Categories
기술사

정전용량 문제2

일정한 길이의 3심 벨트 케이블이 있다. 3심을 일괄한 것과 연피와의 사이에 60[c/s], 6,000[V]의 전압을 걸었더니 충전전류는 6.792[A]였다. 또, 임의의 2심간 에 60[c/s], 6,000[V]의 전압을 인가하였더니 충전전류는 2.292[A]였다고 한다. 지 금 60[c/s]의 정격 3상 전압 11,000[V]를 인가하면 충전전류는 얼마로 되겠는가?

Categories
기술사

정전용량 문제1

다음의 3심 전력케이블의 작용 정전용량 측정방법을 등가회로로 설명하고, 작용 정전용량을 구하시오

Categories
기술사

F.2.1.HVDC 송전방식과 교류 송전방식 문제

HVDC 송전방식과 교류 송전방식/HVDC 송전방식과 교류 송전방식 문제

HVDC 송전방식과 교류 송전방식 문제

직류 쌍극 중성점 접지 송전방식과 교류 3상 3선식 송전방식과의 비교에 있어서, 전선의 굵기 및 길이가 동일하다고 가정하고, 직류의 절연파괴 전압은 교류전압에서는 피크치에 대응하는 것으로 해서 다음 물음에 답하시오
1) 양 방식의 일회선당 송전전력과 송전손실이 같다는 조건에서 직류송전의 중성점에 대한 절연 level은 교류송전의 중성점에 대한 절연 level의 몇 배인가?
2) 양 방식의 절연 level과 %손실을 같이 한 조건에서는 직류송전의 일회선당 송전 전력은 교류송전 전력의 일회선당의 몇 배가 되는가?

직류와 교류 송전방식의 절연레벨 비교

1)직류 쌍극 중성점 접지방식

(1)송전전력

\[P_{dc}=2V_{dc}I_{dc}\]

(2)송전손실

\[P_{ldc}=2I_{dc}^{2}R\]

2)3상 3선식 송전방식

(1)송전전력

\[P_{ac}=3EI_{ac}\cdot\cdot\cdot\cdot( E : 상전압)\]

(2)송전손실

\[P_{ldc}=3I_{ac}^{2}R\]

3)조건 적용

(1)송전전력 동일 조건

\[P_{dc}=P_{ac}=2V_{dc}I_{dc}=3EI_{ac}=\frac{3V_{\max }I_{ac}}{\sqrt{2}}\]
\[\because E=V_{\max }/\sqrt{2}\]
\[\therefore \frac{V_{dc}}{V_{\max }}=\frac{3I_{dc}}{2\sqrt{2}I_{dc}}\cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \left(1\right)\ 식\]

(2)송전손실 동일 조건

\[P_{ldc}=P_{lac}=2I_{dc}^2R=3I_{ac}^2R\] \[ \to \ \frac{I_{ac}}{I_{dc}}=\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}\cdot \cdot \cdot \cdot \left(2\right)\ 식\]

4)교류 송저방식에 대한 직류 송전방식의 절연 level의 비

(2) -> (1)식

\[\frac{V_{dc}}{V_{\max }}=\frac{3I_{ac}}{2\sqrt{2}I_{ac}}=\frac{3\sqrt{2}}{2\sqrt{2}\sqrt{3}}\cong 0.866\]

직류와 교류 송전방식의 1회선당 송전전력 비교

1) 절연 level 동일하다는 의미는 첨두값(피크값)이 서로 같다는 의미임

\[V_{max}=\sqrt2 E=V_{dc}\]

……………… 조건 (1)
2) % 손실 동일 조건
(1) 직류 쌍극 중성점 접지방식

\[K_{dc}=\frac{P_{ldc}}{P_{dc}}\times 100=\frac{2I^2_{dc}R}{2V_{dc}I_{dc}}\times 100\]

(2) 3상 3선식 송전방식

\[K_{ac}=\frac{P_{lac}}{P_{ac}}\times 100=\frac{3I^2_{dc}R}{3EI_{ac}}\times 100\]

(3) 조건 적용 ……………… 조건 (1) 동시 적용

\[K_{dc}=K_{ac}=\frac{I_{dc}R}{V_{dc}}\times 100\] \[=\frac{I_{ac}R}{E}\times 100=\frac{I_{dc}R}{\sqrt2 E}\times 100\] \[∴\frac{I_{dc}}{I_{ac}}=\sqrt 2\]

