⚡ 전기기사 전력공학 이론 : 03-07 송전 특성 빈출 개념 완벽 정리

📚 목차

1. 송전특성의 기본 개념
2. 등가회로와 파라미터
3. 송전특성방정식
4. 송전손실과 효율
5. 기출문제 분석
6. 주요 공식 정리

🌟 송전특성의 기본 개념

1. 송전특성의 정의

송전특성이란 송전선로의 전기적 특성을 의미하며, 다음 요소들로 구성됩니다:

• 전압강하
• 전력손실
• 전송전력
• 안정도

2. 주요 파라미터

1) 저항 (R)

• 도체의 고유저항
• 온도에 따른 변화
• 표피효과 고려

2) 인덕턴스 (L)

• 내부 인덕턴스
• 외부 인덕턴스
• 기하평균거리(GMD) 고려

3) 정전용량 (C)

• 선간 정전용량
• 대지간 정전용량
• 코로나 손실 영향

💡 등가회로와 파라미터

1. π형 등가회로

• 직렬 임피던스 (Z)

  • Z = R + jXL
  • 저항과 리액턴스의 벡터합

• 병렬 어드미턴스 (Y)

  • Y = G + jB
  • 컨덕턴스와 서셉턴스의 합

2. 회로정수

1) 종단정수

• 직렬임피던스
• 병렬어드미턴스

2) 4단자정수

• A, B, C, D 상수
• 전파정수
• 특성임피던스

📊 송전특성방정식

1. 기본방정식

Vs = AVr + BIr
Is = CVr + DIr

여기서,

• Vs: 송전단 전압
• Vr: 수전단 전압
• Is: 송전단 전류
• Ir: 수전단 전류

2. 전력방정식

P = (VsVr/X)sin δ

• P: 유효전력
• Vs: 송전단 전압
• Vr: 수전단 전압
• X: 선로 리액턴스
• δ: 송수전단 전압위상차

🔍 송전손실과 효율

1. 송전손실

1) 동손

• I²R 손실
• 전류의 제곱에 비례

2) 코로나손

• 공기의 절연파괴
• 날씨조건에 영향

3) 절연손

• 유전체 손실
• 전압에 비례

2. 송전효율

η = (Pr/Ps) × 100%

• η: 송전효율
• Pr: 수전단 전력
• Ps: 송전단 전력

📝 기출문제 분석

2023년 1회 기출문제

Q. 송전선로의 π형 등가회로에서 병렬 어드미턴스가 다음과 같을 때, 선로 서셉턴스는?

Y = 0.001 + j0.005 [S]

1) 0.001 [S]
2) 0.005 [S]
3) 0.002 [S]
4) 0.01 [S]

A: 2) 0.005 [S]

• 해설: 어드미턴스 Y = G + jB에서 서셉턴스 B는 허수부 계수값인 0.005 [S]입니다.

2022년 2회 기출문제

Q. 송전선로의 안정도 한계전력을 증가시키는 방법이 아닌 것은?

1) 송전전압 상승
2) 선로 리액턴스 감소
3) 부하역률 감소
4) 병렬회선 증가

A: 3) 부하역률 감소

• 해설: 부하역률이 증가할수록 안정도 한계전력이 증가합니다.

🔑 주요 공식 정리

1. 전압강하율

VDR = [(Vs - Vr)/Vr] × 100%

2. 최대전송전력

Pmax = (VsVr/X)

3. 서지임피던스

Zc = √(L/C)

✍️ 학습 전략

1. 개념 이해

• 물리적 의미 파악
• 수식의 연관성 이해
• 실제 적용사례 학습

2. 계산 연습

• 단위 환산 숙달
• 공식 활용 연습
• 계산기 사용법 숙지

3. 기출분석

• 출제경향 파악
• 오답유형 분석
• 해설 이해도 점검

📌 시험 대비 포인트

1. 반드시 암기할 공식

   • 전력방정식
   • 전압강하율
   • 송전효율

2. 주요 계산문제 유형

   • 전압강하 계산
   • 손실전력 계산
   • 임피던스/어드미턴스 계산

3. 자주 출제되는 개념

   • π형 등가회로
   • 4단자정수
   • 안정도 향상방안

🎯 실전 응용 Tips

1. 계산 시 주의사항

   • 단위 통일
   • 유효숫자 처리
   • 위상각 변환

2. 문제 해결 전략

   • 회로 분석
   • 공식 선택
   • 검산 방법