배전선로 전압강하

전압강하의 정의

배전선로 전압강하는 선로에서 전압이 떨어지는 현상이다.

송전단 전압과 수전단 전압의 차이로 정의하며 공급전압 유지의 기준이 된다.

선로에는 저항과 리액턴스가 있어 전류가 흐르면 임피던스 양단에 전압이 생긴다.

3상 전압강하 계산식

3상 선로의 전압강하는 이 근사식으로 구한다.

I는 선로 전류, R과 X는 선로 저항과 리액턴스, cosθ는 부하 역률이다.

역률이 같으면 전류가 클수록, 선로가 길수록 전압강하가 커진다.

단상 2선식은 왕복 전로를 고려해 계수 2를 쓴다.

균등부하와 집중부하

부하가 선로 전 구간에 나뉘어 붙으면 계산 방식이 달라진다.

말단에 집중된 부하는 전류가 전 구간을 흐르므로 강하가 가장 크다.

균등 분포 부하는 구간 중간에서 나뉘어 걸리므로 강하가 집중부하의 약 절반이다.

역률 개선과 전압강하

유도성 부하는 지상 무효전력을 만들어 선로 전류를 키운다.

역률을 개선하면 무효전류가 줄어 전압강하와 손실이 동시에 감소한다.

이 목적으로 전력용 콘덴서를 널리 쓴다.

역률 기준은 90% 이상이다.

시험에서 헷갈리는 점

시험에서는 단상과 3상의 계수를 혼동하는 실수가 가장 많다.

단상은 2를, 3상은 √3을 곱한다. 두 계수를 답안에 명확히 쓴다.

리액턴스를 빼고 저항만 계산하거나 역률을 무시하는 실수도 흔하다.

단위 km와 m를 확인하고 식을 생략하지 않는 것이 감점을 막는다.

전압강하 줄이는 방법

전압강하를 줄이려면 여러 방법을 쓴다.

선로 전압을 높이거나 선로를 분할해 길이를 줄인다.

전력용 콘덴서와 자동전압조정기 SVR로 무효전류와 말단 전압을 조정한다.

그중 역률 개선이 무효전류 감소로 강하를 줄이는 가장 직접적인 방법이다.

핵심 정리

정리하면 전압강하는 전류, 선로 길이, 임피던스에 비례한다.

전압강하율은 전압강하를 수전단 전압으로 나눈 백분율이다.

분산전원이 늘면 역조류에 의한 전압 상승까지 함께 검토한다.