(4) 1회선 당 교류송전에 대한 직류 송전전력의 비

\[\frac{P_{dc}}{P_{ac}}=\frac{2V_{dc}I_{dc}}{3EI_{ac}}=\frac{2\sqrt2 EI_{dc}}{3EI_{ac}}\] \[=\frac{2\sqrt2 I_{dc}}{3I_{ac}}=\frac{2\sqrt2\sqrt2}{3}≃1.33\]
송전일반
국내 전력설비의 현황(1)
765kV 송전선로
HVDC 송전방식과 교류 송전방식
HVDC 송전방식과 교류 송전방식 문제
가공전선로의 진동의 원인과 대책
코로나
복도체(다도체) 방식의 특징
애자의 구비조건 및 선정
송전용량 증대방안
인덕턴스, 정전용량, 특성 임피던스(3)
SIL 및 송전용량 간략계산법
지중전선로 공사
전력케이블의 종류 및 특징
전력케이블의 손실
전력케이블의 열화 원인과 측정
시스 유기전압
전력케이블의 굵기 선정
지중 케이블의 고장점 검출
전기 방식
연가의 목적
중성점 잔류전압
전력 원선도(1)
차폐선의 효과(1)
Categories
기술사

변류기 선정시 고려사항 문제

변류기 선정시 고려사항
변류기 선정시 고려사항 문제
다음과 같은 수전설비에서 MOF의 과전류강도를 계산하고, 정격 과전류강 도를 선정하시오.

한전측 변압기 %Z=14.5% (45MVA 기준)
한전변전소에서 수용가 MOF까지의 %Z : 3.4+j7.4 (100MVA 기준)
X/R 값에 의한 a계수 (최대 비대칭 전류 실효치 계수) : 1.5
단락사고시 PF의 동작시간 : 0.02초(200AF/40AT) MOF CT비 : 30/5
수용가 수전변압기 용량 : 3상 3선,22.9kV/380-220V, 750kVA
변류기선정시 고려사항

대칭 3상 단락전류 계산

\[I_s=\frac{100}{\%Z}\times I_b=6,343 [A]\]

초기 비대칭 단락전류(실효치)

\[I’_s=I_s\times \alpha=6,343\times1.5=9,515[A]\]

CT의 과전류강도 선정

1)단시간전류->PF동작시간 0.02초 고려

\[I=I’_s\times\sqrt{0.02}=9,515\times\sqrt{0.02}=1,345[A]\]

2)정격 과전류강도의 선정

정격 과전류강도 : 40/75/150/300/300이상은 특수품

\[S_n=\frac{1345}{30}=45\]

→정격 과전류강도를 선정해야 되므로 75In(1초)로 선정한다

정격 1차전류의 75배의 전류가 1초동안 통전되었을 때 열적으로 손상되지 않는 변류기이다.

변류기
변류기의 등가회로 및 종류
변류기 관련 용어
변류기 선정시 고려사항
변류기 선정시 고려사항 문제
변류기 운전중 개방
Categories
기술사

B.5.2변압기의 병렬운전 문제

변압기의 병렬운전/변압기의 병렬운전 문제
정격전압이 같은 A, B 2대의 단상변압기가 있다. A 변압기는 용량 100kVA 퍼센트 임피던스 5%이고, B변압기는 용량 300kVA, 퍼센트 임피던스 3% 이다. 이 두 변압기를 병렬운전하여 360kVA의 부하를 접속했을 때 각 변압기의 부하분담을 구하고, 퍼센트 임피던스가 같은 경우와 비교하시오.

%Z가 서로 다른 경우 → 용량비에 비례하지 않는 부하분담

\[ P _{A} =100[kVA]\ \%Z _{A} =5% \]
\[ P _{B} =300[kVA]\ \%Z _{B} =3% \]
\[ P _{L} =360[kVA] \]

– 두 변압기의 부하분담의 비

\[ \frac{ P_LA} {P_LB } = \frac{ P_A} {P_B } \times \frac{ \%Z_B} {\%Z_A} \]\[=\frac { 100} {300 } \times \frac{ 3} {5} =\frac{ 300} {1,500 }= \frac{ 1} {5 } \]

