전력공학 7일차 - 3장 송전특성 및 조상설비 / 장거리 송전선로

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드디어 송전특성 파트의 마지막 장거리 송전선로를 공부해봤습니다.

선로정수가 4개라 그런지 가장 식이 복잡하네요..

자세히 알아보고 싶었으나 너무 시간이 오래 걸릴 것 같아서 그냥 외웠습니다.

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장거리 송전선로는 수백km이기 때문에 선로정수 R(저항), L(인덕턴스), C(캐패시턴스), G(컨덕턴스)가 모두 존재하는 것으로 다루어 분포정수회로로 봅니다.

 

공부하다 갑자기 궁금1) 컨덕턴스는 저항의 역수인데 송전선로 등가회로에 왜 포함되지?

: G는 누설 컨덕턴스로, 송전선로의 대지 또는 선로 상호 간 절연 저항의 역수이며, 보통 애자 표면의 누설 전류에 대한 것이라고 합니다. (여기서 절연 성능이 떨어지면 충전부와 대지간, 충전부 간에 전류가 흐르게 되는데 이때의 전류 중 유효 전류를 흘리는 것은 컨덕턴스, 무효 전류는 서셉턴스라고 하네요. 이 부분은 참고로 알아두시면 좋을 것 같습니다.)

 

아래 그림이 장거리 송전선로의 등가회로 입니다.

 

 

장거리 송전선로에는 2차 상수인 특성 임피던스(Z0)와 전파상수(γ, 감마)에 대한 개념이 추가됩니다.

여기서 Y는 무부하 시험으로 구할 수 있고, Z는 단락시험에서 구할 수 있는 값입니다.

 

* 특성 임피던스란?

: 송전선을 이동하는 진행파에 대한 전압과 전류의 비.

장거리 송전선로에서의 Z0은 보통 km당 몇 옴으로 나타냅니다. (L과 C도 마찬가지입니다.)

 

무손실 선로의 경우 r과 g가 0이므로 √L/C로 계산됩니다. 

 

* 전파정수란?

: 진폭과 위상이 변해 가는 특성.

아래 식에서 α는 감쇄정수 β는 위상정수 입니다.

 

전파정수도 마찬가지로 무손실 선로의 경우 r과 g가 0이므로 jω√LC로 계산됩니다.

 

* 전파속도

 

* 4단자 정수와 전파 방정식

이 식은 그냥 외워야 합니다...

 

참고로 cosh, sinh는 쌍곡선 함수(hyperbolic function)로 그래프는 아래와 같이 나타내게 됩니다.

 

* 인덕턴스와 캐패시턴스(정전용량)

: 특성(파동) 임피던스(Z0)값이 주어졌을 때 선로의 인덕턴스 또는 캐패시턴스를 계산하거나, 반대로 선로의 인덕턴스와 캐패시턴스 값이 주어졌을 때 특성 임피던스(Z0)를 구하는 문제가 주로 출제됩니다.

 

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