본문 바로가기

자격증/전기기사

선로 정수 특성 및 코로나 현상

선로 정수 특성

 

1. 송전 선로를 건설하게 되면 필수적으로 발생할 수 밖에 없는 회로의 정수를 말한다. 

2. R, L, C, G 4가지 정수가 존재한다. 주로 G값은 매우 작아 무시하는게 일반적이다.

 

 

 

1) 저항 R [Ω]

송전선로에서 C, G는 거의 미소량, R < X 

 

 

 

 

2) 인덕턴스 L [H]

 

전선에 전류가 흐르면 자속이 발생한다. 이로 인해 인덕턴스가 전선에서 하나의 정수로 존재한다. 

 

 

 

3) 정전용량 C [F]

 

전선과 전선 간에는 적당한 간격과 단면적이 있고 그 사이에 공기의 유전율도 존재하므로 C가 존재한다.

※ D : 전선 간의 이격 거리 [m],  r : 전선의 반지름 [m]

 

 


등가 선간 거리 (De)

 

3상 선로에서 실제 전선과 전간 간의 이격 거리가 서로 달라 정삼각형 배열로 등가 변환하여 선간 거리를 동일하게 환산

 

 


복도체 (다도체)

 

 1. 단도체 : 1상의 전선이 도체 1개로 이루어진 도체

 2. 복도체 : 단도체가 적당한 간격을 두고 2가닥으로 이루어진 전선

 3. 다도체 : 단도체의 개수가 적당한 3가닥 이상의 전선

 

용도 : 코로나 방지용으로 사용된다. 

 154k : 복도체

 345k : 4도체

 765k : 6도체

 

복도체의 등가 반지름

 


다도체에서의 인덕턴스 및 정전용량

( n : 다도체를 구성하는 소도체의 갯수)

 

복도체의 특징

 

1. 인덕턴스 L은 단도체에 비해 감소한다.

2. 정전용량 C는 단도체에 비해 증가한다. 

3. 전선이 단도체에 비해 굵어지므로 코로나 발생 임계전압이 높아져 코로나가 방지된다.

4. 인덕턴스 감소에 따른 리액턴스[X]가 감소하여 송전용량이 증가한다.

5. 페란티 현상이 발생할 우려가 있다.

6. 소도체 간 흡입력으로 인해 도체 충돌의 우려가 있다. 

   → 스페이서(Spacer) : 복도체에서 발생하는 흡인력의 의한 충돌 방지

 

 


 

 

전선로 1선당 충전전류 [A]

 

 

3상 송전 선로에 충전되는 충전용량 [VA]

 

→ 선로가 가설되면 그 선로에서 발생하는 C가 정확히 얼마인지 알아야 그 선로에 흐르는 충전전류 Ic를 알 수 있다.

→ 충전전류를 이용하여 선로 전체의 충전용량 Qc [kVA]를 구할 수 있다. 

→ 보통 장거리 송전 선로에서 페란티 현상을 방지하기 위한 분로리액터(Sh.R)의 용량을 알 수 있다.

 

 


코로나(Corona)

 

송전 선로에 일정 이상의 계통전압이 가해졌을 때, 전선 주변의 공기 절연이 부분적으로 파괴되어 빛과 소리를 내며 방전하는 현상이다. 

 

 

파열극한전위경도

전선 표면에서 1[cm] 간격에서 공기의 절연이 파괴되기 시작하는 전압

직류 : 30kV/cm

교류 : 21kV/cm (실효값)

 

 

코로나 임계 전압 : Eo [kV]

코로나가 방전을 시작하는 개시전압

 

 

코로나 방전에 의한 영향

 

 1. 코로나 전력 손실 발생

 2. 고조파 발생

 3. 코로나 전파 장해로 유도 현상 발생

 4. 소호리액터 접지의 소호 능력 저하

 5. 전선 애자 부식으로 전선 수명 단축

 

 

방지대책

 

 1. 굵은 전선 사용 [d]

 2. 복도체 사용 [r]

 3. 전선 표면을 매끄럽게 유지 및 관리 [mo]

 4. 가선 금구의 개선 [mo]

 

 


연가

 

3상 송전 선로에서 대지로부터 각 상의 높이가 각각 다르고, 전선 상호 간의 선간 거리가 같지 않으면 각 상의 임피던스와 정전용량 등의 불평형이 발생한다. 이때 선로의 총 길이를 3등분하여 위치를 변경한다.

d에 의해 C가 계속 변하므로 위치를 바꿔준다. 

 

→ 선로 정수 평형

→ 수전단 전압 파형의 일그러짐 방지

→ 인접 통신선의 유도 장해 방지

→ 소호 리액터 접지에서 직렬공진의 방지

 

'자격증 > 전기기사' 카테고리의 다른 글

중성점 접지방식과 유도 장해  (0) 2021.11.13
송전 특성  (0) 2021.11.13
안정도 및 고장 계산  (0) 2021.11.13
배전선로  (0) 2021.11.08
전력용 개폐장치  (0) 2021.11.08