다음은 발송배전기술사 계산문제 중 수용가의 차단기용량 산출 풀이입니다.
[문제] 수전 단선도가 아래와 같이 주어진 수용가의 차단기 용량을 산정하시오.
[답]
1. 전원 측 임피던스 $ \% \dot{ Z_{s} } $ 산출
· 기준용량을 $P_{n} = 2,000[kVA]$로 정하고, 수전점 단락용량은 $P_{s} = 500[MVA]$이므로
1) $P_{s} = \frac{100}{\% \dot{ Z_{s} }} \times P_{n}$에서
· $ \% \dot{ Z_{s} }= \frac{ P_{n} }{P_{s}} \times 100[\%] = \frac{2,000}{500 \times
10^{3} } \times 100[\%] =0.4[\%] $
2) $\% { Z_{s} } = \sqrt{(\%{R_{s}})^{2}+(\%{X_{s}})^{2}}$ , $ \frac{ \%{ X_{s} }}{\%{ R_{s} }} =\frac{X_{s}}{R_{s}} =10$에서
· $\% { Z_{s} } = \sqrt{(\%{R_{s}})^{2}+(\%{X_{s}})^{2}} = \sqrt{(\%{R_{s}})^{2}+(\%{R_{s}} \times \frac{X_{s}}{R_{s}} )^{2}} =\%{R_{s}} \sqrt{1+( \frac{X_{s}}{R_{s}}) ^{2} } $이므로
· $\% { R_{s} }= \frac{\% { Z_{s} }}{ \sqrt{1+ ( \frac{X_{s}}{R_{s}} )^{2} } } = \frac{0.4}{ \sqrt{1+ 10^{2} } } =0.0398[\%]$
· $\%{ X_{s} }=\% { R_{s} } \times \frac{X_{s}}{R_{s}} = 0.0398 \times 10 = 0.398[\%]$
∴ $\% { Z_{s} } = \%{R_{s}} + j\%{ X_{s} }=0.0398+j0.398[\%]$
2. Cable Impedance $ \% \dot{Z_{l} } $ 산출
· $\% Z = \frac{P Z}{10 V^{2} } $ · P[kVA], V[kV]이므로
· $\% \dot{Z_{l} } = \frac{(0.2305 \times j0.1502) \times 1.5 \times 2,000}{10 \times 22.9^{2} } =0.1319+j0.0859[\%]$
3. 변압기 Impedance $ \% \dot{Z_{t} } $ 산출
· $\% \dot{Z_{t} } =6=\%R_{t} \sqrt{1+( \frac{X_{t}}{R_{t}}) ^{2} }$ , $\frac{X_{t}}{R_{t}} = 8$에서
· $\% R_{t} = \frac{\% Z_{t} }{ \sqrt{1+( \frac{X_{t}}{R_{t}})^{2} } } =\frac{6 }{ \sqrt{1+ 8^{2} } }=0.744[\%]$
· $\%{ X_{t} }=\% { R_{t} } \times \frac{X_{t}}{R_{t}} = 0.744 \times 8= 5.95[\%]$
∴ $\% { Z_{t} } = \%{R_{t}} + j\%{ X_{t} }=0.744+j5.95[\%]$
4. 총 Impedance $ \% \dot{Z} $ 산출
· $\% \dot{Z} = \% \dot{Z_{s}} +\% \dot{Z_{l}} +\% \dot{Z_{t}} = 0.0398+j0.398+0.1319+j0.0859+0.744+j5.95 $
$=0.9157+j6.4339=6.49 \angle 81.9˚ [\%]$
5. 단락전류 산출
· $I_{s} = \frac{100}{\% \dot{ Z }} \times I_{n}= \frac{100}{6.49} \times \frac{2,000 \times 10^{3} }{ \sqrt{3} \times 380 } =47.1[kA]$
6. 수용가 차단기 용량 선정
· 비대칭 계수 또는 용량 증가 등에 대비하여 차단기는 여유를 주어서 정격 차단 전류 65 ~ 85[kA]의 차단기를 설치하는
것이 바람직하다.
오늘은 발송배전기술사 계산문제로 나올 법한 수용가의 차단기용량을 산출해보았습니다.
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