7급 국가직 전기기기 2023년 기출문제

시행 2023-09-23 · 책형 가 · 25문항 · 출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음)

전체 풀기 (시험 모드)원본 PDF 받기 2023 7급 국가직 전과목

동기전동기의 부하가 무부하에서부터 전부하까지 증가하고 있을 때, 전동기의 속도에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 탈조는 발생하지 않는다)

전기기기

①일정하다.
②지속적으로 감소한다.
③지속적으로 증가한다.
④초기에는 일정하다가 특정 부하 이상이 되면 감소한다.

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타여자 직류발전기가 무부하 1,000 [rpm]에서 5 [A]의 여자전류로 100 [V]의 유도기전력이 발생한다. 이 발전기가 무부하 800 [rpm]에서 160 [V]의 유도기전력을 얻기 위한 여자전류[A]는? (단, 철심의 자계포화는 무시한다)

전기기기

①4
②6
③8
④10

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정답 ④ · 해설 보기

직류 직권발전기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

전기기기

①무부하일 때 전압이 확립된다.
②계자저항은 최대한 작게 설계한다.
③계자권선과 전기자권선은 직렬로 연결된다.
④자기여자가 이루어지려면 계자전류의 기자력은 최대한 잔류자속과 같은 방향이어야 한다.

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그림은 권수비가

a = \frac{N _{1}}{N _{2}}

인 변압기의 2차측을 1차측으로 환산한 등가회로이다. 리액턴스

X

에 대한 설명으로 옳은 것은?

전기기기

① $a$ 에 비례한다.
② $a$ 에 반비례한다.
③ $a$ 의 제곱에 비례한다.
④ $a$ 의 제곱에 반비례한다.

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3상 권선형 유도전동기의 최대토크가 10 [Nㆍm]일 때, 회전자 저항이 2배로 커지면 최대토크[Nㆍm]는? (단, 유도전동기의 자화리액턴스는 매우 크다)

전기기기

①5
②10
③15
④20

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전력변환기기에서 사용되는 IGBT의 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

전기기기

①게이트, 컬렉터, 에미터로 이루어진 전력반도체 소자이다.
②턴－온 되었을 때 컬렉터와 에미터 사이에 전류가 양방향으로 흐를 수 있는 소자이다.
③게이트와 에미터 사이의 전압 $V_{GE}$ 에 의하여 턴－온 또는 턴－오프 동작이 이루어지는 전압제어 스위칭 소자이다.
④일반적인 IGBT는 턴－오프되었을 때 컬렉터와 에미터 사이에 $V_{CE} > 0$ [V]가 인가되면 오프 상태를 유지하며 정격 내압까지 전압을 견딜 수 있다.

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3상

1003

[kVA],

3, 000/200

[V] V－V 결선 변압기가 0.8 지상역률로 운전하고 있을 때, 저압 측 유효전류[A]와 무효전류[A]는?

유효전류[A] 무효전류[A]

전기기기

① $300$ $400$
② $3003$ $4003$
③ $400$ $300$
④ $4003$ $3003$

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그림과 같은 유도성 부하를 가지는 전력변환회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 회로는 정상상태이고

L

은 전류 리플을 무시할 정도로 충분히 크다)

전기기기

① $L$ 에 인가되는 전압 $v_{L}$ 의 평균값은 0이다.
②출력전류 $i_{o}$ 의 실횻값은 평균값보다 크다.
③출력전압 $v_{o}$ 의 평균값은 $R$ 의 크기에 상관없이 일정하다.
④출력전압 $v_{o}$ 의 평균값은 입력전압 $v_{s}$ 의 실횻값의 크기에 비례한다.

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3상 동기발전기의 무부하 유도기전력과 부하역률이 일정할 때, 부하전류에 따른 단자전압의 변화에 대한 설명으로 옳은 것은?

전기기기

①지상역률에서 부하전류가 감소하면 단자전압은 변하지 않는다.
②진상역률에서 부하전류가 증가하면 단자전압은 변하지 않는다.
③지상역률에서 부하전류가 증가하면 단자전압은 감소한다.
④진상역률에서 부하전류가 감소하면 단자전압은 증가한다.

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10.

그림은 3상 2여자 방식 BLDC 전동기의 구동회로와 전류변화도이다. 구동회로에서 전류가 ㉠에서 ㉡으로 전환될 때의 위상각

θ

를 전류변화도에서 찾으면?

전기기기

①60 °
②120 °
③180 °
④240 °

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11.

220 [V], 96 [kW], 60 [Hz]인 4극 3상 권선형 유도전동기가 슬립 0.04에서 동작하고 있을 때, 회전자 동손[kW]은? (단, 기계 손실은 무시한다)

전기기기

①2
②4
③5
④10

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12.

단상 50 [kVA], 2,400/240 [V], 60 [Hz] 배전용 변압기의 개방시험 전력은 1,800 [W]이고 단락시험 전력은 3,200 [W]일 때, 전부하 효율[%]은? (단, 변압기는 0.7 지상역률에서 전부하로 동작하며 표류부하손은 무시한다)

전기기기

①72.5
②77.5
③82.5
④87.5

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13.

단자전압의 극성을 반대로 할 때, 회전방향이 반대가 되는 직류전동기는?

전기기기

①타여자 직류전동기
②분권 직류전동기
③직권 직류전동기
④복권 직류전동기

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14.

직류발전기의 전기자 반작용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

전기기기

①전기자 반작용에 의해 자기적 중성점이 회전방향으로 이동한다.
②전기자 반작용에 의해 단자전압의 특성곡선은 비선형적인 형태를 이룬다.
③보극은 계자극면에 위치하고 전기자전류에 비례하여 전기자 반작용을 제거한다.
④전기자 반작용을 제거하기 위해 보극과 보상권선을 동시에 사용할 수 있다.