– A변압기 부하분담

\[ P _{a} = \frac{1} {6} \times 360=60[kVA] \]
\[ P _{a} = \frac{P _{A} \cdot \%Z _{B}} {P _{A} \cdot \%Z _{B} +P _{B} \cdot \%Z _{A}} \times P _{L} \]\[= \frac{100 \times 3} {(100 \times 3)+(300 \times 5)} \times 360=60 [kVA] \]

– B변압기 부하분담

\[ P_b =\frac{ 5} {6 } \times 360 =300[kVA] \]
\[ P _{b} =\frac {P _{B} \cdot \%Z _{A}} {P _{A} \cdot \%Z _{B} +P _{B} \cdot \%Z _{A}} \times P _{L}\]\[= \frac{300 \times 5} {(100 \times 3)+(300 \times 5)} \times 360=300[kVA] \]

%Z가 동일한 경우 -> 용량비에 비례해서 분담

\[ \frac{ P_{LA}} {P_{LB}} = \frac{ P_A}{P_B } \times \frac{\%Z} {\%Z} = \frac{ P_A} { P_B} = \frac{ 100} { 300} = \frac{ 1} { 3} \]

– A변압기 부하분담

\[ P_a = \frac{ 1} {4 } \times 360 =90[kVA] \]

– B변압기 부하분담

\[ P_b =\frac{ 3} {4} \times 360 =270[kVA] \]

[건98-1] 정격전압이 같은 A, B 2대의 단상변압기가 있다. A 변압기는 용량 100kVA 퍼센트 임피던스 5%이고, B변압기는 용량 300kVA, 퍼센트 임피던스 3% 이다. 이 두 변압기를 병렬운전하여 360kVA의 부하를 접속했을 때 각 변압기의 부하분담을 구하고, 퍼센트 임피던스가 같은 경우와 비교하시오.

%Z가 서로 다른 경우 → 용량비에 비례하지 않는 부하분담

\[ P _{A} =100[kVA]\ \%Z _{A} =5% \]
\[ P _{B} =300[kVA]\ \%Z _{B} =3% \]
\[ P _{L} =360[kVA] \]

– 두 변압기의 부하분담의 비

\[ \frac{ P_LA} {P_LB } = \frac{ P_A} {P_B } \times \frac{ \%Z_B} {\%Z_A} \]\[=\frac { 100} {300 } \times \frac{ 3} {5} =\frac{ 300} {1,500 }= \frac{ 1} {5 } \]

– A변압기 부하분담

\[ P _{a} = \frac{1} {6} \times 360=60[kVA] \]
\[ P _{a} = \frac{P _{A} \cdot \%Z _{B}} {P _{A} \cdot \%Z _{B} +P _{B} \cdot \%Z _{A}} \times P _{L} \]\[= \frac{100 \times 3} {(100 \times 3)+(300 \times 5)} \times 360=60 [kVA] \]

– B변압기 부하분담

\[ P_b =\frac{ 5} {6 } \times 360 =300[kVA] \]
\[ P _{b} =\frac {P _{B} \cdot \%Z _{A}} {P _{A} \cdot \%Z _{B} +P _{B} \cdot \%Z _{A}} \times P _{L}\]\[= \frac{300 \times 5} {(100 \times 3)+(300 \times 5)} \times 360=300[kVA] \]

%Z가 동일한 경우 -> 용량비에 비례해서 분담

\[ \frac{ P_{LA}} {P_{LB}} = \frac{ P_A}{P_B } \times \frac{\%Z} {\%Z} = \frac{ P_A} { P_B} = \frac{ 100} { 300} = \frac{ 1} { 3} \]

– A변압기 부하분담

\[ P_a = \frac{ 1} {4 } \times 360 =90[kVA] \]

– B변압기 부하분담

\[ P_b =\frac{ 3} {4} \times 360 =270[kVA] \]
변압기
변압기의 등가회로와 임피던스
변압기의 등가회로와 임피던스 문제
변압기의 저주파 특성
무부하 시험과 단락시험
단권 변압기
변압기의 병렬운전
변압기의 병렬운전 문제
변압기의 각변위
변압기 결선방식
여자 돌입전류
고효율 변압기
변압기의 효율
변압기의 냉각 및 절연방식
변압기의 소음과 진동 대책
수용률, 부등률, 부하율
변압기 용량선정
변압기의 열화진단