CH8. 배전방식 및 전기공급 방식

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8장에서서는 배전에 관한 내용을 중심으로 많이 알아봅니다. 배전방식, 공급방식의 종류, 각 공급방식별 특징, 단상 3선식 전기방식, 배전선로 전압조정 그리고 직류송′배전방식, 교류송′배전방식의 특지에 대해 알아봅니다.

1. 배전방식 

배전방식에서는 가지식(수지식) , 환상식(loop, 루프식), 뱅킹방식, 저압네트워크 방식에 대해 배웁니다. 각 배전방식과 특징에 대해 집중적으로 시험에 출제됩니다. 특히 잘나오는 시험문제는 뱅킹방식에 캐스케이팅현상(변압기 2차측 저압선 일부의 고장으로 인해 건건한 변압기의 일부 또는 전부가 변압기 1차측 보호장치에 의해 차단되는 현상)과 이를 방지하기 위한 대책(구분퓨즈설치)에 대한 것과 망상식의 네트워크 프로텍터를 설치하는 이유(변전소의 차단기 동작시 네트워크에서 전류가 변압기 쪽으로 흘러 1차측으로 역가압되는 현상을 방지)에 대한 것을 묻는 문제가 출제됩니다.

2. 전기공급방식

전기공급방식에는 단상 2선, 단상 3선식, 3상 3선식, 3상 4선식이 있습니다. 각 방식의 전력과 단상 2선식에 대한 각 방식의 공급전력비(상전압기준, 선간전압기준), 사용전압 및 전력손실이 일정한 경우 전체전선중량비(전력손실비)에 관한 문제가 출제됩니다.

3. 단상 3선식 방식

단산 3선식은 단상 2선식 대비 장, 단점에 대한 특징이 나옵니다. 그리고 단상 3선식인 단점인 전압불평형의 대처방법 ( 밸런서 설치 - 권수비가 1:1인 단상변압기)에 대해 시험에 출제됩니다.

4. 전압 n배 승압

전압의 크기에 따라 전력손실, 전력손실률, 공급전력, 전선의 단면적, 송전길이, 전압강하, 전압강하률의 크기 변화를 묻는 문제가 출제됩니다. 전압 n배 승압 개념에 대해 알아놓으시면 나중에 실기 문제도 쉽게 풀 수 있습니다.

5. 직류 －교류 송,배전방식

나오는 문제는 딱 한가지로 정해져 있으며 그 문제는 교류송배전 방식의 특징과 직류송배전 방식의 특징입니다.

위 내용처럼 전력공학 8장 배전방식과 전기공급방식에 대한 문제를 분석해 요약자료를 만들었습니다.그리고 요약은 동영상강의 내용에 빠져있는 내용을 더했습니다.

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Chapter8 배전방식 및 전기공급 방식

■ 배전방식

배전선로 : 발전소 또는 배전용 변전소로부터

           직접 수용장소에 이르는 전선도

급전선(Feeder)

: 배전변전소 또는 발전소로부터 배전간선에 이르기까지의 도중에 부하가 접속되어 있지 않은 선

간선(Main line)

: 급전선에 접속된 수용지역에서의 배전선로 가운데서 부하의 분포상태에 따라서 배전하거나 또는 분기선을 내어서 배전하는선

분기선(Branch line)

:간선으로부터 분기한 배전선로의 가지 모양으로 된 부분

* 배전방식

① 가지식   (수지식 Tree system)

② 환상식   (loop System)

③ 뱅킹방식 (Banking System)

④ 망상식   (Network system)

① 가지식 (수지식 Tree system)

모든 전하가 한선에 흘러 전압강하가 크다 - 시설이 간단 - 전압강하가 크고 정전범위가 넓음(공급신뢰도 낮다) - 농어촌 지역에 적합

② 환상식 (Loop system)

- 전류 통로에 융통성 - 전압강하, 전력손실이 경감 ( 가지식에 비해) - 공급 신뢰도 향상 - 설비 복잡화, 부하 증설이 어렵다. - 부하 밀집지역 적합 - 결합 개폐기 - 중도도시에 적합

③ 뱅킹방식 (Banking system)

- 전압강하 ↓, 전력손실 ↓ - 플리커 현상 감소 - 공급신뢰도 향상 - 캐스케이팅 현상 캐스케이팅 현상 : 변압기 2차측 저압선 이룹의 고장으로 인해 건건한 변압기의 일부 또는 전부가 변압기 1차측 보호장치에 의해 차단되는 현상

④ 망상식 (Network System)

- 전압강하, 전력손실 감소 - 무정전 전력공급 가능 - 공급신뢰도 최고 - 부하증설이 용이 - 대형빌딩, 고밀도, 비쌈 - 인축 감전이 가장큼 - 부하가 밀집된 시가지에 사용 - 네트워크 프로텍트 : 변전소의 차단기 동작시 네트워크에서 전류가 변압기 쪽으로 흘러 1차측으로 역가압되는 현상을 방지

■ 전기공급 방식

	공급전력	1선당 공급전력

* 단상 2선식을 기준으로 한 1선당 공급전력비

* 사용전압 및 전력, 손실이 일정할 경우

전제전선의 중량비 = 전력 손실비 (1Ф2W 대비)

*단상 3선식의 장단점(단상 2선식 기준)

 【장점】

 ① 전압 및 전류가 일정한 경우 1선당 공급전력이 1.33배만큼 증가한다.

 ② 전압, 전력 손실이 일정할 경우 전선 전체 소요량이배만큼 감소한다.

 ③ 2종류의 전압을 얻을 수 있다.

 ④ 전압강하 및 전력손실이 감소한다.(효율이 높다.)

【단점】

① 부하 불평형시 전압 불평형이 발생

② 부하 불평형시 중성선의 단선에 의한 전압불평형의 발생으로 부하가 소손될 우려가 있다.

(대처 : 밸런서 설치)

cf) 밸런서 : 임피던스가 크고, 누설임피던스가 작고

  권수비가 1:1인 단권변압기

 ■ 전압의 n배 승압

① 전력손실

② 전력손실률

③ 공급전력

④ 전선의 단면적

⑤ 송전길이

⑥ 전압강하, 전압강하률

■ 전원 종류별 송·배번방식의 특징

전원종류 - AC ( 테슬라 )

         - DC ( 에디슨 )

① 교류송전방식

 - 변압기를 이용한 전압의 변환이 용이하다.

 - 직류방식에 비하여 전류의 차단이 비교적 용이하다.

 - 3상 교류방식에서 회전 자계를 쉽게 얻을 수 있다.

② 직류 송전방식

- 역률이 항상 1이므로 무효전력의 발생이 없다.

  (송전용량증대, 전력손실 및 전압변동 감소)

- 표피효과가 없으므로 도체의 이용율이 높다.

- 교류방식에 비하여 선로의 절연이 용이하다.

- 리액턴스에 의한 위상각을 고려할 필요가 없으므로    안정도가 좋다.

- 변환, 역변환 장치가 필요하므로 설비가 복잡해진다.

- 고전압 대전류의 경우 회로 차단이 어렵다.