지락사고 발생 시 전류계에 흐르는 전류 계산하기[2020 전기기사 실기 1회 15번]

[문제]

다음 그림은 선로에 변류기 3대를 접속시키고 그 잔류회로에 지락계전기(DG)를 삽입 시킨 것이다. 변압기 2차측의 선로전압은 66[kV]이고, 중성점에 300[Ω] 의 저항접지로 하였으며, 변류기의 변류비는 300/5이다. 송전전력 20000 [kW], 역률 0.8 (지상)이고, a상에 완전 지락사고가 발생하였다고 할 때 다음 각 물음에 답하시오.

[답안]

(1) 지락 계전기 DG에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

지락이 발생하게 되면 a상의 지면과 지락계전기 지면이 연결되어 한개의 회로를 만듭니다.

그 회로의 전압원은 상전압이므로 66/루트3 [kV] 이고 저항은 300 [Ω] 입니다. 옴의 법칙을 적용하여 지락전류 Ig를 구하면 127.02 A 입니다. 변류기의 변류비는 300/5 이므로 지락 계전기에 흐르는 전류는 2.12 [A] 가 됩니다.

(2) a상 전류계 A에 흐르는 전류는 몇 [A] 인가?

a상에는 지락사고가 발생하여 부하전류와 지락전류가 흐르게 됩니다.

부하전류는 주어진 송전전력과 역률, 그리고 선로전압을 이용하여 구할 수 있습니다.

부하전류 I는 218.69 A 이며 변류비를 적용하면 3.64 A가 됩니다.

단, 역률이 0.8 이므로 부하전류와 지락전류를 구할 때 유효분과 무효분 별도로 계산하여 크기를 구해야합니다.

부하전류의 유효분과 지락전류를 더해주고 무효분과의 크기를 구하면 답은 5.49 A가 됩니다.

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(3) b상 전류계 B에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

(4) c상 전류계 C에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

 

B, C에는 부하전류에 해당하는 전류만 흐르게 되므로 두 문제 답 모두 3.64 A 입니다.