[발송배전기술사] 전력계통 고장시의 송전전력!

다음은 발송배전기술사 계산문제 중 전력계통 고장시의 송전전력에 대한 설명입니다.

개요, 전력계통 고장시의 송전전력, 등가 대칭분 임피던스, 정리 표 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 전력계통 고장시의 송전전력에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개요

  · 고장시 전력계산은 먼저 정상분 등가회로를 만들고 고장종류에 따라 정해지는 등가 고장임피던스($Z_{F} $)를 정상회로의

    고장점에 병렬(지락, 단락고장) 또는 직렬(단선고장)로 삽입해서 평형부하처럼 취급하여 송전전력을 계산한다.

 

2. 전력계통 고장시의 송전전력

  1) 고장시 등가 정상회로

  2) 고장점의 전달 임피던스 $X$

    · $X= X_{1A} +X_{1B} + \frac{X_{1A}· X_{1B}}{X_{F}} $

  3) 고장중 송전전력 $P' $

    · $P' = \frac{ E_{A}· E_{B} }{X_{1A} +X_{1B} + \frac{X_{1A}· X_{1B}}{X_{F}}}   sin \delta $

  4) $X_{F}$가 작은 고장일수록 $P' $는 작아진다.

     (1) 3상 단락고장일 때 $X_{F}=0$ 이므로 이론상 $X$는 무한대가 되어 송전전력 $P' =0$ 이 된다.

     (2) 발전기 속도상승(탈조원인)

  5) 안정도 측면

    · 1선 지락 → 선간 단락 → 2선 지락 → 3상 단락(가장 가혹)

 

3. 전력계통 고장시의 등가 대칭분 임피던스(고장점 임피던스)

  1) 1선 지락

     (1) $Z_{F} =Z_{0} +Z_{2} $

    (2) 임피던스 삽입장소 : 고장점에 $Z_{F}$를 병렬로 삽입

    (3) 1선 지락시의 정상분 전류 $I_{1}$

     (4) $I_{1}= \frac{ E_{a} }{Z_{0}+Z_{1}+Z_{2}} = \frac{ E_{a} }{Z_{1}+Z_{F}} $

 

  2) 2선 지락

     (1) $Z_{F}= \frac{ Z_{0}·Z_{2} }{Z_{0}+Z_{2}}$

    (2) 임피던스 삽입장소 : 고장점에 $Z_{F}$를 병렬로 삽입

    (3) 2선 지락시의 정상분 전류 $I_{1}$

     (4) $I_{1}= \frac{ Z_{0}+Z_{2} }{Z_{0}Z_{1}+Z_{1}Z_{2}+Z_{2}Z_{0}}E_{a}= \frac{ E_{a} }{Z_{1}+ \frac{Z_{0}·Z_{2}}{Z_{0}+Z_{2}} }  = \frac{ E_{a} }{Z_{1}+Z_{F}}$

 

  3) 선간 단락

     (1) $Z_{F}= Z_{2} $

    (2) 임피던스 삽입장소 : 고장점에 $Z_{F}$를 병렬로 삽입

    (3) 선간 단락시의 정상분 전류 $I_{1}$

     (4) $I_{1}= \frac{ E_{a} }{Z_{1}+Z_{2}} = \frac{ E_{a} }{Z_{1}+Z_{F}} $

 

  4) 3상 단락

     (1) $Z_{F}= 0$ : 평형고장

    (2) 3상 단락시의 정상분 전류 $I_{1}$

     (3) $I_{1}= \frac{ E_{a} }{Z_{1}} = \frac{ E_{a} }{Z_{1}+Z_{F}} $

 

 

  5) 1선 단선

     (1) $Z_{F}= \frac{ Z_{0}·Z_{2} }{Z_{0}+Z_{2}}$

    (2) 임피던스 삽입장소 : 고장점에 $Z_{F}$를 직렬로 삽입

  6) 2선 단선

     (1) $Z_{F} =Z_{0} +Z_{2} $

    (2) 임피던스 삽입장소 : 고장점에 $Z_{F}$를 직렬로 삽입

 

5. 정리

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 계산문제로 나올 법한 전력계통 고장시의 송전전력에 대하여 알아 보았습니다.