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양균 구
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1 제 19 장전력조류계산 분류 no. 문제 회수 배점 Y-BUS 1 전력조류계산 (Power Flow) 의목적 ( 역할 ) 을기술하고, 다음과같은계통에대하여마 디해석법에의한어드미턴스행렬 () 을구하시오. Y-BUS 2 다음 4모선계통의 Y-bus 행렬을구하시오. ( 단, 그림의숫자는 PU 단위의어드미턴스값이다.) Y-BUS 3 다음그림과같은단선도로주어지는 4모선시스템에 대한모선어드미턴스행렬 Y BUS을구하시오 Y-BUS 4 다음그림과같은단선도로주어지는 4모선 시스템에대한모선어드미턴스행렬 Y BUS을구하시오 조류계산 5 다음과같은단선도로주어지는 3모선계통에서모선어드미턴스행렬을구하시오. ( 단 Yi는어드미턴스, Yij는임피던스이다.) 기준외권선변압기기준외권선변압기 6 기준외권선비변압기의전력계통해석시어드미턴스행렬작성방법에대하여 π형회로를이용하여기술하시오. 7 다음그림의 3모선계통에서 n=1.0일때모선어드미턴스행렬 Ybus를계산하시오. 단위는모두 [pu] 이다 기준외권선변압기 8 다음그림과같이 4 모선계통의선로정수가주어젔을때이계통의어드미턴스행렬을구하여라 ( 숫자는 % 임피던스이다 ) Y-BUS 9 Bus Admittance Matrix가아래와같은 YBus로전력계통 (4-Bus 계통 ) 에그림과같 이신설변전소가어드미턴스 P인선로로연결되었다. 이경우전력계통의 Bus Admittance Matrix을구하시오 페이지중 1 페이지

분류 no. 문제 회수 배점 Y-BUS 10 조류계산 11 3 개의모선으로구성된 345kV 송전선로에 100MVA 기준으로한 ZBUS 는다음과같다. 아래사항을구하시오. 단, ZBUS 의단위는 Ω 이다 77 25 1) 3 번모선의 3 상단락전류? 2) 1) 의경우고장시 1 번모선및 2 번모선의전압은얼마인가? 단, 고장직전의모선전압은 345kV 이다.

2 분류 no. 문제 회수 배점 Y-BUS 10 조류계산 11 3 개의모선으로구성된 345kV 송전선로에 100MVA 기준으로한 ZBUS 는다음과같다. 아래사항을구하시오. 단, ZBUS 의단위는 Ω 이다 ) 3 번모선의 3 상단락전류? 2) 1) 의경우고장시 1 번모선및 2 번모선의전압은얼마인가? 단, 고장직전의모선전압은 345kV 이다. 조류계산 12 그림과같은송전선로에서다음사항을구하시오. ( 단, 각 BUS 의전압은정상시에 1[PU] 이고, 선로임피던스는 PU 단위임.) ) YBUS 를구하시오. 2) 3 번모선에서 3 상단락사고시단락전류 (PU) 를구하시오. 3) 이때 1 번및 2 번모선의전압 (PU) 를구하시오. 4) 이때 1 번과 2 번, 2 번과 3 번, 1 번과 3 번모선사이의전류 (PU) 를구하시오. 조류계산 조류계산 14 아래그림은 3 모선계통도이다. 선로데이터의 p.u. 임피던스값은그림에서와같으며, 모선입력데이터는그림에서 p.u. 값으로주어져있다. ( 화살표는유효전력, 빗금화살표는무효전력을뜻한다.) 1) 3 x 3 모선어드미턴스행렬 Ybus 를구하시오. 2) 다음도표의빈칸을작성하시오 페이지중 2 페이지

