전력계통의 구성 및 운용

전기기사 필기 2012년 3회 29번

Q문제

각각 다른 2개의 전력계통을 연락선(Tie line)을 통하여 상호 연계하면 여러 가지 장점이 있는데, 계통 운용상 이득이 아닌 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

전력의 융통으로 설비 용량이 저감된다.

계통 연계 시 부하의 부등률을 활용할 수 있어 설비 예비력을 줄이고 전체 설비 용량을 절감하는 것은 주요 장점입니다.

배후 전력이 커져 단락전류가 감소한다.

계통 연계 시 임피던스 감소로 인해 단락전류가 증가하는 것이 올바른 설명입니다.

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Step 1: 계통 연계와 임피던스의 관계를 분석합니다. 두 계통이 연계되면 전원 임피던스가 병렬로 연결되는 효과가 발생하여 계통 전체의 합성 임피던스는 감소하게 됩니다.

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Step 2: 단락전류 공식을 적용합니다. 단락전류

I_{s}

는 임피던스

Z

에 반비례하므로, 계통 연계로 임피던스가 줄어들면 단락전류는 오히려 증가합니다.

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Step 3: 계통 운용상의 영향을 도출합니다. 단락전류의 증가는 차단기 용량 증대와 같은 설비 보강을 필요로 하므로, 이는 계통 연계의 이득이 아닌 대표적인 단점에 해당합니다.

경제적인 발전력 배분이 가능하다.

광역적인 발전 제어를 통해 발전 원가가 낮은 발전기부터 우선적으로 가동하는 경제 급전이 가능해집니다.

안정된 주파수 유지가 가능하다.

계통의 전체 관성이 커지고 부하 변동에 대한 대응력이 높아져 주파수를 일정하게 유지하기가 수월해집니다.

계통 연계를 하면 왜 단락전류가 커지나요?

계통이 연계되면 전원 임피던스가 병렬로 연결되어 전체 임피던스가 감소하기 때문에 고장 발생 시 흐르는 단락전류는 더 커지게 됩니다.

계통 연계의 주요 장점은 무엇인가요?

설비 용량의 절감, 공급 신뢰도 향상, 주파수 및 전압의 안정도 향상, 그리고 경제적인 발전 운용이 가능해진다는 점입니다.

계통 연계 시 발생하는 단점은 없나요?

단락전류 증대로 인한 차단기 용량 증대, 통신선 유도장해 발생 가능성, 그리고 고장 파급 확대의 위험성 등이 있습니다.