[발송배전기술사] 수용가의 차단기용량 산출!

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.