안정도 증진 대책은 세 축으로 모은다. 첫째는 계통 리액턴스를 줄이는 것이다. 발전기·변압기의 리액턴스를 작게 하고(직렬 콘덴서로 선로 리액턴스를 보상하고), 병렬 회선수를 늘리고, 계통을 연계하면 전송 능력과 동기화 토크가 커져 안정도가 오른다. 둘째는 고장 대응을 빠르게 하는 것이다. 고속도 차단방식으로 고장시간과 고장전류를 줄이고, 고속도 재폐로 방식으로 순간 고장 뒤 빠르게 회선을 복구한다. 재폐로의 목적을 묻는 문항의 답은 안정도 증진이다. 셋째는 발전기 제어를 빠르게 하는 것이다. 속응 여자방식으로 여자를 빨리 올리고 원동기의 조속기를 빠르게 작동시키며, 회전자의 플라이 휠 효과(관성)를 크게 하고 단락비를 크게 한다. 중간 조상방식은 송전 도중 전압을 지지해 안정도를 높인다.
틀린 보기는 방향을 뒤집은 것들이다. 리액턴스를 크게 한다, 선로의 회선수를 감소시킨다, 계통의 직렬 리액턴스를 증가시킨다, 발전기의 단락비를 작게 한다, 원동기의 조속기 작동을 느리게 한다 — 모두 안정도를 떨어뜨리는 진술이다. 과도안정도와 관련 없는 것으로는 빠른 역률 조정이 나오고, 안정도 증진과 무관한 기기로는 차폐선(낙뢰 등 절연 보호용)이 나온다.
동기기 자체의 대책도 같은 방향이다. 단락비를 크게 하고 정상(동기) 리액턴스를 작게 해야지, 정상 리액턴스를 크게 하면 동기 토크가 줄어 안정도가 나빠진다. 역상·영상 임피던스를 크게 하는 것은 안정도 증진 대책에 해당한다 — 「해당 없음」을 골랐다면 틀린 보기다. 병렬 콘덴서는 무효전력 보강으로 전압 유지에 도움될 뿐 전력각 안정도 개선 효과가 크지 않아 향상 대책에서는 빠진다.
공식 교재로 짚기
학습목표: 재폐로 방식이 송전계통 안정도·송전용량·자동 복구에 기여하는 원리를 설명할 수 있다.
재폐로방식을 적용하면 송전계통의 안정도를 향상시키고, 송전용량을 증가시킬 수 있 으며, 계통사고를 자동 복구할 수 있다.
NCS 학습모듈 1901030105 변전설비설계 4-1. 보호계전방식의 기본 파악
예제
계산 문항은 없고 판별 문항뿐이다. 정답(고를 것)은 「작게·늘리고·크게·빠르게」 방향 — 리액턴스 작게, 회선수·계통 연계 늘리고, 단락비·플라이휠 효과 크게, 여자·조속기·차단·재폐로 빠르게. 오답은 「크게·줄이고·느리게」 방향이다. 재폐로 목적이 나오면 안정도 증진·송전용량 증가·자동 복구를 담는다.
대표 기출 3문항
송전계통의 안정도 향상책으로 적당하지 않은 것은?
직렬콘덴서로 선로의 리액턴스를 보상한다.
기기의 리액턴스를 감소한다.
발전기의 단락비를 작게 한다.
계통을 연계한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 송전계통 안정도 향상책으로 선로 리액턴스 보상(직렬콘덴서), 기기 리액턴스 감소, 계통 연계 등은 일반적으로 안정도를 향상시키는 방법이다(보기 1·2·4는 적절). 반면 발전기의 단락비(단락비 또는 단락비율)를 작게 하면 기계의 안정성이 오히려 저하될 수 있으므로 안정도 향상책으로는 적당하지 않다.
송ㆍ배전 계통에서의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?
병렬 회선수 증가
병렬 콘덴서 설치
직렬 콘덴서 설치
기기의 리액턴스 감소
정답과 해설 보기
정답 ② · 문제는 송·배전 계통의 안정도를 향상시키지 못하는 대책을 고르라는 것이다. 병렬 회선 수를 늘리거나 직렬 콘덴서 설치, 기기 리액턴스 감소 등은 전력 흐름 분산, 전력각 보상, 전력계통의 동요 억제 등으로 발전기 각도 안정도를 개선한다.
다음 중 송전계통에서 안정도 증진과 관계없는 것은?
리액턴스 감소
재폐로 방식의 채용
속응여자방식의 채용
차폐선의 채용
정답과 해설 보기
정답 ④ · 송전계통의 안정도(전력계통의 안정성)를 증진시키는 방법으로는 계통 리액턴스 감소, 재폐로 방식(발생한 고장을 빠르게 복구하여 계통 안정화), 속응여자 등 발전기 및 보상장치의 빠른 제어가 포함된다. 차폐선(대지선, shield wire)은 낙뢰 보호 등 절연 신뢰성에 관련되지만 시스템의 동적 안정도 향상과 직접 관계되지 않는다.