이번 포스팅은 2001년도 제1회 전기기사 실기시험 단답형 문제에 대한 풀이 및 해설입니다.
편의상 실기시험 문제 유형을
단답형으로 출제되며 개념을 암기만 해도 답안 작성이 가능한 '단답·암기형 문제'(이하 '단답형'이라 칭하겠습니다)와,
공식을 적용해서 계산하고 개념을 이해해야 답을 찾아 적을 수 있는 '계산·이해형 문제'(이하 '계산형'이라 칭하겠습니다)로
구분하였습니다.
※ 해당 분류는 필자의 주관적인 견해에 따른 것이니 일반적인 분류기준과 다를 수 있습니다.
2001년도 제1회 전기기사 실기시험은 총 13문제로,
단답형 문제는 7문제에 39점, 그리고 계산형 문제는 9문제 56점이 배정되었습니다.
※ 한국전기설비규정 개정에 따라 삭제된 문제가 있어 합계 점수가 100점이 안 됩니다.
| 문제 번호 | 배점 | 단답·암기형 문제 | 계산·이해형 문제 |
| 1 | 6 | 3 | 3 |
| 2 | 4 | 4 | - |
| 3 | 7 | - | 7 |
| 4 | 11 | - | 11 |
| 5 | 10 | - | 10 |
| 6 | 6 | 6 | - |
| 7 | 8 | - | 8 |
| 8 | 15 | 9 | 6 |
| 9 | 4 | - | 4 |
| 10 | 6 | 6 | - |
| 11 | 4 | - | 4 |
| 12 | 7 | 7 | - |
| 13 | 7 | 4 | 3 |
| 총점 | 95 | 39 | 56 |
※ 문항별 세부 점수는 한국산업인력공단의 배점기준과 다를 수 있습니다.
아래는 2000년도 제1회부터 2001년도 제1회까지 시행된 전기기사 실기시험의 출제비중을 비교한 그래프입니다.
총 5회 시험의 평균은 39.8점입니다.
2001년도 제1회 시험은 평균 정도로 보시면 될 것 같습니다.
이어서 단답형 기출문제를 풀어보겠습니다.
단답형 문제 풀이와 상관없는 문제의 지문은 내용 기재를 생략하였습니다.
※ 문제와 문제풀이 및 해설 내용에 오류가 있을 수 있습니다.
1. 그림과 같은 단선계통도를 보고 다음 각 물음에 답하시오. 단, 한국전력측의 전원 용량은 500,000 [kVA]이고, 선로손실 등 제시되지 않은 조건은 무/시하기로 한다.
⑵ 기기-A의 명칭과 기능을 설명하시오.
⑵ 명칭 : 중성점 접지 저항기
기능 : 지락 사고시 지락전류 억제 및 건전상 전위상승 억제
☞ 변압기 Y-△ 결선의 장점
① 1차가 △결선으로 제3고조파 장애가 적고 기전력의 파형이 왜곡되지 않음
② 2차측 Y결선 중성점 접지 가능
③ 2차측 상전압은 선간전압의 1/√3이므로 절연 용이
변압기 Y-△ 결선의 장점
① 1, 2차 선간전압 사이에 30º 위상차 발생
② 1상에 고장이 생기면 전원 공급 불가능
③ 중성점 접지로 유도 장 초래
2. 계기용 변압기 1차측 및 2차측에 퓨즈를 부착하는지 여부를 밝히고, 퓨즈를 부착하는 경우에 그 이유를 간단히 설명하시오.
① 퓨즈를 부착하는지 여부 : 부착
② 퓨즈를 부착하는 이유 : 계기용 변압기 및 부하측 고장 발생시 퓨즈가 차단되어 사고의 확대를 방지
☞ 계기용 변압기(PT) 및 부하측에 고장 발생시 이를 고압 회로로부터 분리하여 사고의 확대를 막기 위하여 PT 전단에 COS(컷아웃스위치) 또는 PF(전력퓨즈)를 설치합니다.
6. 다음과 같은 저항을 측정하는 방법이나 측정계기를 쓰시오.
⑴ 굵은 나전선의 저항
⑵ 수천옴의 가는 전선의 저항
⑶ 전해액의 저항
⑷ 옥내 전등선의 절연저항
⑴ 캘빈더블 브리지
⑵ 휘이스톤 브리지
⑶ 콜라우시 브리지
⑷ 메거
☞ 저항 측정법 <암기공식>
⑴ 굵은 나전선의 저항 : 캘빈더블 브리지
* 굵은 ➙ 더블(캘빈더블)
⑵ 수천옴의 가는 전선의 저항 : 휘이스톤 브리지
* 가는 ➙ 가늘어서 휘어지는(휘이스톤)
⑶ 전해액의 저항 : 콜라우시 브리지
* 전해액 ➙ 콜라색(콜라우시) 전해액
⑷ 옥내 전등선의 절연저항 : 메거
* 집안(옥내)에서 먹어(메거)라
8. 도면과 같이 345 [kV] 변전소의 단선도와 변전소에 사용되는 주요 재원을 이용하여 다음 각 물음에 답하시오.
⑴ 도면의 345 [kV] 측 모선방식은 어떤 모선방식인가?
⑵ 도면에서 ①번 기기의 설치 목적은 무엇인가?
⑸ 도면의 ③번 차단기의 설치 목적을 설명하시오.
⑹ 도면의 주변압기 1 Bank(단상×3대)를 증설하여 병렬운전시키려고 한다. 이때 병렬운전 조건 4가지를 쓰시오.
