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전기기사 전력공학

전력공학은 에너지를 만들고 보내는 계통 과목이고, 전기설비기술기준 조문을 외우는 과목이 아니다. 발전 개관부터 봐도 되고, 선로정수가 약하면 그 단원부터 봐도 된다. 보호계전 제목이 세 곳인 까닭은 소내·계통·배전반 층이 달라서다. 개폐기는 부하를 열고 닫으며 차단기는 고장을 끊고 퓨즈는 녹아 끊는다.

34개 공식

발·변전 일반

6개 공식
수력발전화력발전원자력 발전신재생에너지발전변전방식 및 변전설비소내전원설비 및 보호계전

송전선로 특성

6개 공식
선로정수전력원선도코로나 현상단거리 송전선로중거리 송전선로장거리 송전선로

송·배전방식과 운용

5개 공식
송전방식배전방식중성점접지방식전력계통의 구성 및 운용고장계산과 대책

계통보호 및 안정도

4개 공식
이상전압과 방호전력계통의 운용과 보호전력계통의 안정도차단보호방식

옥내배선과 수전설비

3개 공식
옥내배선수전설비동력설비

배전반 및 제어기기

6개 공식
배전반의 종류와 운용전력제어와 특성보호계전기 및 보호계전방식조상설비전압조정원격조작 및 원격제어

개폐기류

4개 공식
개폐기차단기퓨즈기타 개폐장치

전력공학 과목 안내

전력공학 34강은 전기가 만들어지는 발전 · 변전에서 출발해 송전선로를 지나 배전과 수용가 설비까지, 전기가 흘러가는 순서를 따른다. 마지막 두 장은 그 길에 놓인 배전반 · 제어기기와 개폐기류다.

계산은 몇 갈래로 모인다. 선로의 전압강하와 전력손실, %임피던스로 푸는 단락전류, 전력과 안정도의 P = EsErX sinδ, 역률 개선용 콘덴서 용량이 여러 장에 되풀이해 나와요.

장마다 하는 일

발·변전 일반6강

수력 · 화력 · 원자력 · 신재생 발전의 출력과 효율, 변전 설비와 단락 용량, 소내 전원과 축전지 용량을 본다.

송전선로 특성6강

송전선의 저항 · 인덕턴스 · 정전용량(선로정수)에서 출발해 코로나, 전력원선도, 단거리 · 중거리 · 장거리 선로로 간다. 선로가 길어질수록 집중정수에서 4단자 정수, 분포정수로 모형이 바뀐다.

송·배전방식과 운용5강

송전 · 배전 방식의 비교, 중성점 접지 방식별 지락 전류와 건전상 전압, 주파수 · 전압 조정과 경제 운용, %Z 로 하는 고장 계산을 다룬다.

계통보호 및 안정도4강

이상전압과 진행파의 반사 · 투과, 피뢰기로 이어지는 절연 협조, 보호 계전 방식, 안정도, 차단 보호 방식을 본다.

옥내배선과 수전설비3강

옥내배선의 전압강하와 허용 전류, 수용률 · 부등률 · 부하율로 잡는 수전 설비 용량, 동력 설비를 다룬다.

배전반 및 제어기기6강

배전반과 계기용변성기, 유효 · 무효 전력 제어, 보호계전기의 동작 시간, 조상설비와 전압조정, 원격 감시 제어를 본다.

개폐기류4강

단로기 · 부하개폐기 · 차단기 · 퓨즈가 각각 무엇을 끊을 수 있는지(무부하 · 부하 전류 · 단락 전류)를 가르고, 조작 순서와 보호 협조를 본다.

자주 꺼내 쓰는 식

P = 9.8QHη [kW]
η = 860H × 100 [%]
P = 12ρAv³ [W], Cpmax = 1627
L = 0.05 + 0.4605 log10Dr [mH/km]
C = 0.02413log10Dr [μF/km]
e = √3I(R cosφ + X sinφ) [V]
Zc = √(LC) [Ω], SIL = V²Zc [W]
Ploss = P²RV²cos²θ
비접지 지락 전류 Ig = 3ωCE, 소호 리액터 XL = 13ωC
Is = 100%Z × In [A], Ps = √3VnIs
ρ = Z2 − Z1Z2 + Z1, τ = 2Z2Z2 + Z1
QC = P(tanθ1 − tanθ2) [kvar]
부등률 = 각 수용가 최대 수요의 합합성 최대 수요 ≥ 1

자주 틀리는 곳

수력 출력 식에 9.8 을 쓰면 [kW], 9,800 을 쓰면 [W] 가 나온다.

흡출관을 다는 목적은 낙차 회수(유효 낙차 증가)다. 캐비테이션을 막는 것은 흡출관 높이를 제한하는 쪽이다.

단락전류 Is = 100%Z × In 은 %Z 를 같은 기준 용량으로 환산한 뒤에 쓴다.

중거리 선로의 4단자 정수는 AD − BC = 1 로 검산하면 계산 실수를 잡을 수 있다.

단로기(DS)는 전류를 끊는 능력이 없어 전류가 없을 때만 조작한다. 차단기(CB)를 먼저 연 뒤 단로기를 연다.

네트워크(망상)식 배전은 정전 없이 공급하기 쉽지만 단락 사고 때 고장 전류가 커진다.

축전지 용량 식은 교재마다 기호가 다르다(C = 1LKI 의 L 은 보수율). 기호의 뜻부터 확인한다.

이 안내의 식과 주의점은 전력공학 34강에 있는 것을 옮겼다. 줄마다 붙은 이름이 그 내용을 다루는 강이에요.