전압강하*

목차(전압강하)

전압강하

1️⃣직류회로 전압강하식

\[\Delta e=2\cdot L\cdot I\cdot R\]

2️⃣교류회로 전압강하식

1)정상 상태 시 전압강하

\[\Delta e=E_s-E_r=K_D(R\cos\theta+X\sin\theta)\cdot I\cdot L[V]\]

배전방식	KD	배전방식	KD
직류2선식	2	교류단상3선식	1
직류3선식	1	교류3상3선식	√3
교류 단상 2선식	2	교류3상4선식	1

2)실용(간이)전압강하식

\[e(e’)=\frac{K 17.8LI}{1,000A}\]

3)허용전압강하

저압배전선에서의 허용전압강하는 간선과 분기회로에서 각각 표준전압의 2[%]이하로 한다. 그렇지만 전기 사용장소 안에 설치된 변압기에서 공급하는 경우의 간선은 3[%]이하로 할 수 있다. 변압기 또는 인입점에서 부하까지 거리가 60[m]가 넘는 경우는 다음 표를 참조

변압기2차에서 최원단 부하까지의 거리	구내에 설치된 변압기에서 공급시[%]	전기사업자로부터 저압으로 직접공급시[%]
60초과 120이하	5(이하)	4(이하)
120초과 200이하	6(이하)	5(이하)
200초과	7(이하)	6(이하)

3️⃣단거리 송전선로 모델링

4️⃣전압방정식 및 페이저도

(1)전압방정식

\[ \dot{E_s} =E_s \angle θ ,{\dot{E _{r}}} =E _{s} \angle 0, {\dot{I}} =I \angle – θ (지상전류)\]

\[{\dot{Z}} =R+jX,{\dot{E _{s}}} = {\dot{E _{r}}} + {\dot{I}} (R+jX)\]

(2)페이저도

5️⃣전압강하식

\[\dot{E_s} – \dot{E_r} = I \angle -θ(R+jX) \]\[=I(\cos θ-j \sin θ) (R+jX)\]

\[\dot{E_s} – \dot{E_r} \]\[=( IR \cos θ +IX \sin θ) +j(IX \cos θ-IR \sin θ)\]

전압강하를 크기로 나타내면

\[| \dot{E _{s}} – \dot{E _{r}} |= Δ E=\]\[\sqrt {(IR\cos θ+IX\sin θ)^2 +(IX\cos θ-IR\sin θ)^2}\]

위 그램에서 상차각 δ가 매우 작은경우,
일반적으로 단거리 선로에서는 δ가 매우작다
(IXcosθ-IRsinθ)²=0

\[\Delta E=I\left(R\cos \theta +X\sin \theta \right)····단상\]

\[\Delta V=\sqrt{3}I\left(R\cos \theta +X\sin \theta \right)····삼상\]

1)유도

\[R=\rho\frac{l}{S}=\frac{1}{58}\cdot\frac{1}{0.97}\cdot\frac{l}{S}=0.0178\frac{l}{S}\] \[e=IR=I\cdot\rho\frac{l}{S}=0.0178 l\frac{I}{S}=\frac{17.8lI}{1,000S}\]

2)전기방식별 전압강하

전기방식	계수	전압강하	전압강하
단상2선식 직류2선식	2	e=2IR	\[e=\frac{35.6lI}{1,000S}\]
3상3선식	√3	e=√3IR	\[e=\frac{30.8lI}{1,000S}\]
단상3선식 직류3선식 3상4선식	1	e=IR	\[e=\frac{17.8lI}{1,000S}\]

