Q99
보호계전방식
변압기보호
변압기의 내부 권선 고장(층간단락 등)을 검출하는 주 보호계전기는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
변압기 주보호
비율차동계전기(87)는 변압기 1·2차 전류차(차전류)로 내부고장(층간단락·권선지락)을 검출하는 전기적 주보호입니다. 차동(差動)을 비율(억제)로 안정화한 형태입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
변압기 주보호
비율차동계전기(87)는 변압기 1·2차 전류차(차전류)로 내부고장(층간단락·권선지락)을 검출하는 전기적 주보호입니다. 차동(差動)을 비율(억제)로 안정화한 형태입니다.
Q100
보호계전방식
부흐홀츠
변압기 본체와 콘서베이터 사이의 연결관에 설치하여 내부고장 시 발생하는 가스나 기름의 흐름으로 동작하는 계전기는?
💡 해설 보기
변압기 보호·냉각
부흐홀츠계전기(내부고장 가스 검출), 콘서베이터(유면 변동 흡수·열화 방지), 절연유(냉각·절연). 비율차동계전기로 내부고장 보호.
풀이
부흐홀츠 계전기
부흐홀츠 계전기는 변압기 본체-콘서베이터 배관에 설치되어, 내부고장 시 절연유 분해로 발생한 가스·기름의 흐름(기계적)을 검출해 동작합니다. 비율차동(전기적)과 함께 변압기 2대 보호로 불립니다.
부흐홀츠계전기(내부고장 가스 검출), 콘서베이터(유면 변동 흡수·열화 방지), 절연유(냉각·절연). 비율차동계전기로 내부고장 보호.
풀이
부흐홀츠 계전기
부흐홀츠 계전기는 변압기 본체-콘서베이터 배관에 설치되어, 내부고장 시 절연유 분해로 발생한 가스·기름의 흐름(기계적)을 검출해 동작합니다. 비율차동(전기적)과 함께 변압기 2대 보호로 불립니다.
Q101
보호계전방식
여자돌입
변압기 투입 시 발생하는 여자돌입전류에 의해 비율차동계전기가 오동작하는 것을 방지하기 위한 대책으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
여자돌입 대책
변압기 투입 시 여자돌입전류가 한쪽에만 흘러 차전류처럼 보여 오동작할 수 있습니다. 돌입전류에는 제2고조파가 많이 포함되므로, 이를 검출해 억제(감도 저하)함으로써 정상 투입 시 오동작을 방지합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
여자돌입 대책
변압기 투입 시 여자돌입전류가 한쪽에만 흘러 차전류처럼 보여 오동작할 수 있습니다. 돌입전류에는 제2고조파가 많이 포함되므로, 이를 검출해 억제(감도 저하)함으로써 정상 투입 시 오동작을 방지합니다.
Q102
보호계전방식
CT결선
변압기 비율차동 보호에서 Y-Δ 결선 변압기의 1·2차 전류 위상차를 보정하기 위한 CT 결선 방법은?
💡 해설 보기
CT 위상보정
Y-Δ 변압기는 1·2차 전류에 30° 위상차가 생기므로, CT를 변압기 결선과 반대(Δ-Y)로 결선하여 위상·크기를 보정해야 정상 시 차전류가 0이 됩니다(전통적 방식). 디지털 계전기는 내부 소프트웨어로 보정합니다.
Y-Δ 변압기는 1·2차 전류에 30° 위상차가 생기므로, CT를 변압기 결선과 반대(Δ-Y)로 결선하여 위상·크기를 보정해야 정상 시 차전류가 0이 됩니다(전통적 방식). 디지털 계전기는 내부 소프트웨어로 보정합니다.
Q103
보호계전방식
비율차동특성
비율차동계전기에서 통과전류(억제전류)가 클수록 동작감도를 둔하게 하는 이유로 가장 옳은 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
비율(억제)특성
외부고장·과부하 시 큰 통과전류가 흐르면 CT 포화·오차로 차전류가 생겨 오동작할 수 있습니다. 통과전류가 클수록 동작전류 문턱을 높여(둔감) 외부고장 안정성을 확보하는 것이 비율차동의 핵심입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
비율(억제)특성
외부고장·과부하 시 큰 통과전류가 흐르면 CT 포화·오차로 차전류가 생겨 오동작할 수 있습니다. 통과전류가 클수록 동작전류 문턱을 높여(둔감) 외부고장 안정성을 확보하는 것이 비율차동의 핵심입니다.
