고장계산과 대책
전기기사 필기 2021년 1회 40번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
송전선로의 고장전류 계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?
선택지 분석
1선 지락
정답 상세 해설
1선 지락 고장 시에는 영상, 정상, 역상 임피던스가 모두 필요합니다.
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Step 1: 대칭좌표법의 적용 원리를 파악합니다. 전력계통의 고장 해석 시 비대칭 고장을 분석하기 위해 대칭좌표법을 사용하며, 이때 정상, 역상, 영상 임피던스 개념이 도입됩니다.
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Step 2: 고장 종류에 따른 대칭분 존재 여부를 확인합니다. 3상 단락은 평형 고장으로 정상분만 존재하며, 선간 단락은 정상분과 역상분만 존재합니다. 반면, 지락 사고는 중성점을 통해 전류가 흐르므로 영상분이 발생합니다.
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Step 3: 결론을 도출합니다. 1선 지락 고장은 영상 전류가 흐르는 대표적인 비대칭 고장이므로 고장전류 계산을 위해 영상 임피던스가 반드시 필요합니다.
2
3상 단락
오답 함정 분석
3상 단락은 대칭(평형) 고장이므로 정상 임피던스만 필요하며 영상 및 역상 임피던스는 사용되지 않습니다.
3
3선 단선
오답 함정 분석
단선 사고는 회로가 끊어지는 개방 사고이며, 일반적으로 영상 임피던스를 활용하여 고장전류를 구하는 단락 및 지락 사고의 범주와는 차이가 있습니다.
4
선간 단락
오답 함정 분석
선간 단락은 비대칭 고장이지만 지락을 동반하지 않으므로 정상 및 역상 임피던스만 필요하고 영상 임피던스는 필요하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
영상 임피던스는 어떤 경우에만 고려하면 되나요?
지락 사고와 같이 중성선을 통해 영상 전류가 흐를 수 있는 경로가 형성되는 불평형 고장에서만 고려합니다.
Q.
3상 단락 사고에서는 왜 영상 임피던스가 필요 없나요?
3상 단락은 세 선이 동시에 단락되어 평형이 유지되는 사고이므로, 대칭 성분 중 정상분만 존재하고 영상분과 역상분은 0이 되기 때문입니다.