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전기기사 실기 · 수변전기기 시험·검사

Substation Testing

수변전 기기 시험 · 검사는 절연 내력 · 무부하 · 단락 같은 시험을 기기마다 골라 기기가 쓸 만한지 검증하는 단원이다. 시험마다 무엇을 확인하려는지(절연 안전 · 기기 특성 · 보호 동작)를 알면 어느 기기에 어떤 시험이 필요한지가 정리된다. 시험 전압과 인가 시간, 변압기 무부하 · 단락 시험의 접속은 답안에서 숫자와 함께 정확히 써야 해요. 시험 전압 · 인가 시간 · 변압기 용량 슬라이더를 움직이면 위쪽 시험 항목 매트릭스, 가운데 절연 내력 시험 회로의 전압 · 시간, 아래쪽 변압기 시험 카드의 값이 바뀌어요.

수변전 기기에는 어떤 시험을 하나

수변전 설비의 기기마다 절연 내력 시험,특성 시험, 보호 장치 동작 시험을 한다. 기기별로 어떤 시험이 필요한지, 시험 전압과 시간 기준이 무엇인지가 이 단원의 중심이에요.

🔍 시험의 세 가지 목적
① 절연 건전성 확인: 절연 저항 · 절연 내력 시험으로 절연이 버티는지 본다
② 기기 특성 확인: 변압비 · 극성 · %Z · 손실이 설계값과 맞는지 본다
③ 보호 동작 확인: 계전기 · 차단기가 정정값에서 정확히 동작하는지 본다
• 시험은 형식 시험(제조 때) · 수전 시험(설치 때) · 정기 시험(운전 중)으로 나눠요

시험 항목 매트릭스와 절연 내력 시험

28 kV
10 분
1000 kVA
🔑 절연 내력 시험에서 볼 것
① 여기서 쓰는 시험 전압 식 = 최대 사용 전압 × 1.25 × 1.15 / √3 이다(25.8 kV → 약 21.5 kV)
② 연속 10분 인가해 섬락 · 방전이 없으면 합격이다
③ 시험 뒤에는 반드시 접지봉으로 방전해 남은 전하에 감전되지 않게 한다
④ 부분 방전(PD) 시험을 함께 하면 절연 열화를 초기에 잡아요

시험법과 기준

절연 내력 시험 전압
V시험 = V최대사용 × 1.25 × 1.15√3
22.9 kV: Vmax = 25.8 kV → 25.8 × 1.25 × 1.15/√3 ≒ 21.5 kV(10분 인가)
변압기 무부하 시험
2차 개방 → 1차 정격 전압 인가 → P0(철손), I0(여자 전류) 측정
철손은 철심의 히스테리시스손과 와전류손으로, 부하와 상관없는 고정손이에요
🔧 무부하 시험에서 단락 시험으로
①무부하 시험으로 철손과 여자 전류를 구하고
②단락 시험으로 동손과 %Z 를 잰다. 두 시험은 짝으로 나와요
변압기 단락 시험
2차 단락 → 1차에 낮은 전압 인가(정격 전류가 흐를 때까지) → Ps(동손), Vs(%Z)
%Z = (Vs / V정격) × 100, 동손은 권선의 I²R 손실
차단기(VCB) 시험
① 절연 내력 ② 개폐 시간(ms) ③ 차단 용량 ④ 투입 · 차단 동작
개폐 시간: 투입 50 ~ 80 ms, 차단 30 ~ 50 ms
🔧 주기기에서 보조 기기로
①변압기 · 차단기가 주기기 시험이고
②CT · PT 시험은 보호 계전기와 이어지는 보조 기기 시험이다
CT · PT 시험
① 변류비 시험 ② 극성 시험 ③ 여자 특성(포화 곡선) ④ 절연 내력
CT 극성이 틀리면 보호 계전기가 잘못 동작하고, PT 2차를 단락하면 타 버린다
시험 성적서 기록
기기명 | 시험 항목 | 시험 조건 | 측정값 | 판정 기준 | 합부
KEC · 전기사업법 기준, 성적서는 5년 이상 보관

함정과 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 자리
① 절연 내력 시험 전압을 계산할 때 최대 사용 전압과 공칭 전압을 헷갈린다. 22.9 kV 의 최대 사용 전압은 25.8 kV 다
② 무부하 시험은 2차 개방, 단락 시험은 2차 단락이다. 거꾸로 하면 기기가 망가진다
③ CT 2차는 절대 열지 않는다. 열면 수천 V 가 유기되니 열기 전에 단락한다
④ %Z 는 단락 시험에서 구하고 무부하 시험으로는 구할 수 없다
⑤ 시험 순서는 절연 저항 → 절연 내력 → 특성 시험 → 보호 동작 시험이에요
🔄 변형 문제 유형
① 「변압기 무부하 · 단락 시험의 목적과 방법」: 철손과 동손 · %Z 를 나눠 쓴다
② 「절연 내력 시험 전압 계산」: 최대 사용 전압 정의부터 시험 전압까지 계산해요
③ 「수전할 때 시험 항목을 나열하시오」: 기기별 매트릭스로
④ 「CT 극성 시험 방법」: 가극성 · 감극성, 직류 킥 시험법
⑤ 「시험 성적서 기재 항목」: 기기 · 조건 · 값 · 기준 · 판정과 시험자 서명을 적어요

답안 점검

📋 시험 · 검사 정리
①무부하 · 단락 시험으로 변압기 특성을 파악하고
②차단기 · CT · PT 까지 시험하면 준공 검사가 끝나요
절연 내력
Vmax×1.25×1.15/√3
10분 인가
무부하 시험
2차 개방 → Pi, I0
철손 측정
🔗 시험 → 특성 → 성적서
절연 내력으로 안전을, 무부하 · 단락 시험으로 특성을 확인하고 성적서에 기록해요
단락 시험
2차 단락 → Pc, %Z
동손 · 임피던스
성적서
기기|조건|값|기준|합부
5년 보관
🎯 시험에서 볼 자리
① 시험 순서는 반드시 「절연 저항 → 절연 내력 → 특성 → 보호」로 쓴다
② 무부하 · 단락 시험은 목적(무엇을 구하나) · 접속(어디를 열고 어디를 단락하나) · 측정(무엇을 재나) 세 가지로 쓴다
③ 절연 내력은 시험 전압 계산 과정을 단계마다 적고 「10분 인가, 섬락 없음 → 합격」으로 맺는다
④ CT 시험은 극성 시험(킥법)과 여자 특성(포화 곡선)을 꼭 넣는다
⑤ 성적서는 시험 일자 · 계측기(검교정 유효) · 시험 조건 · 판정 기준 · 합부 다섯 항목을 적어요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 변압기 무부하 시험과 단락 시험의 목적과 방법을 각각 설명하시오.
②[기출유형] 22.9 kV 기기의 절연 내력 시험 전압을 구하시오. (답: V_max = 25.8 kV → 25.8 × 1.25 × 1.15/√3 ≈ 21.5 kV)
③[기출유형] CT 2차 측을 열면 안 되는 이유를 쓰시오. (답: 수천 V 가 유기되어 감전 · 절연 파괴가 일어난다)
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