전력계통의 안정도의 종류에 속하지 않는 것은?
- 상태 안정도
- 정태 안정도
- 과도 안정도
- 동태 안정도
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 전력계통 안정도의 분류에 속하지 않는 용어를 찾는 것이다. 전력계통 안정도는 일반적으로 정태 안정도, 과도 안정도, 동태 안정도의 세 가지로 분류되며 '상태 안정도'라는 용어는 통상적인 분류에 포함되지 않는다.
전력계통의 안정도는 정태·과도·동태 안정도로 분류되며 '상태 안정도'는 존재하지 않는 용어이다.
개념 한 쪽
전기공사산업기사 과도안정도 및 그 해석 — 안정도 향상대책과 송전전력
전력계통의 안정도는 발전기가 계통에 연결된 상태에서 동기를 유지하는 능력을 말한다. 과도안정도는 단락사고 같은 급격한 충격을 딛고 동기를 유지하는 능력이다. 송전전력은 전압과 위상차, 리액턴스의 관계로 설명하며, 향상대책은 리액턴스를 줄이고 고장 제거를 빠르게 하는 방향에 있다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「과도안정도 및 그 해석」의 공개 문제 2개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 안정도 종류 구분 | 1 | 정태·과도·동태에 없는 용어를 가린다 |
| 향상대책 해당 여부 | 1 | 역률 개선용 설비와 안정도 대책을 구분한다 |
뜻
전력계통의 안정도는 정태·과도·동태 안정도로 분류한다. 정태 안정도는 부하가 아주 느리게 조금씩 변할 때 동기를 유지하는 능력이고, 과도 안정도는 단락사고 같은 급격한 충격을 딛고 동기를 유지하는 능력이며, 동태 안정도는 비교적 느린 부하 변동과 제어장치 동작까지 고려해 평가하는 능력이다. 상태 안정도라는 용어는 안정도 분류에 존재하지 않는다.
안정도 향상대책은 계통의 리액턴스를 줄이고 고장 제거 시간을 짧게 하는 쪽에 있다. 직렬콘덴서는 선로의 리액턴스를 줄여 전압강하와 위상각을 감소시킨다. 중간 개폐소는 긴 송전선을 분할해 계통을 튼튼하게 연결한다. 고속차단·재폐로는 고장 제거 시간을 짧게 해 요란을 억제한다. 병렬콘덴서는 무효전력을 보상해 역률을 개선하는 설비이지 안정도를 높이는 수단으로 분류되지 않는다.
병행 다회선·복도체 방식은 리액턴스를 줄이고, 속응여자 방식은 고장 시 내부 기전력 E를 빨리 높여 복원력을 키우며, 고속도 차단기는 고장을 빨리 제거해 탈조를 막는다. 회선수를 줄이면 병렬 경로가 사라져 리액턴스가 커지고 안정도는 오히려 떨어진다.
송전전력은 P = (E·V/X)·sinδ로 나타낸다. 직렬 리액턴스 X가 작을수록 최대 전송 전력이 커지고 같은 전력을 보낼 때 위상차 δ도 작아져 동기 탈조 위험이 줄어든다. 따라서 직렬 리액턴스를 증가시키는 것은 안정도 향상대책이 아니다.
대표 계산은 P = Vs·Vr·sinδ/X이다. Vs=161kV, Vr=155kV, X=50Ω, sin40°=cos50°=0.643이므로 P=(161×155×0.643)/50×10⁶ ≈ 321MW가 된다. cos40°=0.766을 쓰면 408MW가 되어 오답이 되고, sinδ 항을 빼면 580MW가 된다.
예제
과도안정도 문제는 안정도 종류와 향상대책의 방향을 뒤바꾸어 출제한다. 정태·과도·동태 안정도에 없는 상태 안정도를 정답으로 두거나, 병렬콘덴서를 안정도 향상대책으로 넣으면 역률 개선용이라는 점에서 틀린다. 직렬 리액턴스를 크게 한다거나 회선수를 줄인다는 선지는 안정도를 악화시키므로 향상대책이 아니다. P=EV sinδ/X에서 X를 늘리거나 sinδ를 빼고 계산한 값도 함정이 된다. 대표 계산에서 cos40°를 잘못 쓰면 408MW, sin 항을 빠뜨리면 580MW가 나온다.
대표 기출 3문항
송전선로에서 근접한 통신선에서 발생하는 유도장해에 관한 설명으로 틀린 것은?
- 정전유도의 원인은 전력선의 영상전압에 의해 발생한다.
- 전자유도의 원인은 전력선의 영상전류에 의해 발생한다.
- 유도장해를 억제하기 위하여 송전선에 충분한 연가를 한다.
- 유도되는 전압은 통신선의 길이에 비례하낟.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 송전선로의 유도장해 중 정전유도는 전력선의 대지 전압(영상전압)에 의해, 전자유도는 대지로 귀환하는 전류(영상전류)에 의해 발생합니다. 유도장해를 줄이기 위해 송전선에 연가를 실시하며, 통신선에 유도되는 유도 전압은 통신선과 접근하는 구간의 길이에 비례하여 증가하는 것이 일반적입니다.
정전유도는 영상전압, 전자유도는 영상전류가 원인이고 유도전압은 접근(병행)구간 길이에 비례 — 통신선 전체 길이라 한 ④가 틀렸다.
다음 중 전력 계통의 안정도 향상대책으로 볼 수 없는 것은?
- 직렬콘덴서 설치
- 병렬콘덴서 설치
- 중간 개폐소 설치
- 고속차단, 재폐로방식 채용
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 전력계통 안정도 향상 대책에 해당하지 않는 것을 찾는 문제이다. 병렬콘덴서는 주로 무효전력 보상과 역률 개선을 위한 장치로 계통의 안정도 향상책과는 직접적인 관련이 적다.
계통 안정도 대책은 직렬콘덴서·중간개폐소·고속차단·재폐로이고, 병렬콘덴서는 역률 개선용이다.
자주 묻는 물음
- 과도안정도의 뜻과 안정도 분류를 확인한다.
- 과도안정도는 단락사고 같은 급격한 충격을 딛고 발전기가 동기를 유지하는 능력이다. 안정도 종류는 정태·과도·동태로 나누며 상태 안정도라는 용어는 존재하지 않는다.
- 안정도 향상대책의 방향을 확인한다.
- 직렬콘덴서와 병행 다회선·복도체는 리액턴스를 줄이고, 속응여자와 고속차단·재폐로는 고장 시 복원을 빠르게 한다. 병렬콘덴서는 역률 개선용이므로 안정도 향상대책으로 분류하지 않는다.
- 송전전력 계산의 핵심을 확인한다.
- P=Vs·Vr·sinδ/X로 구한다. sin40°는 cos50°=0.643으로 바꾸어 대입하고, X가 작을수록 최대 전송 전력이 커져 안정도가 좋아진다.
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