장거리 송전선로의 특성

전기기사 필기 2009년 2회 21번

Q문제

다음 중 송전선로의 특성임피던스와 전파정수를 구하기 위한 시험으로 가장 적절한 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

무부하시험과 단락시험

송전선로의 고유 특성인 특성임피던스와 전파정수를 결정하기 위해서는 선로의 직렬 임피던스와 병렬 어드미턴스 값을 알아야 합니다.

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Step 1: 무부하시험(개로시험)을 통해 수전단을 개방한 상태에서 선로의 병렬 어드미턴스 성분이 반영된 무부하 임피던스(Zoc)를 측정합니다.

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Step 2: 단락시험을 통해 수전단을 단락시킨 상태에서 선로의 직렬 임피던스 성분이 반영된 단락 임피던스(Zsc)를 측정합니다.

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Step 3: 측정된 두 값을 이용하여 특성임피던스는 Z0 = √(Zoc * Zsc)로, 전파정수는 tanh(γl) = √(Zsc / Zoc)의 관계식을 통해 산출합니다.

부하시험과 단락시험

부하시험은 실제 부하가 연결된 운전 상태의 특성을 보는 것이며, 선로 자체의 파라미터를 구하는 표준 시험이 아닙니다.

부하시험과 충전시험

충전시험은 선로의 정전용량에 의한 충전 전류를 측정하는 시험으로, 전파정수 산출을 위한 직렬 임피던스 정보를 제공하지 못합니다.

충전시험과 단락시험

단락시험으로 직렬 성분은 알 수 있으나, 전파정수와 특성임피던스 계산에 필요한 정확한 병렬 어드미턴스 값을 얻기 위해서는 무부하시험이 더 적절합니다.

특성임피던스란 무엇인가요?

송전선로의 길이에 관계없이 전압과 전류의 비로 결정되는 선로 고유의 임피던스를 의미합니다.

왜 두 가지 시험이 모두 필요한가요?

선로의 직렬 성분(저항, 인덕턴스)과 병렬 성분(정전용량, 누설컨덕턴스)을 각각 독립적으로 측정하여 전체 전송 특성을 파악해야 하기 때문입니다.

무부하시험 시 주의할 점은 무엇인가요?

수전단을 완전히 개방하여 선로에 흐르는 전류가 오직 충전 전류와 누설 전류만 존재하도록 해야 정확한 어드미턴스 측정이 가능합니다.