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(전기기사) 2022. 04. 24 전력공학 (21~40번)

인도 큰다람쥐 2022. 6. 20. 23:08

21. 피뢰기의 충격방전 개시전압은 무엇으로 표시하는가?

 

  1. 직류전압의 크기
  2. 충격파의 평균치
  3. 충격파의 최대치
  4. 충격파의 실효치

정답: 3


22. 전력용 콘덴서에 비해 동기조상기의 이점으로 옳은 것은?

 

  1. 소음이 적다.
  2. 진상전류 이외에 지상전류를 취할 수 있다.
  3. 전력손실이 적다.
  4. 유지보수가 쉽다.

정답: 2

  동기조상기 전력용 콘덴서 분로리액터
전력손실 많음(1.5~2.5[%]) 적음(0.3[%]이하) 적음(0.6[%]이하)
가격 고가 저렴 저렴
무효전력 진상, 지상 양용 진상 지상
조정 연속적 계단적 계단적
사고시 전압유지 작음 작음
시송전 가능 불가 불가
보수 손질필요 용이 용이

 


23. 단락 보호방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

 

  1. 방사상 선로의 단락 보호방식에서 전원이 양단에 있을 경우 방향 단락 계전기와 과전류 계전기를 조합시켜서 사용한다.
  2. 전원이 1단에만 있는 방사상 송전선로에서의 고장 전류는 모두 발전소로부터 방사상으로 흘러나간다.
  3. 환상 선로의 단락 보호방식에서 전원이 두 군데 이상 있는 경우에는 방향 거리 계전기를 사용한다.
  4. 환상 선로의 단락 보호방식에서 전원이 1단에만 있을 경우 선택 단락 계전기를 사용한다.

정답: 4

환상선로 단락보호

  • 전원이 1단에 있는 경우: 방향단락 계전기
  • 전원이 양단에 있는 경우: 방향거리 계전기

 


24. 밸런서의 설치가 가장 필요한 배전방식은?

 

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식

정답: 2

단상 3선식은 불평형 부하에 의한 전압 불평형을 보상하기 위해 밸런서 필요


25. 부하전류가 흐르는 전로는 개폐할 수 없으나 기기의 점검이나 수리를 위하여 회로를 분리하거나, 계통의 접속을 바꾸는데 사용하는 것은?

 

  1. 차단기
  2. 단로기
  3. 전력용 퓨즈
  4. 부하 개폐기

정답: 2


26. 정전용량 0.01[μF/km], 길이 173.2[km], 선간전압 60[kV], 주파수 60[Hz]인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 [A] 인가?

 

  1. 6.3
  2. 12.5
  3. 22.6
  4. 37.2

정답: 3

 

충전전류

 

$\begin{align*}I_{C}&=\frac{E}{X_{C}}=\frac{E}{\frac{1}{\omega C}}=\omega CE
 \\&=2\pi f\times C\times E
 \\&=2\pi \times 60\times 0.01\times 10^{-6}\times 173.2\times \frac{60000}{\sqrt{3}}
 \\&= 22.6[A]
\end{align*}$


27. 보호계전기의 반한시ㆍ정한시 특성은?

 

  1. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성
  2. 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성
  3. 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성
  4. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧아지며, 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성

정답: 4

  • 순한시 특성: 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성
  • 반한시 특성: 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성
  • 정한시 특성: 동작전류의 크기에 상관없이 일정한 시간에 동작하는 특성
  • 반한시 정한시 특성: 동작전류가 적은 동안에는 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧아지고  어떤전류 이상이면 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성

28. 전력계통의 안정도에서 안정도의 종류에 해당하지 않는 것은?

