배전선로 전력손실 설명

정의

배전선로 전력손실은 배전선로 도체의 저항과 흐르는 전류에 의해 열로 소비되는 전력이다.

송전단 전력에 대한 손실 전력의 비율을 전력손실률로 표시한다.

동손, 선로 저항, 역률, 승압, 부하율이 이 개념을 이해하는 핵심 키워드다.

손실 원리: 전류 제곱

3상 선로의 손실은 선로 저항과 전류의 제곱에 비례한다.

선로 전류는 부하 전력과 역률, 전압으로 정해진다.

두 식을 합치면 손실은 역률의 제곱에 반비례하고 전압의 제곱에 반비례한다.

그래서 전압을 높이거나 역률을 개선하면 손실이 줄어든다.

계산 예제: 승압 효과

승압은 같은 전력을 더 높은 전압으로 보내 전류를 줄이는 방법이다.

가상의 조건으로 3.3kV와 6.6kV 배전을 비교한다.

3.3kV의 손실은 약 22.7kW이고, 6.6kV에서는 약 5.7kW로 줄어 1/4이 된다.

전압이 두 배면 손실은 1/4이 되므로, 같은 손실을 허용하면 거리는 4배가 된다.

이 계산 관계는 시험에서 반복해서 묻는다.

헷갈리는 점

시험에서는 방향이 뒤바뀐 서술이 자주 나온다.

손실은 전압에 비례한다고 쓰면 틀린다. 전압의 제곱에 반비례한다.

승압 후 거리는 2배가 아니라 같은 손실 조건에서 4배가 된다.

손실의 단위는 W 또는 kW, 손실률은 %로 쓴다.

직접 풀어 보기

직접 풀어 보자.

같은 전선과 같은 손실을 허용하는 조건에서 생각한다.

정리

정리한다. 배전선로 전력손실은 전류를 줄이는 방향이 근본 대책이다.

손실은 전류의 제곱에 비례하므로 승압과 역률 개선이 핵심 대책이다.

답안에는 정의, 손실식, 승압 계산, 경감 대책을 함께 적는다.

손실률의 기준과 단위를 밝히는 것도 채점 포인트다.