제136회 건축전기설비기술사

기출 31문제 · 모범답안 1문제

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제1교시 (용어형)

※ 다음 13문제 중 10문제를 선택하여 설명하시오. (각 10점)

1
직류선로에서 전압강하율, 전압변동률, 전력손실률이 동일함을 수식을 이용하여 설명하시오.
문제 자세히 배전선로 전압강하·전선 단면적 산정

수배전설비의 보호계전시스템 중 다음 사항에 대하여 설명하시오.

보호목적
기능과 구성
보호방식

문제 자세히 보호계전기 특성·정정 및 보호협조

모범답안 펼치기

수배전설비의 보호계전시스템

1. 정의

보호계전시스템이란 수배전설비에서 고장·이상 발생 시 이를 신속히 검출하여 차단기를 동작시킴으로써 기기 손상 방지 및 계통의 안정성을 확보하는 보호장치 체계이다.

2. 보호목적

구분	내용
기기 보호	변압기, 차단기, 케이블 등 주요 기기의 소손 방지
계통 안정	고장 파급 최소화 및 건전 계통 유지
인명 안전	감전·화재 등 2차 재해 방지
공급 신뢰성	최소 범위 차단으로 정전 구간 한정

3. 기능과 구성

3-1. 기본 구성 요소

🖼 [그림] 보호계전시스템의 구성도 (CT/PT → 보호계전기 → 차단기 트립 회로 흐름)

구성 요소	기호	기능
계기용 변류기	CT	대전류를 계전기 입력용 소전류(5 A 또는 1 A)로 변환
계기용 변압기	PT (VT)	고전압을 계전기 입력용 저전압(110 V)으로 변환
보호계전기	Relay	이상 상태 검출 후 트립 신호 출력
차단기	CB	트립 신호 수신 후 회로 차단
보조전원	DC 전원	계전기·트립 코일 동작 전원 공급

3-2. 주요 계전기 종류 및 정정 관계

$I_{p} = \frac{I _{se t}}{C T R}$

$I_{p}$ : 1차 정정 전류 $[A]$
$I_{se t}$ : 계전기 탭 전류 $[A]$
$C T R$ : CT 변류비

4. 보호방식

보호방식	대상	사용 계전기 (ANSI No.)	특징
과전류 보호	선로·기기 과부하·단락	OCR (51), OCGR (51G)	반한시·정한시 특성 선택
지락 보호	1선 지락 고장	OCGR (51G), SGR (64)	ZCT와 조합, 저항 접지 계통 적용
차동 보호	변압기·발전기 내부 고장	87T, 87G	고속도 동작, 비율 차동 방식
거리 보호	장거리 송전선로	21	임피던스 $Z$ 측정으로 고장 위치 판별
부족전압 보호	저전압 이상	UVR (27)	전동기 탈조·재투입 방지
과전압 보호	이상 전압	OVR (59)	계통 이상 전압 검출

5. 실무 적용 시 유의사항

협조 및 선택성: 상위·하위 보호기기 간 동작 시간 협조(Time Coordination)를 확보하여 최소 구간 차단 실현
CT 포화: 대전류 단락 시 CT 포화로 인한 오동작 방지를 위해 CT 정확도급(5P, 10P) 및 연면비(ALF) 검토
디지털 계전기 적용: 현행 IEC 61850 기반 디지털 보호계전기 도입 시 통신 프로토콜(GOOSE) 연동 및 정기적 기능 시험(Secondary Injection Test) 실시
KEC 준용: KEC 341조(보호장치) 요건에 따라 보호계전기 정정값 및 차단기 차단용량( $I_{c a}$ ) 적합성 확인

3
고조파가 전동기에 미치는 영향에 대하여 다음 사항을 설명하시오.

전동기 종류별 영향

유도 전동기에서 고조파 전압계수
문제 자세히 고조파가 기기에 미치는 영향·대책
4
한국전기설비규정(KEC)에 근거하여 배선설비 공사방법 중 케이블 트렁킹 시스템과 케이블 덕팅 시스템을 비교하여 설명하시오.
문제 자세히 케이블트레이·트렌치 공사기준 및 시공방식
5
송전계통과 배전계통의 안정도 향상대책에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 전원설비 신뢰성 향상 대책
6
한국전기설비규정(KEC 241.5)에 근거하여 식물 재배 등을 하기 위한 전기온상의 시설기준을 설명하시오.
문제 자세히 절연레벨·접지에 따른 기기 분류 및 간접접촉 보호조건
7
루미네선스(Luminescence)광원의 페닝 효과(Penning Effect)에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 플라즈마·무전극형광등·LED 구동전원 및 장단점
8
공공기관 에너지 이용 합리화 추진에 관한 규정에서 전기저장장치(ESS)의 시설기준 및 시설장소의 요구사항 중 제외대상 건축물에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 에너지절약 계획서 제출대상 및 의무사항
9
축전지의 자기방전에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 축전지 용량 산정·충전방식·배터리 관리
10
건축전기설비 설계기준의 전기 샤프트 (ES : Electric Shaft)에서 건축적, 환경적, 전기적 고려사항에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 변전실 위치·기기배치·건축적 고려사항
11
건축전기설비의 동력설비로 사용하는 전동기를 신속하게 정지시킬 때나 속도를 일정속도로 제한하기 위한 전기적 제동 방법에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 유도전동기 속도제어·제동방법 및 동력설비 설계
12
발전기 용량 산출시 고려사항 및 부하의 종류에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 비상발전기 용량 산정 및 준공검사
13
다음 차단기의 TRIP 방식에 대하여 설명하시오. 1) 과전류 트립 방식 2) 직류전압 트립 방식 3) 부족전압 트립 방식 4) 콘덴서 트립 방식
문제 자세히 전력용 차단기 정격·트립방식 및 선정

제2교시 (논술형)

※ 다음 6문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각 25점)

1
건축전기설비 내진설계에 대하여 다음 사항을 설명하시오.

