SIL 및 송전용량 간략계산법⁕

SIL 및 송전용량 간략계산법

송전선로의 SIL(Surge Impedance Loading)을 송전전압(V)[kV], 단위 길이 당 직렬 인덕턴스(L)[H/km], 대지커패시턴스(C)[F/km]로 나타내시오.

송전선로에서 Surge Impedance Loading(SIL)을 정의하고, 특히 선로손실 을 무시할 경우 SIL로 된 부하를 가진 선로의 전압과 전류의 크기가 선로를 따라 일정하게 됨을 보이시오. 또한 SIL과 실제선로의 부하용량과의 개략적인 관계를 설명하시오.

송전선로의 적정 송전량 결정에서 고려할 사항과 개략적 계산법을 열거하고 설명하시오.
선로의 특성임피던스 Z₀[Ω], 수전단 전압 V_r[kV]인 경우 고유 송전용량 (Surge Impedance Loading)에 대하여 설명하시오.

(SIL: Surge Impedance Loading)

(1) 100km이상 480km까지의 장거리 송전선로의 고유 송전용량 산출
(2) 고유 송전용량은 선로 긍장이 480km 기준으로 산출한 값
(3) 실제 송전 가능한 최대용량은 선로의 긍장 및 회선수에 따라 결정

고유 송전용량

\[P_r=SIL=\frac{V_r^2}{Z_0}[MW/회선]\] \[\to Z_0=\sqrt{\frac{L}{C}}[\Omega]\]

최대 송전가능용량

\[P_{max}=SIL\times\sqrt{\frac{480}{L}N}\]

\[V_r : 수전단 전압[kV]\] \[Z_0 : 서지 임피던스[\Omega]\] \[N : 회선수, L : 긍장[km] \]

[예]신태백 765kV, ACSR 480㎟×6,L=154[㎞],Z0=285.54[Ω]

고유 송전용량

\[SIL=\frac{765^2}{258.54}=2,264[MW]\]

전송가능 최대용량

\[P_{max}=2,264\times \sqrt{\frac{480}{154}}\times 1=3,997[MW]\]

(1) 수전단을 Z₀로 단락한 상태에서 수전전력임
(2) 장거리 송전선로에서 송전전력 개략적인 산출(100~480km)
(3) 복도체로 하면 L: 20~30 %감소, C: 20~30% 증가로 송전용량이 증가함
→ 약 1.2배 정도 증가

→송전용량 증가

(1) 가공선의 경우
전선의 반지름(r) 증가, 전선의 대지면 높이(h) 감소

(2) 케이블인 경우
비유전률(ε_r)이 큰 절연물 사용, 전선의 반지름(r) 증가, 두께가 엷은 절연물 채용

→전압의 크기, 선로의 길이 고려

\[P_r=k\frac{V^2_r}{l}\]

(l : 송전거리, k : 송전용량 계수)

→경제적인 송전전압 결정하는 식

\[V=5.5\sqrt{0.6l+\frac{P_r}{100}[kV]}\] \[\to P_r=100[(\frac{V}{5.5})^2-0.6l][MW]\]

댓글