[발송배전기술사] 송전선로상에서 3상 단락고장 발생 시 차단기의 용량!

다음은 발송배전기술사 계산문제 중 송전선로상에서 3상 단락고장 발생 시 차단기의 용량산출 풀이입니다.

고장점 임피던스, 단락전류, 차단기 용량, 결론 순으로 서술하겠습니다.

 

[문제] $F _{1}$점에서 3상 단락고장이 발생한 경우, 다음 물음에 답하시오.

         1) $F _{1}$점에 유입되는 고장전류[kA]

         2) 차단기 C의 차단용량[MVA]

             (단, 모선전압은 345[kV]이고, 각 부분의 설비용량과 임피던스는 그림과 같다.)

[답]

1. 고장점 임피던스

  1) 100[MVA] 기준 임피던스 환산

      · $X_{G1} =10[\%] \times  \frac{100}{200} =5[\%]$                          · $X_{T1} =10[\%] \times  \frac{100}{200} =5[\%]$

      · $X_{G2} =10[\%]$                                                          · $X_{T2} =10[\%]$

      · $X_{G3} =10[\%] \times  \frac{100}{50} =20[\%]$                       · $X_{T3} =10[\%] \times  \frac{100}{50} =20[\%]$

      · $X_{G4} =20[\%]$                                                          · $X_{T4} =10[\%]$

      · $X_{R} =5[\%]$ 

  2) 고장점 임피던스($X_{F}$)

      · $X_{a} = \frac{10 \times 20}{10+20} =6.67[ \%]$

      · $X_{b} = 5+ \frac{30 \times 40}{30+40} =22.14[ \%]$

      · 따라서, 고장점 임피던스($X_{F}$)는

       · $X_{F} =  \frac{ X_{a} \times  X_{b} }{X_{a} +  X_{b}}  = \frac{6.67 \times 22.14}{6.67 + 22.14 } =5.126[\%]$

 

2. 단락전류($I_{S}$)

   · $I_{S}=  \frac{100}{\% X_{F}}  \times  I_{n} =  \frac{100}{5.126}  \times  \frac{100 \times  10^{3} }{ \sqrt{3} \times 345 } = 3.265[kA]$

 

3. 차단기 C의 차단용량

   · 차단기 C의 동작조건은 좌·우 측 모두 보호구간이므로 임피던스가 적은 것을 적용하면 된다.

   · $P_{S}=  \frac{100}{\% X_{a}}  \times  P_{n} =  \frac{100}{6.67}  \times  100 = 1,500[MVA]$

 

4. 결론

  1) $F _{1}$점에 유입되는 고장전류[kA]는 $3.265[kA]$

  2) 차단기 C의 차단용량은 $1,500[MVA]$

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 계산문제로 나올 법한 송전선로상에서 3상 단락고장 발생 시 차단기의 용량을 산출해보았습니다.