강의노트 1. 위상각과 유효 전력 전송의 관계

위상각과 유효 전력 전송의 관계

3상 송전 선로의 송전단에서 수전단으로 전달되는 총 유효전력 $P$는 다음 식으로 주어진다.

$$P =\dfrac{E_{1}E_{2}}{X}\sin\delta$$

송전단과 수전단 전압의 크기가 일정하게 유지된다면 송전 전력은 위상각 $\delta$에 따라 변한다.

위상각이 $90^\circ$일 때 최대 전력이 전송된다.

$$P_{\max} = \dfrac{E_{1}E_{2}}{X}\sin 90^{\circ} = \dfrac{E_{1}E_{2}}{X}$$

송전단 전압과 수전단 전압이 동일하다면 최대 전력 전송량은 다음 식으로 표현된다.

$$\color{red} P_{\max}= \dfrac{E^{2}}{X}$$

위상각에 따른 전력 전송 특성

위상각의 범위에 따른 전력 전송량을 나타내면 다음과 같다.

• 위 그래프의 오른쪽 사분면은 $E_1$이 $E_2$보다 앞서는 구간이며 송전단에서 수전단으로 유효 전력이 전달된다.
• 위 그래프의 왼쪽 사분면은 $E_2$가 $E_1$보다 앞서며 수전단에서 송전단으로 유효 전력이 전달된다.
• 안정한 운전 구간은 $-90^\circ$에서 $90^\circ$ 구간이다.