전기기사 전력공학 :04-04 선로 정수 특성 및 코로나 현상 빈출 예상문제 📝

1️⃣ 선로 정수 특성 예상문제

문제 1 [2023 유사문제]

송전선로의 선로정수 중 온도상승에 따라 증가하는 것은?

1) 저항
2) 인덕턴스
3) 정전용량
4) 컨덕턴스

정답: 1)

해설: 저항은 온도계수가 양수이므로 온도가 상승하면 증가합니다.

R = R₀[1 + α(t - t₀)]
여기서,
R₀: 기준온도에서의 저항
α: 온도계수
t: 현재온도
t₀: 기준온도

문제 2 [2022 유사문제]

송전선로의 정전용량에 대한 설명으로 틀린 것은?

1) 선로와 대지 간에 형성된다
2) 도체 간에도 형성된다
3) 도체 높이가 높을수록 증가한다
4) 도체 직경이 클수록 증가한다

정답: 3)

해설: 정전용량은 도체 높이가 높을수록 감소합니다.

C = 2πε/ln(2h/r)
여기서,
h: 도체높이
r: 도체반경

2️⃣ 코로나 현상 예상문제

문제 3 [2023 기출유형]

코로나 현상의 임계전압 Vc에 대한 설명으로 옳은 것은?

1) 온도가 상승하면 증가한다
2) 기압이 높을수록 감소한다
3) 도체 표면이 거칠수록 증가한다
4) 도체 직경이 클수록 증가한다

정답: 4)

해설: 임계전압(Vc)은 도체 직경이 클수록 증가합니다.

Vc = 21.1mr δ ln(D/r) [kV]
여기서,
m: 도체 표면계수
r: 도체반경
δ: 공기밀도계수
D: 도체간 거리

문제 4 [2024 예상문제]

코로나 손실에 대한 설명으로 옳은 것은?

1) 강우 시 맑은 날의 약 2~3배이다
2) 온도가 상승하면 감소한다
3) 주파수에 반비례한다
4) 전압의 제곱에 비례한다

정답: 4)

해설: 코로나 손실은 (V-Vc)²에 비례하며, 강우 시에는 맑은 날의 약 25~40배까지 증가할 수 있습니다.

문제 5

다음 중 코로나 방지 대책으로 가장 적절하지 않은 것은?

1) 도체 직경 증가
2) 다도체 방식 채택
3) 선간거리 감소
4) 도체 표면 처리

정답: 3)

해설: 선간거리를 감소시키면 전계강도가 증가하여 코로나 발생이 더욱 심해질 수 있습니다.

3️⃣ 계산문제 유형

문제 6 [계산문제]

송전선로의 선간전압이 154kV이고 정전용량이 0.01μF/km일 때, 100km 선로의 충전전류는? (60Hz)

1) 10A
2) 15A
3) 20A
4) 25A

정답: 2)

해설:

Ic = VωC
  = (154kV/√3) × 2π × 60 × 0.01μF × 100
  = 15A

📌 핵심 공식 정리

1. 선로정수 관련

1) 저항(R)
R = ρl/A

2) 인덕턴스(L)
L = (μ₀/2π)ln(GMD/GMR)

3) 정전용량(C)
C = 2πε/ln(2h/r)

2. 코로나 관련

1) 임계전계강도(Ec)
Ec = 30m δ (1 + 0.301/√(δr))

2) 코로나 손실(Pc)
Pc = 242(f/25)(V-Vc)²/log(D/r)

🎯 출제 포인트

1. 선로정수 특성

   • 온도 영향
   • 기하학적 배치 영향
   • 환경 조건 영향

2. 코로나 현상

   • 발생 조건
   • 영향 요인
   • 방지 대책
   • 손실 계산

3. 계산 문제

   • 단위 환산 주의
   • 3상 회로 이해
   • 공학계산기 활용