3 분류 no. 문제 회수 배점 조류계산 조류계산 17 다음그림에서용량 Base 는 100MVA 이고전압 Base 는 230kV 이다. 1) Ybus 행렬을구하시오. 2) 각포선에대해입력변수및상수를정리하여나타내시오. 3) 각모선에서전력조류방정식을세우시오 조류계산 16 아래그림을보고각항에대하여답하라. 1) 다음전력설비의 3권선변압기를스타방식으로표시하여 4개의모선을표시하고, 이것에발전기를연결하여 100MVA 기준 PER UNIT임피단스 Map으로표시하라. ( 각, 모선에모선번호를부여할것 ) 발전기 A=100MVA, X=10%( 자기요량기준 ) 발전기 B= 50MVA, X= 9%( 자기요량기준 ) 변압기정격 =100MVA, X₁₂=12%( 자기용량기준 ) X₁₃=12%( 자기용량기준 ) X₂₃=4%( 자기요량기준 ) 정상운전시각모선의전압은 1.0 Per unit 모든기기의 R값은무시한다. 스타로변환된내부모선번호를 4번으로한다. < 그림생략 > 2) 上記문제에서구한 Impedancd Map에대하여 Bus Admittance행렬 Ybus를구하라. 3) Bus Impedance 행렬 (Z bus) 의 Z₁₁Z₃₃값을 per unit로구하라. Z₁₁: 1행 1렬의값 Z₃₃: 3행 3렬의값 4) 1번모선과 3번모선의 3상단락전류를 Per unit법으로구하라. 조류계산 18 다음과같은 154[kV] 계통에서 C점에 3상단락고장시, C점의고장전류와각부분에흐르는전류의분포를구하시오. 여기서표시된 %X 값은 100[MVA] 기준이다 조류계산 조류계산 kV 100MVA 기준임피던스가 2+j8% 인송전선수전단에 250MW + j150mvar의조류가흐를때, 수전단운전전압이 154kV라면이송전단의유효전력손실및무효전력손실은얼마인가? [kV], 1000[MVA] 기준에서임피던스가 (2+j50)[%] 인송전선의수전단에 500[MW]( 역률 90%) 의조류가흘렀을경우, 이송전선의유효전력손실, 무효전력손실및이때의송전단의 Y전압 ( 상전압 ) 과 전압 ( 선간전압 ) 의크기및송수전단간의위상차 ( 송수전단전압의벡터도포함 ) 를구하시오. 단, 수전단의운전전압은 345[kV] 라고한다 페이지중 3 페이지

4 [ 역행렬 ] 29 페이지중 4 페이지

5 [Z. Y 행렬 ] 29 페이지중 5 페이지

6 29 페이지중 6 페이지

7 [ 전력조류계산 (Power Flow) 의목적 ( 역할 ) 을기술하고, 다음과같은계통에대하여 마디해석법에의한어드미턴스행렬 () 을구하시오.] Y 11 = 1 / Z / Z 13 = 1 / j / j0.2 = - j7.5[mho] Y 22 = 1 / Z / Z 23 = 1 / j / j0.5 = - j4.5[mho] Y 33 = 1 / Z / Z 32 = 1 / j / j0.5 = - j7.0[mho] Y 12 = Y 21 = -1 / Z 12 = -1 / j0.4 = j2.5[mho] Y 13 = Y 31 = -1 / Z 13 = -1 / j0.2 = j5.0[mho] Y 23 = Y 32 = -1 / Z 23 = -1 / j0.5 = j2.0[mho] 본문제이서유의점 : 문제의조건이명확하지않아문제를풀때조건은언급하고풀어야한다. 임피던스단위가표기되지않았고, 임피던스가리액턴스인지캐패시턴스인지언급이없음여기서는임피던스단위를 Ω으로가정하고선로의임피던스는리액턴스라가정하고풀었음 [ 다음 4 모선계통의 Y-bus 행렬을구하시오. ( 단, 숫자는 PU 단위의어드미턴스값이다.)] Y 11 = y 12 = - j10 Y 22 = y 12 + y 23 = - j10 + -j15*2 = - j40 29 페이지중 7 페이지

8 Y 33 = y 23 + y 34 = -j15*2 + -j20 = - j50 Y 44 = y 34 = - j20 Y 12 = Y 21 = -y 12 = j10 Y 13 = Y 14 = 0 Y 23 = Y 32 = -y 23 = j30 Y 24 = 0 Y 34 = Y 43 = -y 34 = j20 Y 31 = 0 Y 41 = Y 42 = 0 [ 다음같은단선도의 4 모선시스템에대한모선어드미턴스행렬 Y BUS 을구하시오.] Y 11 = y 1 + y 12 + y 41 Y 22 = y 2 + y 12 + y 23 Y 33 = y 3 + y 23 + y 34 Y 44 = y 4 + y 34 + y 41 Y 12 = Y 21 = -y 12 Y 13 = Y 31 = 0 Y 14 = Y 41 = y 41 Y 23 = Y 32 = -y 23 Y 24 = Y 42 = 0 Y 34 = Y 43 = -y 34 Y 31 = Y 13 = 0 [ 다음그림과같은단선도로주어지는 4 모선시스템에대한모선어드미턴스행렬 Y BUS 을구하시오.] 29 페이지중 8 페이지

9 [ 기준외권선비변압기의전력계통해석시어드미턴스행렬작성방법에대하여 π 형회로를이용하여기술하시오.] 29 페이지중 9 페이지

10 [2.70 식이 2.71 식과같이되는것은아래과정참조 ] 2.70 식의 I 1 에 ne 1 /Z 을더하고빼면아래식과같이된다 2.70 식의 I 2 에 ne 2 /Z 을더하고빼면아래식과같이된다 29 페이지중 10 페이지

