제130회 발송배전기술사

기출 28문제 · 모범답안 1문제

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제1교시 (용어형)

※ 다음 12문제 중 10문제를 선택하여 설명하시오. (각 10점)

1
우리나라 22.9 kV-y 배전선로의 보호협조와 관련하여 다음을 설명하시오.

보호협조 방법 3가지

배전용 리클로저의 구간협조장치(Sequence Coordination Accessory)

IEC-VI(Very Inverse) 보호협조 커브의 장점
문제 자세히 다중접지계통 보호기기 종류 및 보호협조
2
석탄 화력 발전소의 대기오염물질과 저감대책에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 화력발전소 환경오염 저감설비
4
변위전류 및 변위전류가 포함된 맥스웰 방정식(암페어 법칙)을 설명하시오.
문제 자세히 유전체손 및 절연체 전기적 특성
5
동기발전기에서 전기자 코일에 유도되는 기전력의 크기를 계산하시오. (단, 자속밀도 $B [W b / m^{2}]$ , 전기자 도체의 유효길이 $l [m]$ , 도체의 이동속도 $v [m / s]$ , 평균 자속밀도 $B_{a} = \frac{2}{π} B_{m}$ , $B_{m}$ : 최대자속밀도)
문제 자세히 단락비와 동기리액턴스 관계
6
초전도 현상을 설명하고, 퀜치(Quench)현상과 마이스너 효과(Meissner effect)에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 초전도 기술 및 초전도한류기
7
가공 송전선로의 활선상태에서 불량 현수애자 검출방법에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 절연협조 및 절연강도 선정
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8
변압기의 변압비 측정방법 및 판정기준에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 변압기 병렬운전 조건·각변위·문제점
9
다음 변압기의 2차 환산등가회로 및 벡터도를 참조하여 최대 전압변동률과 % 임피던스의 크기가 같음을 증명하시오. (단, θ 는 정격 부하시의 역률각)
문제 자세히 전력 및 전압강하 수식 유도
10
전력용 변압기 2대의 병렬운전에 대하여 다음을 설명하시오.

변압기 병렬운전 조건

변압기 병렬운전 가능 및 불가능 결선 방법과 그 이유

변압기 병렬운전시 부하분담율
문제 자세히 변압기 병렬운전 조건·각변위·문제점
11
배전계통의 역률이 개선될 경우 설비용량의 여유가 증가함을 벡터도를 이용하여 설명하시오.
문제 자세히 역률 개선 원리 및 보상 효과
12
국내 전력계통의 全계통 정전시 복구절차에 대하여 다음을 설명하시오.

全계통 정전시 복구절차

황색차단기의 의미

자체기동 발전소의 의미 및 발전원
문제 자세히 고장파급방지장치(FPPC)
13
전력계통 운영보조서비스(Ancillary Service)의 의미와 종류에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 조류계산 및 경제운용(증분연료비법)

제2교시 (논술형)

※ 다음 6문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각 25점)

1
가변속 양수발전소에 대하여 다음을 설명하시오.

가변속 양수발전소의 특징

가변속 양수발전소의 종류 및 장단점 비교
문제 자세히 양수발전소 운영목적·현황 및 가변속 양수발전
2
예비전원설비(자가 발전설비) 용량선정 기준 및 방법을 설명하고, 아래 조건에 대한 자가발전설비 용량을 계산하시오. (단, KDS 31.60.20 : 2021 개정 기준)

조건, $G_{p}$ : 발전기용량 (kVA)

$\sum P$ (전동기 이외 부하의 입력용량 합계(kVA)) :

부하집계(고조파 발생부하 제외) : 500kW (부하효율 80%, 역률 0.8이라고 한다.)

부하집계(UPS는 미적용 되었으며, 기타 고조파 발생부하) : 100kVA (고조파 저감장치를 설치하였으며, 가중치 λ = 1.25, 고조파 발생부하의 효율 = 1 로 본다.)

$\sum P_{m}$ (전동기 부하집계(kW)) : 1,000kW

$P_{L}$ (전동기 부하중 기동용량이 가장 큰 전동기 부하용량(kW)) : 100kW (리액터 기동방식, 기동계수는 1.5 적용)

전동기의 kW당 입력용량 계수는 1.3

$K$ (발전기 허용전압강하 계수) : 1.2 적용
문제 자세히 수력발전소 설계 및 연간 발전량 계산
3
계통을 구성하는 각종 기기 및 전력설비의 절연강도를 선정하는 전력계통 절연협조(Insulation Coordination)에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 절연협조 및 절연강도 선정
4
다음과 같은 분산형전원이 한전계통과 연결되어 운영되고 있다. 이 계통의 고장점에 대한 단락용량을 계산하시오.

