전기기기 설계 자료

소개

숭실대학교 전기기기 설계

목차

팀원 구성 & 역할
선정 주제& 이유
이 론 적 접 근
COMSOL적 접근
설계 결과
참고 문헌

본문내용

이유 분석 & 한계점
● 송전전압을 어느 한계점 이상으로 올릴 수 없는 이유는 절연문제와 코로나 손실로 직결되는 비경제적인 문제와 전력 손실의 문제라고 볼 수 있다. 코로나 개시전압 공식에 의하면, 이 문제를 해결하기 위한 방법으로 전선의 굵기가 가장 효과적인 변수가 되는 것을 확인 할 수 있다. d를 제외한 다른 변수들은 상황적으로 이미 정해진 변수지만 d만 유일하게 인간이 통제할 수 있는 변수가 되기 때문이다.
● 전선을 굵게 하면 표면의 전위 기울기가 완만하게 되어 코로나 발생 전입을 올리게 되고 이는 공기의 절연을 튼튼하게 해서 코로나 손실을 예방시키게 된다. 결국 전선의 굵기가 굵어진다면 송전전압을 높이더라도 코로나가 시작되는 지점을 높이기 때문에 코로나손이 발생되지 않으며 이로 인한 손실 역시 나타나지 않게 된다.
● 그러나 전선의 굵기를 계속 늘리는 것이 효과적인 방법이 되지는 못한다. 전선의 굵기를 계속 늘리게 되면 구리량이 많이 들어가게 되고 이는 경제적인 비효율성으로 나타나게 되며, 그만큼 전선의 무게가 무거워지기 때문에 단선사고의 확률도 높아지게 된다.

문제점에 대한 해결책
● 따라서 전선의 굵기를 어느 정도까지는 늘리되 늘리는 범위 역시 한계가 있어야 한다는 것이다. 그래야 전선에 들어가는 비용과 코로나 손에 의한 전력 손실을 최대로 줄이는 동시에 경제적인 효과성도 얻을 수 있기 때문이다.

켈빈의 법칙(Kelvin`s Law)
“ 건설 후에 전선의 단위 길이를 기준으로 해서 여기서 1년간에 잃 되는 손실 전력량의 금액과 건설시 구입한 단위 길이의 전선비에 대한 이자와 상각비를 가산한 총 연경비가 같게 되게끔 하는 굵기가 가장 경제적인 전선의 굵기로 된다.”
● 기본적으로 알아두어야 할 단어를 정리해보면 ‘1년간에 잃게 되는 손실 전력량’이란 1년간 사용한 전력량(원)이 된다. 전선비에 대한 이자와 상각비는 전선을 건설하는데 들어간 연간 경비의 비용을 소수로 나타내게 된다.
● 결국 C를 구하면 경제적인 전류밀도가 나타나게 되고 다음의 식을 통해 경제적인 전선의 굵기(직경) d를 알 수 있게 된다.
● 위 식이 넓이로 산출된 식이므로 다시 2*pi*r^2=A란 식에 의해 r을 구하고 2*r을 통해 전선의 굵기 d를 알 수 있게 된다.

참고자료

· 최신 송배전공학, 공학박사 송길영 저, 동일출판사