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전기 이론/전력공학

[전력공학][송배전][13] 연가, 복도체, 페란티효과

by 전기쟁이1 2023. 7. 19.
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연가, 복도체, 페란티효과

 

- 연가 Transposition : 3상의 선로에서 각 상의 선로정수를 평형상태로 만들기 위하여, 송전선로 길이를 3등분하여 각 상 선로가 같은 높이에서 같은 길이를 갖도록 교차하여 시설하는 것.

연가

3상 송전선로는 보통 정삼각배치가 아니며, 수직배치이기 때문에 별도의 조치를 취하지 않는다면 각 상간의 거리가 서로 다르게 된다.

따라서 각 상의 선로 인덕턴스 L과 선로 충전용량 C가 서로 다르게 된다.

이때 각 상의 선로정수를 평형상태로 만들기 위해 송전선로를 교차하여 특정 높이에서 각 선로가 같은 길이를 가지게 한다.

   

 - 연가의 목적

  • 선로 정수평형
  • 유도장해 경감
  • 직렬공진 방지 : 소호리액터 접지 시 1선 단선 경우 직렬공진 발생 가능

- 복도체 : 1상당 연결된 도체의 수가 둘 이상인 것. 전선의 등가반지름이 커진다.

복도체

 - 복도체 사용 효과

1) 선로 임피던스 Z가 작아진다 ( L ↓, C↑ )

  • 같은 전류용량에 대해 단도체보다 단면적을 낮출 수 있다
  • 같은 단면적으로 단도체보다 큰 전류를 흘릴수 있다
  • 안정도가 크다 (단락비K 상승)
  • 선로충전용량이 크다 

복도체 선로충전용량

 

2) 코로나 임계전압이 커진다 = 전선 표면 전위경도가 작아진다

복도체 코로나 임계전압


- 복도체 단락 시 문제점

복도체 단락사고 시 소도체 간 같은 방향의 전류로 인해 흡인력 발생

복도체 단락 시 흡인력 유도


- 페란티 효과

: 선로 설계 시 부하의 지상 역률을 보상하기 위해 선로에 진상 성분을 고려한다.

이때 무부하, 경부하 시 진상 성분이 과보상되어 수전단 전압이 상승하는 현상

∴ 송전선로 길이가 매우 긴 경우 ( C↑ ) / 단위길이당 정전용량이 큰 경우 발생

진상성분 과보상(진상전류) 시 수전단 전압이 상승하는 페란티 현상 (우)

▶ 페란티효과 방지대책

  • 수전단(부하) 측 분로 리액터 설치 ( L↑ )
  • 동기조상기 부족여자운전 ( L↑ )

 

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