송전 특성

 

 

 

송전 선로의 거리에 따른 해석

 

1. 단거리 선로 : R, L 집중 정수 회로

2. 중거리 선로 : R, L, C 집중 정수 회로

3. 장거리 선로 : R, L, C, G 분포 정수 회로

 

---

1) 단거리 선로

 

단거리 송전 선로의 전압 강하식 (단상)

 

 

단거리 송전 선로의 전압 강하식 (3상)

 

 

3상 3선식 송전 선로에서의 주요 공식 정리

 

전압과 전압강하, 전압변동률, 전압강하율, 전력손실의 관계를 알 수 있다. 

 

---

2) 중거리 선로

R, L, C의 직병렬 회로 해석

 

1. 선로의 직렬 임피던스를 이등분하는 방법

 

 

2. 선로의 병렬 임피던스를 이등분하는 방법

 

 

3. 4단자 정수의 물리적 의미

 

 

 

4. 행렬식에 의한 4단자 정수의 산출

 

 

---

조상설비

 

전력계통의 부하 변동에 대해 전압을 일정하게 유지하기 위해 필요한 무효전력을 공급하는 장치

 

1. 전력용 콘덴서

2. 분로 리액터

3. 동기 조상기

  1) 동기 전동기를 무부하 상태에서 운전하는 것

  2) 계통의 전압과 역률을 조정하는 역할을 한다.

 

구분	전력용 콘덴서	분로 리액터	동기 조상기
역할	진상 무효전력	지상 무효전력	진상, 지상 무효전력
조정 특성	단계적 조정	단계적 조정	연속적 조정
전력 손실	적다	적다	크다
가격	싸다	싸다	비싸다
사고 시 전압 유지 능력	적다	적다	크다
유지 보수	쉽다	쉽다	어렵다
시송전 여부	불가능	불가능	가능

 

---

페란티 현상 (Ferranti Effect)

 

장거리 송전 선로에서 심야 경부하 시나 무부하 시에 송전단 전압보다 수전단 전압이 높아지는 현상

 

일반적인 경우에는 송전단의 전압이 수전단의 전압보다 높다. 하지만 선로의 진상전류나 자기 인덕턴스에 의한 기전력 때문에 수전단의 전압 송전단의 전압보다 높아지는 현상이 나타다곤 한다. 대표적으로 무부하 송전선로에 충전전류를 흐르게 할 경우이다. 선로를 설계할 때 지상역률을 보상하기 위해 선로의 설계를 진상으로 하는데 부하를 설치하기 않거나 경부하 운전과 같은 특이한 상황에 페란티 현상이 발생한다.

 

 

 

페란티 현상 방지 대책

 

1. 변전소에 분로 리액터를 설치한다. 

2. 발전소에서 동기 발전기를 부족여자 운전한다. 

3. 동기 조상기는 지상(부족여자) 운전한다.

4. 송전 선로는 지중 전선로보다는 가공 송전 방식을 채택한다. 

 

---

계통 연계

 

각각 별도로 운전되고 있는 전력 계통을 송전선으로 연결하여 하나의 대규모 계통으로 운전하는 것

 

전력 계통 연계 시 장점	전력 계통 연계 시 단점
계통의 전체 설비 용량 절감	계통을 통한 사고의 확대 가능성 높음
경제적인 계통 운용 가능	계통의 리액턴스 감소로 단락전류 증가 (병렬운전)
계통의 공급신뢰도 증가	계통의 설비 투자비 증가
계통 운전의 안정화, 주파수 유지가 용이 (주파수 안정)	전력선 주변의 통신선에 대한 유도 장해 증가

 

계통 상태	영향	조치 사항
부하의 소비 전력 증가	계통 주파수 저하	발전소 출력 증가
부하의 소비 전력 감소	계통 주파수 증가	발전소 출력 감소

 

---

직류 송전

 

발전소에서 발전된 AC전력을 바로 송전하지 않고 정류기(컨버터)를 통해 DC전력으로 변환시켜 송전한 후, 이를 다시 AC전력으로 역변환하여 부하에 공급하는 송전 방식

 

직류 송전의 장점	직류 송전의 단점
전력 손실이 적다	전압의 승압과 강압이 곤란하다. f=0
주파수가 다른 계통 간 연계 가능	변환 장치의 설치에 많은 비용이 든다
코로나 손실 적고 충전전류의 영향 없다	교류 방식보다 고장 차단이 어렵다
선로의 리액턴스 없어서 안정도 높다	변환 장치에서 발생하는 고조파를 제거하는 장치 필요
전선의 표피효과, 근접효과 없어서 저항 증대 없다	-
전력 기기의 절연을 낮게 할 수 있다. (실효치)	-