[발송배전기술사] 단거리 송전선로 송전용량 결정시 고려사항!

다음은 발송배전기술사 송전공학 문제 중 단거리 송전선로 송전용량 결정시 고려사항에 대한 설명입니다.

개요, 단거리 송전선로 송전용량 결정시 고려사항 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 단거리 송전선로 송전용량 결정시 고려사항에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개요

   1) 송전용량이란 송전선로에 전력을 전송함에 있어 경제적, 기술적인 측면에서 공급가능한 최대전력을 말하며,

    2) 단거리 송전선로의 송전용량 결정시에는 전선의 허용전류, 전압강하, 전력손실 등을 고려하여야 한다.

 

2. 단거리 송전선로 송전용량 결정시 고려사항

  1) 상시 허용전류

     (1) 가공송전선의 허용전류

         ① 가공송전선의 허용전류는 전선의 최고 허용온도 이하에서 허용전류를 결정해야한다.

         ② ACSR의 상시사용 최고 허용온도는 90[˚C], 단시간사용 최고 허용온도는 100[˚C]이다.(단, 풍속 0.5[m/s],

             일사량 0.1[W/㎠], 주위온도 40[˚C] 기준)

     (2) 지중 Cable의 허용전류

         ① Cable에 전류가 흐르면 도체의 저항손, 연피손 및 유전체손이 발생

         ② Cable의 온도상승

             · 각종 손실에 의한 발생열량 $>$ Cable 표면 방산열량 → Cable의 온도는 상승한다.

         ③ Cable 온도가 상승하면 절연물의 기계적, 전기적 강도가 약해지고 유전체손이 급격히 증가하여 열화촉진

     (3) Cable 허용전류($I$) 계산식(직매 및 관로식)

         ① 발생열량($ W_{1} $) = 옴손 + 유전체손 = $n \, I ^{2} r+ W_{d} $             · 방산열량($W_{2} $) = $\frac{ T_{1}-T_{2} }{R _{th} }$

                · n : 소선수                  · r [Ω·㎝] : Cable 소도체 저항                · $T_{1}$[˚C] : 연속사용 최고온도 

                · $T_{2}$[˚C] : 주위온도                · $W_{d}$[W] : 유전체손                       · $R_{th}$[˚C·m/W] : Cable 열저항     

         ② 허용전류 관계식은 $W_{1} =W_{2}$ 이므로

             · $I= \sqrt{ \frac{1}{n\,r} ( \frac{ T_{1} -T_{2}}{ R_{th}}- W_{d} ) } = \sqrt{\frac{ T_{1} -T_{2}-T_{d}}{n\,r\, R_{th}}} $

                · $T_{d}$[˚C] : 유전체손에 의한 온도

     (4) 허용전류의 종류

         ① 상시 허용전류 : 송전용량 결정시 고려사항

         ② 단시간 허용전류 : 단락시 등

  2) 순시 허용전류

     · 단락시 일시적으로 허용 가능한 전류

       · $I_{s} = \frac{81A}{ \sqrt{t } } [A]$                · A[㎟] : 전선의 단면적                · t [sec] : 통전시간

  3) 전압강하율

     · 수전 허용 전압강하율 : 5[%] 이하

       · $ε= \frac{ V_{s} -V_{r}}{V_{r}}  \times 100[\%]  \leq 5[\%]$

  4) 기계적 강도

  5) 고조파 내량

  6) 장래 부하 증설

  7) 송전 손실

     (1) 송전계통에서 발생하는 손실은 주로 옴손이다.

         · $P= \sqrt{3} VIcos \theta$  →  $I =  \frac{P}{\sqrt{3} Vcos \theta}$

         ∴ $P _{L} =3I^{2}R= \frac{ P^{2} . R }{ V^{2}  . cos ^{2}  \theta }   \propto  \frac{1}{V^{2}  . cos ^{2}  \theta}$

     (2) 대전력 송전시 고전압을 이용하는 것이 경제적임.

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 송전공학 문제로 나올 법한 단거리 송전선로 송전용량 결정시 고려사항에 대하여 알아 보았습니다.