전기산업기사 전력공학 기출변형문제 50제

전기산업기사 전력공학 과목 문항입니다. 각 문항의 정답과 해설이 바로 아래에 함께 있습니다.

1. 1가공전선의 지지점 간 처짐 정도를 나타내는 용어는? 기본
   1. 연가
   2. 코로나
   3. 전선의 도약
   4. 이도(弛度, sag)

   정답 4번 · 이도(弛度, sag)

   해설 이도는 전선이 지지점 사이에서 자체 무게로 아래로 처지는 정도를 말하며, 이도가 너무 크거나 작으면 문제가 생긴다.

2. 2전선 주위의 전위구배가 임계값을 넘어 공기의 절연이 부분적으로 파괴되는 현상은? 기본
   1. 코로나 현상
   2. 페란티 현상
   3. 표피효과
   4. 근접효과

   정답 1번 · 코로나 현상

   해설 코로나 현상은 전선 표면의 전위구배가 커져 주위 공기가 부분 절연파괴를 일으키며 빛과 소리, 손실을 발생시키는 현상이다.

3. 33상 송전선을 일정 구간마다 위치를 서로 바꾸어 배열하는 것을 무엇이라 하는가? 기본
   1. 이도
   2. 연가
   3. 코로나
   4. 전선의 진동

   정답 2번 · 연가

   해설 연가는 각 상의 선로 임피던스를 균등화하여 유도장해와 통신선 유도전압을 줄이기 위해 전선의 배치를 일정 구간마다 바꾸는 것이다.

4. 4수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상은? 기본
   1. 코로나 현상
   2. 표피효과
   3. 페란티 현상
   4. 근접효과

   정답 3번 · 페란티 현상

   해설 페란티 현상은 경부하시 선로의 정전용량 성분에 의한 진상전류의 영향으로 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상이다.

5. 5전선에 흐르는 전류의 주파수가 높을수록 전류가 전선 표면 쪽으로 몰리는 현상은? 기본
   1. 근접효과
   2. 코로나 현상
   3. 페란티 현상
   4. 표피효과

   정답 4번 · 표피효과

   해설 표피효과는 주파수가 높을수록 전류밀도가 도체 표면에 집중되는 현상으로, 실효저항을 증가시킨다.

6. 6전력계통에서 뒤진 역률을 개선하기 위해 부하와 병렬로 설치하는 설비는? 기본
   1. 전력용 콘덴서
   2. 직렬 리액터
   3. 한류리액터
   4. 분로리액터

   정답 1번 · 전력용 콘덴서

   해설 전력용 콘덴서를 부하와 병렬로 설치하면 진상 무효전력을 공급하여 뒤진 역률을 개선할 수 있다.

7. 7전력용 콘덴서에 직렬로 연결하여 제5고조파 등을 억제하는 설비는? 기본
   1. 분로 리액터
   2. 직렬 리액터
   3. 한류 리액터
   4. 소호 리액터

   정답 2번 · 직렬 리액터

   해설 직렬 리액터는 콘덴서와 직렬로 연결되어 고조파를 억제하고 콘덴서 투입 시 돌입전류를 완화한다.

8. 8송전선로에서 1선 지락사고 시 지락전류를 억제하기 위해 중성점에 설치하는 것은? 기본
   1. 직렬 리액터
   2. 분로 리액터
   3. 소호 리액터
   4. 한류 리액터

   정답 3번 · 소호 리액터

   해설 소호 리액터 접지방식은 1선 지락 시 지락전류를 소호리액터의 병렬공진 작용으로 억제하여 아크를 자연 소멸시킨다.

9. 9단락사고 시 단락전류를 제한하기 위해 직렬로 설치하는 리액터는? 기본
   1. 직렬 리액터
   2. 분로 리액터
   3. 소호 리액터
   4. 한류 리액터

   정답 4번 · 한류 리액터

   해설 한류 리액터는 회로에 직렬로 삽입되어 단락사고 발생 시 단락전류의 크기를 제한하는 역할을 한다.

10. 10전력계통의 절연설계 시 기준이 되는 것으로, 뇌서지 등에 대한 절연강도를 나타내는 용어는? 기본
    1. 기준충격절연강도(BIL)
    2. 단락용량
    3. 전압변동률
    4. 역률

    정답 1번 · 기준충격절연강도(BIL)

    해설 BIL(Basic Insulation Level)은 낙뢰 등 이상전압에 대한 전력설비의 절연강도를 나타내는 기준값이다.

