[발송배전기술사] 가장 경제적인 전선의 굵기 선정!

다음은 발송배전기술사 계산문제 중 가장 경제적인 전선의 굵기선정에 대한 풀이입니다.

[문제] 경동선을 77[kV]의 송전선에 사용할 경우 최대 송전 전력을 30,000[kW], 역률을 0.8로 하면, 얼마만한 굵기의 전선이 가장 경제적으로 되겠는가? 단, 전선 1[kg] 당의 가격은 9,000[원/kg], 전기요금은 54[원/kWh], P=0.1, 송전 선로 이용율은 60[%] 라고 한다.

[답]

1. $Kelvin's$ Law 에 따라 경동선을 적용한 가장 경제적인 전류 밀도($\sigma$) 산출

  · $\sigma =  \sqrt{ \frac{8.89 \times 55MP}{N} }  =  \sqrt{ \frac{8.89 \times 55 \times 9,000 \times 0.1}{365 \times 24 \times 54} } =0.964[A/ mm^{2} ]$

    · M[원/kg] : 전선 1[kg] 의 가격

    · P : 1년 간의 이자와 상각비의 합계

    · N[원/kW·년] : 1년 간의 전력량[kW·년] 의 요금

  · 여기서 송전선로의 연간 이용율이 60[%] 이므로 가장 경제적인 전류 밀도($\sigma ' $)는

    · $ \sigma ' =  \frac{0.964}{0.6} =1.61[A/ mm^{2} ] $

 

2. 전선에 흐르는 전류($I$) 산출

  · $P =  \sqrt{3} VI cos \theta$      ∴ $I=  \frac{P}{ \sqrt{3}V cos \theta  }  =  \frac{30,000}{ \sqrt{3} \times 77 \times 0.8  }  =281[A]$

 

3. 가장 경제적인 전선의 굵기(A) 산출

  · $A=  \frac{I}{ \sigma '  } = \frac{281}{1.61} =174[ mm^{2} ]$

 

4. 결론

  · 경동선 규격에 의해 180$[ mm^{2} ]$의 경동선 선정

 

※ 전선의 공칭 단면적 :   · · · , 100, 125, 150, 180, 240, · · ·

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 계산문제 중 가장 경제적인 전선의 굵기를 산출해보았습니다.