 

  1. 정태 안정도
  2. 상태 안정도
  3. 과도 안정도
  4. 동태 안정도

정답: 2

  • 정태 안정도: 송전 계통에서 극히 서서히 증가하는 부하에 대하여 계속해서 송전할 수 있는 능력
  • 과도 안정도: 송전계통에서 갑자기 사고와 같은 급격한 외란이 발생하였을 때도 탈조하지 않고 평형 상태를 회복하여 송전을 계속할 수 있는 능력
  • 동태 안정도: 조속기, 전압안정기 등의 제어장치를 고려한 안정도

29. 배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

 

  1. 선로의 전력손실 경감
  2. 선로의 전압강하의 감소
  3. 전원측 설비의 이용률 향상
  4. 선로 절연의 비용 절감

정답: 4

배전선로의 역률개선 효과

  • 전력손실 경감
  • 전압강하 감소
  • 전원설비(변압기) 여유증가(이용률 향상)

30. 저압뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩현상을 방지하기 위하여 인접 변압기를 연락하는 저압선의 중간에 설치하는 것으로 알맞은 것은?

 

  1. 구분퓨즈
  2. 리클로저
  3. 섹셔널라이저
  4. 구분개폐기

정답: 1


31. 승압기에 의하여 전압 Ve에서 Vh로 승압할 때, 2차 정격전압 e, 자기용량 W인 단상 승압기가 공급할 수 있는 부하용량은?

 

  1. $\frac{V_{h}}{e}\times W$
  2. $\frac{V_{e}}{e}\times W$
  3. $\frac{V_{e}}{V_{h}-V_{e}}\times W$
  4. $\frac{V_{h}-V_{e}}{V_{e}}\times W$

정답: 1

단상 단권변압기

자기용량/부하용량=승압전압/고압측전압

 

$\frac{V_{h}-V_{c}}{V_{h}}=\frac{e_{2}}{V_{h}}$

 

∴ 부하용량= (고압측전압/승압전압)×자가용량

 

$\frac{V_{h}}{e_{2}}\times W$


32. 배기가스의 여열을 이용해서 보일러에 공급되는 급수를 예열함으로써 연료 소비량을 줄이거나 증발량을 증가시키기 위해서 설치하는 여열회수 장치는?

 

  1. 과열기
  2. 공기 예열기
  3. 절탄기
  4. 재열기

정답: 3

  • 과열기: 포화증기를 가열 증기로 만들어 증기터빈에 공급하기 위한설비
  • 공기 예열기: 연소가스의 여열을 이용하여 연소 공기를 예열하는 설비
  • 절탄기: 배기가스의 여열을 이용해 보일러의 급수 예열 장치
  • 재열기: 고압터빈 내에서 팽창된 증기를 다시 추기하여 재가열하기 위한 설비

33. 직렬콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌 것은?

 

  1. 선로의 인덕턴스를 보상한다.
  2. 수전단의 전압강하를 줄인다.
  3. 정태안정도를 증가한다.
  4. 송전단의 역률을 개선한다.

정답: 4

직렬콘덴서는 송배전 선로의 부하와 직렬로 접속하여 선로의 인덕턴스에 의한 전압강하를 보상하여 전압변동률의 개선, 수전단 전압의 유지,  송전용량의 증가 또는 송전선의 안정도 증진에 기여한다.


34. 전선의 굵기가 균일하고 부하가 균등하게 분산되어 있는 배전선로의 전력손실은 전체 부하가 선로 말단에 집중되어 있는 경우에 비하여 어느 정도가 되는가?

 

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 2/3
  4. 3/4

정답: 2

균등부하는 집중부하에 비해 전압강하 1/2배, 전력손실 1/3배


35. 송전단 전압 161[kV], 수전단 전압 154[kV], 상차각 35[°], 리액턴스 60[Ω] 일 때 선로 손실을 무시하면 전송전력[MW]은 약 얼마인가?

 

  1. 356
  2. 307
  3. 237
  4. 161

정답: 3

$P=\frac{V_{s}V_{r}}{X}sin\delta =\frac{161\times 154}{60}sin35^{\circ}=237.02[MW]$


36. 직접접지방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

 

  1. 1선 지락 사고시 건전상의 대지 전압이 거의 상승하지 않는다.
  2. 계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다.
  3. 변압기의 단절연이 가능하다.
  4. 보호계전기가 신속히 동작하므로 과도안정도가 좋다.