11. 11이상전압이 유입되었을 때 방전에 의해 전압을 낮추어 전력설비를 보호하는 장치는? 기본
    1. 차단기
    2. 피뢰기
    3. 단로기
    4. 변류기

    정답 2번 · 피뢰기

    해설 피뢰기는 뇌서지 등 이상전압이 침입할 때 대지로 방전시켜 기기를 절연파괴로부터 보호하는 장치이다.

12. 12부하전류를 차단할 수 없고 무전류 상태에서만 회로를 개폐할 수 있는 기기는? 기본
    1. 차단기
    2. 피뢰기
    3. 단로기
    4. 전력퓨즈

    정답 3번 · 단로기

    해설 단로기(DS)는 부하전류를 차단하는 능력이 없어 반드시 무부하 상태에서 개폐해야 한다.

13. 13고압 회로의 큰 전류를 낮은 전류로 변환하여 계측기나 보호계전기에 공급하는 기기는? 기본
    1. 변압기(PT)
    2. 단로기
    3. 피뢰기
    4. 변류기(CT)

    정답 4번 · 변류기(CT)

    해설 변류기(CT)는 1차의 큰 전류를 일정 비율로 낮추어 2차측 계측기·보호계전기에 안전하게 공급한다.

14. 14고전압을 낮은 전압으로 변환하여 계측기나 보호계전기에 공급하는 기기는? 기본
    1. 계기용변압기(PT)
    2. 변류기(CT)
    3. 단로기
    4. 전력퓨즈

    정답 1번 · 계기용변압기(PT)

    해설 계기용변압기(PT)는 고전압을 일정 비율로 낮추어 전압계·보호계전기 등에 공급한다.

15. 15동기발전기를 무효전력 조정 목적으로 무부하 상태로 계통에 접속해 운전하는 방식은? 기본
    1. 직렬 리액터
    2. 동기조상기
    3. 분로 리액터
    4. 전력용 콘덴서

    정답 2번 · 동기조상기

    해설 동기조상기는 무여자로 운전하면 리액터처럼, 과여자로 운전하면 콘덴서처럼 작용하여 계통의 무효전력과 전압을 조정한다.

16. 16전선의 굵기를 결정할 때 경제적인 전선 단면적을 구하는 법칙은? 기본
    1. 옴의 법칙
    2. 키르히호프의 법칙
    3. 켈빈의 법칙
    4. 가우스의 법칙

    정답 3번 · 켈빈의 법칙

    해설 켈빈의 법칙은 전선의 건설비(전선비)와 전력손실비가 같아지는 지점에서 가장 경제적인 전선 단면적이 결정된다는 법칙이다.

17. 17송전선로의 특성을 표현할 때 사용하는 4단자 정수 중 무부하 시 송전단·수전단 전압의 비를 나타내는 것은? 기본
    1. B(임피던스 정수)
    2. C(어드미턴스 정수)
    3. D(전류비 정수)
    4. A(전압비 정수)

    정답 4번 · A(전압비 정수)

    해설 4단자 정수 A는 수전단이 개방(무부하)일 때 송전단과 수전단 전압의 비를 나타낸다.

18. 183상 단락사고 계산 등에서 사용하는, 정격전류에 대한 임피던스의 비를 %로 나타낸 것은? 기본
    1. %임피던스
    2. 역률
    3. 전압변동률
    4. 수전율

    정답 1번 · %임피던스

    해설 %임피던스는 기준전류가 흐를 때 발생하는 전압降을 정격전압에 대한 비율(%)로 나타낸 것으로 단락전류 계산에 사용된다.

19. 19변전소에서 두 대의 변압기를 병렬운전하기 위한 조건에 해당하지 않는 것은 무엇인지 고르기 위해, 먼저 병렬운전 조건에 포함되는 것은? 기본
    1. 용량이 반드시 같아야 한다
    2. 극성이 같아야 한다
    3. 냉각방식이 같아야 한다
    4. 제조사가 같아야 한다

    정답 2번 · 극성이 같아야 한다

    해설 변압기 병렬운전 조건은 극성·정격전압(변압비)·%임피던스·상회전방향이 같아야 하며, 용량·냉각방식·제조사가 같을 필요는 없다.

20. 20송전선로에서 전력을 보내는 쪽을 무엇이라 하는가? 기본
    1. 수전단
    2. 변전단
    3. 송전단
    4. 배전단

    정답 3번 · 송전단

    해설 전력을 보내는 쪽을 송전단, 전력을 받는 쪽을 수전단이라 한다.

