FTZ

변환의 기초⁕

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변환의 기초

전원 단락용량으로 등가 임피던스 산출

154kV변전소에서 단락용량이 25[MVA]이다. 변전소에서 100[MVA] 기준 등가임피던스를 구하라.

\[\%Z=\frac{P_b}{P_s}\times 100=\frac{100}{25}\times 100=400[\%]\] \[Z_{pu}=4[pu]\]

%Z를 기준용량으로 환산과 R/X비 적용

변압기 정격이 80MVA, 154/22.9kV, Z=15%, 인 변압기가 있다. 100MVA 기준의 임피던스로 환산하여라. (단, X/R=36)

100 [MVA]로 환산 %Z 환산

\[\%Z_{new}=\%Z_{old}\times\frac{P_{b,new}}{P_b,old}=15\times\frac{100}{80}=18.75[\%]\]
\[\%R=\%Z_{new}\times \cos(\tan{^-1} X/R)\]\[=18.75\times\cos(\tan^{-1} 36)=0.52[\%])\] \[\%X=\%Z_{new}\times \sin(\tan{^-1} X/R)\]\[=18.75\times\sin(\tan^{-1} 36)=a8.74[\%])\] \[\%Z_{new}=0.52+j18.74\]

기준 전류, 기준 임피던스

계통의 고장계산에서 기준용량을 100[MVA]로 할 때 22.9[kV]와 154[kV]의 기준전류, 기준 임피던스를 구하시오.

1) 기준용량 100[MVA], 기준전압 22.9[kV]

① 기준전류 :

\[I_b=\frac{P_b}{\sqrt3 V}=\frac{100\times 10^3}{\sqrt3\times 22.9}=2,521.18[A]\]


② 기준 임피던스:

\[ Z_b=\frac{V^2[kV]}{P_b[MVA]}=\frac{22.9^2}{100}=5.24[\Omega]\]

2) 기준용량 100[MVA], 기준전압 154[kV]

① 기준전류 :

\[I_b=\frac{P_b}{\sqrt3 V}=\frac{100\times 10^3}{\sqrt3\times 154}=374.9[A]\]


② 기준 임피던스:

\[Z_b=\frac{V^2[kV]}{P_b[MVA]}=\frac{154^2}{100}=237.16[\Omega]\]

기준 임피던스 적용

765[kV] 송전선로의 임피던스가 1.7+j50[Ω]이다. 이 임피던스를 단위법[pu]으로 표시하시오. 또한 이 선로를 345[kV] 전압으로 운전시 임피던스를 단위법으로 표시하시오. 단, 송전선로 임피던스 변동은 없으며 기준용량은 100[MVA]로 적용한다.

1) 765kV 기준

① 기준 임피던스:

\[Z_b=\frac{V^2}{P_b}=\frac{765^2}{100}=5,852.25[\Omega]\]

② 단위표시:

\[Z_{pu}=\frac{Z_{real}}{Z_b}=\frac{1.7+j50.0}{5,852.25}\]\[=0.00029+j0.00854[pu]\]

2) 345kV 기준

① 기준 임피던스:

\[Z_b=\frac{V^2}{P_b}=\frac{345^2}{100}=1,190.25[\Omega]\]

② 기준 임피던스:

\[Z_{pu}=\frac{Z_{real}}{Z_b}=\frac{1.7+j50.0}{1,190.25}\]\[=0.00143+j0.042[pu]\]

복소전력 응용

전기부하가 240V로 운전되고 있다. 부하의 평균전력이 8[kW]이고 역률은 지상 0.8이라 할 때 다음을 계산하시오.
1) 부하의 피상전력(P+jQ) [kVA]
2) 부하의 임피던스

1) 피상전력(S=P+jQ)

\[Q=P\tan\theta=8\times\tan(\cos^{-1}0.8)=6[kVar]\] \[S=P+jQ=8+j6\]

2) 부하의 임피던스

\[S=P+jQ=VI^*=V(\frac{V}{Z})^*=\frac{V^2}{Z^*}\] \[Z^*=\frac{V^2}{S}=\frac{240^2}{8,000+j6,000}\]\[=4.608-j3.456[\Omega]\]
\[∴Z=4.608+j3.456[\Omega]\]

고장계산 순서

  1. 계통 단선도 작성
  2. 임피던스 자료조사→전원, 케이블, 변압기, 전동기 등
  3. 기준용량으로 임피던스 환산
  4. 임피던스 맵 작성
  5. 임피던스 합성
  6. 고장계산
  7. 결과활용
★고장계산
고장 계산의 기초⁕
–퍼센트 임피던스⁕
–고장 시간에 따른 분류⁕
–고장 임피던스⁕
–전력계통 단락사고에 대한 과도 해석⁕

변환의 기초⁕

I 단락전류(기본이론)
→A 기여전류
→Z 단락전류(종류)
C 단락전류(계산법 종류)
→Y 대칭좌표법
P 단락용량 경감대책(수변전설비)
→N 계통연계기
→S초전도 한류기

F 단락전류(계산)
→0 단락전류 계산(기본)
→1 1선지락전류 유효접지
→2 2선단락 3상단락
→3 3상단락(단락전류 단락용량)
→M 단락전류 계산(전동기)
→D 단락전류 계산(분산전원)
→R 3상단락고장(한류리액터)
→T 1선지락전류 3상단락전류

–대칭 단락전류⁕
–예제1(3상단락)⁕
–예제2(3상단락)⁕
–예제3(차단기용량계산)⁕
–예제4(3상단락고장)⁕
대칭 좌표법⁕
불평형 고장해석⁕
–예제1(1선지락)⁕
–예제2(1선지락)⁕
–예제3(선간단락)⁕
–예제4(1선지락)⁕
–예제5(지락)⁕
–예제6(1선지락)⁕
–예제7(모선지락)⁕
–예제8(2선지락) ⁕

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