리용으로 사용
부하 개폐기
  • 평상시 부하전류의 개폐는 가능하나 이상 시(과부하, 단락) 보호기능은 없음
  • 개폐 빈도가 적은 부하의 개폐용 스위치로 사용
  • 전력 Fuse와 사용시 결상방지 목적으로 사용
전자접촉기
  • 평상시 부하전류 혹은 과부하 전류까지 안전하게 개폐
  • 부하의 개폐, 제어가 주목적이고, 개폐 빈도가 많음
  • 부하의 조작, 제어용 스위치로 이용
  • 전력 Fuse와의 조합에 의한 Combination Switch로 널리 사용
차단기
  • 평상시 전류 및 사고시 대전류를 지장 없이 개폐
  • 회로보호가 주목적이며 기구, 제어회로가 Tripping 우선으로 되어 있음
  • 주회로 보호용 사요
전력퓨즈
  • 일정치 이상의 과부하전류에서 단락전류까지 대전류 차단
  • 전로의 개폐 능력은 없다.
  • 고압개폐기와 조합하여 사용

 

★☆☆

다음의 표와 같은 전력개폐장치의 정상전류와 이상전류의 통전, 개·폐 등의 가능 유무를 빈칸에 표시하시오

단, ○ : 가능, △ : 때에 따라 가능, X : 불가능

기구명칭 정상전류 이상전류
통전 통전 투입 차단
차단기
퓨즈 X X X X
단로기 X X X
개폐 X

 

★☆☆

전력 퓨즈의 역할
     평상시의 부하 전류는 안전하게 통전하고, 단락 전류는 즉시 차단하여 계통을 보호한다.

 

★★☆

SA의 시설 적용

<내선규정 3260-3 서지흡수기의 적용>

차단기 종류 VCB
전압등급 3kV 6kV 10kV 20kV 30kV
2차 보호기          
전동기 적용 적용 적용 적용 적용
변압기 유입식 불필요  불필요  불필요  불필요  불필요
몰드식 적용 적용 적용 적용 적용
건식 적용 적용 적용 적용 적용
콘덴서 불필요 불필요 불필요 불필요 불필요
변압기와 유도기기와의 혼용 사용시   적용 적용 - -

[주] 상기표에서와 같이 VCB 사용시 반드시 서지흡수기를 설치하여야 하나, VCB와 유입변압기를 사용시는 설치하지 않아도 된다.

 

★☆☆

피뢰기와 같은 구조로 되어 있으나 적용 전압 범위만을 조정하여 적용시키는 일종의 옥내 피뢰기로서 선로에 발생할 수 있는 개폐 서지, 순간 과도전압 등의 이상전압이 2차 기기에 악영향을 주는 것을 막기 위해 설치하는 것으로 대부분 큐비클에 내장 설치되어 건식류의 변압기나 기기계통을 보호하는 것은 어떤 것인가?
     서지 흡수기

 

★☆☆

수전전압 22.9[kV-Y]에 진공차단기와 몰드변압기를 사용하는 경우 개폐시 이상전압으로부터 변압기 등 기기보호 목적으로 사용되는 것으로 LA와 같은 구조와 특성을 가진 것은 무엇인가?
     서지 흡수기

 

★☆☆

차단기를 VCB로 설치하고 몰드 변압기를 사용할 때 보호 기기의 명칭과 설치 위치
     명칭 : 서지 흡수기
     설치 위치 : 진공 차단기 2차 측과 몰드형 변압기 1차 측 사이에 시설한다.

 

★★☆

가스 절연 변전소(GIS)의 특징 5가지

  • 전기적 충전부가 완전 밀폐 구조이므로 안전성이 우수하다.
  • 절연 성능이 우수하여 소형화가 가능하다.
  • 변전소에서 발생하는 소음이 적고, 환경 친화적이다.
  • 변전소의 고장이 적고, 주위 기후에 영향이 덜하다.
  • 공장 조립이 가능하여 공사 기간이 줄어든다.

 

★☆☆ 가스절연 개폐설비(GIS)의 장점 4가지

  • 소형화 할 수 있다. (옥외 철구형 변전소의 1/10~1/15)
  • 충전부가 완전히 밀폐되어 안전성이 높다.
  • 대기 중의 오염물의 영향을 받지 않기 때문에 신뢰성이 높다.
  • 소음이 적고 환경조화를 기할 수 있다.

 

★☆☆

가스절연 개폐기(GIS)에 대하여 다음 물음에 답하시오

     1) 가스절연개폐기(GIS)에 사용되는 가스의 종류는? SF6(육불화황) 가스

     2) 가스절연개폐기에 사용하는 가스는 공기에 비하여 절연내력이 몇 배정도 좋은가? 2~3배

     3) 가스절연개폐기에 사용되는 가스의 장점 3가지

          무색, 무취, 무독성이다.

         소호 능력이 우수하다. (공기의 100배 이상)

          절연내력이 높다. (공기의 2~3배 정도)

          (그 외) 난연성, 불활성 가스이다.

