5급 공채 2차

2024년 5급 공채 기술 2차 전력계통공학

문제 4개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (5점)

인덕턴스 1.3[mH/km], 주파수 60[Hz], 길이 10[km]인 단거리 송전선로 부하측 말단에 무효전력 보상을 위한 5[\muF] 커패시터가 각 상에 병렬로 연결되어 있다. 그림을 참조하여 다음 수식을 만족하는 4단자 전송 파라미터 {A}, {B}, {C}, {D} \,를 구하시오. (단, 그림에서 Z \,는 단거리 송전선로의 임피던스, Y \,는 병렬 커패시터의 어드미턴스를 나타내며, 송전선로 리액턴스와 병렬 커패시터의 리액턴스 외에 모든 임피던스는 무시한다) (5점)
\left[ pile {V_{{S}} \\ I_{{S}}} \, \right] = \left[ {matrix {A B \\ C D}} \, \right] \left[ pile {V_{{R}} \\ I_{{R}}} \, \right]

[그림]

제2문 (15점)

그림의 전력계통에서 무부하 송전선로 F 점에서 3상 단락사고가 발생한 경우, 고장전류를 구하시오. (단, G_{{1}}, G_{{2}}는 각각 3상 정격용량 15[MVA], 선간전압 11[kV]의 발전기로서 용량 기준 리액턴스는 30%이다. 변압기는 3상 정격용량 30[MVA], 선간전압 11/66[kV], 용량 기준 리액턴스는 8%이다. 송전선은 리액턴스 0.5[Ω/km], 변압기로부터 고장점까지의 거리는 50[km]이며, 단위법 계산 시 계통의 기준용량은 30[MVA]로 한다) (15점)
[그림]

제3문 (15점)

출력제약이 있는 2기의 발전기로 이루어진 계통에서 각 발전기의 증분운전비의 그래프가 다음과 같을 때, 물음에 답하시오. (총 15점)
[그림]
  1. (1) 총 부하가 900[MW]일 때, 경제급전 시 각 발전기의 출력 P_{1}, P_{2}[MW]를 구하시오. (단, 계통 손실은 없다고 가정하고, 발전기의 출력제약은 100≤P_{1}≤500, 100≤P_{2}≤800이다. 소수점 넷째 자리까지 구하시오) (10점)
  2. (2) 발전기 1의 출력이 0일 때의 운전비용이 시간당 300원, 발전기 2의 출력이 0일 때의 운전비용이 시간당 250원일 때, 1)에서 경제급전 출력 시의 총 운전비용을 구하시오. (5점)

제4문 (15점)

그림과 같은 3상 계통이 있다. 2대의 변압기 T_{1}, T_{2} \, \, 및 선로의 정수는 각각 다음과 같다.
[그림]
○T_{1}: 50[MVA], 22/220[kV], X_{{1}}＝10%
○T_{2}: 40[MVA], 220/11[kV], X_{{2}}＝6%
○Line: 40[MVA], 220[kV], X_{{L i n e}}＝0%

Bus 4에 접속되어 있는 3상 부하의 용량은 100[MVA]이고 정격전압 11[kV]에서 지상역률 0.8로 공급되고 있다. 발전기 측에서 단위 기준용량과 기준전압을 각각 100[MVA]와 22[kV]로 하여, 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
[그림]
  1. (1) X_{{1}} ( pu )를 구하시오. (5점)
  2. (2) R_{{L}} ( pu )를 구하시오. (10점)