한류리액터와 단락전류 경감

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1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다

38회 시험 중에서 8번 나왔습니다

2010~2022년 기출 38회 시험 기준

출제 회차 2011년 2차 · 2012년 2차 · 2014년 2차 · 2015년 3차 · 2016년 3차 · 2017년 1차 · 2018년 1차 · 2020년 3차

2 쉬운 설명

한류리액터는 단락전류를 제한하려고 선로나 모선에 직렬로 넣는 리액터(코일)이다. 이름의 「한류」는 전류를 한정한다는 뜻이다. 리액터는 교류 전류가 갑자기 커지는 것을 막으려는 성질이 있어서, 직렬로 넣어 두면 단락사고 때 전류가 크게 늘어나지 못한다.

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단락전류를 줄여야 하는 까닭은 차단기와 기기의 부담 때문이다. 단락 때는 전류가 정격의 수십 배로 커져 기기가 열과 힘을 받고 차단기도 그만큼 큰 전류를 끊어야 한다. 전력계통이 커지면 단락이 났을 때 흐르는 전류도 커져서 차단기가 끊기 어려워질 수 있다. 한류리액터로 단락전류를 낮추면 차단기에 요구되는 차단용량을 작게 할 수 있고 기기가 받는 열과 힘의 부담도 줄어든다.

단락전류는 임피던스가 클수록 작아진다. 단락전류는 $I_s=\frac{E}{Z}$ 로 쓰며 $E$ 는 상전압, $Z$ 는 고장점까지의 합성 임피던스이다. 그래서 단락·지락전류의 경감 대책은 $Z$ 를 키우거나 고장점으로 전류를 보내는 전원을 줄이는 방법이다. 송전선 또는 모선 사이에 한류리액터를 삽입하면 고장점까지의 임피던스가 커져 단락전류가 줄고, 고장 시 모선을 분리하면 전원이 줄어 단락전류가 작아진다. 계통의 전압을 높이면 같은 전력을 보낼 때 전류가 작아져 고장전류의 부담도 줄어든다.

반대로 발전기와 변압기의 임피던스를 작게 하는 것은 단락전류를 늘리는 방향이어서 경감 대책으로 적합하지 않다. 임피던스를 작게 하면 단락전류가 늘어나기 때문이다. 경감 대책이 아닌 것을 고르는 문항에서는 한류리액터 삽입·모선 분리·전압 상승 세 가지가 알맞은 대책이고, 임피던스를 작게 하는 보기만 남는다.

한류리액터의 목적을 묻는 보기에서 제한하는 전류의 종류를 가려야 한다. 충전전류는 선로의 정전용량 때문에 흐르는 전류이고, 누설전류는 절연이 나빠 새는 전류이며, 모두 한류리액터가 제한하는 대상이 아니다. 접지전류를 제한하는 것은 중성점 접지에 쓰는 소자(접지 리액터나 저항)의 역할이고, 이상전압 발생을 막는 것은 피뢰기 등의 역할이다. 단락전류는 전선끼리 붙었을 때 흐르는 큰 전류이며 한류리액터가 다루는 대상이다.

3 이 개념이 나온 기출문제

해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.

4 체크리스트 + 암기팁

암기팁 한류리액터 = 직렬로 넣어 단락전류를 제한. 한류 = 전류를 한정.

암기팁 단락전류

\displaystyle I_s=\frac{E}{Z}

— 줄이려면

Z

를 키운다(한류리액터 · 모선 분리 · 계통 전압을 높임).

함정 주의 경감 대책으로 「적합하지 않은 것」을 묻는 문항에서는 임피던스를 작게 하는 보기가 답이다. 임피던스를 작게 하는 방향은 단락전류를 키우는 방향이다.

한류리액터의 사용 목적(가장 큰 목적)은 단락전류의 제한이다. 충전전류·누설전류·접지전류의 제한이나 이상전압 발생의 방지는 한류리액터의 목적이 아니다.
한류리액터는 선로나 모선에 직렬로 넣는다. 직렬로 넣어 단락전류를 줄이는 설비이며 누설전류를 제한하는 것이 아니다.
단락·지락전류의 경감 대책으로 적합하지 않은 것은 「발전기와 변압기의 임피던스를 작게 한다」이다. 임피던스를 작게 하면 단락전류가 늘어난다.

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알맞은 경감 대책은 계통의 전압을 높이는 것(전류가 작아져 고장전류 부담이 줄어든다), 송전선 또는 모선 사이에 한류리액터를 삽입하는 것, 고장 시 모선 분리 방식을 채용하는 것(전류를 보내는 전원이 줄어든다)이다.
단락전류는 고장점까지의 합성 임피던스에 반비례하므로 $I_s=\frac{E}{Z}$ 에서 줄이려면 $Z$ 를 키운다.
단락전류를 낮추면 차단기에 요구되는 차단용량을 작게 할 수 있고 기기가 받는 열과 힘의 부담도 줄어든다.

5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다

2012년 2차 전력공학 30번 — 단락전류 경감대책으로 부적합한 것송전 용량이 증가함에 따라 송전선의 단락 및 지락전류도 증가하여 계통에 여러 가지 장해요인이 되고 있는데 이들의 경감대책으로 적합하지 않은 것은?옳지 않은 것 고르기해설 보기 →2016년 3차 전력공학 33번 — 한류리액터의 사용 목적한류리액터의 사용 목적은?옳은 것 고르기해설 보기 →2018년 1차 전력공학 37번 — 한류리액터를 쓰는 가장 큰 목적한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?옳은 것 고르기해설 보기 →

6 이론 근거 — 정의가 곧 정답입니다항목 6개 · 눌러서 펼치기눌러서 닫기

한류리액터

선로·모선에 직렬로 삽입해 단락전류를 제한함으로써 차단기와 기기의 부담을 낮춘다.

출처: 기출 해설의 이론 근거 · 이 개념 기출 8문항 중 3문항이 인용

단락전류와 임피던스

단락전류는 고장점까지의 합성 임피던스에 반비례하므로 임피던스를 키우는 대책이 전류를 줄인다.