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전기 이론40

[전기 이론] 배전 전기는 발전소에서 출발하여 변전소를 지나 수용가로 공급되는데 발전소에서 변전소까지를 송전이라고 하면 변전소에서 수용가로 전기를 나눠주는 것을 배전(配電, Electric Power Distribution)이라고 한다. 보통 배전의 방식은 전봇대를 이용한 가공전선로, 땅속에 묻는 지중전선로로 배전을 한다. 가공전선로에서 전봇대의 원래 명칭은 전력선이 지나가는 전주(電柱, Electric Pole)와 통신선이 지나가는 통신주(通信柱, Communication Pole)로 나눌 수 있지만 대게 전력선과 통신선이 복합적으로 지나가기 때문에 전신주(電信柱, Utility Pole)이라는 명칭을 사용한다. 전신주의 고압부를 살펴보면 많은 부속 자재들이 들어가지만 크게 보면 가장 맨 위에는 전신주를 지지하고 벼락으로.. 2023. 12. 11.
[전기 이론] 변압기 용량 산정 변압기의 용량을 산정할 때 고려해야 할 요소는 합성최대전력, 부등률, 수용률, 부하율을 고려해야한다. 이러한 요소들을 고려하는 이유는 적절한 변얍기 용량을 산정해야 과열로 인한 고장 및 화재를 방지하기 위한 적절한 변압기와 전선을 설치할 수 있기 때문이다. 가장 먼저, 합성최대전력(合性最大電力)은 각 부하를 합한 최댓 값을 의미하며 변압기의 용량은 항상 합성최대전력보다 크거나 같아야 하며 공식은 다음과 같다. 다음, 부등률(不等率, Divesity Factor)은 각각의 부하는 특성에 따라서 변동하기 때문에 부하마다 최대수용전력의 발생시간 차이가 발생한다. 그렇기 때문에 최대전력이 발생하는 시기의 분산을 나타내는 지표로 사용하며 부등률은 항상 1보다 같거나 크고 공식은 다음과 같다. 수용률(需用率, De.. 2023. 12. 7.
[전기 이론] 변압기 결선방식 변압기의 결선방식은 변압기 수전방식, 접지방식, 전력공급자 요구 등에 의해 여러 가지 방식을 채택하게 된다. 변압기의 결선방식은 크게 5가지로 나눌 수 있다. 1. Δ-Δ 결선 - 선전류가 상전류의 √3배가 되어 대전류에 적합하다. - 제 3고조파 전류가 Δ결선 내를 순환하며 선로에 흐르지 않기 때문에 통신장해와 유도장해가 없다. - 1상분이 고장 시에 나머지 2대로 V-V결선을 하여 전력공급이 가능하다. - 중성점 접지가 불가하여 지락이나 누전 발생 시 사고 부위를 발견하기 힘들다. - 권수비가 다를 경우 부하가 없으면 순환전류가 흐른다. - 각 상의 전선임피던스가 다르면 3상 부하가 평형이여도 변압기의 부하전류는 불평형을 이룬다. 2. Y-Y 결선 - 선간전압이 상전압보다 √3배 크고 고전압 결선에 .. 2023. 11. 30.
[전기 이론] 변전소와 변압기의 원리 변전소의 핵심은 전압을 승압 또는 강압하는 것이 주 목적이지만 제어 역할도 수행하는 기능을 한다. 또한 전기에서는 선로에 이상이 생기면 차단기를 통하여 전기를 차단하는데 변전소에서 차단기 역할도 수행한다. 고압을 다루기 때문에 가스를 이용한 차단기를 이용하며 최근 주로 사용하는 변전소 차단기는 SF6가스를 사용하는 가스절연 개폐장치(GIS : Gas Insulated Switchgear)를 설치한다. 변전소의 핵심인 변압기(變壓器, Transformer)는 말 그대로 전압을 바꾸는 기기를 의미한다. 이 변압기를 통하여 발전소에서 발전된 전기를 변전소에서 변압기를 통하여 승압하고 송전탑을 통하여 송전하게 된다. 변압기의 원리는 도체 주변의 자기장 변화를 통해 전압이 유도되는 전자기유도현상을 이용한다. 아래.. 2023. 11. 29.
[전기 이론] 발전기의 종류와 원리 발전기는 전동기와 마찬가지로 크게 직류발전기(直流發電機)와 교류발전기(交流發電機)로 나눌 수 있다. 우선 직류발전기의 원리를 살펴보면 플레밍의 오른손법칙에 의하여 자기장의 방향은 N극에서 S극으로 향하고 전기자가 시계 방향으로 회전하기 때문에 전류의 방향이 아래와 같이 흐르게 된다. 또한 직류발전기에는 정류자와 브러시가 있는데 회전자가 회전하면서 정류자(整流子, Commutator)와 브러시(Brush)를 통해 똑같은 방향으로 직류가 흐르게 되는 것이다. 직류발전기는 일반적으로 자여자발전기 형태로 만들어지고 여자전류(勵磁電流, Exciting Current)를 통하여 발전하게 된다.여기서 여자(勵磁, Exciting)란 전자석을 만들기 위하여 전류를 계자코일에 흘려 자기장을 생성하는 것을 의미한다. 직류.. 2023. 11. 15.
[전기 이론] 페러데이 법칙, 렌츠의 법칙, 플레밍의 오른손법칙 발전기를 설명할 때 가장 기본으로 알아야 할 것은 전자기 유도(電磁氣誘導, Electromagnetic Induction)현상이다. 전자기 유도현상은 전기와 자기의 상호작용으로 발생하는 현상을 의미한다. 학창시절에 한 번쯤은 해본 검류계 실험이 바로 전자기 유도현상으로 볼 수 있다. 아래의 그림처럼 고정되어 있는 코일에 자석을 위아래로 움직이게 되면 유도전류가 발생하게 된다. 이와 같은 실험을 통하여 페러데이는 임의의 폐회로에서 발생하는 유도기전력의 크기는 폐회로를 통과하는 자기선속의 변화하는 비율에 비례한다는 것을 밝혀냈고 이를 패러데이 법칙이라 부르게 되었으며 공식은 다음과 같다. 더 나아가 위의 다시 살펴보면 자석을 가까이 하게 되면 자석에 의한 자기장의 방향과 반대 방향으로 유도 전류에 의한 자기.. 2023. 11. 14.
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