발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | 주파수 유효전력 제어

전기전공자가 취득할 수 있는 자격증으로는 발송배전 및 건축전기기술사 등이 있습니다.

기술사 문제 중에서 주파수 유효전력 제어와 관련된 문제입니다.

92회 4교시 1번 기출문제로 계통주파수 변화량과 전력변화량에 대해 살펴보겠습니다.

 

 

주파수 유효전력 제어

 

#문제

우리 계통[B]이 인접국가[A] 계통과 연계선로에 의해 연계운전 중 우리 계통 내에서 $1000 [MW]$의 원자력 1기가 갑자기 탈락한 경우, 계통주파수 변화량과 연계선로의 전력변화량을 구하시오.

[단, 계통정수는 각각 $K_{A} = 100(MW/0.1Hz), K_{B} = 120(MW/0.1Hz)$이고, 사고 전 연계선로의 전류는 0이다.]

 

#풀이

1. 계통 특성 정수

 

$K_{A} = 100 [MW/0.1Hz] = 1,000 [MW/HZ]$

$K_{B} = 120 [MW/0.1Hz] = 1,200 [MW/HZ]$

$K_{T} = 1,000 + 1,200 = 2,200 [MW/HZ]$

 

2. 전력변화량

 

계통의 원자력 1기가 탈락했으므로 부하가 증가한 것과 같아 $\Delta P$값은 양의 값입니다.

 

$\Delta P = 1,000 [MW]$

 

3. 주파수 변화량

 

$\Delta F = \frac{\Delta P_{G}}{-K_{G}} = \frac{1,000}{-2,200} = -0.4546 [Hz]$ 저하

 

4. 계통별 출력 변화량 산출

 

$\Delta P_{A} = -K_{A} \times \Delta F = -1,000 \times (-0.4546) = 454.5 [MW]$

$\Delta P_{B} = -K_{B} \times \Delta F = -1,200 \times (-0.4546) = 545.5 [MW]$

 

5. 연계선 전력 변화량

 

A계통 → B계통으로 $454.5 [MW]$를 연계선을 통하여 공급합니다.

 

6. 결론

 

B계통에서 발전력 $1,000 [MW]$ 탈락시 계통 전체 주파수는 $0.4546 [Hz]$ 저하하고, B계통의 발전력 증가량은 $545.5 [MW]$이고, 부족분인 $454.6 [MW]$는 A계통에서 연계선을 통하여 공급받습니다.

 

2025.04.03 - [전기/자격증] - 발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | 변압기 1차 및 2차측 전류

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