6️⃣전압강하율

1) 전압강하는 선로의 임피던스를 통해서 부하전류가 흐를때
전로의 임피던스에 의해 전압강하가 발생된다.
그결과로 나타나는 송전단 전압과 수전단 전압의 차를 말한다
2) 그러므로 전압강하는 선로의 임피던스의 크기, 부하전류의 크기,
부하의 역률에 영향을 받는다
3) 전압강하율은 선로의 전압강하를 수전단 전압으로 나누어
백분율로 나타낸 것
4) 전압강하율(e)의 수식적 표현과 그의 변형식

\[e=\frac {E _{s} -E _{r}} {E _{r}} \times 100\]\[=\frac{I(R\cos \theta +X\sin \theta )} {E _{r}} \times 100\]\[=\% R\cos\theta +\% X\sin \theta \]

\[e= \frac{E _{s} -E _{r}} {E _{r}} \times 100\]\[=\frac{I(R\cos \theta +X\sin \theta )} {E _{r}} \times 100\]\[=\frac{PR+QX} {E _{r}^{2}} \times 100\]

7️⃣전압변동률

1) 무부하시 전압에서 전부하가 인가되었을 때,
전압 변동의 범위를 나타낸다.

2) 전압 변동률의 수식표현

\[e = \frac{ V_{no} -V_n} {V_n } \times100\]

Vn₀ : 무부하시의전압, Vn : 전부하시의 전압(정격전압)

간선계산

간선계산
케이블 단락시 기계적 강도
–단락전자력
선로정수
표피효과와 근접효과
배전전압을 결정하는요소
전압변동 (계산방법)
전압강하
절연전선의 허용전류

전기이론의 해석C

자기 히스테리시스
페러데이 법칙
변위전류
맥스웰 방정식
특성임피던스
발전기식
전압강하 *

전기이론의 해석 P

연가
코로나
코로나(임계전압식 유도⁕)
전력계통의 안정도
역률
전력
무효전력
–문제1/문제2/문제3
전압강하율과 전압변동률
–문제

💯기출문제

●H02전압강하에 의한 케이블의 규격을 선정하는 방법에 대하여 설명하시오

○H03전압강하 게산에 있어서 정식계산식과 약식계산식을 들고 설명하시오

○H06전압변동률과 전압강하율에 대하여 설명하시오

○H07케이블 포설조건이 전압강하에 미치는 영향

○H09전력간선의 전압강하 계산에서 간이계산식과 정식계산식의 차이점을 들고 설명하시오

○H11수용가 설비에서 설비 인입구와 부하점사이의 전압강하 허용기준

○H14전압강하에 관한 벡터도를 그리고 기본식을 설명하시오

○H18.3상4선식공급방식의 전압강하 계산식에서 전선의 재질이 구리, 알루미늄인 경우 k값을 각각 구하시오

e=l*L*I/100*A[V]

●H19단거리선로의 옴법 전압강하 계산식을 등가회로 및 벡터도를 그려서 설명하고 옥내 배선전압강하계산식을 설명하시오

○H20직류2선식의 전압강하 계산식 s=0.356LI/S[V]을 유도하시오

●H24다음 그림을 이용하여 아래 사항을 설명하시오

백터도를 이용하여 전압강하식을 유도
3상4선식 전압강하 계산식 e=0.0178*L*I/A[V]을 유도

★단거리 송전선로에서 송·수전단 전압의 크기의 관계를 부하전류와 선로 임피던스를 이용하여 벡터도로 나타내고 수전단 전압이 개략적인 표현을 나타내시오.

★다음물음에 답하시오

1) 배전선로의 저항 R, 리액턴스 X, 송전단 상전압 Es , 수전단 상전압 Er , 부하전류 I, 역률각 Φ일 경우 등가회로 및 전압강하 벡터도를 작도하고, 다음 배전방식에 따른 선간 전압강하를 각각 구하시오.

① 단상 2선식
② 단상 3선식(중성선 전류=0)
③ 삼상 3선식
④ 삼상 4선식(중성선 전류=0)
2) 배전선로의 기준용량이 PB [kVA] 기준 합성 %임피던스가 %Z=%R+j%X 인 계통 에서 부하의 유효전력 P[kW] 무효전력 Q[kVar], 피상전력이 Pa [kVA]인 선로의 전압 강하율[%]를 % 임피던스법으로 구하시오.