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전기기사 실기 · 변전설비 설치

Substation Equipment Installation

변전 설비 설치는 접지 메시 · 기초 · 모선 · 변압기 · 차단기 · 보호 계전기반을 차례로 세우는 시공 단원이다. 여섯 단계 공정을 밟으며 절연유 · SF₆ 가스 · 접지 시험으로 준공 전 품질을 확인한다. 순서를 건너뛰면 안전과 시험이 한꺼번에 흔들려요. 위쪽 단선도에는 인입에서 부하까지 기기가 순서대로 놓여 있고, 시공 단계 슬라이더를 움직이면 아래 여섯 단계 흐름이 그 단계까지 켜져요.

변전 설비는 전력을 바꾸는 중심부다

🔍 현장에서 벌어지는 일
①수변전 설비는 22.9 kV 를 받아 380/220 V 로 바꾸는 중심 설비다
②변압기 · 차단기 · 보호 계전기 · 모선처럼 비싼 기기가 모여 있어 시공이 정밀해야 한다
③접지 메시(접지망)를 가장 먼저 시공한다. 그 뒤 모든 기기가 접지에 이어지기 때문이다
④GIS(가스 절연 개폐 장치)는 SF₆ 가스를 다루므로 안전 관리가 꼭 필요해요

변전 설비 시공 여섯 단계

3 단계
🔑 단계마다 할 일
①접지 메시: 동봉이나 나동선을 격자로 묻고 접지 저항을 10 Ω 이하(특별 제3종)로 맞춘다
②기초: 변압기 기초에는 방유제를 두르고, 차단기 앵커 볼트를 묻는다
③모선: 관형 모선(튜브 바)을 접속하고 신축 이음으로 열팽창을 흡수하며 상간 이격 거리를 확보한다
④변압기: 크레인으로 반입해 절연유를 여과 · 주입하고 진공 탈기한 뒤 전기 시험(절연 저항 · 변압비 · 유중 가스)을 한다
⑤GIS: SF₆ 가스를 충전(0.5 MPa)하고 기밀 시험(24시간)과 부분 방전(PD) 시험을 한다
⑥보호 계전기반: OCR · OCGR · UVR 같은 계전기의 배선 · 정정 · 동작 시험을 해요

시공 기준과 시험

변압기 절연유 시험
절연 파괴 전압(BDV) ≥ 30kV(신유 기준)
IEC 60156 기준으로 전극 간격 2.5 mm 에서 시험한다. 사용유는 수분 함유량(≤ 30 ppm)도 확인해요
접지 메시 저항
접지 저항 ≤ 10Ω(특별 제3종)
변전소에는 특별 제3종 접지를 적용하고, 접지 메시와 접지봉으로 저항을 낮추며 접촉 전압 · 보폭 전압을 확인한다
GIS SF₆ 가스
충전 압력: 0.4 ~ 0.5MPa | 기밀 시험: 24h 압력 변화 ≤ 1%
SF₆ 는 절연 · 소호 능력이 뛰어나지만 온실가스라 누설 관리가 필수다. 수분 함유량은 150 ppm 이하
보호 계전기 정정
OCR 정정: Tap × CT비 ≥ 부하 전류 | Time Dial 설정
과전류 계전기의 탭(동작 전류)과 타임 다이얼(동작 시간)을 정정하고 후비 보호와 선택 협조를 확인해요

주요 시험 항목과 시험에 나오는 자리

변압기 시공 뒤 시험
① 절연 저항 ② 권선 저항 ③ 변압비 ④ 절연유 시험 ⑤ 무부하 통전
꼭 해야 할 다섯 시험이다. 그중 절연유 BDV 시험과 유중 가스 분석(DGA)이 자주 나와요
차단기 시공 뒤 시험
① 절연 저항 ② 접촉 저항 ③ 개폐 시간 ④ 동작 횟수 ⑤ SF₆ 기밀
VCB 는 개폐 시간(투입 40 ~ 80 ms, 차단 30 ~ 60 ms), GCB 는 SF₆ 압력 · 기밀을 확인해요
⚠️ 자주 나오는 자리
①접지 메시는 가장 먼저 시공한다. 기기를 설치하기 전에 접지를 끝내야 한다
②변압기 절연유는 BDV ≥ 30 kV, 수분 ≤ 30 ppm, 산가 ≤ 0.01 mgKOH/g 이다
③GIS SF₆ 는 충전 압력 0.4 ~ 0.5 MPa, 24시간 기밀 시험, 수분 ≤ 150 ppm 이다
④방유제는 변압기 둘레에 둘러 절연유가 새도 밖으로 번지지 않게 막아요(소방법 근거)
⑤보호 협조는 상위와 하위 차단기의 동작 시간이 0.2 ~ 0.3초 차이가 나는지 확인해요

시험 포인트 정리

절연유 BDV
≥ 30kV
전극 간격 2.5mm
접지 메시
≤ 10Ω
특별 제3종 접지
SF₆ 충전
0.4~0.5MPa
24h 기밀 시험
시공 순서
접지 → 기초 → 모선 → Tr → CB → 릴레이
접지를 먼저
🎯 시험에서 볼 자리
①시공 순서는 접지 메시 → 기초 → 모선 → 변압기 → GIS · 차단기 → 보호 계전기반이다(접지가 먼저)
②변압기는 절연유 BDV ≥ 30 kV, 수분 ≤ 30 ppm 이고 시공 뒤 다섯 시험을 한다
③GIS 는 SF₆ 0.4 ~ 0.5 MPa, 24시간 기밀, PD 시험, 수분 ≤ 150 ppm 이다
④접지 메시는 10 Ω 이하로 하고 접촉 전압 · 보폭 전압 안전 기준을 확인한다
⑤보호 계전기는 OCR 탭 · 타임 다이얼을 정정하고 상하위 보호 협조 시차 0.2 ~ 0.3초를 확인해요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 변전 설비 시공 순서를 쓰시오. (답: 접지 메시 → 기초 → 모선 → 변압기 → GIS → 보호 계전기)
②[기출유형] GIS 의 SF₆ 가스 충전 압력과 기밀 시험 기준을 쓰시오. (답: 0.4 ~ 0.5 MPa, 24시간 압력 변화 ≤ 1%)
③[기출유형] 변압기 절연유 시험 항목과 판정 기준을 쓰시오. (답: BDV ≥ 30 kV, 수분 ≤ 30 ppm)
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