배전 손실

오늘은 배전 손실에 대해 알아보겠습니다.

배전 손실이란?

1. 일반적인 전력계통에서의 전력손실은 송전거리 및 송전용량에 영향을 주는 전원의 입지 및 구성비, 전압에 관계하는 수용구성과 송배전전압, 역률에 관계하는 부하상태와 부하율, 배전방식에 따라 좌우된다.

 

2.  배전선로의 전력손실은 전압강하와 밀접한 관계가 있어 전력손실의 경감은 전압강하, 전압변동의 경감과 직결되며 선로의 저항손(옴손) 및 배전변압기의 저항손(동손)과 철손 으로 대별된다.

 

3.  선로의 저항손은 전류의 제곱과 전선의 저항에 비례하므로 전력손실을 경감시키는 기본은 전선의 전류밀도를 어떻게 감소시킬 것인가가 중요하다.

 

4. 배전선로의 손실경감책

1. 적정 배전방식 채택
2. 전류밀도의 감소와 평형
3. 전력용 콘덴서의 설치
4. 고압선로에서의 대책
5. 저압선로에서의 대책
6. 배전전압의 승압
7. 저손실 배전변압기 채용

1. 전류밀도의 감소와 평형

• 배전선로의 전류밀도 감소는 켈빈의 법칙(kelvin's law)에 따르며 이에 적당한 값으 로 하는 것이 가장 경제적이다.
• 승압에 의하지 않을 경우에는 전선을 굵은 것으로 바꾸어 주어야 하며, 이에 소요되는 투자비와 손실경감에 따른 이득을 먼저 비교 검토하여야 한다.
• 일반적인 배전선로에서는 각 상의 부하전류가 불평형으로 되는 것이 보통이며, 심할 경우에는 손실증가가 일어나므로 부하의 재분배 등으로 불평 등을 시정하여야 하며, 장래 예상되는 부하증가, 선로의 구간 연장 등에 대비해서 가능한한 부하불평형이 일 어나지 않도록 하여야 한다.

2. 전력용 콘덴서의 설치

• 선로전류는 부하의 역률에 반비례해서 증가한다. 따라서 선로손실은 부하역률의 제곱에 반비례해서 증가하므로 역률개선은 손실경감과 직결된다.
• 배전선로의 역률개선은 전력용콘덴서를 부하와 병렬로 접속해서 실시하고 있다.

3. 고압선로에서의 대책

• 배전계통은 도시발전이나 부하증가에 응해 왔기 때문에 긴 선로로 되어 있거나, 급 전점이 부하의 중심점에서 멀리 떨어지게 되는 경우가 많다.
• 이러한 경우 배전선로를 재검토하여 급전선의 변경, 증설, 선로의 분할은 물론 변전 소의 증설에 의한 급전선의 단축화 등 가능한 대책을 강구하여야 한다.

4. 저압선로에서의 대책

• 변압기의 적절한 배치와 용량을 정함
• 저압배전선의 길이를 합리적으로 정비
• 변압기의 사용효율 향상

5. 배전전압의 승압

• 전력손실은 전압의 제곱에 반비례하여 감소되므로, 배전전압을 승압한다는 것은 손실 경감책으로나 전압변동경감책으로서 극히 효과적이다.
• 우리나라 1차 배전전압은 22.9kV-Y로서 예전의 3.3, 5.7, 6.6, 11.4 kV선로가 거의 승압완료된 상태이다.
•  2차측 저압배전전압중 기존의 단상100V와 3상200V를 없애고, 단상은 220V를 3상 은 380V-Y를 표준전압화하여 승압을 추진하고 있다.

6. 저손실 변압기의 채용

현재 배전용 변압기는 적철심형보다 철손이 적은 권철심형을 사용하고 있다. 이 변압기 의 철심으로는 규소강판을 사용하고 있으나 새로 개발된 저손실철심재료인 3차재결정 박방향성 규소강판이나 비정질(아몰퍼스)철심재료를 사용한 변압기로 대체하면 기존의 규소강판 변압기에 비해 철손을 1/3～1/4 수준으로 낮출 수 있다.