중성점접지방식
전기기사 필기 2014년 2회 27번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 5 |
Q문제
그림과 같은 66kV 선로의 송전전력이 20000kW, 역률이 0.8(lag)일 때 a상에 완전 지락사고가 발생하였다. 지락 계전기 DG에 흐르는 전류는 약 몇 A인가? (단, 부하의 정상, 역상 임피던스 및 기타 정수는 무시한다.)
선택지 분석
2.1
정답 상세 해설
지락 계전기 DG에 흐르는 전류는 1선 지락 고장 시의 1차 지락 전류를 변류비(CT비)로 환산한 값인 약 2.1A입니다.
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Step 1: 1차 지락 전류(Ig) 계산
중성점 저항 접지 방식에서 1선 완전 지락 사고 시 지락 전류는 상전압을 접지 저항으로 나눈 값과 같습니다.
Ig = E / R = (V / √3) / R = (66000 / √3) / 300 = 220 / √3 [A]
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Step 2: 지락 계전기(DG)에 흐르는 2차 전류(IDG) 계산
지락 계전기 DG는 3상 CT의 잔류 회로에 접속되어 있으므로, 1차 지락 전류에 CT비의 역수를 곱하여 2차 전류를 구합니다.
IDG = Ig × (1 / CT비) = (220 / √3) × (5 / 300) = 11 / (3√3) ≒ 2.117 [A]
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Step 3: 결론
따라서 지락 계전기 DG에 흐르는 전류는 약 2.1A가 됩니다.
2
2.9
오답 함정 분석
CT비 환산이나 √3 적용 과정에서 계산 오류가 발생한 오답입니다.
3
3.7
오답 함정 분석
선간전압을 상전압으로 변환하지 않고 그대로 접지 저항으로 나누어 지락 전류를 계산한 오답입니다.
4
5.5
오답 함정 분석
부하 전류를 지락 전류 계산에 잘못 포함시키거나 다른 정수를 오적용한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
지락 계전기(DG)에 흐르는 전류는 어떻게 구하나요?
3상 회로에서 1선 지락 사고가 발생하면 영상 전류가 흐르게 됩니다. 잔류 회로 방식으로 결선된 변류기(CT)의 공통선에 연결된 지락 계전기에는 1차 지락 전류를 CT비로 환산한 2차 지락 전류가 흐르게 됩니다.
Q.
문제에서 주어진 송전전력과 역률은 왜 계산에 사용하지 않나요?
완전 지락 사고 시 지락 전류의 크기는 주로 계통의 전압과 중성점 접지 저항의 크기에 의해 결정됩니다. 부하의 정상 및 역상 임피던스를 무시한다는 조건이 있으므로, 부하 전류(송전전력, 역률 관련)는 지락 전류 계산에 영향을 주지 않습니다.