고장계산과 대책
전기기사 필기 2021년 1회 26번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
단위를 갖지 않는다.
오답 함정 분석
% 임피던스는 전압 강하의 비율을 백분율로 나타낸 무차원 수치이므로 별도의 물리적 단위를 갖지 않는 것이 맞습니다.
2
절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
오답 함정 분석
% 임피던스는 임피던스 자체의 절대값[Ω]이 아니라 기준 전압에 대한 전압 강하의 비를 나타내는 개념입니다.
3
기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 갖는다.
오답 함정 분석
동일한 종류의 기기라면 용량의 크기에 관계없이 % 임피던스는 대략 일정한 범위 내의 설계값을 가지는 특성이 있습니다.
변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다.
정답 상세 해설
% 임피던스는 특정 기기에 국한되지 않고 송전선로, 배전선로 등 전력 계통의 모든 구성 요소에 적용하여 계산할 수 있습니다.
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Step 1: % 임피던스의 정의를 확인합니다. % 임피던스는 정격 전압에 대한 임피던스 전압 강하의 비율을 백분율로 나타낸 것으로, 계통 해석을 편리하게 하기 위한 무차원량입니다.
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Step 2: 적용 범위를 검토합니다. 이 개념은 변압기나 발전기(동기기)와 같은 회전기기뿐만 아니라, 송전선로와 배전선로의 선로 정수를 계산하고 계통 전체의 고장 전류(단락 전류)를 산출할 때 필수적으로 사용됩니다.
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Step 3: 활용의 이점을 파악합니다. % 임피던스를 사용하면 전압이 다른 계통이나 용량이 다른 기기들이 혼재된 복잡한 전력망에서도 기준 용량으로 환산하여 직관적이고 간편하게 계산을 수행할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
% 임피던스를 사용하는 주된 목적은 무엇인가요?
서로 다른 전압과 용량을 가진 전력 설비들을 하나의 공통된 기준으로 환산하여, 단락 전류 계산이나 전압 강하 계산을 단순화하기 위해 사용합니다.
Q.
% 임피던스와 실제 임피던스(Ω) 사이의 변환 공식은 어떻게 되나요?
%Z = (P[kVA] * Z[Ω]) / (10 * V[kV]^2) 공식을 사용하여 상호 변환할 수 있습니다.
Q.
% 임피던스가 크면 계통에 어떤 영향을 주나요?
% 임피던스가 크면 단락 전류는 작아져서 차단기 용량을 줄일 수 있지만, 전압 강하가 커지고 계통의 안정도가 낮아지는 단점이 있습니다.