강의노트 2. 송전 선로 전압과 유효 전력 전송의 관계

송전 선로 전압에 따른 유효 전력 전송 특성

선로가 송전할 수 있는 최대값은 송전 선로 전압 $E$의 제곱에 비례하기 때문에 대 전력을 송전하기 위해서는 송전 선로의 전압을 올리는 것이 유리하다.

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

송전 선로의 양단에 변압기를 사용하여 선로 전압을 높임으로써 유효 전력 전송 용량을 높일 수 있다.

송전 전압 상승으로 인한 유효 전력 송전 증대

(a)에서 송전될 수 있는 최대 전력 $P_{\max}^{(a)}$는 다음과 같이 계산된다.

$$P_{\max}^{(a)} = \dfrac{E_a^{2}}{X} = \dfrac{100[\mathrm{kV}] \times 100[\mathrm{kV}]}{100}= 100[\mathrm{MW}]$$

(b)와 같이 양단에 변압기를 설치하여 송전선로 전압이 $200[\mathrm{kV}]$로 2배가 되면, 송전될 수 있는 최대 전력 $P_{\max}^{(b)}$는 다음과 같이 $P_{\max}^{(a)}$의 4배가 된다.

$$P_{\max}^{(b)}= \dfrac{E_b^{2}}{X} = \dfrac{200[\mathrm{kV}] \times 200[\mathrm{kV}]}{100}= 400[\mathrm{MW}]$$