전력계통의 안정도
전기기사 필기 2021년 3회 28번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 계통보호방식 및 설비 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
송전선에 직렬콘덴서를 설치하였을 때의 특징으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
선로 중에서 일어나는 전압강하를 감소시킨다.
오답 함정 분석
직렬콘덴서는 선로의 유도성 리액턴스를 상쇄하여 전압강하를 직접적으로 줄여주는 역할을 합니다.
2
송전전력의 증가를 꾀할 수 있다.
오답 함정 분석
송전전력은 선로 리액턴스에 반비례하므로, 리액턴스를 감소시키는 직렬콘덴서는 송전 용량을 증대시킵니다.
부하역률이 좋을수록 설치효과가 크다.
정답 상세 해설
직렬콘덴서에 의한 전압 상승 원리를 파악합니다. 직렬콘덴서에 의한 전압 상승분은 로 계산되며, 이는 부하의 무효전류 성분에 비례합니다.
•
역률과 설치 효과의 상관관계를 분석합니다. 역률이 나쁠수록(즉, 값이 클수록) 무효전류 성분이 커지므로 전압 보상 및 전압 변동률 개선 효과가 더 크게 나타납니다.
•
결론적으로 부하역률이 좋을수록 효과가 크다는 설명은 잘못된 것이며, 역률이 낮을수록(지상 역률일수록) 설치 효과가 극대화됩니다.
4
단락사고가 발생하는 경우 사고전류에 의하여 과전압이 발생한다.
오답 함정 분석
단락 사고 시 흐르는 대전류가 콘덴서의 리액턴스와 만나 단자 전압을 급격히 상승시키므로 보호 장치가 필수적입니다.
자주 묻는 질문
Q.
직렬콘덴서의 주된 설치 목적은 무엇인가요?
선로의 유도성 리액턴스를 보상하여 전압 강하를 줄이고, 송전 용량 및 계통의 안정도를 향상시키는 것이 주된 목적입니다.
Q.
역률이 낮을 때 왜 효과가 더 큰가요?
직렬콘덴서는 전류의 무효 성분과 반응하여 전압을 상승시키는데, 역률이 낮을수록 이 무효 성분이 많아져 전압 보상 효과가 뚜렷해지기 때문입니다.
Q.
직렬콘덴서 설치 시 주의해야 할 부작용은 무엇인가요?
단락 시 과전압 발생 외에도 발전기 축과의 공진 현상인 차동기 공진(SSR)이 발생할 우려가 있습니다.