전력계통의 안정도의 종류에 속하지 않는 것은?
- 상태 안정도
- 정태 안정도
- 과도 안정도
- 동태 안정도
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 전력계통 안정도의 분류에 속하지 않는 용어를 찾는 것이다. 전력계통 안정도는 일반적으로 정태 안정도, 과도 안정도, 동태 안정도의 세 가지로 분류되며 '상태 안정도'라는 용어는 통상적인 분류에 포함되지 않는다.
전력계통의 안정도는 정태·과도·동태 안정도로 분류되며 '상태 안정도'는 존재하지 않는 용어이다.
개념 한 쪽
전기공사산업기사 전압조정 — 계통 보호와 안정도
전력계통을 운용하려면 사고에 대비한 보호 방식과 계통의 안정도를 함께 이해해야 한다. 주보호와 후비보호의 역할 분담, 송전선로 개폐 시 발생하는 이상전압, 안정도의 종류와 향상대책이 이 개념의 뼈대다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「전압조정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 후비보호계전기 정정 판단 | 1 | 후비보호와 주보호의 정정값 차이를 짚어 틀린 설명 가리기 |
| 안정도 종류 분류 | 1 | 안정도 분류에 속하지 않는 없는 용어 찾기 |
| 개폐 이상전압 조건 | 1 | 이상전압이 최대가 되는 개폐 상황과 크기 판단 |
뜻
계전기 보호는 주보호와 후비보호의 이중 구조로 이루어진다. 주보호가 고장을 잡아내고, 주보호 자체가 정지하거나 결함이 있어 동작하지 못할 때 대신 동작하는 것이 후비보호계전기다. 후비보호는 주보호가 먼저 동작할 시간을 준 뒤에 움직여야 하므로, 동작시간을 지연시키는 등 주보호와 정정값을 다르게 설정한다. 주보호와 정정값이 같다고 생각하면 틀린 지점이다.
송전선로를 개폐할 때는 이상전압(서지)이 발생한다. 회로를 개방할 때가 폐로할 때보다 크고, 부하가 붙어 있을 때보다 무부하일 때 크다. 특히 무부하 송전선의 충전전류를 차단하면 재이행 현상으로 가장 높은 이상전압이 발생한다. 크기는 보통 상규 대지전압의 2~4배 수준이고 지속시간은 밀리초 단위로 짧다.
전력계통의 안정도는 발전기들이 계통에 연결된 상태를 유지하며 동기가 깨지지 않는 능력이다. 안정도는 정태·과도·동태의 세 가지로 분류한다. 정태 안정도는 아주 느린 부하 변동에 대한 동기 유지 능력이고, 과도 안정도는 단락사고 같은 급격한 충격을 딛고 동기를 유지하는 능력이며, 동태 안정도는 그 중간으로 비교적 느린 부하 변동과 제어장치 동작까지 고려한 능력이다. 「상태 안정도」라는 용어는 존재하지 않는다.
안정도를 높이는 대책으로는 직렬콘덴서(선로 리액턴스를 줄여 전압강하와 위상각 감소), 중간 개폐소(긴 송전선을 분할해 계통을 튼튼하게 연결), 고속차단·재폐로(고장 제거 시간을 짧게 해 요란을 억제)가 있다. 반면 병렬콘덴서는 무효전력을 보상해 역률을 개선하는 설비라 안정도 향상대책으로 분류하지 않는다.
예제
개폐 이상전압 문제는 크기 비교를 뒤집어 낸다. 폐로가 개방보다 크다고 하거나, 전부하가 무부하보다 크다고 하면 틀리다. 크기를 상규 대지전압의 6배처럼 과장하거나 지속시간을 몇 초로 늘려 놓은 선지도 함정이다. 최대치는 무부하 충전전류 차단 시임을 기억한다.
안정도 문제는 분류와 대책을 묻는다. 정태·과도·동태에 없는 조합 용어를 정답으로 내거나, 안정도 대책 목록에 병렬콘덴서를 섞어 넣는다. 「직렬은 안정도, 병렬은 역률」로 구분하면 즉답된다.
대표 기출 3문항
송전선로의 개폐조작시 발생하는 이상전압에 관한 상황으로 옳은 것은?
- 개폐 이상전압은 회로를 개방할 때 보다 폐로할 때 더 크다.
- 개폐 이상전압은 무부하시보다 전부하일 때 더 크다.
- 가장 높은 이상전압은 무부하 송전선의 충전전류를 차단할 때이다.
- 개폐 이상전압은 상규 대지전압의 6배, 시간은 2∼3초이다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 송전선로 개폐 시 발생하는 이상전압이 어떤 경우에 가장 높은지를 묻는다. 개폐 서지 중 가장 큰 이상전압은 무부하 상태의 송전선에서 충전전류를 차단할 때 발생하는 경우로, 재이행 등으로 큰 과전압이 발생할 수 있다.
개폐 이상전압은 무부하 송전선의 충전전류 차단 시 최대이며, 크기는 상규 대지전압의 2∼4배이다.
후비보호계전기방식의 설명으로 틀린 것은?
- 주보호계전기가 보호할 수 없을 경우 동작하며, 주보호계전기와 정정값은 동일하다.
- 주보호계전기가 그 어떤 이유로 정지해 있는 구간의 사고를 보호한다.
- 주보호계전기에 결함이 있어 정상 동작할 수 없는 상태에 있는 구간 사고를 보호한다.
- 송전선로에서 거리계전기의 후비보호계전기로 고장선택계전기를 많이 사용한다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 후비(백업) 보호계전기의 설명 중 틀린 것을 묻고 있다. 후비보호는 주보호가 동작하지 못할 경우를 대비한 백업으로 동작시간이나 정정값을 주보호와 다르게 설정해 협조하도록 하는 것이 원칙이다.
후비보호계전기는 주보호 부동작 시 동작하는 백업 보호로, 주보호와 정정값을 다르게 설정한다.
자주 묻는 물음
- 후비보호계전기는 주보호와 어떻게 다르게 설정하나요?
- 후비보호는 주보호가 먼저 동작할 시간을 준 뒤 대신 동작하는 백업이므로, 동작시간을 지연시키는 등 주보호와 정정값을 다르게 설정한다.
- 전력계통 안정도의 종류는 무엇인가요?
- 정태·과도·동태 안정도의 세 가지다. 정태는 느린 부하 변동, 과도는 급격한 충격, 동태는 그 중간으로 제어장치 동작까지 고려한다.
- 개폐 이상전압이 가장 크게 발생하는 조건은 무엇인가요?
- 무부하 송전선의 충전전류를 차단할 때 재이행 현상으로 최대가 된다. 개방이 폐로보다, 무부하가 전부하보다 크다.
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