목차(선로정수)
선로정수
1️⃣선로정수란?
- 선로정수는 전력선과 같은 전송선로가 가지는 고유한 특성을 나타내는 값
- 전선마다 저항, 인덕턴스, 정전용량, 누설 컨덕턴스라는 고유한 특성을 가지고 있는데, 이러한 특성들을 통틀어 선로정수라고 합니다.
2️⃣선로정수 구성요소
1)저항(R)🌐
- 직류 도체저항
\[r_0=\frac{10^3}{58\times S\times \sigma}\times K_1\times K_2\times K_3\times K_4[\Omega/km]\]
- 온도계수
도체가 금속이기 때문에 저항에 온도계수가 있고 통전에 의하여 온도가 상승하면 저항이 커진다
- 교류도체 실효저항
r=직류저항*(1+표피효과계수+근접효과계수)
- 표피효과
- 도체에 전류가 흐르면 자속에 의한 기전력으로 전류 밀도는 내부로 들어갈수록 작아지고 위상각도 늦어진다
- 이러한 경향은 주파수의 증가 시 더욱 심하여 전류는 거의 표면에 집합한다
- 이러한 현상을 표피효과라 하며 표피효과 때문에 도체의 단면적은 실효적으로 축소되는 결과가 나타난다.
- 근접효과
도체가 평행 배치될때 양 전류의 상호작용에 의해 2개의 선이 서로 가깝거나 먼 부분의 전류밀도가 증가한 현상
2)인덕턴스(L)
- 도체에 흐르는 전류가 변화하면 자속의 변화에 의해 기전력이 발생하는데, 전류의 변화에 대한 자속의 변화를 나타내는 비례정수를 인덕턴스 L[H]이라 한다
\[e=-L\frac{di}{dt}=-N\frac{d\phi}{dt}\]
\[L=\frac{d\phi}{di}\]
- 송배전선로의 인덕턴스(작용 인덕턴스)
\[L=L_e+L’_e=0.05+0.4605\log\frac{D}{r}[mH/km]\]
3)정전용량(C)
- 도채와 도체 사이 또는 도체와 대지 사이에 전하 Q로 인해 나타나는 전압과의 비례정수를 정전용량C라 함[F]
- 송배전선로 정전용량(작용 정전용량)
\[C=C_s+3C_m=\frac{0.02413}{\log\frac{D}{r}}[\mu F/km]\]
4)누설 콘덕턴스(G)
선로에서 대지로 흐르는 누설전류에 대한 선로정수이고 대용량에 적용
3️⃣선로정수가 중요한 이유
- 전력 손실: 저항에 의해 전력이 열에너지로 변환되어 손실됩니다.
- 전압 강하: 선로의 길이가 길어지거나 부하가 증가하면 전압이 강하될 수 있습니다.
- 안정도: 선로정수는 시스템의 안정도에 영향을 미쳐, 과도한 전류 흐름이나 전압 변동을 야기할 수 있습니다.
4️⃣선로정수에 영향을 미치는 요인
- 전선의 재질: 구리, 알루미늄 등 전선의 재질에 따라 저항이 달라집니다.
- 전선의 굵기: 전선이 굵을수록 저항이 작아집니다.
- 전선의 길이: 전선이 길수록 저항이 커집니다.
- 주위 온도: 온도가 높아지면 저항이 증가합니다.
- 주파수: 인덕턴스와 정전용량은 주파수에 따라 변화합니다.
5️⃣선로정수의 활용
- 적절한 전선 규격 선정: 전력 손실을 최소화하고 전압 강하를 줄이기 위해 적절한 굵기의 전선을 선정합니다.
- 변압기 용량 산정: 부하 변동에 대응하기 위해 적절한 용량의 변압기를 선정합니다.
- 보호 계전기 설정: 과전류, 지락 등의 이상 상황 발생 시 보호 계전기를 설정합니다.
- 전력 시스템 해석: 전력 시스템의 동작을 해석하고 시뮬레이션하여 시스템의 안정성을 평가합니다.
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💯기출문제
○C16선로정수를 구성하는 요소를 들고 설명하시오
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🌐V1006B24
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