4. 선로정수와 코로나
4.4 정전용량
4.4.4 3상 1회선 송전선로의 정전용량
일반적으로 송전선로는 3상 3선식을 취하고 있는데 그림 4.22에서와 같이 선로에는 전선과 대지와의 사이에 대지 정전용량 Cₛ(자기 정전용량이라고도 함)와 전선과 전선의 사이에는 상호 정전용량 Cₘ의 두 가지가 있다.
여기서 Cₛ는 Y로 연결되고 Cₘ는 Δ로 연결되어 있기 때문에 선로를 충전할 경우 Cₛ에 걸리는 충전전압은 Y전압이고 Cₘ에 걸리는 충전전압은 Δ전압으로 되므로 이들 양자 간에서는 그 크기 및 위상각이 각각 √3배 및 30°씩 서로 틀리게 되어 있다. 그러므로, Cₛ의 충전전류를 계산하거나 Cₘ의 충전 전류를 계산할 경우에는 여기에 걸리는 전압에 대해서 주의할 필요가 있다.
일반적으로 3상 회로의 계산을 할 경우에는 Δ결선으로 연결된 것은 일단 Y결선으로 환산해서 계산하는 경우가 많다.
그림은 이것을 나타낸 것인데 여기서 각 선의 전압이 평형되어 있을 때에는 Y로 환산된 3Cₘ의 중성점의 전압이 0으로 되므로 이때 Cₛ를 충전하는 전압과 3Cₘ의 충전하는 전압은 다 같이 Y전압으로 된다. 따라서, 이러한 경우에는 Cₛ와 Cₘ을 나누어서 따로따로 나타낼 것 없이 그림 4.23(b)에 보인 것처럼 Cₙ = Cₛ + 3Cₘ와 같이 병렬로 합성시킨 Cₙ으로 나타낼 수 있다. 이 Cₙ을 작용 정전용량이라고 한다.
단, 이것은 어디까지나 송전 선로의 각 상전압이 평형되고 있을 경우에만 성립하는 관계식이다. 만일 각 상전압이 불평형 할 경우에는 그림 4.23 (a)에서 Y로 연결한 3Cₘ의 중성점 전압이 0이 되지 않기 때문에 Cₛ와 3Cₘ을 병렬로 합성해서 Cₙ이라는 정전용량을 만들 수 없는 것이다.
한편 정전용량이라는 정수는 인덕턴스와 달라 Cₛ, Cₘ 다 같이 순계산으로 구할 수 있는 것이다.
그림 4.23에서와 같이 각 전선의 중성선에 대한 작용 정전용량 Cₙ은
로 계산된다. 여기서, D는 아래와 같은 등가 선간 거리를 취한 것이다.
이점이 작용 인덕턴스 L을 구하는 경우와 다르다. 작용 인덕턴스 L을 구성하는 Lₑ와 Lₑ'은 계산으로 구할 수 없고 실측을 통해서만이 그 값을 알 수 있다.
4.4.5 정전용량의 개략값
사용하는 회선수나 가공 지선 유무에 관계없이 동일한 값을 나타낸다.
'송배전공학_공부' 카테고리의 다른 글
| 33. 복도체 송전선로의 선로정수 (0) | 2023.01.25 |
|---|---|
| 32. 누설 콘덕턴스 (0) | 2023.01.25 |
| 30. 선로정수(정전용량) - 단선과 대지간의 정전용량 (0) | 2023.01.24 |
| 29. 선로정수(정전용량) - 왕복 2도선의 정전용량 (0) | 2023.01.23 |
| 29. 선로정수(정전용량) (0) | 2023.01.21 |
