선로정수*

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전압변동 정전기

선로의 전압 변동
순시 전압강하 원인과 방지대책
플리커 현상 및 대책

정전기
제전기
과도 불안정 발생원인과 영향

패란티 현상
정지형 무효전력 보상장치(SVC)

목차(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)🌐

  • 전류의 흐름을 방해하는 성질
  • 전선 자체의 재질, 굵기, 길이 등에 따라 달라집
  • 전력 손실의 주요 원인
  • 단위는 옴(Ω)
  • 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)

  • 코일과 같이 도선에 전류가 흐를 때 자기장이 발생하여 전류의 변화를 방해하는 성질
  • 전류의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하여 전압 강하를 일으킵니다.
  • 전력선로의 구조, 주파수 등에 따라 달라집니다.
  • 단위는 헨리(H)입니다.
\[e=-L\frac{di}{dt}=-N\frac{d\phi}{dt}\] \[L=\frac{d\phi}{di}\]
  • 송배전선로의 인덕턴스(작용 인덕턴스)
\[L=L_e+L’_e=0.05+0.4605\log\frac{D}{r}[mH/km]\]

3)정전용량(C)

  • 도체와 도체 사이 또는 도체와 대지 사이에 전하 Q로 인해 나타나는 전압과의 비례정수를 정전용량C라 함[F]
  • 고주파수에서는 정전용량의 영향이 커져 전력 손실이 발생
  • 단위는 패럿(F)
  • 송배전선로 정전용량(작용 정전용량)
\[C=C_s+3C_m=\frac{0.02413}{\log\frac{D}{r}}[\mu F/km]\]

4)누설 콘덕턴스(G)

  • 절연체를 통한 전류 누설을 나타내는 값
  • 절연체의 상태, 온도, 습도 등에 따라 달라집
  • 전력 손실을 야기하고, 절연 파괴의 원인이 될 수 있습니다.
  • 단위는 지멘스(S)

3️⃣선로정수의 중요성

  • 전력 손실: 저항에 의해 전력이 열에너지로 변환되어 손실
  • 전압 강하: 선로의 길이가 길어지거나 부하가 증가하면 전압이 강하
  • 안정도: 선로정수는 시스템의 안정도에 영향을 미쳐, 과도한 전류 흐름이나 전압 변동을 야기
  • 보호 계전기 설정: 보호 계전기를 설정하는데 필요한 기본적인 데이터를 제공

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.
간선계산

간선계산
케이블 단락시 기계적 강도

단락전자력
선로정수
표피효과와 근접효과

배전전압을 결정하는요소
전압변동 (계산방법)
전압강하
절연전선의 허용전류

목차(선로정수)

💯기출문제

○C16선로정수를 구성하는 요소를 들고 설명하시오

전압변동 정전기

선로의 전압 변동
순시 전압강하 원인과 방지대책
플리커 현상 및 대책

정전기
제전기
과도 불안정 발생원인과 영향

패란티 현상
정지형 무효전력 보상장치(SVC)

목차(선로정수)

🌐V1020C24


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