0.6.0★N!220722
1.단거리 송전선로
-배전과 동일하게 적용
(1)전압강하
\[단상 e=V_s-V_r=I(R\cos\theta+X\sin\theta)[V]\]
\[3상 e=V_s-V_r=\sqrt{3}I(R\cos\theta+X\sin\theta)[V]\]
\[=\frac{P}{V_r}(R+X\tan\theta)[V]\]
(2)전압강하율
\[\delta=\frac{e}{V_r}\times=\frac{V_s-V_r}{V_r}\times 100\]
\[=\frac{P}{V_r^2}(R+X\tan\theta)\times 100\]
(3)전압변동률
\[\epsilon=\frac{V_{r0}-V_{rn}}{V_{rn}}\times 100\]
Vr₀ : 무부하 시 수전단 전압
Vrn : 전부하 시 수전단 전압
(4)전력손실
\[P_L=3I^2R=\frac{P^2R}{V^2\cos^2\theta}=\frac{P^2\rho l}{V^2\cos^2\theta A}[W]\]
\[(I=\frac{P}{\sqrt3 V\cos\theta}[A])\]
(5)전력손실률
\[\frac{P_L}{P}=\frac{PR}{V^2\cos^2\theta}\times 100=\frac{P\rho l}{V^2\cos^2\theta A}\times 100\]
| 송전전력 | \[P∝V^2\] |
| 전압강하 | \[e∝\frac{1}{V}\] |
| 총중량 | \[W∝\frac{1}{V^2}\] |
| 전력손실 | \[P_l∝\frac{1}{V^2}∝\frac{1}{\cos^2\theta}\] |
| 전압강하율 | \[\epsilon∝\frac{1}{V^2}\] |
| 단면적 | \[A∝\frac{1}{V^2}\] |
3.중거리 송전선로
(1)4단자망 회로
\[V_s=AV_r+BI_r\]
\[I_s=CV_r+DI_r\]
\[AD-BC=1\]
\[D=\frac{I_s}{I_r}|V_r=0 전류비,단위차원이 없는 상수\]
(2)송전선로해석
- T형회로
\[A=1+\frac{ZY}{2}\]
\[B=Z(1+\frac{ZY}{4})\]
\[C=Y\]
\[D=1+\frac{ZY}{2}\]
- π형회로
\[A=1+\frac{ZY}{2}\]
\[B=Z\]
\[C=Y(1+Y\frac{ZY}{4})\]
\[D=1+\frac{ZY}{2}\]
3.장거리 송전선로
(1)4단자 정수
\[V_s=\cos h\alpha lI_r+Z_0\sin h\alpha lI_r\]
\[I_s=\frac{1}{Z_0}\sin h\alpha l V_r+\cos h\alpha lI_r\]
(2)특성(파동) 임피던스
송전선을 이용하는 진행파에 대한 전압과 전류의 비, 300~500[Ω]
\[Z_0=\sqrt{\frac{Z}{Y}}=\sqrt{\frac{L}{C}}=138\log\frac{D}{r}[\Omega]\]
(3)전파정수
전압 전류가 선로의 끝 송전단에서부터 멀어져감에 따라 그 진폭과 위상이 변해가는 특성
\[\gamma=\sqrt{ZY}=\sqrt{(R+j\omega L)(G+j\omega C)}=j\omega\sqrt{LC}\]
(4)전파속도
\[v=\frac{\omega}{\beta}=\frac{1}{\sqrt{LC}}[m/sec]\]
4.전력
(1)송전전력
- 리액턴스법 :
고압송전선로 -X>>R(무시)
\[P=V_rI\cos\theta=\frac{V_sV_r}{X}\sin\delta[MW]\]
- 고유부하법 :
수전단을 특성임피던스로 단락한 상캐에서의 수전전력
\[P=\frac{V_r^2}{\sqrt{\frac{L}{C}}}\]
- 송전용량계수법 :
선로의 길이를 고려한 것
\[P=k\frac{V_r^2}{l}[kW]\]
(2)전력
- 발전기 출력
\[P=3\frac{VE}{X}\sin\delta\]
- 송전전력
\[P=\frac{V_rV_s}{X}sin\delta\]
- 수전전력
\[P=\sqrt3 VI\cos\theta\]
5.전력원선도
(1)가로 : 유효전력, 세로 : 무효전력
(2)원선도 반지름
\[r=\frac{V_sV_r}{B}\]
(3)구할수 있는 값
- 송,수전단 전압간의 상차각
- 송수전할수 있는 최대전력
- 선로손실과 송전효율
- 수전단 역율 및 조상용량
(4)구할수 없는 값
과도 안정 극한 전력, 코로나 손실
(5)무효전력 증가 및 감소하여 안전 운전
6.조상설비
(1)동기조상기와 전력용 콘덴서
| 동기조상기 | 전력용콘덴서 | 분로 리액터 | |
|---|---|---|---|
| 용도 | 송전계통 | 배전계통 | 변전소 |
| 기기 | 회전기 | 정지기 | 정지기 |
| 시운전 | 가능 | 불가능 | 불가능 |
| 용량증설 | 어렵다 | 쉽다 | 가능 |
| 가격 | 비싸다 | 싸다 | 싸다 |
| 조정 | 진,지상 연속보상 | 진상 불연속보상 | 이상전압 억제 |
| 전압강하 보상 이상전압 억제 | 전압강하 보상 | 이상전압 억제 |
(2)리액터의 종류와 목적
| 리액터 | 사용목적 |
|---|---|
| 직렬 | 제5고조파 제거 |
| 병렬 | 페런티 현상 방지 |
| 한류 | 단락전류 경감 |
| 소호 | 지락 아크 소멸 |
(3)콘덴서 역률개선
콘덴서 용량 (θ1>θ2)
\[Q=P(\tan\theta_1-P\tan\theta_2=P(\frac{\sin\theta_1}{\cos\theta_1})-(\frac{\sin\theta_2}{\cos\theta_2})\]
\[=P(\frac{\sqrt{1-\cos^2\theta_1}}{\cos\theta_1}
-\frac{\sqrt{1-\cos^2\theta_2}}{\cos\theta_2})\]
(4)전압과 주파수 조정
전압(동기조상기,전력콘덴서->무효전력조정)
부하급증 : 진상전류공급
부하급감 : 지상전류공급
주파수(발전기의 조속기->유효전력조정)
회전속도감소 : 주파수 감소
회전속도증가 : 주파수 증가
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