전기공사산업기사 상차각으로 표시되는 전송전력 — P=EV sinδ/X와 안정도 대책

송전단 전압 E와 수전단 전압 V, 두 전압의 위상차인 상차각 δ, 계통의 직렬 리액턴스 X가 있을 때 선로 손실을 무시한 송전전력은 P = (E·V/X)·sinδ로 나타낸다. 전송할 수 있는 최대 전력은 sinδ가 1이 되는 δ=90°에서 E·V/X가 된다. 같은 전력을 보낼 때 X가 작으면 상차각 δ가 작아도 되고, 그만큼 동기를 잃을 위험이 줄어든다.

안정도는 이 식의 어느 항을 움직이느냐로 좋아지거나 나빠진다. 직렬 리액턴스 X를 줄이면 최대 전송전력이 커져 안정도가 향상된다. 반대로 X를 크게 하면 전송 한계가 낮아져 안정도가 오히려 나빠지므로 향상 대책이 될 수 없다. 병행 다회선이나 복도체 방식도 X를 줄이는 방향의 대책이다.

전압과 여자 쪽도 변수다. 속응여자 방식은 고장 시 내부 기전력 E를 빨리 높여 복원력을 키운다. 고장을 빨리 제거하는 고속차단과 고속 재폐로는 요란을 견디는 시간을 줄여 안정도를 지킨다. 회선수는 늘어야 병렬 경로가 생겨 리액턴스가 줄어들므로, 회선수를 줄이는 것은 증진책이 아니다.

안정도는 변동의 성격에 따라 나뉜다. 부하가 아주 느리게 변할 때 동기를 유지하는 능력이 정태 안정도, 단락사고 같은 급격한 충격을 딛고 유지하는 능력이 과도 안정도, 그 중간에서 제어장치 동작까지 고려해 평가하는 능력이 동태 안정도다. 이 셋에 속하지 않는 이름은 분류에 없는 용어다.

개폐조작 때 생기는 이상전압도 같은 계통 현상의 하나다. 회로를 개방할 때가 폐로할 때보다 크고, 전부하일 때보다 무부하일 때, 특히 무부하 송전선의 충전전류를 차단할 때 가장 크다. 크기는 상규 대지전압의 2∼4배 수준이고 지속시간은 매우 짧다.