안녕하세요, 이번 포스팅은 전력공학 배전 선로 부하 특성 전력 손실 대해서 작성을 하려고 합니다.
어떤 설비를 선정을 할 때 부하의 수용률, 부등률을 고려해야 합니다.
그렇지 않으면 너무 과대하게 책정을 하게 되어 공사비가 상승을 할 수 있기 때문입니다.
뿐만 아니라 해당 전력을 배전하는 과정에서 발생하는 전력손실까지 고려를 해야지만 원하는 전력을 해당 설비에 공급을 할 수 있습니다.
그럼 이런 전력공학 배전 선로 부하 특성 전력 손실 대해서 자세히 다뤄보도록 하겠습니다.
부하의 특성
: 먼저 부하의 특성에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다.
여기에서 말하는 부하란 영어로는 LOAD 라고 표현을 할 수 있으며 해당 부하에 따라 공급해야 하는 전기량이 달라질 수 있습니다.
즉 바꿔말하면 전기량과 전력량을 결정하는데 필요한 필수 요소라고 이해하시면 됩니다.
즉 이런 필수 요소인 부하의 특성을 잘 파악해야지만 적절한 설비용량을 선정을 할 수 있습니다.
부하의 특성을 나타내는 지표로는 수용률, 부등률, 부하율이 있으며 해당 수치를 이용하여 설비용량을 선정을 해주셔야 합니다.
부하의 특성
✔ 부하 : 전기량, 전력량을 결정하는 필수 요소
✔ 부하의 특성을 나타내는 지표 : 수용률, 부등률, 부하율
수용률 부등률 부하율
그럼 위에서 말하는 수용률, 부등률, 부하율에 대해서 좀 더 자세히 설명 드리도록 하겠습니다.
1) 수용률
수용률이란 어느 기간 동안 수용가의 최대 수요 전력과 그 수용가에 설치되어 있는 설비 용량의 합계의 비를 말합니다.
즉, 전체 부하 설비로 최대로 얼마나 전력을 사용하는지 나타내는 지표라고 이해하시면 됩니다.
부하 설비의 합계는 항상 최대 수요 전력보다 크기 때문에 수용률의 값은 1보다 작은 값을 가지는게 특징입니다.
왜냐하면 1보다 더 큰 값을 가지면 해당 설비가 수용을 못하는 부하라고 이해하시면 됩니다.
2) 부등률
부등률이란 최대 부하가 발생하는 시간에 차이가 있기 때문에 이를 나타내기 위한 지표로 일반적으로 1보다 큰 값을 가지고 있습니다.
왜냐하면 일반적으로 수용가 상호간이나 배전 변압기 상호간, 급전선 상호간 또는 변전소 상호간에서 각개의 최대 부하는 같은 시각에 일어나지 않기 때문입니다.
3) 부하율
다음은 부하율입니다.
부하율이란 어느 일정 기간 동안 부하 변동의 정도를 나타내는 지표로 기간 중 평균 수요전력과 최대 수요전력과의 비를 백분율로 나타낸 값입니다.
수용률 부등률 부하율 관계
위에서 설명 드린 내용을 참조 해보시면 수용률, 부등률, 부하율은 서로 연관 관계를 가지고 있는 것을 확인하실 수 있습니다.
즉 정보가 부족하더라도 수용률을 구하기 위해서 부등률과 부하율만 가지고 있으며 꺼꾸로 계산이 가능합니다.
다른 말로는 이들의 관계를 이용해 원하는 수용률, 부등률, 부하율을 갖는 설비 용량을 선정할 수 있습니다.
합성 최대 전력을 예로 들어서 설명 드리면 일단 수용률을 이용해 구할 수 있습니다.
그리고 부하율은 아래 식을 이용하여 구할 수 있습니다.
합성 최대 전력을 구할 때와 마찬가지로 부등률과 수용률을 이용하면, 아래와 같이 구할 수 있습니다.
사실 설비용량을 결정하는데 가장 중요한 것은 합성 최대 수용 전력을 계산하는 것입니다.
왜냐하면 이 합성 최대 수용 전력이 바로 변압기 용량 산정의 기준이 되기 때문입니다.
변압기가 안전하게 동작하기 위해선 변압기 용량이 항상 합성 최대 수용 전력보다 크거나 같아야 하기 때문에 이 부분에 대한 계산은 꼭 꼼꼼히 체크를 하셔야 합니다.
전력손실
다음은 전력손실입니다.
전력의 손실이라고 하면 약간은 의문을 가질 수 있습니다.
전기라는 것은 눈에 보이지 않지만 여러가지 저항에 의해 전력 손실이 발생하게 됩니다.
한 예로는 케이블에 있는 작은 저장 안에서도 전력 손실이 일어나게 됩니다.
전력 손실은 손실계수 H를 이용해 표현할 수 있습니다.
손실 계수는 어느 기간 중 평균 전력 손실에 대한 같은 기간 중의 최대 손실 전력의 비로 아래 식을 통해서 확인해 볼 수 있습니다.
따라서 전류를 기준으로 계산하면 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
식으로 표현하면 아래와 같습니다.
여기서, T는 계산하고자 하는 기간, I는 어느 한 순간의 전류, Im은 기간 동안의 최대 전류입니다.
▶ 전력공학 이도 애자 배전방식 (feat. 이도 구하는 공식)
부하율 손실계수 관계
위에서 설명 드린 식을 활용을 하면 부하율은 평균 수요 전력을 최대 수요 전력으로 나누어 계산할 수 있는 것을 확인하실 수 있습니다.
그래서 해당 식을 다시 표현하면 아래와 같이 손실계수와 연관해서 생각해 볼 수 있습니다.
마무리
이상입니다. 지금까지 전력공학 배전 선로 부하 특성 전력 손실 대해서 포스팅을 작성을 하였습니다.
제 포스팅을 통해서 조금이나마 배전 선로의 부하의 특성 및 전력손실 그리고 각 요소끼리의 관계를 알아가시는데 도움이 되셨으면 합니다.
감사합니다.
