0.6.0★N!220722
1.배전방식
(1)가지방식
- 시설이 간단, 부하증설이 쉽고 경제적
- 전압강하 나 전력 손실이 큼
- 농어촌 지역과 화학공장 등에 적합
- 플리커 형상이 발생하고 정전 범위가 확대
- 전력공급측
- 단락용량이 큰 계통에서 공급
- 공급 전압 승압
- 전용 변압기로 공급
- 단독 공급 계통을 구성
- 수용가측
- 계통전원에 리액터분을 보상
- 전압강하를 보상
- 부하의 무효전력 변동분을 흡수
(2)환상방식
- 전류 통로에 대한 융통성 증대
- 공급신뢰도가 향상
- 전압강하 및 전력손실 적응
- 설비의 복잡화에 따른 부하증설이 어려움
- 중소 도시에 적합
(3)뱅킹방식
- 전압강하 및 전력손실이 경감
- 플리커 현상이 감소
- 공급신뢰도가 향상
- 부하밀집지역에 적합
- 캐스캐이딩 현상에 의한 정전범위가 확대
- 캐스캐이딩현상 :
저압선의 고장으로 변압기의 일부 또는 전체가 차단되어 고장이 확대되는 현상 - 대비책 :
자동고장 구분 개폐기(ASS)를 설지
(4)네트워크방식
- 전압강하 및 전력손실이 경감
- 무정전 전력공급이 가능하다
- 공급신뢰도가 가장 좋고 부하증설이 용이
- 네트워크변압기나 네트워크프로텍터 설치에 따른 설비비가 비싸다
- 대형 빌딩가와 같은 고밀도 부하밀집지역에 적합
- 네트워크 프로텍터 :
변전소의 차단기 동작시 네트워크에서 전류가 변압기 쪽으로 흘러 1차측으로 역류되는 현상을 방지
(5)배전 방식에 따른 특징
| 방식 | 전력(P) | 1선당공급전력 | 전력손실비 | 손실 |
|---|---|---|---|---|
| 1φ2W | VIcosθ | 1/2P=0.5P | 24 | 2I²R |
| 1φ3W | 2VIcosθ | 2/3P=0.67P | 9 | |
| 3φ3W | \[\sqrt3VIcosθ\] | \[\sqrt3/3P=0.58P\] | 18 | 3I²R |
| 3φ4W | 3VIcosθ | 3/4P=0.75P | 8 |
(6)단상 3선식의 특징
- 1선당 전력공급 1.33배가 된다
- 전력손실(전선중량비) : 37.5[%]
- 110/220[V] 2종류의 전원을 얻을 수 있다
- 전압강하 및 전력손실 감소한다
- 부하 불평형일때 전력손실이 크다.
-대책 : 말단에 저압밸런스 (1:1단권변압기)설치
- 중성선 단선일 때 경부하측에 전위가 상승한다
(7)우리나라 송배전방식
- 송전 : 3상3선식
- 배전 : 3상4선식
2.전력손실
(1)전압n배 승압시 효과
- 전력손실(률)
\[P_l∝\frac{1}{n^2}\]
- 공급전력
\[P∝n^2\]
- 공급거리
\[l∝n^2\]
- 전선단면적
\[A∝\frac{1}{n^2}\]
- 전압강하
\[e∝\frac{1}{n}\]
- 전압강하율
\[\delta∝\frac{1}{n^2}\]
(2)손실계수(H)와 부하율(F)과의 관계
\[1\ge F\ge H\ge F^2\ge 0\]
(3)집중부하와 분산부하
| 종류 | 전압강하 | 전압강하 |
|---|---|---|
| 말단집중부하 (조건 없는 경우) | IR | I²R |
| 평등분산부하 (역률, 가로등 부하) | 1/2 IR | 1/3 I²R |
4.수요와 부하
(1)수용률(Demand Factor)
- 수용장소에 설비된 모든부하설비용량의 합에 대한 실제 사용되고 있는 최대수용전력이라 한다
- 단독 수용가의 변압기 용량(최대수용전력) 결정
\[ 수용률 [\%] =\frac{ 최대수요전력} { 부하설비용량} \times 100[\%] \]
(2)부하율(Dviersity Factor)
- 임의의 수용가에서 공급설비용량이 어느정도 유효하게 사용되고 있는가를 나타낸다
- 어떤 임의의 기간중의 최대수용전력에 대한 평균수용전력의 비로 한다
\[ 부하율[\%]= \frac{평균전력} {최대수요전력} \times 100[\%] \]
\[ = \frac{부등률\times 평균전력} {수요율\times 설비용량} \times 100[\%] \]
\[평균수용전력=\frac{전력량[kWh]}{기준시간[h]}\]
- 부하율이 크다는것은 공급설비에 대한 설비의 이용률은 크고, 전력변동은 작고, 변압기용량이 감소하면 계통의 이용률도 감소한다.
(3)부등률(Load Factor)
- 다수의 수용가에서 어떤 임의의 시점에서 동시에 사용되고 있는 합성 최대수용전력에 대한 각 수용가에서의 최대수용전력과의 비로 한다
- 다수의 수용가에서의 변압기 용량(합성최대 수용전력)결정한다
\[부등률=\frac{각 수용가의 최대수용전력 합}{합성최대수용전력}\ge 1\]
\[변압기용량[kVA]=\frac{각 수용가의 최대수용전력의 합}{부등률\times 역률\times 효율}\]
\[=\frac{설비용량\times 수용률}{부등률\times 역률\times 효율}\]
- 부등률이 높다는 것은 변압기 용량의 감소 효과는 있지만 설비 계통의 이용률은 낮다.
5.배전 선로의 기기
(1)배전 선로의 보호협조
변전소 차단기-리클로저-섹셔널라이즈-라인 퓨즈
(2)과전류 보호
- 배전 변압기 1차측 : 고압퓨즈(COS)
- 배전 변압기 2차측 : 저압퓨즈
(3)구분 개폐기
선로 고장 시 또는 정전 공사 등의 경우에 전체 선로를 정전시키지 않고 일부 구간만을 구분해서 정전시키기 위하여 설치하는 것
(4)고장 구간 자동 개폐기(ASS)
수용가의 구내 고장이 배전선로에 파급되는 것을 방지
(5)자동 부하 전환 개폐기(ALTS)
주전원이 정전되면 자동적으로 예비 전원으로 전환
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