계통안정도 종류

계통안정도란

계통안정도는 외란 후에도 발전기가 동기를 유지하는 능력이다.

발전기가 같은 속도로 돌 수 있느냐를 묻는 개념이다.

정태, 동태, 과도 안정도로 나누어 해석한다.

세 가지 안정도

계통안정도는 외란의 크기와 시간 범위에 따라 세 가지로 나뉜다.

정태 안정도는 완만하고 작은 부하 변화에 대해 동기를 유지하는지 본다.

동태 안정도는 지속적인 작은 외란을, 과도 안정도는 큰 고장 직후를 본다.

세 안정도를 표로 비교해 보자.

세 안정도 비교

세 안정도는 외란의 크기, 해석 시간, 제어장치 작용 여부로 구분한다.

정태는 자동제어 없이 유지되는 능력이고, 동태는 AVR과 PSS를 포함한다.

과도 안정도는 보호계전기 동작을 포함해 고장 직후 탈조를 본다.

정태와 과도는 해석 방법과 판정 기준도 다르므로 구분해 써야 한다.

정태 안정도 계산

1기 무한대 계통으로 정태 안정도를 계산해 보자.

내부 기전력 E는 1.2 pu, 모선 전압 V는 1.0 pu, 리액턴스 X는 0.5 pu라 하자.

최대 전력은 sin δ가 1일 때 얻어지므로 최댓값을 구해 보자.

정답은 2.4 pu다. 1.2에 1.0을 곱하고 0.5로 나누면 된다.

운전점 30도에서 동기화력 계수는 양이므로 정태적으로 안정하다.

과도 안정도 판정

과도 안정도는 큰 고장 직후 발전기가 동기를 유지하는지 판정한다.

고장이 나면 전기출력이 급감하고, 보호계전기가 고장 구간을 분리한다.

회전자의 가속과 감속 면적을 등면적 법칙으로 비교한다.

상차각이 평형점으로 복귀하면 안정이고, 이탈하면 탈조로 불안정이다.

암기 정리

정리하면 세 안정도는 외란의 크기와 시간 척도로 구분된다.

정태는 완만한 변화, 동태는 소신호, 과도는 큰 사고 직후를 본다.

과도 안정도는 고장 제거시간이 임계 제거시간보다 짧아야 안정이다.

세 안정도를 외란, 시간, 판정 방법으로 구분해 쓰는 것이 점수를 가른다.