건축법 상 내진설계 대상 건축물

건축전기설비 내진설계 개념

건축전기설비 내진설계 흐름도

건축전기설비 내진설계시 고려사항
문제 자세히 건축전기설비 내진설계
2
전기설비의 재해원인과 재해대책에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 인체 임피던스 등가회로·감전 과정·방지대책
3
국가건설기준(KDS 32 20 10 : 2024)에 의한 수변전설비 설계 순서도를 그리고 설명하시오.
문제 자세히 변전실 위치·기기배치·건축적 고려사항
4
건축물에 설치하는 디젤엔진 비상발전기의 보호계전방식에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 보호계전기 특성·정정 및 보호협조
5
DC-AC변환을 하는 인버터(Inverter)회로의 전력용 반도체는 주로 IGBT 소자가 사용된다. 다음 사항을 설명하시오.

IGBT의 주요 특성

IGBT의 구동 회로(Gate Driver Circuit)

Dead Time의 의미와 데드타임 인가 이유
문제 자세히 전력용 반도체(IGBT·IGCT) 특성 및 인버터 소자
6
발전기 병렬운전에 대하여 다음 사항을 설명하시오.

발전기 병렬운전 조건

조건이 다를 경우의 영향 및 대책방안
문제 자세히 변압기 병렬운전 및 최대공급용량

제3교시 (논술형)

※ 다음 6문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각 25점)

1
주차 관제 설비에 대하여 다음 사항을 설명하시오.

차량 검출 시스템에서 루프 코일(Loop Coil) 방식의 장단점

주차 관제 설비의 배선 설계
문제 자세히 방범설비 필요조건·종류·검출기 분류
2
전선을 병렬로 접속하여 사용하는 경우에 대하여 다음 사항을 설명하시오.

불평형 발생의 원인

불평형 발생의 영향 및 대책

한국전기설비규정(KEC)에 근거한 병렬 접속시 고려사항
문제 자세히 병렬배선 전류불평형 및 중성선 과전류
3
22.9 kV 1000 kVA이하 전기설비에 구내 특고압 설비 사고 시 자동고장구분개폐기(Automatic Section Switch)에 대한 공급 변전소 차단기와 리클로저(Recloser)의 동작 협조에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 보호계전기 특성·정정 및 보호협조
4
고층 건물 및 플랜트 설비에서 케이블 화재의 발생 원인과 방지 대책에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 케이블 화재 발화원인·방지대책 및 내화·난연배선
5
최근 개정된 건축물의 에너지절약설계기준(국토교통부고시 제2024-1026호) [시행 2025.1.1.]에서 전기부문의 의무사항과 권장사항에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 에너지절약 계획서 제출대상 및 의무사항
6
한국전기설비규정(KEC)에서 리튬계·나트륨계 이차전지의 시설기준에 대하여 다음 사항을 설명하시오.

열폭주 및 폭발방지

제어, 감시 및 보호장치

전용건물에 시설하는 경우와 전용건물 이외의 장소에 시설하는 경우
문제 자세히 축전지 용량 산정·충전방식·배터리 관리

제4교시 (논술형)

※ 다음 6문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각 25점)

1
지능형 전력망(Smart Grid)의 다음 사항에 대하여 설명하시오.

지능형 전력망 구성도, 구성 요소, 필요성

지능형 전력망의 특징 및 적용 효과

지능형 전력망과 기존 전력망의 비교
문제 자세히 스마트 그리드 개념·구성 및 스마트 세대분전반
2
건축물의 경관 조명 설계시 고려 사항에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 경관·야간·빛공해 조명 설계
3
접지시스템 설계 시 고려할 다음 사항에 대하여 설명하시오.

대지저항율 및 영향요인

저항 구역

접지저항의 이론식 유도
문제 자세히 IEEE Std.80 접지설계 및 망상접지극
4
건축물에서 발생되는 정전기의 다음 사항에 대하여 설명하시오.

발생 원인

정전기 영향

장해 대책
문제 자세히 정전기 대전·발생원인·방전·장해 대책
5
한국전기설비규정 KEC 244에 따른 비상용 예비전원설비의 조건 및 자동 전원공급 절환 시간에 따른 분류를 설명하고 KDS 32 20 20에 의한 자가발전설비의 용량산정방법에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 자가용 발전설비 설치 및 발전기실 설계
6
전기자동차의 전원공급설비 중 다음 사항을 설명하시오.

주요 구성품

플러그와 연결하는 형식의 종류

한국전기설비규정(KEC 241.17)에 근거한 저압전로 시설기준
문제 자세히 태양광 발전설비 서지보호장치 종류·설치방법

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