11 29 페이지중 11 페이지

12 29 페이지중 12 페이지

13 29 페이지중 13 페이지

14 29 페이지중 14 페이지

15 [ 전력계통의고장회로해석 ] 29 페이지중 15 페이지

16 29 페이지중 16 페이지

17 3 개의모선으로구성된 154kV 송전선로에 100MVA 기준으로한 Z BUS 는다음과같다. 아래사항을구하시오. 단, Z BUS 의단위는 Ω 이다 1) 3 번모선의 3 상단락전류? 2) 1) 의경우고장시 1 번모선및 2 번모선의전압은얼마인가? 단, 고장직전의모선전압은 154kV 이다. 29 페이지중 17 페이지

18 29 페이지중 18 페이지

19 29 페이지중 19 페이지

20 제19장전력조류계산.xls 아래그림은 3모선계통도이다. 선로데이터의 p.u. 임피던스값은그림에서와같으며, 모선입력데이터는그림에서 p.u. 값으로주어져있다. ( 화살표는유효전력, 빗금화살표는무효전력을뜻한다.) 1) 3 x 3 모선어드미턴스행렬 Ybus를구하시오. 2) 다음도표의빈칸을작성하시오. 1. Y-BUS 행렬은상기문제참조하여구할것 2. 도표작성 발전기모선 부하모선 슬랙모선 P, V P, Q V, δ Q, δ V, δ P, Q 1. 어드미턴스행렬은각자구해볼것 2. 노드방정식 29 페이지중 20 페이지

21 29 페이지중 21 페이지

22 다음그림에서용량 Base는 100MVA이고전압 Base는 230kV이다. 1) Ybus 행렬을구하시오. 2) 각포선에대해입력변수및상수를정리하여나타내시오. 3) 각모선에서전력조류방정식을세우시오. 29 페이지중 22 페이지

23 29 페이지중 23 페이지

24 29 페이지중 24 페이지

25 29 페이지중 25 페이지

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27 다음과같은 154[kV] 계통에서 C 점에 3 상단락고장시, C 점의고장전류와각부분에 흐르는전류의분포를구하시오. 여기서표시된 %X 값은 100[MVA] 기준이다. 1. PU 법으로전환한등가회로도 0.1PU 0.6PU 0.5PU 0.4PU 0.2PU Y-BUS 산출 Y 11 = 1/ / /0.4 = Y 22 = 1/ / /0.2 = 8.67 Y 33 = 1/ /0.2 = 7.5 Y 12 = Y 21 = -1/0.6 = Y 13 = Y 31 = -1/0.4 = -2.5 Y 23 = Y 32 = -1/0.2 = 페이지중 27 페이지

28 3. Z-BUS 산출 4. 3 번모선의 3 상단락전류 = 1 / ( / ) = 3.50[PU] 5. 3 번모선의 3 상단락고장시 1 번모선전압과 2 번모선전압산출 = 1 - (30.03/435.78) * 3.5 = 0.76[PU] = 1 - (77.68/435.78) * 3.5 = 0.38[PU] 6. 각모선간전류산출 I N = P N / ( 3 * V N ) = 100 * 10 6 / ( 3 * 154 * 10 3 ) = 375[A] I 12 = (E 1 - E 3 ) / Z 12 = ( ) / 0.6 = 0.63[PU] I 12 = 0.63 * 375 = 236.3[A] I 23 = (E 2 - E 3 ) / Z 23 = (0.38-0) / 0.2 = 1.9[PU] I 23 = 1.9 * 375 = 712.5[A] I 31 = (E 3 - E 1 ) / Z 31 = (0-0.76) / 0.4 = -1.9[PU] I 31 = -1.9 * 375 = [A] 여기서 -부호는전류의방향이반대라는의미임 (1번모선에서 3번모선으로고장전류유입 ) 7. 고장전류분포도 0.63PU 1 1.9PU 1.9PU PU 29 페이지중 28 페이지

29 제19장전력조류계산.xls [154kV 100MVA 기준임피던스가 2+j8% 인송전선수전단에 250MW + j150mvar의조류가흐를때, 수전단운전전압이 154kV라면이송전단의유효전력손실및무효전력손실은얼마인가?] [345[kV], 1000[MVA] 기준에서임피던스가 (2+j50)[%] 인송전선의수전단에 500[MW]( 역률 90%) 의조류가흘렀을경우, 이송전선의유효전력손실, 무효전력손실및이때의송전단의 Y전압 ( 상전압 ) 과 전압 ( 선간전압 ) 의크기및송수전단간의위상차 ( 송수전단전압의벡터도포함 ) 를구하시오. 단, 수전단의운전전압은 345[kV] 라고한다.] 29 페이지중 29 페이지

REVIEW CHART

Rev.6, 29. June 2015 보호및절연협조 2015. 06. 29 한국철도시설공단 REVIEW CHART 1 2 Ω 3 4 5 6 단락보호과전류방식 단락보호 지락보호비율차동방식 단락보호과전류방식 지락보호지락과전류 7 8 9 10 I inrush FLA 배at sec 11 12 I pickup Slope P I n 여기에서 I n 변류기 차정격전류