전기기사 · 전력공학 과목
전기기사 송전 선로 개념 정리
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AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
핵심 개념
송전 전압과 손실
같은 전력을 보낼 때 송전 전압을 n 배로 높이면 전력 손실과 전압 강하율은 1/n² 배로 줄고, 같은 손실로 보낼 수 있는 전력은 n² 배가 됩니다.
외우는 요령'전압 2배 → 손실 1/4'.
복도체
한 상에 전선을 두 가닥 이상 묶어 쓰는 방식입니다. 코로나가 줄고, 인덕턴스는 줄며 정전용량은 늘어 보낼 수 있는 전력이 커집니다.
외우는 요령'L 은 줄고 C 는 는다'.
연가
3상 선로에서 전선의 위치를 일정 구간마다 바꿔 각 상의 선로 정수를 고르게 하는 것입니다. 통신선 유도 장해를 줄입니다.
외우는 요령'자리 바꾸기로 평형 맞추기'.
페란티 현상
부하가 없거나 적을 때 선로의 정전용량 때문에 받는 쪽(수전단) 전압이 보내는 쪽보다 높아지는 현상입니다. 분로 리액터로 막습니다.
외우는 요령'C 때문에 생기니 L(리액터)로 막는다'.
중성점 접지 방식
직접 접지 방식은 지락 전류가 가장 크지만 건전상의 전위 상승이 가장 작고, 비접지·소호 리액터 접지는 지락 전류가 작습니다.
외우는 요령'직접 접지 = 전류 크고 전압 상승 작다'.
자주 나오는 포인트
- 송전 전압을 높였을 때의 효과를 묻는 계산 문제가 자주 나옵니다.
- 페란티 현상의 원인(정전용량)과 대책(분로 리액터)을 짝짓는 문제가 나옵니다.
- 중성점 접지 방식별 지락 전류 크기를 비교하는 문제가 나옵니다.
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 송전 전력과 역률이 같을 때, 송전 전압을 2배로 높이면 선로의 전력 손실은 어떻게 되는가?
- ① 1/4 배
- ② 1/2 배
- ③ 2배
- ④ 4배
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ① 1/4 배
핵심: 전력 손실은 송전 전압의 제곱에 반비례한다
- 같은 전력을 보낼 때 전압이 2배면 전류는 1/2 배가 됩니다.
- 전력 손실 = I² × R 이므로 (1/2)² = 1/4 배가 됩니다.
이것이 전기를 높은 전압으로 보내는 이유입니다.
틀린 선지
- ② 1/2 배: 전류가 줄어드는 비율입니다. 손실은 전류의 제곱에 비례합니다.
- ③ 2배: 전압을 높이면 손실은 줄어듭니다.
- ④ 4배: 송전할 수 있는 전력이 늘어나는 비율입니다.
문제 2. 송전 선로에 복도체(다도체)를 쓸 때의 특징으로 옳지 않은 것은?
- ① 코로나 발생이 줄어든다.
- ② 선로의 인덕턴스가 감소한다.
- ③ 선로의 정전용량이 감소한다.
- ④ 송전 용량이 증가한다.
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 선로의 정전용량이 감소한다.
핵심: 복도체: 인덕턴스 감소, 정전용량 증가, 코로나 억제
복도체는 전선을 여러 가닥으로 나눠 겉보기 굵기를 키운 것과 같습니다. 그래서 인덕턴스는 줄고 정전용량은 늘어납니다.
틀린 선지
- ① 코로나 발생이 줄어든다.: 맞는 특징입니다. 전선 표면의 전위 경도가 낮아집니다.
- ② 선로의 인덕턴스가 감소한다.: 맞는 특징입니다.
- ④ 송전 용량이 증가한다.: 맞는 특징입니다.
문제 3. 무부하 또는 경부하 상태의 장거리 송전 선로에서 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상과, 그 방지 대책을 옳게 짝지은 것은?
- ① 표피 효과 – 직렬 콘덴서 설치
- ② 페란티 현상 – 전력용 콘덴서 설치
- ③ 코로나 현상 – 분로 리액터 설치
- ④ 페란티 현상 – 분로 리액터 설치
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ④ 페란티 현상 – 분로 리액터 설치
핵심: 페란티 현상은 선로의 정전용량 때문에 생기며 분로 리액터로 막는다
부하가 적으면 선로의 정전용량 때문에 앞선(진상) 전류가 흘러 수전단 전압이 올라갑니다. 뒤진 전류를 흘리는 분로 리액터를 달아 이를 상쇄합니다.
틀린 선지
- ① 표피 효과 – 직렬 콘덴서 설치: 표피 효과는 전류가 전선의 겉쪽으로 몰리는 현상입니다.
- ② 페란티 현상 – 전력용 콘덴서 설치: 콘덴서는 진상 전류를 더 늘려 현상을 키웁니다.
- ③ 코로나 현상 – 분로 리액터 설치: 코로나는 전선 주위의 공기가 부분적으로 방전하는 현상입니다.