21. 21송전전력과 역률을 일정하게 유지한 채 송전전압만 2배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I∝1/V) 기본
    1. 4배
    2. 1/2배
    3. 1/8배
    4. 1/4배

    정답 4번 · 1/4배

    해설 전력이 일정할 때 전류는 전압에 반비례(I∝1/V)하므로 전력손실 Pl=I²R은 전압의 제곱에 반비례하여 1/4배가 된다.

22. 22송전전력과 역률을 일정하게 유지한 채 송전전압만 2배로 승압하면, 선로에 흐르는 전류은 원래의 몇 배가 되는가? (I=P/(√3VcosΘ)) 기본
    1. 1/2배
    2. 2배
    3. 1배
    4. 1/4배

    정답 1번 · 1/2배

    해설 전력이 일정할 때 전류는 전압에 반비례하므로 전압을 2배로 하면 전류는 1/2배가 된다.

23. 23송전전력과 역률을 일정하게 유지한 채 송전전압만 3배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I∝1/V) 기본
    1. 9배
    2. 1/9배
    3. 2/9배
    4. 1/18배

    정답 2번 · 1/9배

    해설 전력이 일정할 때 전류는 전압에 반비례(I∝1/V)하므로 전력손실 Pl=I²R은 전압의 제곱에 반비례하여 1/9배가 된다.

24. 24송전전력과 역률을 일정하게 유지한 채 송전전압만 3배로 승압하면, 선로에 흐르는 전류은 원래의 몇 배가 되는가? (I=P/(√3VcosΘ)) 기본
    1. 3배
    2. 2/3배
    3. 1/3배
    4. 1/6배

    정답 3번 · 1/3배

    해설 전력이 일정할 때 전류는 전압에 반비례하므로 전압을 3배로 하면 전류는 1/3배가 된다.

25. 25송전전력과 역률을 일정하게 유지한 채 송전전압만 4배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I∝1/V) 기본
    1. 16배
    2. 1/8배
    3. 1/32배
    4. 1/16배

    정답 4번 · 1/16배

    해설 전력이 일정할 때 전류는 전압에 반비례(I∝1/V)하므로 전력손실 Pl=I²R은 전압의 제곱에 반비례하여 1/16배가 된다.

26. 26전력용 콘덴서에 의한 역률 개선의 효과에 대한 설명으로 틀린 것은? 심화
    1. 무효전력이 감소한다
    2. 피상전력이 감소한다
    3. 선로의 전력손실이 감소한다
    4. 유효전력이 감소한다

    정답 4번 · 유효전력이 감소한다

    해설 역률을 개선해도 부하가 필요로 하는 유효전력(P)은 변하지 않는다. 무효전력과 피상전력이 줄어들고, 그 결과 선로 전류가 줄어 전력손실도 감소한다.

27. 27변압기 병렬운전 조건으로 옳지 않은 것은? 심화
    1. 두 변압기의 용량이 반드시 같아야 한다
    2. 극성이 같아야 한다
    3. 정격전압(권수비)이 같아야 한다
    4. %임피던스가 같아야 한다

    정답 1번 · 두 변압기의 용량이 반드시 같아야 한다

    해설 병렬운전 시 용량이 서로 달라도 되며(용량비에 따라 부하가 분담), 극성·권수비·%임피던스·상회전방향은 반드시 같아야 한다.

28. 28중성점 접지방식 중 지락전류가 가장 작은 방식은? 심화
    1. 직접 접지방식
    2. 소호 리액터 접지방식
    3. 저항 접지방식
    4. 비접지 방식(장거리 선로 제외)

    정답 2번 · 소호 리액터 접지방식

    해설 소호 리액터 접지방식은 리액터의 병렬공진 작용으로 지락전류를 최소화하여 아크를 자연 소멸시키는 특징이 있다.

29. 29중성점 직접접지방식의 특징으로 옳지 않은 것은? 심화
    1. 지락전류가 커서 보호계전기 동작이 확실하다
    2. 전위 상승이 작아 절연레벨을 낮출 수 있다
    3. 지락전류가 작아 보호계전기 동작이 늦다
    4. 통신선 유도장해가 크다

    정답 3번 · 지락전류가 작아 보호계전기 동작이 늦다

    해설 직접접지방식은 지락전류가 커서 오히려 보호계전기 동작이 신속·확실한 장점이 있다. "지락전류가 작다"는 설명은 직접접지의 특징과 반대이다.

30. 30뒤진 역률 0.8(cosθ1)인 부하 800kW의 역률을 1.0으로 개선하는 데 필요한 전력용 콘덴서의 용량은? 심화
    1. 400kVar
    2. 800kVar
    3. 1000kVar
    4. 600kVar

    정답 4번 · 600kVar

    해설 Qc=P(tanθ1-tanθ2). cosθ1=0.8이면 tanθ1=0.75, cosθ2=1.0이면 tanθ2=0. Qc=800×(0.75-0)=600kVar이다.

