5급 공채 2차

2017년 5급 공채 기술 2차 전력계통공학

문제 5개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (10점)

전력계통의 과전압(overvoltage)에 대하여 다음 사항을 기술하시오. (총 10점)
  1. (1) 과전압의 개념 (3점)
  2. (2) 과전압의 종류와 발생 원인 (4점)
  3. (3) 과전압 해석의 필요성 (3점)

제2문 (10점)

33[kV] 3상 송전계통에서 선로 1선의 저항은 10[Ω], 리액턴스는 18[Ω]이다. 발전기 및 변압기의 용량은 각각 15,000[kVA]이고, %X \,는 각각 30[%] 및 8[%]라고 할 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 발전기 및 변압기의 저항은 무시하고, 모든 기준용량은 15[MVA]로 한다) (총 10점)
  1. (1) 계통의 정격전류 I_{{n}}을 구하시오. (3점)
  2. (2) 선로의 %R 및 %X \,를 구하고, 발전기, 변압기 및 선로를 모두 포함하는 송전계통의 %Z \,를 구하시오. (4점)
  3. (3) 무부하로 운전 중에 수전단 부근에서 3상 단락고장이 발생하였을 경우, 단락 지점을 흐르는 단락전류 I_{{s}}를 구하시오. (3점)

제3문 (10점)

전력계통의 전압안정도(voltage stability)에 대하여 다음 사항을 기술하시오.
(총 10점)
  1. (1) 전압안정도의 악화 원인 (5점)
  2. (2) 전압안정도의 장․단기 향상 방안 (5점)

제4문 (10점)

2대의 발전기를 가진 전력계통에서 계통의 총 부하가 700[MW]이고, 각 발전기의 비용함수가 다음과 같을 때, 각 발전기의 경제부하 배분 출력을 구하시오. (단, 계통에 송전망 손실은 무시하고, 발전기의 출력제한이 없다) (10점)
C_{{1}} ( P_{{G 1}} ) = 900 + 45 P_{{G 1}} + 0.01 P_{{G 1}}^{{2}}
C_{{2}} ( P_{{G 2}} ) = 2500 + 43 P_{{G 2}} + 0.003 P_{{G 2}}^{{2}}

제5문 (10점)

그림과 같은 전력계통에서 다음 물음에 답하시오. (총 10점)
[그림]
V = 1.2 \angle 0 ^{\circ}
j \, 0.2
j \, 0.4
j \, 0.6
I_{{L \, 3}}
I_{{L \, 2}}
I_{{L \, 1}}
④
①
②
③
  1. (1) 모선 ④의 전압원을 전류원으로 변환하여 모선 ④를 제외한 모선 임피던스 행렬 Z_{{bus}}를 구하시오. (3점)
  2. (2) 전압원의 전압이 V = 1.2 \, \angle 0 ^{\circ}이고, 부하전류가 I_{L} 1 = - j \, 0.1, I_{L} 2 = - j \, 0.1, I_{L} 3 = - j \, 0.2일 때, 각 모선의 전압을 구하시오. (단, 주어진 모든 수치는 [pu]값이다) (4점)
  3. (3) 모선 ③에서 테브낭(Thevenin) 등가회로를 그리시오. (3점)