문제 수변전 기기

1. 변압기 2차 부하 설비 용량이 51[MW], 수용률이 70[%], 부하역률이 90[%]일 때 도면의 변압기 용량은 몇 [MVA]가 되는가?

변압기의 용량은 합성 최대 전력보다 커야 하므로 합성 최대 전력 $S_{TR}$을 구하면 된다. 따라서, 변압기 2차 부하 설비 용량이 $51[\mathrm{MW}]$, 수용률이 $70[\%]$, 부하역률이 $90[\%]$일 때 합성 최대 전력 $S_{TR}$는 다음과 같다.

$$S_{TR} = \dfrac{ \mathsf{ \small 부하\;설비}[\mathrm{W}] \times \mathsf{ \small 수용률} \,}{ \mathsf{ \small 부등률} \times \mathsf{ \small 역률}} = \frac{51 \times 10^6 \times 0.7 }{0.9} = 39.67[\mathrm{MVA}]$$

2. 변압기 1차측 DS의 정격전압은 몇 [kV]인가?

변압기 1차측 DS의 정격전압은 변압기 1차측 전압이 $154[\mathrm{kV}]$이므로 $\color{red} 170[\mathrm{kV}]$를 선정한다.

3. $\mathrm{CT_1}$의 비는 얼마인지를 계산하고 표에서 선정하시오.

변압기 1차측 정격전압이 $154[\mathrm{kV}]$이므로

$$I_{TR1}=\dfrac{S_{TR}}{\sqrt{3} V}=\dfrac{39.67\times 10^{6}}{\sqrt{3}\times 154\times 10^{3}}= 148.7\,[\mathrm{A}]$$

$1.25 \sim 1.5$ 배의 여유율을 고려하면 다음과 같이 CT의 1차측 전류의 범위를 구할 수 있다.

$$I_{CT1} = 148.7\times(1.25\sim 1.5)= 185.9\sim 223.1\,[\mathrm{A}]$$

문제에서 주어진 표를 이용하여 계산된 CT 전류의 범위에 적당한 CT의 정격으로서 $\color{red} 200/5$ 로 선정한다.

4. 변압기 명판에 표시되어 있는 OA/FA의 뜻을 설명하시오.

OA : 유입자냉식 , FA : 유입풍냉식

5. GCB 내에 사용되는 가스는 주로 어떤 가스가 사용되는지 그 가스의 명칭을 쓰시오.

GCB는 $\color{red} \mathrm{SF}_{6}$가스를 주로 사용한다.

6. $\mathrm{CT_5}$의 비는 얼마인지를 계산하고 표에서 선정하시오.

변압기 2차측 정격전압이 $22.9[\mathrm{kV}]$이므로

$$I_{TR2}=\dfrac{S_{TR}}{\sqrt{3} V}=\dfrac{39.67\times 10^{6}}{\sqrt{3}\times 22.9\times 10^{3}}= 1000\,[\mathrm{A}]$$

1.25∼1.5배의 여유율을 고려하면 다음과 같이 CT의 1차측 전류의 범위를 구할 수 있다.

$$I_{CT5} = 1000\times(1.25\sim 1.5)= 1250 \sim 1500 \,[\mathrm{A}]$$

주어진 표에서 CT의 1차전류 최대 정격인 $\color{red} 1,200/5$를 선정한다.

7. OCB의 정격 차단전류가 23[kA]일 때, 이 차단기의 차단용량은 몇 [MVA]인가?

OCB의 정격 차단전류가 23[kA]이므로 차단기의 차단용량 $S_{CB}^R$은 다음과 같다.

$$S_{CB}^R = \sqrt{3}V_{n}I_{s}=\sqrt{3}\times 25.8\times 23 = 1,027.8\,[\mathrm{MVA}]$$

8. 과전류 계전기의 정격부담이 9[VA]일 때 이 계전기의 임피던스는 몇 $[\Omega]$인가?

과전류 계전기의 정격부담이 $9[\mathrm{VA}]$일 때 이 계전기의 임피던스는 다음과 같다.

$$Z_{CT} =\dfrac{S_{CT}}{I_{CT}^{2}}=\dfrac{9}{5^{2}}= 0.36[\Omega]$$

9. $\mathrm{CT_7}$의 1차 전류가 600[A]일 때 $\mathrm{CT_7}$의 2차에서 비율 차동 계전기의 단자에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

$\mathrm{CT_7}$의 1차 전류가 $600[\mathrm{A}]$일 때 $\mathrm{CT_7}$의 2차에서 비율 차동 계전기의 단자에 흐르는 전류는 다음과 같다.

$$I_{2}= 600\times\dfrac{5}{1200}\times\sqrt{3}= 4.33\, [\mathrm{A}]$$