31. 31뒤진 역률 0.6(cosθ1)인 부하 300kW의 역률을 1.0으로 개선하는 데 필요한 전력용 콘덴서의 용량은? 심화
    1. 400kVar
    2. 300kVar
    3. 500kVar
    4. 180kVar

    정답 1번 · 400kVar

    해설 cosθ1=0.6이면 tanθ1=4/3. Qc=P×tanθ1=300×4/3=400kVar이다.

32. 32뒤진 역률 0.6(cosθ1)인 부하 120kW의 역률을 0.8(cosθ2)로 개선하는 데 필요한 콘덴서 용량은? 심화
    1. 160kVar
    2. 70kVar
    3. 90kVar
    4. 30kVar

    정답 2번 · 70kVar

    해설 tanθ1=4/3, tanθ2=3/4. Qc=P(tanθ1-tanθ2)=120×(4/3-3/4)=120×7/12=70kVar이다.

33. 33정격전류 100A, %임피던스 4%인 변압기 회로의 3상 단락전류는? 심화
    1. 400A
    2. 1000A
    3. 2500A
    4. 4000A

    정답 3번 · 2500A

    해설 단락전류 Isc=In×100/%Z=100×100/4=2500A이다.

34. 34정격전류 200A, %임피던스 5%인 변압기 회로의 3상 단락전류는? 심화
    1. 1000A
    2. 2000A
    3. 500A
    4. 4000A

    정답 4번 · 4000A

    해설 Isc=In×100/%Z=200×100/5=4000A이다.

35. 35정격전류 300A, %임피던스 10%인 변압기 회로의 3상 단락전류는? 심화
    1. 3000A
    2. 300A
    3. 30000A
    4. 1500A

    정답 1번 · 3000A

    해설 Isc=In×100/%Z=300×100/10=3000A이다.

36. 36단상 2선식 배전선로에서 전선 한 가닥의 저항이 R[Ω]이고 부하전류가 I[A]일 때 전압降(e)을 나타낸 식은? 심화
    1. e=IR
    2. e=2IR
    3. e=√3IR
    4. e=IR/2

    정답 2번 · e=2IR

    해설 단상 2선식은 왕복선(2가닥)의 저항이 전압降에 관여하므로 e=I×2R=2IR이다.

37. 37단상 2선식 선로에서 부하전류 20A, 전선 한 가닥의 저항 1Ω일 때 선로의 전압降은? 심화
    1. 20V
    2. 10V
    3. 40V
    4. 80V

    정답 3번 · 40V

    해설 e=2IR=2×20×1=40V이다.

38. 38단상 2선식 선로에서 부하전류 15A, 전선 한 가닥의 저항 0.4Ω일 때 선로의 전압降은? 심화
    1. 6V
    2. 24V
    3. 30V
    4. 12V

    정답 4번 · 12V

    해설 e=2IR=2×15×0.4=12V이다.

39. 39송전전압을 2배로 승압하고 송전전력을 동일하게 유지할 경우, 선로의 전력손실은 처음의 몇 배가 되는가? 심화
    1. 1/4배
    2. 1/2배
    3. 2배
    4. 4배

    정답 1번 · 1/4배

    해설 전력손실 Pl=I²R이고 전력 P=VI cosθ가 일정할 때 I∝1/V이므로 Pl∝1/V². V가 2배가 되면 손실은 1/4배가 된다.

40. 40송전전압을 3배로 승압하고 송전전력을 동일하게 유지할 경우, 전선의 전압降은 처음의 몇 배가 되는가? 심화
    1. 1/9배
    2. 1/3배
    3. 3배
    4. 9배

    정답 2번 · 1/3배

    해설 전압降 e∝IR이고 I∝1/V이므로 e도 V에 반비례하여 1/3배가 된다(전력손실은 1/9배로 별개).

41. 41송전선로의 코로나 임계전압을 높이는 방법으로 옳지 않은 것은? 심화
    1. 전선의 지름을 크게 한다
    2. 복도체를 사용한다
    3. 전선의 지름을 작게 한다
    4. 기압이 낮은 지역을 피한다

    정답 3번 · 전선의 지름을 작게 한다

    해설 전선의 지름을 크게 할수록 코로나 임계전압이 높아져 코로나가 억제된다. 지름을 작게 하면 오히려 코로나가 잘 발생한다.