Q104
보호계전방식
발전기보호
동기발전기에서 여자(계자)를 상실했을 때 이를 검출하여 보호하는 계전기는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
계자상실 보호
계자상실계전기(40)는 발전기 여자가 상실되면 무효전력을 계통에서 흡수(부족여자)하며 동기를 잃는 것을 검출해 보호합니다. 발전기에는 차동(87G)·역전력(32)·지락 보호 등도 적용됩니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
계자상실 보호
계자상실계전기(40)는 발전기 여자가 상실되면 무효전력을 계통에서 흡수(부족여자)하며 동기를 잃는 것을 검출해 보호합니다. 발전기에는 차동(87G)·역전력(32)·지락 보호 등도 적용됩니다.
Q105
보호계전방식
발전기보호
발전기 보호에서 '역전력계전기(32)'가 검출하는 비정상 상태는?
💡 해설 보기
역전력계전기(32)
원동기(터빈 등)가 고장나면 발전기가 전동기처럼 계통에서 전력을 흡수(역전력)하여 원동기를 구동하게 됩니다. 역전력계전기는 이 전력 방향 반전을 검출해 보호합니다(증기터빈 과열·수차 캐비테이션 방지).
원동기(터빈 등)가 고장나면 발전기가 전동기처럼 계통에서 전력을 흡수(역전력)하여 원동기를 구동하게 됩니다. 역전력계전기는 이 전력 방향 반전을 검출해 보호합니다(증기터빈 과열·수차 캐비테이션 방지).
Q106
보호계전방식
전동기보호
3상 유도전동기에서 한 상이 끊어져(결상) 단상운전이 되는 것을 검출하는 보호계전기는?
💡 해설 보기
결상(역상) 보호
결상계전기(46)는 한 상이 단선되어 단상운전(역상분 발생)이 되는 것을 검출합니다. 결상 시 나머지 상에 과전류가 흘러 권선 과열·소손되므로 보호가 필수입니다. 과부하는 열동계전기(49)가 담당합니다.
결상계전기(46)는 한 상이 단선되어 단상운전(역상분 발생)이 되는 것을 검출합니다. 결상 시 나머지 상에 과전류가 흘러 권선 과열·소손되므로 보호가 필수입니다. 과부하는 열동계전기(49)가 담당합니다.
Q107
보호계전방식
전동기보호
전동기의 과부하(연속 과전류)에 의한 권선 과열을 보호하는 계전기로 가장 적절한 것은?
💡 해설 보기
동기기 핵심
\(E=4.44fN\phi K_w\), 단락비 \(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\), 동기임피던스 \(Z_s=\dfrac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\), V곡선(여자로 역률조정), 난조 방지 제동권선, 병렬운전(기전력·위상·주파수·파형).
풀이
과부하 보호
열동계전기(THR, 49)는 과부하 전류에 의한 발열(바이메탈 등)로 동작하여 전동기 권선의 과열·소손을 보호합니다. 한시 특성으로 기동전류(단시간)에는 동작하지 않고 연속 과부하에서 동작합니다.
\(E=4.44fN\phi K_w\), 단락비 \(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\), 동기임피던스 \(Z_s=\dfrac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\), V곡선(여자로 역률조정), 난조 방지 제동권선, 병렬운전(기전력·위상·주파수·파형).
풀이
과부하 보호
열동계전기(THR, 49)는 과부하 전류에 의한 발열(바이메탈 등)로 동작하여 전동기 권선의 과열·소손을 보호합니다. 한시 특성으로 기동전류(단시간)에는 동작하지 않고 연속 과부하에서 동작합니다.
Q108
보호계전방식
변압기보호
그림은 변압기 양측 CT의 2차 전류를 비교하는 보호 결선이다. 정상 시 i₁=i₂로 동작코일 전류가 0이고, 내부고장 시 차전류(i₁−i₂)로 동작하는 '?' 계전기는?
💡 해설 보기
비율차동계전기
그림처럼 변압기 양측 CT 2차 전류를 비교하여, 정상·외부고장 시 \(i_1=i_2\)로 동작코일 전류가 0이고 내부고장 시 차전류 \(i_1-i_2\)로 동작하는 것은 비율차동계전기(87)입니다. 통과전류로 억제를 걸어 외부고장 오동작을 방지합니다.
그림처럼 변압기 양측 CT 2차 전류를 비교하여, 정상·외부고장 시 \(i_1=i_2\)로 동작코일 전류가 0이고 내부고장 시 차전류 \(i_1-i_2\)로 동작하는 것은 비율차동계전기(87)입니다. 통과전류로 억제를 걸어 외부고장 오동작을 방지합니다.
🧮 공학계산기
0
계산 기록
SI ×10ⁿ