  1.  

★★☆

GCB내에 사용되는 가스는 주로 어떤 가스가 사용되는지 그 가스의 명칭을 쓰시오
     SF6(육불화황) 가스

 

★☆☆

진공 차단기(VCB)의 특징 3가지

  •      절연유가 필요 없어 화재의 우려가 없다.
  •      차단 시 소음이 작다.
  •      차단 시간이 짧고, 차단 성능이 우수하다.

 

★★☆

특고압 및 저압 차단기 영문 약호 및 한글 명칭

     1) 특고압 차단기
          VCB : 진공 차단기
          GCB : 가스 차단기
          ABB : 공기 차단기
          OCB : 유입 차단기
          MBB : 자기 차단기

     2) 저압 차단기
          ACB : 기중 차단기
          MCCB : 배선용 차단기
          ELB : 누전 차단기

 

★★☆

ACB 명칭
     기중 차단기

 

★☆☆

변압기 1차측에 설치할 수 있는 차단기 3가지

  • 유입 차단기
  • 진공 차단기
  • 가스 차단기

 

★☆☆

Δ-Y 결선 방식의 장점과 단점

     1) 장점

          Y결선의 상전압은 선간 전압의 1/√3이므로 절연이 용이하다.

          Δ결선이 있어 제3고조파의 장해가 적고, 기전력의 파형이 왜곡되지 않는다.

          (그 외) 한쪽 Y 결선의 중성점을 접지할 수 있다.

     2) 단점

          1차와 2차 선간 전압 사이에 30도의 위상차가 발생한다. (참조 : Y-Y 결선은 위상차 없다.)

          1상에 고장이 생기면 전원 공급이 불가능해진다. (참조 : Δ-Δ 결선은 1상 고장이 나더라도 V-V 결선으로 3상 공급 가능)

 

★★☆

변압기의 Δ-Δ 결선 방식의 장점과 단점 3가지

     1) 장점

          제3고조파 전류가 Δ결선 내를 순환하면서 정현파 교류전압을 유기하여 기전력의 파형이 왜곡되지 않는다.

          1대가 고장이 나면 나머지 2대로 V결선하여 사용할 수 있다.

          각 변압기의 상전류가 선전류의 1/√3이 되어 대전류에 적합하다.

    2) 단점

          중성점을 접지할 수 없으므로 지락사고의 검출이 곤란하다.

          권수비가 다른 변압기를 결선하면 순환전류가 흐른다.

          각 상의 임피던스가 다를 경우 3상 부하가 평형이 되더라도 변압기의 부하전류는 불평형이 된다.

 

★★☆

MOLD TR 장점 및 단점 (경제성 및 유지보수는 쓰지 말 것)

    1) 장점

          난연성이 우수하다.

          소형 경량화가 가능하다.

          (그 외) 전력 손실이 적다.)

          (그 외) 저손실이므로 에너지 절약이 가능하다.

          (그 외) 단시간 과부하 내량이 높다.

    2) 단점

          고가이다.

          충격파 내전압이 낮다.

          (그 외) 내전압이 낮아 서지파 등의 충격파에 약하다.

          (그 외) 수지층에 차폐물이 없어 운전 중 코일 표면에 접촉할 수 있어 위험하다.)

 

★☆☆

빌딩설비나 대규모 공장설비, 지하철 및 전기철도 설비의 수배전 설비에는 각각의 전기적 특성을 감안한 몰드 변압기가 사용되고 있다. 몰드변압기의 특징 5가지

  • 난연성 우수
  • 절연신뢰성 향상
  • 소형, 경량화 가능
  • 내습성 및 내진성이 양호
  • 유입변압기에 비하여 보수점검 용이

 

★★☆

유입 변압기와 몰드형 변압기를 비교 하였을 때 몰드형 변압기의 장점 5가지와 단점 2가지

    1) 장점

          난연성 우수

          소형, 경량화 가능

          내습성, 내진성 양호

          절연유를 사용하지 않으므로 유지보수가 용이하다.

          전력 손실이 적다.

    2) 단점

          가격이 고가

          충격파 내전압이 낮다

 

★★☆

건식 변압기 사용시, 같은 용량의 유입 변압기를 사용할 때 비교하여 이점 4가지

  • 소형, 경량화 할 수 있다.
  • 절연에 대한 신뢰성이 높다.
  • 난연성, 자기소화성으로 화재 및 폭발의 우려가 적으므로 안전성이 높다.
  • 절연유를 사용하지 않으므로 설치 및 유지보수가 용이하다.

 

★☆☆

단권 변압기는 1차, 2차 양 회로에 공통된 권선 부분을 가진 변압기이다. 단권 변압기의 장점, 단점, 사용용도를 쓰시오

     1) 장점

          변압기의 동량이 감소한다.

          동손이 감소하여 효율이 좋다.

          전압강하, 전압변동률이 작다.

     2) 단점

          누설 임피던스가 적어 단락 전류가 크다.