정답: 4

직접접지의 특징

  • 1선 지락전류가 크다
  • 통신선 전자유도장해가 크다
  • 보호계전기 동작이 확실하다
  • 고장전류가 크므로 과도안정도가 낮다
  • 건전상 대지전위 상승이 낮다
  • 기기의 절연레벨이 낮으므로 단절연이 가능하다

37. 그림과 같이 지지점 A, B, C에는 고저차가 없으며, 경간 AB와 BC 사이에 전선이 가설되어 그 이도가 각각 12[cm] 이다. 지지점 B에서 전선이 떨어져 전선의 이도가 D로 되었다면 D의 길이[cm]는? (단, 지지점 B는 A와 C의 중점이며 지지점 B에서 전선이 떨어지기 전, 후의 길이는 같다.)

 

 

  1. 17
  2. 24
  3. 30
  4. 36

정답: 2

실제 전선의 길이는 떨어지기 전·후가 같으므로 $2L_{1}=L_{2}$

 

$2(S+\frac{8D_{1}^{2}}{3S})=2S+\frac{8D_{2}^{2}}{3\times 2S}$

 

$2(\frac{8D_{2}^{2}}{3\times 2S})=2(S+\frac{8D_{1}^{2}}{3S})-2S=\frac{2\times 8D_{1}^{2}}{3S}$

 

$\therefore D_{2}=2D_{1}=12\times 2=24[cm]$


38. 수차의 캐비테이션 방지책으로 틀린 것은?

 

  1. 흡출수두를 증대시킨다.
  2. 과부하 운전을 가능한 한 피한다.
  3. 수차의 비속도를 너무 크게 잡지 않는다.
  4. 침식에 강한 금속재료로 러너를 제작한다.

정답: 1

캐비테이션(공동현상): 유체가 매우 빠른 속도로 흐를 때 러너 날개 등의 면에 저압력이나 진공부분이 발생하는 현상

 

방지대책

  • 수차의 특유속도를 너무 높게 취하지 말 것
  • 흡출관을 사용하지 말 것
  • 침식에 강한 재료를 사용할 것
  • 수차를 과도한 부분부하에서 운전하지 말 것

39. 송전선로에 매설지선을 설치하는 목적은?

 

  1. 철탑 기초의 강도를 보강하기 위하여
  2. 직격뇌로부터 송전선을 차폐보호하기 위하여
  3. 현수애자 1연의 전압 분담을 균일화하기 위하여
  4. 철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하기 위하여

정답: 4

뇌서지가 철탑에 가격시 철탑의 탑각 접지저항이 충분히 낮지 않으면 철탑의 전위가 상승하여 철탑에서 선로로 섬락을 일으키는 경우가 있는데 이를 역섬락이라 하며 방지대책으로 매설지선을 설치하여 탑각 접지저항을 낮추어야 한다.


40. 1회선 송전선과 변압기의 조합에서 변압기의 여자 어드미턴스를 무시하였을 경우 송수전단의 관계를 나타내는 4단자 정수 $C_{0}$는? (단, $A_{0}=A+CZ_{ts},\;  B_{0}+B+AZ_{tr}+DZ_{ts}+CZ_{tr}Z_{ts},\; D_{0}=D+CZ_{tr}$ 여기서, $Z_{ts}$ 는 송전단변압기의 임피던스이며, $Z_{tr}$ 은 수전단변압기의 임피던스이다.)

 

  1. C
  2. $C+DZ_{ts}$
  3. $C+AZ_{ts}$
  4. CD+CA

정답: 1

 

 

$\begin{vmatrix}
 A_{0}& B_{0} \\
C_{0} & D_{0} \\
\end{vmatrix}=\begin{vmatrix}
1 &Z_{ts}  \\
 0&1  \\
\end{vmatrix}
\begin{vmatrix}
 A&B  \\
 C&D  \\
\end{vmatrix} 
\begin{vmatrix}
1 &Z_{tr}  \\
 0&1  \\
\end{vmatrix} =
\begin{vmatrix}
A+CZ_{ts} &B+DZ_{ts}  \\
 C&D  \\
\end{vmatrix} 
\begin{vmatrix}
1 &Z_{tr}  \\
 0&1  \\
\end{vmatrix} $

 

$\therefore C_{0} =C$