전기공사기사 송전계통의 고장 — 선간단락 성분과 %리액턴스 환산

3상 송전선로에서 두 상끼리만 닿는 선간단락이 나면 계통의 대칭이 깨진다. 이때는 정상 성분과 위상 순서가 반대인 역상 성분이 함께 나타나고, 중성점 경로가 있어야 생기는 영상 성분은 생기지 않는다. 고장전류를 대칭성분으로 나누어 보면 선간단락은 정상과 역상만 흐르는 고장이다.

리액턴스를 %리액턴스로 나타내려면 먼저 그 전압과 용량으로 기준임피던스를 정한다. 기준임피던스는 전압의 제곱을 용량으로 나눈 값이고, 실제 리액턴스를 기준임피던스로 나눈 뒤 100을 곱하면 %리액턴스가 된다. 정격전압 66kV, 1선 리액턴스 15Ω을 100MVA 기준으로 환산하면 약 34.4%가 된다.

단락용량이 주어지면 모선의 등가 임피던스를 구할 수 있다. 3상 단락용량은 전압의 제곱을 임피던스로 나눈 값과 연결되므로, 전압의 제곱을 단락용량으로 나누면 된다. 단락용량 5000MVA, 전압 154kV인 모선의 등가 임피던스는 약 4.74Ω이다.

%임피던스는 절대값이 아니라 기준값에 대한 비율이므로 단위가 없다. 변압기나 발전기뿐 아니라 전력계통의 여러 요소에 기준을 정해 쓸 수 있으므로 특정 기기에만 쓰는 값이 아니다.

66/22kV, 2000kVA 단상변압기 3대를 1뱅크로 운전하면 3상 용량은 세 대를 합한 값이 된다. 수전점의 3상 단락전류는 이 용량으로 정격전류를 구한 뒤 100/%리액턴스를 곱해 구하며, %리액턴스가 작을수록 단락전류는 커진다.