개념 한 쪽
전기공사기사 정태안정도 및 그 해석 — 전송전력과 직렬 콘덴서
정태안정도 및 그 해석 세트는 두 단 전압과 상차각으로 전송전력을 계산하는 법, 직렬 콘덴서의 이점과 이점이 아닌 것, 안정도 향상 대책과 관계없는 설비, 큰 외란에 대한 안정도의 이름을 묻는다.
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뜻
송전선로가 보낼 수 있는 전력은 송전단 전압과 수전단 전압의 곱에 상차각의 사인을 곱하고 리액턴스로 나눈 값으로 나타난다. P=(Vs·Vr/X)·sinδ이며, 선로 손실을 무시하면 송전단 161kV, 수전단 154kV, 상차각 40°, 리액턴스 45Ω일 때 전송전력은 약 354MW다.
직렬 콘덴서는 선로에 직렬로 넣어 유도성 리액턴스를 상쇄한다. 그만큼 전력 전달이 잘되고 전압강하가 줄어 안정성이 높아진다. 이 장점은 역률이 나쁠수록 크게 나타나고 역률이 좋을수록 효과가 작아진다. 다만 부하의 역률을 개선하는 것은 병렬 콘덴서의 역할이므로, 역률 개선을 직렬 콘덴서의 이점으로 보는 것은 틀리다.
안정도 향상과 관계없는 것으로는 역률 조정, 번개 보호용 차폐선, 응답이 느린 조속기가 있다. 역률 조정은 손실과 수익성에는 중요하지만 선로의 동적 안정성에 직접 도움을 주지 못하고, 차폐선은 설비 보전에 도움이 될 뿐이며, 조속기는 빨리 응답할수록 안정에 유리하다.
송전선로의 고장이나 발전기 탈락처럼 큰 외란에 대해 계통의 동기기가 동기를 유지하며 계속 운전할 수 있는지는 과도안정도로 판별한다. 짧은 시간에 일어나는 급격한 변화를 다루는 안정도다.
예제
출제 패턴은 네 가지다. ① 전송전력 — P=(Vs·Vr/X)·sinδ로 354MW를 구한다. ② 직렬 콘덴서 — 리액턴스를 상쇄해 전송능력과 안정성을 높이며, 역률 개선은 아니다. ③ 안정도 무관 — 역률 조정·차폐선·느린 조속기다. ④ 큰 외란의 안정도 — 과도안정도다.
자주 묻는 물음
- 송전단 161kV, 수전단 154kV, 상차각 40°, 리액턴스 45Ω일 때 전송전력은?
- P=(Vs·Vr/X)·sinδ에 대입하면 약 354MW입니다. 선로 손실은 무시합니다.
- 직렬 콘덴서의 이점이 아닌 것은?
- 부하 역률 개선입니다. 직렬 콘덴서는 선로 리액턴스를 상쇄해 전송능력과 안정성을 높이며, 역률 개선은 병렬 콘덴서로 합니다.
- 큰 외란에 대한 안정도를 무엇이라 하나요?
- 과도안정도입니다. 고장이나 발전기 탈락 같은 큰 외란 뒤에 동기기가 동기를 유지하는지를 판별합니다.
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