단거리 송전선로 전압강하율

정의

단거리 송전선로의 전압강하율은 송전단 전압과 수전단 전압의 차를 수전단 전압으로 나눈 백분율이다.

여기서 V_S는 송전단 상전압, V_R은 수전단 상전압이다.

이 장에서는 선로 저항과 리액턴스만으로 전압강하를 구하는 방법을 본다.

단거리 등가회로

단거리 송전선로는 선로 전체를 직렬 임피던스 하나로 보는 회로로 나타낸다.

병렬 성분은 무시하고 Z = R + jX 만 남긴다. 이 모형에서 송전단과 수전단 전류는 같다.

선로 저항 R은 유효분 전압강하를, 리액턴스 X는 무효분 전압강하를 만든다.

벡터도와 근사식

수전단 전류를 기준 벡터로 두면 전압강하를 성분별로 나눠 볼 수 있다.

저항 성분은 전류와 같은 방향, 리액턴스 성분은 전류보다 90도 앞선 방향이다.

개략식으로 송전단 전압은 수전단 전압에 유효분과 무효분 강하를 더한 값이 된다.

계산 예제

이제 실제 값을 넣어 계산해 본다. 수전단 상전압은 6600 V이다.

유효분 강하 IR cos θ는 100 × 2 × 0.8 = 160 V이다.

무효분 강하 IX sin θ는 100 × 4 × 0.6 = 240 V이다.

두 값을 수전단 전압에 더하면 송전단 전압은 약 7000 V가 된다.

진상 역률과 부호

같은 선로에 진상 역률 부하를 접속하면 리액턴스 항의 부호가 바뀐다.

진상 역률에서는 리액턴스 항이 음(−)이 되어 전압강하가 줄어든다.

지상 역률 부하의 전압강하율 부호는 직접 판단해 보자.

정리와 시험 포인트

전압강하율은 수전단 전압을 분모로 하는 백분율이다.

지상 역률에서는 전압강하가 커지고, 진상 역률에서는 수전단 전압이 높아질 수 있다.

실수는 X 항을 빠뜨리거나 분모를 송전단 전압으로 쓰는 것이다.

단거리 선로에서도 X 항은 유지한다. 이것으로 단거리 송전선로의 전압강하율 설명을 마친다.