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전기기사 실기 (설비설계·운용)

앞 다섯 단원은 전기기사 실기(설비를 정하고 돌리는 일)이고, 뒤 네 단원의 (공사)는 전기공사기사 실기(시공·원가·시험)다. 전기계획은 용량을 정하고, 전기설계는 그 숫자로 설비를 고른다. 필기에서 전력·기기·기술기준을 본 뒤에 오는 편이 낫다. 시퀀스 실기는 회로이론 시퀀스 장의 기호가 아니라 용량과 정정 숫자다.

41개 과업

전기계획

5개 과업
부하용량 산정수용률·부등률·부하율전기실 크기 산정비상전원 및 무정전전원축전지 용량 산정

전기설계

8개 과업
부하설비 설계수변전 설비 설계변압기 용량 선정간선 설계조명 설계와 조도 계산접지 설계전선관 및 케이블 산정에너지 절약 설계

자동제어 운용

4개 과업
시퀀스제어 설계논리회로 작성PLC 프로그램 작성제어시스템 설계 운용

전기설비 운용

4개 과업
수·변전설비 운용예비전원설비 운용전동력설비 운용보호계전기 정정

전기설비 유지관리

3개 과업
계측기 사용법수·변전기기 시험 및 검사조도·휘도 측정

시공계획 (공사)

5개 과업
설계도서 검토 (공사)현장조사 및 분석 (공사)법규 및 규정 검토 (공사)공정·안전관리 계획 (공사)시공자재 선정 (공사)

공사비 산정 (공사)

4개 과업
공사내역·원가계산 기준 (공사)재료비 산출 (공사)노무비 산출 (공사)경비 산출 (공사)

전기설비설치 (공사)

5개 과업
송전설비 설치 (공사)배전설비 설치 (공사)변전설비 설치 (공사)부하설비 설치 (공사)신재생에너지 설치 (공사)

시험검사 (공사)

3개 과업
시험 측정 (공사)시운전 (공사)사용전 검사 (공사)

실기 과목 안내

실기 41강은 필답형 계산과 서술이다. 설비를 계획하고(부하 · 수요 · 전기실 · 비상전원 · 축전지), 설계하고(수변전 · 변압기 · 간선 · 조명 · 접지 · 전선관 · 에너지 절약), 자동제어를 짜고(시퀀스 · 논리회로 · PLC · 제어계), 운용하고 유지관리하는 순서로 간다.

뒤의 네 장(시공계획 · 공사비 산정 · 전기설비설치 · 시험검사)은 제목에 (공사) 가 붙은 전기공사기사 범위다. 필기 과목에서 익힌 식을 실제 설비 숫자에 묶어 푸는 것이 이 과목의 일이에요.

장마다 하는 일

전기계획5강

설비 용량을 수요율로 줄여 계약 용량을 잡고, 수용률 · 부등률 · 부하율, 전기실 넓이, 비상 발전기와 UPS 용량, 축전지 용량을 계산한다.

전기설계8강

부하 설비에서 출발해 수전 전압과 변압기 용량을 고르고, 간선의 전압강하와 굵기, 광속법 조명 설계, 접지 저항, 전선관 크기, 역률 개선 콘덴서까지 설계한다.

자동제어 운용4강

자기유지와 Y-Δ 기동 같은 시퀀스 회로, 논리회로, PLC 명령어 프로그램, PI 제어계의 오버슈트와 정정 시간을 다룬다.

전기설비 운용4강

수변전 설비 점검(절연 저항 · 절연유), 비상 발전기와 UPS 절체, 전동기 기동과 인버터 절전, 과전류 계전기의 탭 · 레버 정정을 본다.

전기설비 유지관리3강

메거 · 접지 저항계 · 클램프 미터 쓰는 법, 수변전 기기의 무부하 · 단락 · 절연 내력 시험, 조도 측정법이다.

시공계획 (공사)5강

설계도서 검토, 현장 조사(대지 저항률 · 낙뢰 빈도), 관련 법규, 공정표와 안전 관리, 자재 선정을 다룬다.

공사비 산정 (공사)4강

재료비 · 노무비 · 경비로 공사 원가를 쌓고 일반 관리비와 이윤을 더해 총공사비를 낸다. 항목마다 곱하는 기준 금액이 달라 표로 계산한다.

전기설비설치 (공사)5강

송전 · 배전 · 변전 · 부하 설비와 신재생 설비를 설치할 때의 기준(이도 · 근입 깊이 · 지선 안전율 · 절연유 · 전압강하 배분)을 본다.

시험검사 (공사)3강

준공 단계의 시험 측정, 변압기 · 발전기 시운전 순서, 사용전 검사 항목이다.

자주 꺼내 쓰는 식

수용률 = P최대수요P설비용량, 부등률 = ΣP각 동 최대P합성최대
발전기 [kVA] = P비상합계cosθ × η
C [Ah] = I × T × 1.25K
I = TR [kVA]√3 × V [kV]
e = √3IL(R cosθ + X sinθ), ε = eV × 100 ≤ 5 %
N = EAFUM, 실지수 K = WLH(W + L)
R = ρ2πL ln4Ld
QC = P(tanθ1 − tanθ2) [kvar]
Gc(s) = Kp(1 + 1Tis), ts ≈ 4ζωn
P2P1 = (N2N1)³
Tap = I부하 × (1.5 ~ 2.0)CT비
5점법 Eavg = E1 + E2 + E3 + E4 + 2E56
총공사비 = 공사 원가(재료비 + 노무비 + 경비) + 일반 관리비 + 이윤

자주 틀리는 곳

수요율은 한 건물에서 동시에 쓰는 몫이고, 부등률은 건물마다 최대 수요가 오는 시각이 달라 생기는 여유다. 둘을 바꾸면 변압기 용량이 너무 크거나 작아진다.

UPS 는 무정전 부하만, 발전기는 비상 부하 전체로 용량을 잡는다.

접지 저항 식의 로그는 자연로그(ln)다. 봉 지름은 mm 를 m 로 바꿔 넣는다(14 mm = 0.014 m).

a접점은 평소 열려 있고(NO) b접점은 평소 닫혀 있다(NC). 자기유지 회로에서 누름 버튼과 MC a접점은 병렬이라, 직렬로 그리면 손을 떼는 순간 끊긴다.

계전기 탭값은 CT 2차 쪽 전류로 정한다. 전류 배수 M 은 고장 전류를 탭 전류(2차 기준)로 나눈 값이라 CT비로 두 번 나누면 틀린다.

절연 내력 시험 전압은 공칭 전압이 아니라 최대 사용 전압으로 계산한다(22.9 kV 의 최대 사용 전압은 25.8 kV). 무부하 시험은 2차 개방, 단락 시험은 2차 단락이다.

5점법은 가운데 점에 2배 가중치를 주어 분모가 6 이다. 작업면 높이는 바닥이 아니라 바닥 위 0.85 m 다.

Ti 는 적분 시간이라 클수록 I 동작이 약하고, Td 는 미분 시간이라 클수록 D 동작이 세다.

전선관 점유율은 전선 본수와 관계없이 관 안쪽 단면적의 13 이하가 권장값이다(KEC 핸드북 · 강제 한도 아님). 단면적은 도체가 아니라 피복을 포함한 바깥지름으로 계산하고, 문제가 40 % 처럼 값을 주면 그 값으로 푼다.

이 안내의 식과 주의점은 실기 41강에 있는 것을 옮겼다. 줄마다 붙은 이름이 그 내용을 다루는 강이에요.