42. 42전력계통에서 발생하는 이상전압의 파고값을 표준충격파형(1.2×50μs)으로 나타내는 근거는? 심화
    1. 상용주파 정현파와 동일하기 때문
    2. 단락전류 계산의 편의를 위함
    3. 역률 계산을 표준화하기 위함
    4. 뇌서지 등 이상전압에 대한 절연설계 기준을 통일하기 위함

    정답 4번 · 뇌서지 등 이상전압에 대한 절연설계 기준을 통일하기 위함

    해설 표준충격파형은 실제 뇌서지의 파형을 대표하도록 규정한 것으로, 각 전력설비의 절연강도(BIL)를 동일한 기준으로 비교·설계하기 위해 사용된다.

43. 43연가를 실시하는 주된 목적은? 심화
    1. 각 상의 선로 임피던스를 균등화하여 유도장해를 줄이기 위함
    2. 코로나를 억제하기 위함
    3. 전선의 이도를 줄이기 위함
    4. 전선의 진동을 방지하기 위함

    정답 1번 · 각 상의 선로 임피던스를 균등화하여 유도장해를 줄이기 위함

    해설 연가는 3상 선로의 각 상 배치를 구간마다 순환시켜 상별 임피던스 불균등으로 인한 통신선 유도장해 등을 줄이는 것이 목적이다.

44. 44수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 페란티 현상이 주로 나타나는 조건은? 심화
    1. 단거리 선로에 중부하로 운전할 때
    2. 장거리 송전선로에 경부하 또는 무부하로 운전할 때
    3. 역률이 뒤진 대용량 부하가 연결될 때
    4. 변압기가 과부하로 운전될 때

    정답 2번 · 장거리 송전선로에 경부하 또는 무부하로 운전할 때

    해설 페란티 현상은 선로의 정전용량이 커지는 장거리 선로에서 경부하·무부하 시 진상전류의 영향이 두드러져 나타난다.

45. 45동기조상기를 과여자로 운전할 때의 작용은? 심화
    1. 리액터와 같이 지상 무효전력을 흡수한다
    2. 변압기와 같이 전압을 변성한다
    3. 전력용 콘덴서와 같이 진상 무효전력을 공급한다
    4. 피뢰기와 같이 이상전압을 방전한다

    정답 3번 · 전력용 콘덴서와 같이 진상 무효전력을 공급한다

    해설 동기조상기를 과여자로 운전하면 콘덴서처럼 진상 무효전력을 계통에 공급하여 역률과 전압을 개선한다.

46. 46역률은 일정하고, 송전전력을 2배로 늘리면서 송전전압을 2배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I=P/(√3VcosΘ)) 심화
    1. 2배
    2. 1/2배
    3. 3배
    4. 1배

    정답 4번 · 1배

    해설 전류 I∝P/V이므로 전류는 2/2배가 되고, 손실 Pl=I²R은 (2/2)²=4/4배가 된다.

47. 47역률은 일정하고, 송전전력을 3배로 늘리면서 송전전압을 2배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I=P/(√3VcosΘ)) 심화
    1. 9/4배
    2. 4/9배
    3. 9/2배
    4. 9/8배

    정답 1번 · 9/4배

    해설 전류 I∝P/V이므로 전류는 3/2배가 되고, 손실 Pl=I²R은 (3/2)²=9/4배가 된다.

48. 48역률은 일정하고, 송전전력을 2배로 늘리면서 송전전압을 3배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I=P/(√3VcosΘ)) 심화
    1. 9/4배
    2. 4/9배
    3. 8/9배
    4. 2/9배

    정답 2번 · 4/9배

    해설 전류 I∝P/V이므로 전류는 2/3배가 되고, 손실 Pl=I²R은 (2/3)²=4/9배가 된다.

49. 49역률은 일정하고, 송전전력을 4배로 늘리면서 송전전압을 2배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I=P/(√3VcosΘ)) 심화
    1. 1/4배
    2. 8배
    3. 4배
    4. 2배

    정답 3번 · 4배

    해설 전류 I∝P/V이므로 전류는 4/2배가 되고, 손실 Pl=I²R은 (4/2)²=16/4배가 된다.

50. 50역률은 일정하고, 송전전력을 2배로 늘리면서 송전전압을 4배로 승압하면, 선로의 전력손실은 원래의 몇 배가 되는가? (Pl=I²R, I=P/(√3VcosΘ)) 심화
    1. 4배
    2. 1/2배
    3. 1/8배
    4. 1/4배

    정답 4번 · 1/4배

    해설 전류 I∝P/V이므로 전류는 2/4배가 되고, 손실 Pl=I²R은 (2/4)²=4/16배가 된다.