중성점접지방식
전기기사 필기 2013년 2회 25번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | trap |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
송전계통의 한 부분이 그림에서와 같이 3상변압기로 1차측은 로, 2차측은 로 중성점이 접지되어 있을 경우, 1차측에 흐르는 영상전류는?
선택지 분석
1
1차측 변압기 내부와 1차측 선로에서 반드시 0 이다.
오답 함정 분석
영상전류는 델타 결선 내부에서 순환할 수 있으므로 변압기 내부 전류가 반드시 0인 것은 아닙니다.
2
1차측 선로에서 이다.
오답 함정 분석
영상전류는 계통의 임피던스에 의해 제한되므로 물리적으로 무한대가 될 수 없습니다.
3
1차측 변압기 내부에서는 반드시 0 이다.
오답 함정 분석
델타 결선은 영상전류의 통로 역할을 하여 내부에서 전류가 순환하므로 0이 아닙니다.
1차측 선로에서 반드시 0 이다.
정답 상세 해설
델타-와이() 결선 변압기에서 1차측 선로의 영상전류는 귀로가 없기 때문에 반드시 0입니다.
•
Step 1: 영상전류의 발생 및 유도 과정을 확인합니다. 2차측(Y결선) 중성점이 접지되어 있으므로 지락 사고 시 영상전류가 발생하며, 이는 변압기의 자기 결합을 통해 1차측 델타() 결선으로 유도됩니다.
•
Step 2: 델타 결선 내에서의 영상전류 거동을 분석합니다. 영상전류는 각 상의 위상이 동일한 동상 전류입니다. 델타 결선은 폐회로를 형성하므로 유도된 영상전류는 결선 내부를 순환하게 됩니다.
•
Step 3: 선로 유출 가능성을 판단합니다. 1차측 선로는 중성점 접지가 없는 3상 3선식 구조입니다. 영상전류가 선로로 흐르기 위해서는 전류가 되돌아올 수 있는 귀로(접지점 등)가 필요하지만, 1차측 선로에는 이러한 경로가 없으므로 선로에 흐르는 영상전류는 0이 됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
델타 결선 내부에서 영상전류가 순환하는 이유는 무엇인가요?
영상전류는 3상의 위상차가 없는 동상 전류이므로, 델타 결선과 같은 폐회로 내에서는 각 상의 전류가 합쳐져 내부를 계속 순환하는 특성을 가집니다.
Q.
왜 1차측 선로로는 영상전류가 나가지 못하나요?
영상전류가 흐르기 위해서는 반드시 중성점 접지나 제4선과 같은 귀로가 있어야 합니다. 델타 결선 선로측은 접지가 없으므로 전류가 나갈 수 있는 통로가 차단된 상태입니다.
Q.
와이-와이(Y-Y) 결선에서도 선로 영상전류가 0인가요?
양쪽 중성점이 모두 접지되어 있다면 영상전류가 선로로 흐를 수 있습니다. 하지만 접지가 없다면 델타 결선과 마찬가지로 선로 영상전류는 흐를 수 없습니다.