송전방식

전기기사 필기 2016년 2회 27번

전력손실은 송전 중 선로 저항에 의해 열로 소비되는 전력($P_l$)을 의미하며, 전압의 제곱에 반비례합니다. 반면 전력손실률은 송전전력에 대한 전력손실의 비율($K = P_l / P$)을 의미하며, 손실률이 일정할 때 송전전력은 전압의 제곱에 비례합니다.

Q문제

154 k V

송전선로의 전압을

345 k V

로 승압하고 같은 손실률로 송전한다고 가정하면 송전전력은 승압전의 약 몇 배 정도인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

송전전력이 전압에 비례한다고 잘못 생각하여 도출된 오답입니다.

전압비(약 2.24배)를 단순 올림하여 도출된 오답입니다.

전압비의 제곱 계산을 잘못하여 도출된 오답입니다.

손실률이 일정할 때 송전전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 승압 후 송전전력은 승압 전의 약 5배가 됩니다.

•

Step 1: 전력손실률 공식을 확인합니다. 전력손실률

K = \frac{P _{l}}{P} = \frac{P R}{V ^{2} c o s ^{2} θ}

입니다.

•

Step 2: 손실률(

K

), 선로 저항(

R

), 역률(

cos θ

)이 일정하다고 가정하면, 송전전력

P

는 전압

V

의 제곱에 비례합니다. (

P \propto V^{2}

)

•

Step 3: 승압 전 전압

V_{1} = 154 k V

, 승압 후 전압

V_{2} = 345 k V

를 대입하여 전력비를 계산합니다.

\frac{P _{2}}{P _{1}} = (\frac{V _{2}}{V _{1}})^{2} = (\frac{345}{154})^{2} \approx 2.2 4^{2} \approx 5.01

이므로 약 5배입니다.

전력손실과 전력손실률의 차이는 무엇인가요?

전력손실은 송전 중 선로 저항에 의해 열로 소비되는 전력(

P_{l}

)을 의미하며, 전압의 제곱에 반비례합니다. 반면 전력손실률은 송전전력에 대한 전력손실의 비율(

K = P_{l} / P

)을 의미하며, 손실률이 일정할 때 송전전력은 전압의 제곱에 비례합니다.

송전전압을 높이면 어떤 장점이 있나요?

송전전압을 높이면 동일한 전력을 보낼 때 전류가 감소하여 전력손실이 줄어들고, 동일한 손실률을 유지할 경우 송전전력을 전압의 제곱에 비례하여 크게 증가시킬 수 있습니다.