          1차 측에 이상 전압 발생 시 2차 측에도 고전압이 걸리므로 위험하다.

     3) 사용용도

          승압용 및 강압용 단권 변압기

          초고압 전력용 변압기

 

★★★

변압기의 병렬운전 조건 4가지

  • 변압기의 극성이 같을 것
  • 변압기의 권수비가 같을 것
  • 변압기의 임피던스 전압이 같을 것
  • 변압기의 내부저항과 누설리액턴스의 비가 같을 것
  • 변압기의 %임피던스가 같을 것

 

★☆☆

단상 변압기의 병렬운전조건 4가지를 쓰고, 이들 각각에 대하여 조건이 맞지 않을 경우에 어떤 현상이 나타나는지 쓰시오.
     조건 : 극성이 일치할 것
     현상 : 큰 순환전류가 흘러 권선이 소손

 

     조건 : 정격전압(권수비)이 같은 것
     현상 : 순환전류가 흘러 권선이 가열

 

     조건 : %임피던스 강하(임피던스 전압)가 같을 것
     현상 : 부하의 분담이 용량의 비가 되지 않아 부하의 분담이 균형을 이룰 수 없다.

 

     조건 : 내부저항과 누설리액턴스의 비가 같을 것
     현상 : 각 변압기의 전류 간에 위상차가 생겨 동손이 증가

 

★☆☆

아몰퍼스 변압기의 장점 3가지와 단점 3가지

     1) 장점

          고주파 대역에서 자기적 특성이 우수하다.

          철손과 여자전류가 매우 적다.

          철심의 발열량이 적어 수명이 길고 과부하 내량이 우수하다.

     2) 단점

          포화자속 밀도가 낮다.

          아몰퍼스 소재의 경도가 높고 취석이 나빠 제작상 어려움이 있다.

          점적률에 의한 원가상승으로 고가이다.

 

★☆☆

배전용 변압기의 고압 측(1차 측)에 여러 개의 탭을 설치하는 이유
     고압 측(1차 측) 탭을 조정하여 부하단자 전압을 일정하게 유지하기 위함이다.

 

★★☆

변압기의 특성

     1) 변압기의 호흡 작용
          변압기 외부 온도가 내부에서 발생하는 열에 의해 변압기 내부에 있는 절연유의 부피가 수축 및 팽창하게 되고, 이로 인하여 외부의 공기가 변압기 내부로 출입하는 현상

     2) 호흡 작업으로 인하여 발생되는 현상 및 방지대책
          발생 현상 : 변압기 내부에 수분 및 불순물이 혼입되어 절연유의 절연 내력을 저하시키고 침전물을 발생시킬 수 있다.
          방지 대책 : 흡습 호흡기 설치 (또는 콘서베이터 설치)

 

★☆☆

변압기 손실과 효율에 대하여 물음에 답하시오

     1) 변압기의 손실
          무부하손 : 부하에 관계없이 일정한 손실로, 철손과 유전체손이 있다.
          부하손 : 부하의 증감에 따라 변화하는 손실로, 동손과 표유부하손 등이 있다.

     2) 변압기의 효율을 구하는 공식
     3) 최대 효율 조건 p.235
     변압기의 철손과 동손이 같을 때

 

★☆☆

변압기 모선 방식

  • 단모선 방식
  • 복모선 방식
  • 환상 모선 방식

 

★★★

2중 모선의 장점
     모선 점검시에도 부하의 운전을 무정전 상태로 할 수 있어 전원 공급의 신뢰도가 높다.

 

★★☆

선택 차단기 설치목적 (2중 모선 방식)
     모선 절체 또는 모선을 무정전으로 점검하기 위하여

 

★☆☆

다음 약호가 의미하는 변압기 냉각방식을 쓰시오

  • OA : 유입자냉식
  • FA  : 유입풍냉식

 

★☆☆

다음 변압기 냉각방식의 명칭은 무엇인가

  • OA(ONAN)  : 유입자냉식
  • FA(ONAF)    : 유입풍냉식
  • OW(ONWF)  : 유입수냉식
  • FOA(OFAF)   : 송유풍냉식
  • FOW(OFWF) : 송유수냉식

 

★☆☆

변압기에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

     1) 유입풍냉식은 어떤 냉각방식인지 쓰시오.

          유입 변압기에 방열기를 부착하고 송풍기에 의해 강제 통풍시켜 절연유의 냉각효과를 증대시킨 방식
     2) 무부하 탭 절환장치는 어떠한 장치인지 쓰시오.
          무부하 상태에서 변압기의 권수비를 조정하여 변압기 2차측 전압을 조정하는 장치
     3) 비율차동계전기는 어떤 목적으로 사용되는지 쓰시오.
          변압기 내부고장 검출에 이용
     4) 무부하손은 어떤 손실을 말하는지 쓰시오.
          부하에 관계없이 전원만 공급하면 발생하는 손실로 히스테리시스손, 와류손 및 유전체손 등이 있다.