전력계통의 안정도
전기기사 필기 2022년 2회 33번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 계통보호방식 및 설비 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
직렬콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌 것은?
선택지 분석
1
선로의 인덕턴스를 보상한다.
오답 함정 분석
직렬콘덴서는 선로의 유도 리액턴스(인덕턴스 성분)를 용량 리액턴스로 상쇄하는 것이 가장 기본적인 기능입니다.
2
수전단의 전압강하를 줄인다.
오답 함정 분석
선로 리액턴스가 보상되면 전압강하 공식인 e = I(Rcosθ + Xsinθ)에서 X가 감소하여 전압강하가 줄어듭니다.
3
정태안정도를 증가한다.
오답 함정 분석
송전 용량 P = (Vs * Vr / X) * sinδ에서 리액턴스 X가 감소하면 최대 송전 전력이 커져 정태안정도가 향상됩니다.
송전단의 역률을 개선한다.
정답 상세 해설
직렬콘덴서는 선로 리액턴스 보상을 통한 전압강하 경감과 안정도 증진이 주 목적이며, 역률 개선은 병렬콘덴서의 역할입니다.
•
Step 1. 직렬콘덴서는 선로에 직렬로 연결되어 유도 리액턴스()를 용량 리액턴스()로 상쇄하여 선로의 합성 리액턴스를 감소시킵니다.
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Step 2. 리액턴스 감소는 송전 용량 공식 에 의해 최대 송전 전력을 증가시키고 정태안정도를 높입니다.
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Step 3. 역률 개선은 부하와 병렬로 연결되어 무효전력을 공급하는 병렬콘덴서(전력용 콘덴서)의 고유 기능입니다.
자주 묻는 질문
Q.
직렬콘덴서와 병렬콘덴서의 용도 차이는 무엇인가요?
직렬콘덴서는 선로의 리액턴스를 보상하여 전압강하를 줄이고 안정도를 높이는 데 사용되며, 병렬콘덴서는 부하의 역률을 개선하여 전력 손실을 줄이는 데 사용됩니다.
Q.
직렬콘덴서를 설치하면 왜 안정도가 좋아지나요?
선로의 합성 리액턴스가 줄어들면 동일한 전압과 위상차에서 보낼 수 있는 최대 전력량이 늘어나기 때문에 계통이 더 안정적으로 운용됩니다.