개념 한 쪽
초고압 장거리 송전선로에서는 부하가 가벼울 때 수전단 전압이 송전단보다 높아지는 현상이 나타난다. 이것이 페란티 현상이며, 원인은 선로의 분포정전용량이다. 이 전압 상승을 억제하려면 분로리액터를 선로에 접속한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「페란티 현상」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 분로리액터 설치 목적 | 1 | 초고압 장거리 선로 변전소에 리액터를 두는 이유를 가리기 |
| 설명 옳지 않은 것 | 1 | 페란티 효과의 원인·대책 설명 중 그른 것을 가림 |
| 발생 원인 확인 | 1 | 페란티 효과를 일으키는 선로의 전기적 요소를 가리기 |
페란티 현상은 부하가 작을 때 긴 송전선로의 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상이다. 선로가 길수록 뚜렷하게 나타난다.
원인은 선로 자체가 가지는 분포정전용량이다. 긴 전선은 전기적으로 축전기처럼 행동해 전하를 저장하고, 이 축전 효과가 리액티브 전류를 만들어 받는 쪽 전압을 끌어올린다. 중거리 및 장거리 송전선로에서 이 현상이 문제가 된다.
전압 상승을 막으려면 정전용량이 만드는 리액티브 전류를 흡수해야 한다. 이를 위해 셔트 리액터 같은 인덕터를 선로에 연결하거나, 유도성 성분으로 보상한다.
높은 전압 송전선이 들어오는 1차 변전소에 분로리액터를 거는 주된 이유도 이 전압 상승을 억제하고 전압을 조절하는 것이다. 즉 축전 효과로 올라간 전압을 내려주는 역할을 한다.
페란티 현상 문제는 발생 원인과 대책을 뒤바꾸는 꼴이 많다. 원인을 선로의 정전용량이 아닌 다른 요소로 바꾸거나, 대책으로 축전기 설치를 답하게 만드는 선지는 틀린 설명이다.
옳은 이해는 다음과 같다. 부하가 가벼운 장거리 선로에서 선로의 축전 효과로 수전단 전압이 상승하면, 이를 흡수하도록 셔트 리액터(분로리액터)를 접속해 유도성 성분으로 보상한다.
초고압 장거리 송전선로에 접속되는 1차변전소에 분로리액터를 설치하는 주된 목적은?
정답 ① · 초고압 장거리 송전선로에서는 선로의 흡인성(충전용량)으로 인해 무부하 시 받는 종단 전압이 상승하는 페란티 현상(Ferranti effect)이 문제된다. 분로 리액터(셔트 리액터)는 계통에 인덕티브한 무효전력을 흡수하여 선로 전압 상승을 억제하므로 페란티 현상 방지가 주된 목적이다.
송전선로의 페란티 효과에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 문제는 페란티 효과에 대한 옳지 않은 설명을 찾는 것이다. 페란티 효과는 장거리 송전선로에서 선로의 정전용량으로 인한 충전전류 때문에 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상으로 1번과 3번 설명은 옳다.
페란티(ferranti) 효과의 발생 원인은?
정답 ③ · 페란티 효과는 무부하(경부하) 상태에서 송전선로의 수전단 전압이 발전기측 보다 높아지는 현상으로, 송전선로의 유도성 요소와 더불어 선로의 정전용량이 원인이 된다. 특히 장거리 송전에서 선로 정전용량에 의해 무부하시 전압이 상승한다.
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