9급 국가직 공무원 전기기기(2019. 4. 6.) 시험일자 : 2019년 4월 6일
1. 그림과 같이 인덕턴스만의 부하로 운전하는 동기 발전기에서 나타나는 전기자 반작용에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 유도 기전력보다 π/2[rad]만큼 앞선 전기자 전류가 흐른다.
- ② 교차 자화 작용을 한다.
- ③ 직축 반작용을 한다.
- ④ 증자 작용을 한다.
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2. 단상 유도 전동기의 기동을 위한 기동 장치에 해당하지 않는 것은?
- ① 세이딩 코일형
- ② 분상 기동형
- ③ 콘덴서 기동형
- ④ Y－Δ 기동형
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3. 단상 변압기의 3상 결선 방식 중, 여자 전류의 3고조파가 순환 전류로 흐를 수 있으므로 기전력이 정현파이고 유도장애가 없으며, 발전소 저전압을 송전 전압으로 승압할 때 주로 사용되는 결선방식은?
- ① Y－Y
- ② Y－Δ
- ③ Δ－Δ
- ④ Δ－Y
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4. 1차측 권수가 1,500인 변압기에서 2차측에 접속한 32 [Ω]의 저항을 1차측으로 환산했을 때 800 [Ω]으로 되었다면, 2차측 권수는?
- ① 100
- ② 150
- ③ 300
- ④ 600
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5. 타여자 직류 전동기의 현재 속도가 1,000 [rpm]이다. 동일한 부하에서 계자 전류, 단자 전압, 전기자 저항을 모두 2배로 증가시키는 경우 전동기의 회전 속도[rpm]는? (단, 계자 전류와 자속은 선형 관계이며, 전기자 반작용 및 브러시 접촉에 의한 전압 강하는 무시한다)
- ① 500
- ② 1,000
- ③ 2,000
- ④ 4,000
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6. 직류 분권 발전기의 정격 전압이 220 [V], 정격 출력이 11 [kW], 계자 전류는 2 [A]이다. 발전기의 유기 기전력[V]은? (단, 전기자 저항은 0.5 [Ω]이고, 전기자 반작용 및 브러시 접촉에 의한 전압 강하는 무시한다)
- ① 174
- ② 194
- ③ 226
- ④ 246
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7. 동기 발전기의 병렬 운전 조건에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
- ① ㄱ, ㄷ
- ② ㄱ, ㄴ, ㄹ
- ③ ㄴ, ㄷ, ㄹ
- ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
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8. 0.5 [Ω]의 전기자 저항을 가지는 직류 분권 전동기가 220 [V] 전원에 연결되어 있다. 이 전동기에서 계자 전류는 고정되어 여자되며, 전부하 시 1,200 [rpm]으로 운전하고 40 [A]의 전기자 전류를 가진다. 전기자 회로에서 1 [Ω]의 전기자 저항을 추가로 접속시켰을 때의 전동기 회전 속도[rpm]는? (단, 부하 토크는 일정한 값으로 유지하고 있고, 전기자 반작용 및 브러시 접촉에 의한 전압 강하는 무시한다)
- ① 800
- ② 960
- ③ 1,400
- ④ 1,500
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9. 풍력 발전기에서 사용되는 영구 자석형 동기 발전기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 증속기어 없이 사용할 수 있다.
- ② 컨버터를 이용하여 유효 전력과 무효 전력을 모두 제어할 수 있다.
- ③ 브러시가 필요하기 때문에 지속적인 유지보수가 필요하다.
- ④ 유도기에 비해 발전효율이 높다.
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10. 정격 200 [V], 5 [kW]인 평복권(외분권) 직류 발전기의 분권 계자 저항이 100 [Ω]이며, 직권 계자 및 전기자 저항이 각각 0.4 [Ω] 및 0.6 [Ω]이다. 이 발전기의 무부하 시 전기자 유기 기전력[V]은? (단, 전기자 반작용 및 브러시 접촉에 의한 전압 강하는 무시한다)
- ① 174
- ② 198
- ③ 202
- ④ 227
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11. 1차 및 2차 정격 전압이 같은 A, B 2대의 단상 변압기가 있다. 그 용량 및 임피던스강하가 A기는 25 [kVA], 4 [%], B기는 20 [kVA], 3 [%]일 때, 이 2대의 변압기를 병렬 운전하는 경우 A, B 변압기의 부하 분담비 SA :SB는?