분산형전원이 연결되기 전의 단락용량

$D G_{1}$ , $D G_{2}$ 모두 회전기인 경우 단락용량

$D G_{1}$ 은 회전기, $D G_{2}$ 는 인버터인 경우 단락용량

(단, 기준용량은 100[MVA] 이며, 선로임피던스( $Z_{L}$ )는 고장점에서 $D G_{2}$ 까지만 고려한다.)

자기용량 기준 $% Z_{t r} = j 14.0$ $% Z D G_{1} = % Z D G_{2} = j 6$
100[MVA] 기준 $% Z_{S} = 12.0 + j 1.0$ $% Z_{L} = (3.86 + j 7.42/ km) \times 10 km$
문제 자세히 단락용량 증대 영향 및 경감대책
5
R-L-C 회로의 직렬공진과 병렬공진을 설명하시오.
문제 자세히 RLC 직·병렬 공진 해석
6
파일럿 계전방식 중 표시선 계전방식(전류 순환식 및 전압 반향식) 및 반송파 계전방식(방향 비교방식 및 위상비교방식)의 적용 및 동작원리에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 거리계전기 원리·종류 및 적용 시 문제점

자기용량 기준	$% Z_{t r} = j 14.0$	$% Z D G_{1} = % Z D G_{2} = j 6$
100[MVA] 기준	$% Z_{S} = 12.0 + j 1.0$	$% Z_{L} = (3.86 + j 7.42/ km) \times 10 km$

제3교시 (논술형)

※ 다음 5문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각 25점)

2
조속기의 속도 조정률과 속도 변동률에 대하여 설명하고, 정격 출력 40,000[kW]의 수차 발전기가 60[Hz]의 전력계통에 접속되어 전부하, 정격 주파수로 운전중에 있을 때, 이 계통에 접속되어 있던 일부의 부하가 갑자기 차단되어 주파수가 60.2[Hz]로 상승하였을 때 발전기 출력[kW]을 계산하시오. (단, 수차 발전기의 속도 조정률은 4[%]라 하고 조속기 특성은 직선이라고 한다.)
문제 자세히 조속기 구조·기능 및 속도조정률
3
해상 풍력발전소의 건설이 활성화됨에 따라 해저 케이블의 적용도 빈번해지고 있다. 154kV AC 해저 케이블에 대하여 다음을 설명하시오.

구조 및 특징

해저 케이블 보호공법에서 매설 및 비매설 공법에 대하여 비교 설명
문제 자세히 지중송전계통 구성방식
4
대지고유저항률 측정방법에 대하여 다음을 설명하시오.

2전극법(Two Electrode Method, Two-point Method)

Wenner의 4전극법

Schlumberger-Palmer법

간이측정법
문제 자세히 메쉬접지 보폭전압·접촉전압 및 GPR 대책
5
배전계통의 전력 손실 경감대책에 대하여 다음을 설명하시오.

비기술적 손실의 정의, 종류 및 감소방안

기술적 손실의 정의, 종류 및 감소방안
문제 자세히 고압 배전선로 구성 및 특징
6
전력계통의 전압 안정도에 대하여 다음을 설명하시오.

모델 계통 활용 P-V 곡선 유도 및 해석

I-V 곡선 및 Q-V 곡선에 의한 전압 안정도 해석

전압 안정도 향상 대책
문제 자세히 P-V 곡선 유도 및 해석

제4교시 (논술형)

※ 다음 5문제 중 4문제를 선택하여 설명하시오. (각 25점)

2
비선형 부하가 연결된 배전계통에서 중성선의 과부하 발생원인 및 역률저하 현상에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 고조파 발생원인·설비 영향 및 전자유도장애
3
대용량 송전선로에 직렬보상설비를 적용 시 직렬보상의 효과, 인접한 발전기에서 발생할 수 있는 문제점과 해결방안에 대하여 설명하시오.
문제 자세히 초고압 장거리 선로 보호 문제점
4
우리나라 전력계통에 연계된 신재생발전에 대하여 다음을 설명하시오.

신재생발전기의 특성

신재생발전기의 증가가 전력계통에 미치는 영향

계통연계 기술 기준
문제 자세히 신재생발전기 송전계통 연계기준 및 FRT
5
분산형 전원을 특고압 전력계통에 연계 시 다음 사항을 설명하시오.

변압기 결선 및 접지방식에 따른 전압 및 보호특성

연계변압기 결선방식의 종류 및 계통에 미치는 영향 (장단점)
문제 자세히 특고압 연계 변압기 결선 및 접지방식
6
신재생발전기의 송전계통연계시 FRT(Fault Ride Through)의 의미와 기준에 대하여 설명하시오.

FRT(Fault Ride Through)의 의미

계통연계유지 기준

무효전력 공급능력 기준

유효, 무효제어능력 기준
문제 자세히 신재생발전기 송전계통 연계기준 및 FRT

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