[발송배전기술사] 페란티(Ferranti)현상!

다음은 발송배전기술사 송전공학 문제 중 무부하 송전선의 페란티현상에 대하여 알아보겠습니다.

페란티현상의 정의, 송·수전단 전압의 등가회로 및 Vector도, 페란티현상의 특성, 페란티현상에 의한 영향, 페란티현상 방지대책, 결언 순으로 서술해 보겠습니다.

[문제] 무부하 송전선의 페란티(Ferranti)현상에 대하여 설명하시오.(제99회 2교시, 제111회 1교시)

[답] 

1. 페란티(Ferranti)현상의 정의

  1) 송전선로의 무부하나 경부하시에는 선로 충전용량의 영향으로 위상이 전압보다 90˚ 앞선 진상전류($ \dot{ I_{c} }$)가 흐르고,

  2) 이 $ \dot{ I_{c} }$와 선로의 작용인덕턴스에 의한 역기전력 때문에 수전단전압이 송전단전압보다 커지는 현상이 생기는데,

       이를 페란티(Ferranti)현상이라 한다.

 

2. 송·수전단 전압의 등가회로 및 Vector도

  1) 송·수전단 전압의 등가회로와 Vector도

< 송·수전단 전압의 등가회로>

< 송·수전단 전압의 Vector도 >

  2) 송·수전단 전압의 특징

     (1) 중부하시에는 지상전류의 영향이 커서 합성전류는 지상이 되어, $E_{s}  > E_{r}  $

     (2) 경부하시에는 진상전류의 영향이 커서 합성전류는 진상이 되어, $E_{s}  <   E_{r}  $

 

3. 페란티현상의 특성

  1) 페란티현상에 의한 전압상승은 5[%] 정도

  2) 장거리, 무부하 송전선로일수록 정전용량이 커져 페란티현상이 커진다.

 

4. 페란티현상의 영향

  1) 수전단전압의 상승으로 전력용기기의 열화촉진, 성능저하촉진

  2) 고조파발생 : 변압기(특수 철공진 발생우려)

  3) 보호계전기기의 오동작 : 공급신뢰도저하, 경제성저하

 

5. 페란티현상의 방지대책

  1) 발전기 저여자운전

  2) 정전용량 감소 : SC 개방, 수전단에 Sh.R 투입

  3) FACTS 설치운용 : STATCON(병렬보상)

 

6. 결언

  · 페란티현상은 송전선로의 단위길이당 정전용량이 클수록, 길이가 길수록 심하게 나타나 수전단 전압상승

    으로 기기의 열화를 촉진시키므로 송전선로 시충전시 주의해야 함.

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 시험에서 나올 법한 페란티현상에 대해서 공부해 보았습니다.