분포정전용량의 영향
전기기사 필기 2011년 1회 23번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 1 |
Q문제
페란티(ferranti) 효과의 발생 원인은?
선택지 분석
1
선로의 저항
오답 함정 분석
선로의 저항은 전압 강하와 전력 손실을 유발하는 주된 요인이며, 수전단 전압을 상승시키는 페란티 효과와는 직접적인 관련이 없습니다.
2
선로의 인덕턴스
오답 함정 분석
인덕턴스는 지상 전류에 의한 전압 강하를 일으키는 요소입니다. 페란티 효과는 인덕턴스와 정전용량의 상호작용 결과이나, 그 근본 원인은 정전용량에 의한 진상 전류입니다.
선로의 정전용량
정답 상세 해설
페란티 효과는 무부하 또는 경부하 시 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상으로, 선로의 정전용량에 의한 충전전류가 주된 원인입니다.
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Step 1: 장거리 송전선로에서 부하가 없거나 매우 적을 때, 선로의 대지 정전용량(C)에 의해 진상 전류인 충전전류가 흐르게 됩니다.
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Step 2: 이 진상 전류가 선로의 인덕턴스(L)를 통과하면서 위상 관계에 의해 전압을 강하시키는 것이 아니라 오히려 상승시키는 작용을 합니다.
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Step 3: 결과적으로 수전단 전압이 송전단 전압보다 커지게 되며, 이를 방지하기 위해 분로 리액터를 설치하여 진상 무효전력을 상쇄합니다.
4
전로의 누설 컨덕턴스
오답 함정 분석
누설 컨덕턴스는 절연체의 성능 저하로 인해 발생하는 누설 전류와 관련이 있으며, 페란티 효과를 발생시키는 원인과는 무관합니다.
자주 묻는 질문
Q.
페란티 효과는 어떤 상황에서 주로 발생하나요?
송전선로가 길고 부하가 거의 없는 무부하 상태이거나 부하가 매우 적은 경부하 시에 주로 발생합니다.
Q.
페란티 효과를 억제하기 위한 가장 대표적인 대책은 무엇인가요?
선로에 분로 리액터(Shunt Reactor)를 설치하여 정전용량에 의한 진상 전류를 상쇄함으로써 전압 상승을 억제합니다.