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전기/전력공학19

[전력공학] 5. 전력원선도와 조상설비 1. 전력 원선도 송전선의 운전 특성을 알기 위해선 전력원선도가 필요합니다. 이런 송전 선로가 있을 때, 부하가 증가하면 부하의 전류가 증가하게 되고, 수전단 전압은 감소하며 송전단 전압이 증가하게 됩니다. 따라서 부하전류 증가 시 전압을 조정하게 되면 전력기기에 절연 문제가 발생하게 되므로 송전단과 수전단의 전압은 일정하게 하고 부하 변화에 대해 상차각만 변화시키게 됩니다. 이 상차각 변화에 따라 전력 P, Q의 관계를 표시한 것이 전력원선도입니다. 여기서 수전단과 송전단의 전력식을 적절하게 변환하면 다음과 같은 원의 방정식을 얻을 수 있습니다. 이를 그래프로 그리면, 이렇게 송전원과 수전원 두 가지의 원의 형태로 나타나게 됩니다. 가장 중요한 것은 정전압 송전방식에서 원의 반지름인 ρ=(VsVr)/b.. 2020. 6. 17.
[전력공학] 4-2. 송전 특성_중거리 송전선로와 장거리 송전선로 이어서 중거리 송전선로에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 2. 중거리 송전선로 1) 4단자 정수 4단자망은 아래의 그림과 같이 임의의 선형 회로망에 대해 입력측과 출력측에 각각의 변수의 상호관계(파라미터)로 표시됩니다. 그리고 아래와 같이도 표현할 수 있습니다. 여기서, 로 나타낼 수 있습니다. 여기서 A, B, C, D 파라미터의 의미는 다음과 같습니다. (1) A : 개방 역방향 전압 이득 (전압비) 수전단 전류가 0일 때 송전단 전압과 수전단 전압의 비를 의미합니다. (2) B : 단락 역방향 전달 임피던스 수전단 전압이 0일 때(단락) 역방향 전달 임피던스를 의미합니다. (3) C : 개방 역방향 전달 어드미턴스 수전단 전류가 0일 때(개방) 역방향 전달 어드미턴스를 의미합니다. (4) D : 단락.. 2020. 6. 8.
[전력공학] 4-1. 송전 특성_단거리 송전선로 송전 선로는 송전단에서 수전단까지의 거리에 따라 단거리, 중거리, 장거리 선로로 구분하고 있습니다. 이에 따라 다음과 같이 필요한 선로 정수를 고려하고 특성을 살펴보기 위한 회로로 취급해 필요한 값들을 찾을 수 있습니다. 구분 거리 선로정수 회로 단거리 수 [km] R, L만 고려 집중정수 회로로 취급 중거리 수 십 [km] R, L, C만 고려 T회로, π회로로 취급 장거리 수 백 [km] R, L, C, g 고려 분포정수 회로로 취급 그럼 먼저 단거리 송전선로부터 살펴보도록 하겠습니다. 1. 단거리 송전선로 단거리 송전선로는 선로 길이가 짧기 때문에 Y=G+jωC [1/Ω]를 무시한 상태에서 집중정수 회로로 취급하여 다음과 같은 등가 회로를 이용해 특성을 해석합니다. 이렇게 집중정수 회로의 경우 Z=.. 2020. 6. 8.
[전력공학] 3-2. 선로 정수 및 코로나 앞선 포스팅에서 선로정수 중 인덕턴스에 대한 내용에 복도체가 있었습니다. 짧게 설명했지만 이번엔 조금 더 자세히 살펴보도록 하겠습니다. 1. 복도체 복도체는 1상당 연결된 도체의 수가 둘 이상인 것을 말합니다. 복도체를 사용하게 되면 전선의 등가 반지름이 증가하게 되어 인덕턴스가 감소하게 됩니다. 따라서 정전용량은 증가하여 안정도를 증가시키고, 코로나 발생을 억제하는 효과를 얻을 수 있습니다. 송전탑의 전선을 따로 전선 피복이 없기 때문에 복도체를 쓰겠다고 그냥 묶어서 사용할 수 없습니다. 따라서 아래와 같은 스페이서를 이용해 도체간 간격이 일정하게 유지해 전선 상호간의 접근과 충돌을 방지할 수 있도록 합니다. 오른쪽의 스페이서를 보면 위에서부터 복도체, 6도체, 4도체에 사용되는 스페이서입니다. 또 왼.. 2020. 6. 3.
[전력공학] 3-1. 선로 정수 및 코로나 1. 선로정수 선로정수는 저항 R, 인덕턴스 L, 정전용량 C, 누설컨덕턴스 g의 4가지 정수를 말합니다. 선로정수는 전선의 종류, 굵기, 배치에 따라 정해지고 송전전압, 주파수, 전류, 역률, 기상 등에는 영향을 받지 않습니다. 따라서 리액턴스와 같이 주파수에 영향을 받는 요소들은 선로정수에 포함되지 않습니다. 그럼 각각에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 1) 저항 R 도체에서 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 물리량으로 다음과 같이 표현할 수 있습니다. 여기서, 를 말합니다. 고유 저항은 도체에 따라 가지고 있는 고유의 저항 값으로 다음과 같습니다. 여기서, C는 도전율[%]을 뜻합니다. 전선에는 대표적으로 연동선, 경동선, 알루미늄선을 사용하는데 각각의 도전율이 다르므로 각기 다른 고유 저항을 .. 2020. 6. 2.
[전력공학] 2. 역률의 특성과 전기요금 지난 포스팅에서 역률에 대해 알아보았습니다. 다시 한번 정리하면 역률은 다음과 같은 전력이 있을 때, 피상전력에 대한 유효전력의 비였습니다. 즉, 공급되는 전력을 얼마나 유효하게 사용하는지를 나타내는 지표라고 할 수 있습니다. 이런 역률은 부하에 의해 발생하므로, 직접 전력을 사용하는 수용가측에서 지켜야할 역률이 있는데 우리나라는 고객(수용가)이 유지해야 할 기준역률을 90%로 잡고있습니다. 여기서 90%라는 것은 위의 피상전력에 대한 유효전력의 비인 cosθ=0.9 일 때를 의미합니다. 단순히 백분율로 표현한 것이죠. 위 그래프를 보면, 같은 유효전력을 공급하기 위해 필요한 피상전력을 생각했을 때, 역률 cosθ가 1에 가까울 수록, 위상차 θ가 0에 가까울 수록 좋다는 것을 알 수 있습니다. 그렇기 .. 2020. 2. 6.

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