30000kW의 전력을 50km 떨어진 지점에 송전하려고 할 때 송전전압(kV)은 약 얼마인가? (단, still식에 의하여 산정한다.)
- 22
- 33
- 66
- 100
정답과 해설 보기
정답 ④ · 정답 근거: 경제적 송전전압을 추정하는 still식은 이다. 여기서 은 송전거리, P는 송전전력 이다.
스틸식은 V=5.5√(0.6ℓ+P/100)[kV]로 경제적 송전전압을 추정하는 공식이다.
개념 한 쪽
전기산업기사 전압별 송전방식 및 송전전압 — Still식 계산·표준 전압·단면적 관계
송전전압은 보내는 전력과 거리에 맞춰 고른다. 문항은 Still식으로 경제적 송전전압을 계산하는 꼴이 대부분이고, 우리나라 표준 송전전압 고르기, 송전전압과 전선 단면적의 관계가 함께 나온다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「전압별 송전방식 및 송전전압」의 공개 문제 7개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| Still식 송전전압 계산 | 5 | 거리·전력 대입해 kV 값 고르기 |
| 표준 송전전압 고르기 | 1 | 국내 실사용 전압과 비슷한 함정 값 소거 |
| 전압과 전선 단면적 관계 | 1 | A ∝ 1/V² 비례식 고르기 |
가장 자주 묻는 것은 Still식 송전전압 계산입니다.
뜻
경제적인 송전전압을 추정하는 경험식이 Still식이다 — V = 5.5√(0.6L + P/100) [kV](L: 송전거리 km, P: 송전전력 kW). 송전거리와 송전전력을 대입해 계산하면 된다. 예컨대 5000kW를 50km에 보낼 때는 V = 5.5√(0.6×50 + 50) = 5.5√80 ≈ 49.2kV로 약 50kV, 25000kW를 80km에 보낼 때는 5.5√(48 + 250) = 5.5√298 ≈ 95kV, 30000kW를 50km에 보낼 때는 5.5√(30 + 300) = 5.5√330 ≈ 100kV, 400MW(400000kW)를 200km에 보낼 때는 5.5√(120 + 4000) ≈ 353kV다.
송전전압을 높이는 이유는 전선 재료를 아끼기 위해서다. 송전전력·송전거리·전선 비중·전력 손실률이 일정하면 전압을 높일수록 전선 단면적은 줄어드는데, 그 관계는 A ∝ 1/V²(전압 제곱에 반비례)다. 손실이 P²R/(V²cos²θ)에 비례하고 저항 R은 단면적에 반비례하므로, 손실을 같게 유지하면 전압의 제곱만큼 단면적을 줄일 수 있다.
우리나라에서 실제 쓰는 표준 송전전압은 154kV, 345kV, 765kV 등이다. 보기에 150kV·220kV·700kV 같은 비슷한 숫자가 깔리면 표준이 아닌 값이므로 소거한다.
예제
Still식 대표 풀이 — 400MW를 200km 송전: V = 5.5√(0.6×200 + 400000/100) = 5.5√(120 + 4000) = 5.5√4120 ≈ 353kV. 작은 규모 풀이 — 5000kW·50km: V = 5.5√(30 + 50) = 5.5√80 ≈ 49kV. 전력(kW)은 100으로 나누고 거리(km)는 0.6을 곱해 더한 뒤 제곱근에 5.5를 곱한다.
대표 기출 3문항
우리나라에서 현재 사용되고 있는 송전전압에 해당되는 것은?
- 150[kV]
- 220[kV]
- 345[kV]
- 700[kV]
정답과 해설 보기
정답 ③ · 우리나라 표준 송전전압은 154[kV], 345[kV], 765[kV] 등이다. 보기 중 345[kV]가 실제 사용 전압이며, 150·220·700[kV]는 국내 표준에 해당하지 않는다.
한국 표준 송전전압은 154·345·765kV 계열이며 345kV가 실제 사용 전압이다.
송전전력, 송전거리, 전선의 비중 및 전력 손실률이 일정 하다고 할 때, 전선의 단면적 A[mm²]와 송전전압 V[kV]의 관계로 옳은 것은?
- A ∝ V
- A ∝√V
- A ∝ 1/V2
- A ∝ V2
정답과 해설 보기
정답 ③ · 송전전력 , 송전거리, 전력손실률이 일정할 때 손실 이고 이므로, 일정 조건에서 의 관계가 성립한다(이른바 Still식의 결과). 즉 송전전압을 높일수록 전선의 단면적(및 전선 재료)은 전압의 제곱에 반비례하여 줄어든다.
송전전력·거리·손실률 일정 시 손실은 V²A에 반비례하므로 전선 단면적은 A ∝ 1/V²로 전압 제곱에 반비례한다.
자주 묻는 물음
- Still식은 어떻게 쓰나요?
- V = 5.5√(0.6L + P/100) kV에 송전거리 L(km)과 송전전력 P(kW)를 넣어 경제적인 송전전압을 구합니다. 5000kW·50km면 약 49kV, 400MW·200km면 약 353kV입니다.
- 송전전압을 높이면 전선 단면적은 어떻게 되나요?
- A ∝ 1/V² — 전압의 제곱에 반비례해 줄어듭니다. 손실 일정 조건에서 전압을 올리면 같은 손실에 더 가는 전선으로 충분합니다.
- 우리나라 표준 송전전압은?
- 154kV, 345kV, 765kV 등입니다. 150·220·700kV는 표준이 아닌 함정 값입니다.
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