전기기사 9강

전력공학의 마지막 강은 발전에서 배전까지의 흐름과 보호계전기, 배전 계산(수용률·부하율·부등률)이다.

전기는 발전소 → 변전소 → 송전선로 → 배전을 거쳐 수용가에 도달한다.

이 강의 목표는 다음과 같다.

• 전력 계통의 흐름을 이해한다.
• 주요 보호계전기를 안다.
• 수용률·부하율·부등률을 계산한다.

1. 계통의 흐름과 보호계전기

발전 → 승압(변전) → 송전 → 강압(배전)의 순서다. 사고 시 계전기가 차단기를 동작시킨다.

• OCR: 과전류 계전기(선로 보호).
• OVR/UVR: 과·부족전압 계전기.
• 비율차동(87): 변압기 내부 고장 보호.

2. 배전 지표

• 수용률 = 최대수용전력 / 설비용량 × 100
• 부하율 = 평균전력 / 최대전력 × 100
• 부등률 = 개별 최대전력 합 / 합성 최대전력 (≥1)

3. 지표의 의미

부하율·부등률이 클수록 설비를 알뜰하게 쓰는 좋은 상태다. 수용률은 설비 대비 실제 최대 사용 비율이다.

핵심 공식·용어

• 수용률 = 최대수용전력/설비용량.
• 부하율 = 평균전력/최대전력.
• 부등률 = 개별최대합/합성최대 (≥1).
• 보호: OCR(선로)·비율차동(변압기).

예제

예제) 설비용량 100kW, 최대수용전력 60kW, 평균전력 30kW일 때 수용률과 부하율은?

해설) 수용률 = 60/100 × 100 = 60%. 부하율 = 30/60 × 100 = 50%. 수용률은 설비 대비 최대 사용률, 부하율은 최대 대비 평균 사용률을 나타낸다.

샘플 문제

문) 부등률에 대한 설명으로 옳은 것은?

• (A) 항상 1보다 작다
• (B) 개별 최대전력의 합을 합성 최대전력으로 나눈 값으로 1 이상이다
• (C) 평균전력을 최대전력으로 나눈 값이다
• (D) 설비용량을 최대전력으로 나눈 값이다

정답: (B). 부등률 = 개별 최대전력 합 / 합성 최대전력이며, 최대 수요가 서로 다른 시각에 발생하므로 항상 1 이상이다. 부등률이 클수록 변압기 용량을 줄일 수 있다.

정리

• 발전→변전(승압)→송전→배전(강압)→수용가.
• OCR(선로)·비율차동 87(변압기) 보호.
• 수용률·부하율·부등률로 배전 설비를 평가.
• 부하율·부등률↑ = 설비 이용이 효율적.

다음 강부터 전기기기 — 직류기로 들어간다.