송전방식

전기기사 필기 2003년 3회 28번

Q문제

직류 송전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

케이블 송전일 경우 유전손이 없기 때문에 교류방식보다 유리하다.

직류는 주파수가 0이므로 유전손실(Pd = ωCV²tanδ) 공식에서 ω가 0이 되어 손실이 발생하지 않는 것이 맞습니다.

선로의 절연이 교류방식보다 용이하다.

직류 전압의 최댓값은 실효값과 같아 교류의 최댓값(실효값의 √2배)보다 낮으므로 절연 설계 시 유리합니다.

리액턴스 또는 위상각에 대해서 고려할 필요가 없다.

직류는 주파수가 존재하지 않아 유도 리액턴스나 용량 리액턴스에 의한 영향이 없으므로 위상각 고려가 필요 없습니다.

비동기 연계가 불가능하므로 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다.

직류 송전방식은 비동기 연계가 가능하여 주파수가 서로 다른 계통 간에도 전력 연계가 가능하다는 것이 핵심 장점입니다.

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Step 1: 직류 송전은 교류를 직류로 변환하여 송전한 뒤 다시 교류로 변환하는 과정을 거칩니다.

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Step 2: 이 변환 과정에서 주파수 성분이 배제되므로 양단 AC 계통의 주파수나 위상을 일치시킬 필요가 없는 비동기 연계가 성립합니다.

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Step 3: 따라서 주파수가 다른 계통(예: 50Hz와 60Hz) 간의 연계가 불가능하다는 설명은 직류 송전의 특성과 반대되는 잘못된 설명입니다.

직류 송전에서 비동기 연계가 가능한 이유는 무엇인가요?

직류는 주파수가 0인 상태로 에너지를 전달하므로, 양쪽 교류 계통의 주파수가 다르더라도 변환 장치를 통해 독립적으로 연결할 수 있기 때문입니다.

직류 방식이 교류 방식보다 절연에 유리한 구체적인 이유는 무엇인가요?

교류는 절연 시 전압의 최댓값(실효값의 1.414배)을 기준으로 설계해야 하지만, 직류는 실효값과 최댓값이 같아 절연 레벨을 낮출 수 있기 때문입니다.

직류 송전의 주요 단점은 무엇인가요?

전압의 승압과 강압이 어렵고, 고가의 변환 설비가 필요하며, 전류 영점이 없어 사고 발생 시 차단이 어렵다는 단점이 있습니다.