2. 전력 공학 > 4. 선로 정수 특성 및 코로나 현상 > 1. 선로 정수 특성

2. 전력 공학 > 4. 선로 정수 특성 및 코로나 현상 > 1. 선로 정수 특성

 

1. 선로 정수의 의미

 

송전 선로가 건설되면 자연적으로 발생하면서 존재하는 저항 R, 인덕턴스 L, 정전 용량 C, 누설 콘덕턴스 G의 정수를 말한다.

 

2. 선로 정수의 계산

 

1) 저항 R [ Ω ]

 

-실제 전선에서의 저항값: R = ρ ㅣ / S = 1/58  * 100/%C * l / S [ Ω ]

 

-전선의 종류에 따른 % 도전율 값

 

연동선: % C = 100

경동선: % C = 97

ACSR 전선: % C = 61

 

2) 인덕턴스 L [H]

 

전선에 전류가 흐르면 자속이 발생하는데 이로 인해 인덕턴스가 전선에서 하나의 선로 정수로서 존재하게 된다.

 

3) 상호 정전 용량 C [F]

 

전선과 전선 간에는 적당한 간격과 단면적이 있으며 그 전선 사이에는 공기의 유전율이 있으므로 이에 상당하는 전선 간의 상호 정전 용량이 존재하게 된다.

 

인덕턴스: L = 0.05 + 0.4605 log 10  D / r [mH /km]

 

정전용량: C = 0.02413 / log 10 D/r  [mF /km]

 

D: 전선 간의 이격 거리 [m]

 

r: 사용한 전선의 반지름 [m]

 

 

3. 등가 선간 거리 (De)

 

1) 3상 선로에서 실제 전선과 전선 간의 이격 거리가 서로 각기 달라 정 3각형 배열로 등가 변환하여 선간 거리를 동일하게 환산한 거리를 말한다.

 

2) 등가 선간 거리 공식

 

등가 선간 거리 : De = ∛  D1 * D2 * D3 [m] 

 

3 제곱근의 전선간 이격 거리가 3개임을 의미함

 

 

4. 복도체 (다도체)

 

1) 복도체 (다도체)의 정의

 

-단도체: 1상의 전선이 도체 1개로 이루어진 도체

-복도체: 단도체가 적당한 간격을 두고 2가닥으로 이루어진 전선

-다도체: 단도체의 개수가 3가닥 이상인 전선

 

2) 용도: 코로나 방지용으로 많이 사용한다.

 

3) 전압별 사용 도체 형식

 

-154kV 용: 복도체

-345kV 용: 4도체

-765kV 용: 6도체

 

4) 스페이서의 역할

 

복도체에서 발생하는 흡인력에 의한 소도체 간 충돌 방지용

 

5) 복도체(다도체)의 등가 반지름 구하는 식

 

등가 반경: Re = ⁿ√ r * S ^ n-1 [m]

 

n은 소도체의 개수

 

 

5. 다도체에서의 인덕턴스 및 정전 용량 계산식 

 

1) 다도체의 인덕턴스 및 정전 용량

 

인덕턴스: Ln = 0.05 / n + 0.4605 log 10  D / ⁿ√ r * S ^ n-1  [mH /km]

 

정전용량: Cn = 0.02413 / log 10 D / ⁿ√ r * S ^ n-1  [mF /km]

 

n: 다도체를 구성하는 소도체의 개수 (복도체 n=2, 4도체 n= 4, 6도체 n=6)

 

2) 복도체(다도체) 사용 시 특징

 

-인덕턴스 L은 단도체에 비하여 감소한다.

-정전용량C는 단도체에 비하여 증가한다.

-전선이 단도체에 비하여 굵어지므로 코로나 발생 임계 전압이 높아져 코로나가 방지된다.

-인덕턴스 감소에 따른 리액턴스 감소 (X = 2 π  f L) 로 송전 용량이 증가한다.

 

송전용량: P = ( Vs Vr / X) sin  θ