송배전 계통의 구성✦

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1.송전방식

HVDC 송전방식과 교류 송전방식
HVDC 송전방식과 교류 송전방식 문제

직류송전방식과 교류송전방식의 비교

(1)교류송전방식의 특성

  • 전압의 승압, 강압이 용이하다
  • 회전자계를 얻을수있다.
  • 일관된 운용을 기할수 있다.

(2)직류송전방식의 특성

장점

  • 절연레벨을 낮출수 있다
  • 선로의 리액턴스가 없으므로 안정도가 높다
  • 유전체손과 무효전력이 없으므로 이로인한 손실도 없다
  • 표피효과나 근접효가가 없으므로 실효저항의 증가가 없다
  • 주파수가 다른교류 계통과 연계가 가능하다
  • 코로나 손실이 적고 충전전류가 없다.

단점

  • 직,교류 변환장치가 필요하다
  • 전압의 승 강압이 안된다
  • 고주파나 고조파억제 대책이 필요하다
  • 직류차단이 어렵다.

(3)전압의 종류

공칭전압
전선로를 대표하는 선간전압을 말하며 그 계통의 송전전압

최고전압=공칭전압/1.1*1.15

(4)경제적인 송전전압송전전압[kV]

\[V[kV]=5.5\sqrt{0.6l+\frac{P}{100}}\]
l[km]:송전거리, P[kW]:송전전력

(5)전압과의 관계

항목관계관계식
송전전력전압의 자승에 비례\[∝V^2\]
공급용량전압에 비례\[∝V\]
전압강하전압에 반비례\[∝\frac{1}{V}\]
전선의 단면적전선의 총중량
전력손실
전압강하율
전압의 자승에 반비례\[∝\frac{1}{V}^2\]

2.전선의 종류

(1)전선의 구비조건(3대 요소)

  • 전선의 허용 전류가 클 것,
  • 전압강하가 작을 것,
  • 기계적 강도에 강할 것
  • 도전율이 클 것,
  • 내구성이 있을 것,
  • 유연성이 클 것,
  • 비중이 작을것,
  • 가격이 쌀 것

(2)구조에 의한 분류

종류특징
단선도체 한 가닥
연선도체가 여러 가닥
연선의 직경
\[D=(2n+1)d\]
소선의 총 가닥수
\[N=3n(n+1)+1\]
중공연선전선 중앙이 비거나 절연물로 채워져 있고 초특고압 송전선로 계통에 사용한다
코로나 방지 목적으로 사용하고 전선의 직경이 클수록 좋다.

(3)켈빈의 법칙

  • 가장 경제적인 전선의 굵기 선정
  • 전선 굵기를 선정할 때의 고려사항
    허용전류, 전압강하, 기계적강도

3.전선의 특징

(1)전선의 하중

  • 고온계(빙설이 적음)
\[Pkd\times 10^{-3}=\frac{Pkd}{1000}[kg/m]\]
  • 저온계(빙설이 많은)
\[Pk(d+12)\times 10^{-3}=\frac{Pk(d+12)}{1000}[kg/m]\]
  • 합성하중
\[W=\sqrt{(W_i+W_c)^2+W_w^2}[kg/m]\]

(2)전선의 이도

  • 이도 : 전선의 지지점을 연결하는 수평선으로부터 밑으로 내려가는 길이
\[D=\frac{WS^2}{8T}[m]\]
  • 실제 전선 길이
\[L=S+\frac{8D^2}{8T}[m]\]
  • 전선의 평균 높이
\[H=h-\frac{2}{3}D[m]\]

(3)전선의보호

  • 댐퍼 : 전선의 진동 방지
  • 아머로드 : 전선 지지점에서의 단선 방지
  • 오프셋 : 전선의 도약에 의한 송전 상하선 혼촉 방지를 위해 전선 배열을 위 아래 전선간에 수평간격을 두어설치

4.지지물-전기설비에서 중요

(1)철탑의 종류

  • 직선형(A형) : 전선로 각도가 3°이하에 시설
  • 각도형(B형) : 전선로 각도가 3°초과 20°이하
  • 각도형(C형) : 전선로 각도가 20°초과
  • 인류형(D형) : 분기,인류 개소가 있을 때 시설
  • 내장형(E형) : 장경간이고 경간차가 큰 곳에 시설
  • 보강형 : 직선형 철탑 강도 보강 5기마다 시설

(2)지선

설치 목적

  • 지지물의 강도 보강(철탑 제외)
  • 전선로의 안정성 증가
  • 건조물 등에 의한 보호

지선의 구비조건

안전율2.5이상
(목주나 A종은 1.5이상)
구조4.31[kN]이상,
3가닥 이상의 연선
금속선2.6[mm]이상
(아연도금강연선 2.0[mm]이상)
아연도금철봉지중 및 지표상 0.3[m]까지
도로횡단5[m]이상
(교통에 지장 없음 : 4.5[m])

5.애자

(1)애자의구비조건

애자의 구비조건 및 선정

클것절연저항, 절연내력, 기계적강도, 온도변화에 잘 견딜 것
작을것습기 흡습, 누설전류, 정전용량, 가격

(2)현수애자(지름 250[mm]애자 기준)

현수애자 수

전압[kV]수량
22.92~3
664~6
1549~11
34518~23
76538~43

애자련의 전압분담(원인 : 정전용량)

  • 최소 : 철탑에서 1/3 지점
  • 최대 : 전선 쪽에서 애자

아킹혼(초호간,소호각) :
뇌로부터 애자련 보호, 애자의 전압분담균일화

현수애자 시험법

주수섬락시험50[kV]
건조섬락시험80[kV]
충격섬락시험125[kV]
유증섬락시험140[kV]

연능률

\[\eta=\frac{V}{n\times V_1}\]
  • 이론상 애자련의 섬락전압
\[V_n=nV_1\]
  • 실제상 애자련의 섬락전압
\[V_n\lt nV_1\]

1.송배전 계통의 구성
2.선로정수 및 코로나
3.송전 특성
4.접지 방식 과 유도장해
5.고장 계산
6.배전 선로
7.수력
8.화력/원자력발전


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