전력공학 전력원선도 개념 정리

안녕하세요, 이번에 공유드릴 내용은 전력공학 전력원선도 개념 정리 내용입니다.

송전선의 운전 특성을 알기 위해서 꼭 알아야 할 개념이 바로 전력원선도입니다.

송선선로의 부하 증가로 인해 수전단 전압이 감소하는 개념을 이해해야지만 수전단과 송전단의 전력 비율 및 최대 전력에 대해서 이해하실 수 있습니다.

전력원선도

 

: 전력원선도는 송전단과 수전단의 전압을 일정하게 하고 부하 변화에 대해서 변화하는 상차각의 변화를 나타낸 것이라고 이해하시면 됩니다.

 그럼 송전단과 수전단의 상차간 변화가 필요한 이유에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다.

 송전단과 수전단에 대한 선로를 회로로 표현하면 다음과 같습니다.

 송전 선로를 구성할 때 부하가 증가하게 되면 부하의 전류가 증가하게 되고, 수전단 전압은 감소하며 송전단 전압이 증가하게 됩니다.

 이렇게 되면 부하전류 증가 시 전압을 조정하여 수전단에 필요한 전압을 공급하기 하려고 하는데 이렇게 전압을 높이게 되면 전력기기에 절연 문제가 발생하게 됩니다.

 그러므로 송전단과 수전단의 전압은 일정하게 하기 위해서는 부하 변화에 대해 상차각을 변화시켜 주어야 합니다.

 이렇게 상차각 변화에 따라 전력 P, Q의 관계를 표시한 것이 바로 전력원선도입니다. 전력 원선도의 전력식을 표현하면 다음과 같습니다.

 

 전력 원선도를 이용하면 송전 전력과 수전 전력의 크기를 알 수 있습니다.

 위에서 설명 드린 것처럼 전압은 일정하게 유지해야 하기 때문에 정전압 송전방식입니다.

 그리고 정전압 송전방식에는 원의 반지름인 “ρ=(VsVr)/b” 는 항상 일정합니다.

 그래서 송전 전력과 수전 전력은 항상 전력 원선도의 원주상에 존재하게 됩니다.

하지만 해당 전력식은 실제적으로 정밀하게 계산하여 구한 값과 달리 조금 오차는 발생한다고 하니 해당 사항은 감안하셔서 검토를 하셔야 합니다.

 

전력원선도 분석 필요 이유

 

: 전력원선도 분석 필요 이유 및 전력원선도를 통해서 알 수 있는 것에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다. 

 전력원선도를 분석하는 이유로는 필요 전력을 예측하고 구하실 수 있습니다.

 뿐만 아니라 송, 수전할 수 있는 최대전력을 예상하여 수전단에서 필요한 전력 송전에 대해서 계획을 할 수 있습니다.

 이 외에도 선로손실 및 송전 효율, 수전단의 역율까지 파악이 가능합니다.

– 전력원선도 분석 필요 이유

• 송전 및 수전 시 송전단과 수전단 전압간의 상차각
• 송전할 수 있는 최대 전력
• 수전할 수 있는 최대 전력
• 선로 손실과 송전 효율
• 수전단의 역률 및 조상 용량

반면 전력원선도로는 파악하기 힘들 것이 바로 과도 안정 극한 전력 및 코로나 손실입니다. 

– 전력원선도로는 알 수 없는 것

• 과도 안정 극한 전력
• 코로나 손실