과도 안정도

과도 안정도란

과도 안정도는 계통에 큰 외란이 생긴 뒤에도 발전기가 동기 운전을 유지하는지 보는 개념이다.

고장이나 발전기 탈락 직후 발전기가 새로운 평형점에 도달할 수 있는지가 핵심이다.

답안 첫 줄에는 이 정의를 한 문장으로 적는다.

동요방정식과 상차각

동요방정식은 회전체의 운동을 나타낸다. 좌변은 회전자 각 가속도, 우변은 가속전력이다.

단위 관성정수 H가 크면 회전속도 변화가 느리다. 따라서 안정도 여유가 커진다.

외란 중에는 전기 출력이 줄어 회전자가 가속된다.

고장이 제거되면 전기 출력이 회복되어 감속이 시작된다. 이후 면적 비교로 안정 여부를 판단한다.

등면적법 판별

앞 문제의 정답은 느려진다. 관성이 크면 회전속도 변화가 느리다.

등면적법은 고장 중 가속면적과 고장 제거 후 감속면적을 비교한다.

가속면적이 감속면적 이하이면 안정하다. 이 판별식을 식과 함께 쓴다.

가속면적은 고장 중 기계 입력이 전기 출력보다 커서 회전자가 가속되는 면적이다.

감속면적은 고장 제거 후 전기 출력이 회복되어 회전자가 감속되는 면적이다.

임계고장제거시간

임계고장제거시간은 계통이 안정을 유지할 수 있는 최대 고장 제거 시간이다.

이 값이 클수록 보호 계통의 여유가 크다. 고장 지속 시간으로 설명하면 안 된다.

기준 고장 제거 시간은 345kV 이하 6사이클, 765kV 5사이클이다. 고시 제12조에 따른다.

60Hz 계통에서 1사이클은 약 16.7ms이므로 사이클과 초의 환산을 빠뜨리지 않는다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

앞 문제의 정답은 0.1초다. 6사이클은 60Hz에서 약 100ms이다.

감점이 많은 실수는 임계고장제거시간을 고장 지속 시간으로 잘못 정의하는 것이다.

등면적법에서는 가속면적과 감속면적을 거꾸로 쓰지 않도록 판별식 방향을 확인한다.

과도 안정도는 큰 외란 후의 동요를, 정태 안정도는 작은 외란 후의 복원을 다룬다.

정리

과도 안정도는 큰 외란 후 발전기가 동기를 유지하는지 판단하는 개념이다.

동요방정식으로 상차각의 움직임을 보고, 등면적법으로 안정 여부를 판별한다.

기준 고장 제거 시간과 안정도 향상 대책을 함께 기억한다.

임계고장제거시간의 정의 한 줄과 등면적법 판별식은 답안에 반드시 넣는다.