⑴ 2중 모선방식
⑵ 페란티 현상 방지
⑸ 모선 절체(무정전으로 점검하기 위해)
⑹ ① 극성이 일치할 것
② 정격전압(권수비)이 같을 것
③ %임피던스 강하가 같을 것
④ 내부 저항과 누설 리액턴스 비가 같을 것
☞ ⑴ 2중 모선방식 : 무정전으로 모선 점검이 가능하여 전원 공급의 신뢰도가 높다
⑵ 페란티 현상 : 송전 선로에서 부하가 매우 작은 경우, 송전단 전압보다 수전단 전압이 높아지는 현상
* 페란티 현상 방지대책 : 분로리액터(sh.R; Shunt Reactor) 설치
⑹ 변압기 병렬운전 조건
| 병렬운전 조건 | 조건이 맞지 않을 경우 |
| - 극성이 일치할 것 | 큰 순환 전류가 흘러 권선이 소손 |
| - 정격전압(권수비)이 같을 것 | 순환 전류가 흘러 권선이 가열 |
| - %임피던스 강하가 같을 것 | 부하의 분담이 용량의 비가 되지 않아 부하의 분담이 균형을 이룰 수 없다 |
| - 내부 저항과 누설 리액턴스의 비가 같을 것 | 각 변압기의 전류간에 위상차가 생겨 동손이 증가 |
※ 뱅크(Bank) : 전로에 접속된 변압기 또는 콘덴서의 결선상 단위
※ 병렬운전 조건 <암기공식> : 병렬운전을 하니 걱(극)정 없네(임내)
10. 그림과 같이 3상 농형유도전동기 4대가 있다. 이에 대한 MCC반을 구성하려고 할 때 다음 각 물음에 답하시오.
⑴ MCC(Motor Control Center)의 기기 구성에 대한 대표적인 장치를 3가지만 쓰시오.
⑵ 전동기 기동방식을 기기의 수명과 경제적인 면을 고려한다면 어떤 방식이 적합한가?
⑶ 콘덴서 설치시 제5고조파를 제거하려고 한다. 그 대책에 대해 설명하시오.
⑷ 차단기는 보호계전기의 4가지 요소에 의해 동작되도록 하는 데 그 4가지 요소를 쓰시오.
⑴ ① 기동장치, ② 차단장치, ③ 제어 및 보호장치
⑵ 기동 보상 기법
⑶ 직렬 리액터 설치
⑷ ① 단일 전압 요소, ② 단일 전류 요소, ③ 전압 전류 요소, ④ 2전류 요소
☞ ⑴ MCC(Motor Control Center) 구성 장치 3가지 <암기공식>
※ MBC 방송국에 기차사고를 제보하다.
⑵ 기동보상기법 : 기동시에는 전동기에 대한 인가전압을 3상 단권변압기로 감압하여 공급함으로써 기동전류를 억제하고, 기동 완료 후 전전압을 전동기에 인가하는 방식
⑶ 직렬 리액터(SR; Series Reactor) : 제5고조파 제거
* 이론상 : 제5고조파 공진조건에 의해 콘덴서 용량의 4[%]로 산출
* 실제 : 2[%]의 여유를 고려하여 콘덴서 용량의 6[%]를 적용
12. 인텔리전트 빌딩(Intelligent building)은 빌딩 자동화시스템, 사무자동화시스템, 정보통신시스템, 건축환경을 총망라한 건설과 유지관리의 경제성을 추구하는 빌딩이라 할 수 있다. 이러한 빌딩의 전산시스템을 유지하기 위하여 비상전원으로 사용하고 있는 UPS에 대해서 다음 각 물음에 답하시오.
⑴ UPS를 우리말로 하면 어떤 것을 뜻하는가?
⑵ UPS에서 AC → DC부와 DC → AC부로 변환하는 부분의 명칭을 각각 무엇이라 부르는가?
⑶ UPS가 동작되면 전력공급을 위한 축전지가 필요한데 그때의 축전지 용량을 구하는 공식을 쓰시오. 단, 사용 기호에 대한 의미도 설명하도록 하시오.
⑴ 무정전 전원 공급장치
⑵ ① AC → DC부 : 컨버터, ② DC → AC부 : 인버터
⑶ <해설 참조>
☞ ⑴ UPS(Uninterruptible Power Supply) : 무정전 전원 공급장치
⑵ UPS 구성도
⑶ 축전지 용량을 구하는 공식
C : 축전지의 용량[Ah]
L : 보수율(경년 용량저하율)
K : 용량환산시간[h]
I : 방전 전류[A]
13. 조명 설비에 대한 다음 각 물음에 답하시오.
⑴ 배선 도면에 <아래참조> 으로 표현되어 있다. 이것의 의미를 쓰시오.
⑵ 비상용 조명을 건축기준법에 따른 형광등으로 시설하려고 할 때 이것을 일반적인 경우의 그림기호로 표현하시오.
⑴
⑴ 400 [W] 수은등
⑵ <해설 참조>
☞ ⑴ HID등의 종류를 표시하는 경우 용량과 함께 표시
① H400 : 400 [W] 수은등
② M400 : 400 [W] 메탈헬라이드등
③ N400 : 400 [W] 나트륨
⑵ 비상용 조명을 형광등으로 시설할 때 그림기호
이상으로 2001년도 제1회 전기기사 실기시험 단답형 문제풀이 및 해설에 대한 포스팅을 마치겠습니다.
전기기사 실기 학습에 많은 도움이 되시길 바랍니다.
감사합니다.
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