동기조상기
전기기사 필기 2013년 1회 60번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
무부하의 장거리 송전선로에 동기 발전기를 접속하는 경우, 송전선로의 자기여자 현상을 방지하기 위해서 동기 조상기를 사용하였다. 이때 동기조상기의 계자전류를 어떻게 하여야 하는가?
선택지 분석
1
계자 전류를 0으로 한다.
오답 함정 분석
계자 전류를 0으로 하면 동기조상기가 필요한 지상 전류를 충분히 공급할 수 없어 자기여자 현상을 방지하기 어렵습니다.
부족 여자로 한다.
정답 상세 해설
자기여자 현상을 방지하기 위해서는 선로의 진상 전류를 상쇄할 수 있도록 동기조상기를 부족 여자로 운전하여 지상 전류를 공급해야 합니다.
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Step 1: 장거리 송전선로가 무부하 상태일 때는 선로의 대지 정전용량(C)에 의해 진상 전류(충전 전류)가 흐르게 되며, 이로 인해 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 자기여자 현상이 발생합니다.
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Step 2: 동기조상기는 계자전류를 조정하여 위상 특성을 변화시킬 수 있는 장치로, 과여자 시에는 콘덴서(진상) 역할을 하고 부족 여자 시에는 리액터(지상) 역할을 합니다.
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Step 3: 선로의 진상 전류를 상쇄하기 위해 동기조상기를 부족 여자 상태로 운전하면 지상 전류가 발생하여 선로의 충전 전류를 억제하고 전압 상승을 방지하게 됩니다.
3
과여자로 한다.
오답 함정 분석
과여자 운전은 진상 전류를 공급하여 콘덴서 역할을 하므로, 선로의 진상 성분을 가중시켜 자기여자 현상을 더욱 심화시킵니다.
4
역률이 1인 상태에서 일정하게 한다.
오답 함정 분석
역률이 1인 상태는 무효전력을 조정하지 않는 상태이므로 선로의 진상 전류를 상쇄하는 효과가 없습니다.
자주 묻는 질문
Q.
송전선로의 자기여자 현상은 왜 위험한가요?
자기여자 현상이 발생하면 발전기의 단자 전압이 정격 전압보다 훨씬 높게 상승하여 기기의 절연 파괴를 일으킬 수 있기 때문에 위험합니다.
Q.
동기조상기의 V곡선에서 부족 여자 영역은 어디인가요?
동기조상기의 위상특성곡선(V곡선)에서 계자전류가 역률 1인 지점보다 작은 왼쪽 영역이 부족 여자 영역이며, 이때 지상 전류가 흐르게 됩니다.