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15.

그림과 같은 원통형 동기기 등가회로에서, 유도기전력

E_{a}

의 크기가 단자전압

V_{t}

의 크기보다 작고, 유도기전력

E_{a}

의 위상이 단자전압

V_{t}

의 위상보다 앞서고 있을 때의 설명으로 옳지 않은 것은? (단,

I_{a}

는 전기자전류이고,

X_{s}

는 동기리액턴스이다)

전기기기

①발전기로 동작한다.
② $I_{a}$ 의 위상이 $V_{t}$ 의 위상보다 뒤진다.
③단자에서 발생하는 무효전력이 0보다 작다.
④ $E_{a}$ 의 위상이 $V_{t}$ 의 위상보다 90 ° 앞설 때 최대전력이 발생한다.

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16.

400 [V], 24 [kW], 60 [Hz], 3상 Y결선 동기전동기의 효율이 75 [%]이고 역률이 0.8일 때, 이 동기전동기의 부하전류[A]는?

전기기기

① $80$
② $100$
③ $\frac{80}{3}$
④ $\frac{100}{3}$

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17.

변압기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

전기기기

①스코트 결선 변압기의 이용률은 57.7 [%]이다.
②권선의 저항을 줄이면 전압변동률이 줄어든다.
③ $Δ - Y$ 결선은 결선 자체만으로 $3$ 배의 승압효과가 있고 발전기를 송전계통에 접속하는 승압변압기에 사용된다.
④변압기의 2차측을 단락하고 1차측에 낮은 전압을 가하여 1차 전류를 정격전류와 같도록 조정하였을 때의 1차측 전압을 임피던스 전압이라 한다.

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18.

6.6 [kVA], 6,600/660 [V] 단상변압기 1 턴(turn)당 유도기전력이 10 [V]일 때의 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 변압기는 이상적으로 동작한다)

전기기기

①1차측 권수는 660이다.
②전부하에서 2차측 권선의 전류는 1 [A]이다.
③무부하에서 전원 주파수가 감소하면 철심의 최대자속은 증가한다.
④전압과 자속이 정현파인 경우 유도기전력과 자속의 위상차는 90 °이다.

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19.

2극 3상 고정자를 사용하는 동기전동기와 유도전동기를 220 [V], 60 [Hz]의 전원으로 전부하에서 운전하고 있을 때의 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 유도전동기의 슬립은 0보다 크다)

전기기기

①유도전동기는 항복토크보다 작은 과부하가 걸리면 슬립이 증가한다.
②동기전동기의 고정자에서 발생하는 회전자계 속도는 3,600 [rpm]이다.
③유도전동기의 고정자에서 발생하는 회전자계 속도는 슬립으로 인해 3,600 [rpm]보다 작다.
④동기전동기의 5 고조파 공간기자력은 기본파 성분과 반대방향이며 회전속도는 720 [rpm]이다.

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20.

농형 유도전동기의 회전자 도체를 구리에서 알루미늄으로 교체할 때 발생하는 현상으로 옳은 것은?

전기기기

①기동전류가 증가한다.
②기동토크가 감소한다.
③무부하전류가 증가한다.
④정격속도와 정격효율이 모두 감소한다.

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21.

동기전동기의 동작 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 전동기의 출력은 일정하고, 철심의 자계포화는 무시한다)

전기기기

①계자전류를 조정하여 역률제어가 가능하다.
②계자전류를 증가시키면 전기자의 역기전력이 증가한다.
③계자전류를 과여자로 하면 동기전동기는 용량성 부하로 동작한다.
④역률 1에서 계자전류를 증가시키면 역률은 지상이고 전기자전류는 증가한다.

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22.

100 [V], 8,500 [W] 직류 분권전동기의 전부하 효율이 85 [%]일 때, 전기자전류[A]는? (단, 계자전류는 2 [A]이고 전기자 반작용 및 브러시의 전압강하는 무시한다)

전기기기

①98
②100
③102
④104

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23.

220 [V], 60 [Hz], 3,564 [rpm] 정격의 2극 3상 유도전동기를 인버터를 활용한 일정

V / f

제어법으로 그림과 같이 일정토크 영역에서 운전한다. 인버터의 출력 주파수가 30 [Hz]일 때, 전부하 속도[rpm]는? (단, 고정자 임피던스와 회전자 리액턴스 성분은 무시한다)

전기기기

①1,746
②1,764
③1,773
④1,778

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24.

그림의 전력변환회로에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 회로는 정상상태이며,

i_{L}

은

S

의 스위칭 주기 동안 연속적이다)

전기기기

① $L$ 이 증가하면 출력전압 $v_{o}$ 의 리플은 증가한다.
② $S$ 의 스위칭 주파수가 증가하면 출력전압 $v_{o}$ 의 리플은 증가한다.
③ $D$ 를 통해 흐르는 전류 $i_{D}$ 의 평균값은 출력전류 $i_{o}$ 의 평균값과 같다.
④듀티비가 0.5보다 작은 경우 출력전압 $v_{o}$ 는 입력전압 $V_{i}$ 보다 낮은 특성을 가지는 강압형 컨버터로 동작한다.

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25.

매입형 영구자석 동기전동기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 공극의 길이는 일정하다)

전기기기

① $d$ 축(직축) 전류가 0이면, 릴럭턴스토크를 이용할 수 없다.
②일반적으로 $d$ 축(직축) 인덕턴스가 $q$ 축(횡축) 인덕턴스보다 작다.
③마그네틱토크는 계자자속과 전기자자속 사이의 각도가 45 °일 때 최대이다.
④전기자전류의 기자력이 공극자속에 미치는 영향은 표면부착형 영구자석 동기전동기에 비해 크다.

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