[발송배전기술사] 무부하 장거리 송전선로 시충전!

다음은 발송배전기술사 전력계통공학 문제 중 무부하 장거리 송전선로 시충전에 대한 설명입니다.

무부하 장거리 송전선로 시충전의 정의, 현상 및 주의점 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 무부하 장거리 송전선로 시충전시에 나타나는 현상과 주의점을 설명하시오.(2010년 제92회 4교시)

[답]

1. 무부하 장거리 송전선로 시충전의 정의

  1) 장기간 사용이 정지되어있던 전선로, 신설 송전선로, 고장수리된 전선로 등이 시충전의 대상이 된다.

  2) 위 송전선로를 정상적인 송전에 앞서 저전압 상태로부터 서서히 충전하여 운전전압까지 상승시킨후 충전용량, 절연

      및 전력의 누설여부 등을 측정하는 과정을 시충전(시송전)이라 한다.

  3) 시충전 개념도

 

2. 무부하 장거리 송전선로 시충전시 이상현상 및 주의점

   1) 페란티현상 발생

     (1) 페란티현상의 정의

        · 무부하 장거리 송전선로에 분포된 정전용량에 의해 90˚ 앞선전류가 흐르게 되어 수전단전압이 오히려 송전단전압

          보다 높아지는 현상

     (2) 페란티현상의 주의점(대책)

        ① 수전단 전압상승으로 인한 선로 설비들의 절연파괴에 주의할 것

        ② 페란티현상을 방지하는데 발전기의 진상운전을 실시함에 따른 과도안정도에 주의할 것

        ③ 시충전 선로는 154[kV]를 중심으로 지정한다. 다만, 발전소 정격출력과 선로 충전용량을 고려하여 345[kV] 선로

            도 지정할 수 있으며, 1회선 시충전을 원칙으로 한다.  

        ④ 선로 충전용량 최소화를 위해 최단거리의 시충전 선로를 지정한다.

        ⑤ 시충전 선로 가압시 발전기 단자전압은 페란티현상을 방지하기 위하여 정격전압의 약 90[%]로 유지한다.

  2) 발전기의 자기여자현상 발생

     (1) 발전기의 자기여자현상의 정의

        ① 무부하 장거리 송전선로의 충전전류가 전기자 반작용 증자작용을 하여 발전기 단자전압을 상승시킨다.

        ② 이때, 발전기의 용량이 작으면 발전기의 여자회로를 개방해도 순식간에 발전기의 단자전압이 과전압으로 상승

            하게 된다.

     (2) 차단기 $S_{1} $ 투입

        · 변압기까지 충전  →  전기자 반작용 감자작용  →  전압 감소

     (3) 차단기 $S_{2} $ 투입

        · 송전선로 충전  →  충전전류에 의한 전기자 반작용 증자작용  →  전압 상승

     (4) 발전기의 자기여자현상의 주의점(대책)

        ① 단락비($K_{S}$)가 큰 발전기로 충전

          · 자기여자현상이 생기지 않는 조건은

          · $K_{S}   \geq  \frac{Q' }{Q} ( \frac{V}{V' } ) ^{2} (1+ \sigma )$

                · $Q'$ : 선로 충전용량                · $Q$ : 발전기 용량

                · $V'$ : 선로전압                · $V$ : 발전기 단자전압                · $\sigma$ : 발전기의 포화율

        ② 수전단에 병렬(분로)리액터 설치

        ③ 저여자운전 실시하면 과도안정도에 주의할 것

        ④ 발전기 병렬운전시 병렬운전조건에 주의할 것

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 전력계통공학 문제로 나올 법한 무부하 장거리 송전선로 시충전에 대하여 알아보았습니다.