- ① 15 : 16
- ② 21 : 13
- ③ 5 : 4
- ④ 3 : 4
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12. 정격 출력이 200 [kVA]인 단상 변압기의 철손이 1 [kW], 전부하 동손이 4 [kW]이다. 이 변압기 최대 효율 시의 부하[kVA]는?
- ① 20
- ② 40
- ③ 70
- ④ 100
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13. 단상 반파 위상 제어 정류 회로를 이용하여 200 [V], 60 [Hz]의 교류를 정류하고자 한다. 위상각 0 [rad]에서의 직류 전압의 평균치를 E0라고 할 때, 위상각을 π/3[rad]으로 바꾼다면 직류 전압의 평균치는?
- ①
- ②
- ③
- ④ E0
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14. 200 [V], 10 [kW], 6극, 3상 유도 전동기를 정격 전압으로 기동하면 기동 전류는 정격 전류의 400 [%], 기동 토크는 전부하 토크의 250 [%]이다. 이 전동기의 기동 전류를 정격 전류의 200 [%]로 제한하는 단자 전압[V]은 얼마이며, 이때의 기동 토크는 전부하 토크의 몇 [%]인가? (순서대로 단자 전압[V], 기동 토크[%])
- ① 100, 62.5
- ② 100, 125
- ③ 50, 62.5
- ④ 50, 125
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15. 전력변환 장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① AC-DC 컨버터로 쓰이는 회로는 일반적으로 정류기라고 부르며, 다이오드 정류기를 이용할 경우 전원 전압의 최댓값에 의하여 평균 출력 전압의 크기가 고정된다.
- ② DC-DC 컨버터는 직류 전원을 반도체 소자와 수동 소자들을 이용하여 출력 전압을 변환하는 장치이다.
- ③ DC-AC 컨버터(인버터)는 교류의 크기는 임의로 변환 가능 하지만 그 주파수는 변환할 수 없다.
- ④ 직접적으로 AC를 AC로 변환하는 컨버터는 주파수를 변경할 수 없는 장치도 있지만 주파수 변환이 필요할 경우에는 사이클로 컨버터를 사용한다.
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16. 유도 전동기의 벡터 제어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 대표적 방법으로는 V/f 일정제어가 있다.
- ② d－q변환에 의한 가상의 좌표계에서 제어한다.
- ③ 자속의 순시위치 정보가 필요하다.
- ④ 스칼라 제어에 비하여 응답성이 빠르고, 속도 및 위치 오차가 작다.
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17. 유도 전동기가 정지할 때 2차 1상의 전압이 220 [V]이고, 6극 60 [Hz]인 유도 전동기가 1,080 [rpm]으로 회전할 경우 2차 전압[V]과 슬립 주파수[Hz]는? (순서대로 2차 전압[V], 슬립 주파수[Hz])
- ① 22, 6
- ② 33, 9
- ③ 44, 12
- ④ 66, 18
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18. 동기 발전기에서 단락비가 큰 기계에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
- ① ㄱ, ㄴ, ㄹ
- ② ㄱ, ㄷ, ㅁ
- ③ ㄴ, ㄷ, ㄹ
- ④ ㄷ, ㄹ, ㅁ
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19. 전력용 반도체 소자 중 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① IGBT는 PNPN 층으로 만들어져 있다.
- ② IGBT는 게이트 전류에 의해 제어되는 전류제어형 소자이다.
- ③ IGBT는 전력용 MOSFET와 전력용 BJT의 장점을 가지는 고전압 대전류용 전력용 반도체 소자이다.
- ④ IGBT는 게이트의 턴 온 및 턴 오프 동작을 위해서 정(＋), 부(－) 전압을 인가하는 구동 회로를 사용한다.
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20. 이중 농형 유도 전동기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 기동 토크가 크고 운전 효율이 좋다.
- ② 내부 도체는 외부 도체에 비해 낮은 저항의 도체 바로 구성 된다.
- ③ 기동 시 내부 도체의 리액턴스가 바깥쪽 도체의 리액턴스보다 크다.
- ④ 기동 시 표피효과로 인하여 내부 도체로 전류가 대부분 흐른다.
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