직류 송전은 어떤 조건에서 교류 송전보다 효율적인가요?
안녕하세용!
장거리 송전이나 해저 케이블 환경에서는 직류 송전이 유리하다고 알려져 있습니다. 송전 솔실과, 설비 비용, 계통 안정성 측면에서의 종합적으로 어떤 것이 유리할까요?
안녕하세요.
이건 송전 거리나 환경에 따라 다를 것 같습니다.
보통 장거리나 해저 케이블, 지중 케이블 같은 것들은 교류의 무효전력이나 정전용량에서 손실이 매우 클 수 있습니다. 그래서 직류가 손실 면에서 훨씬 유리해질 수 있겠죠.
초기 설비 비용 관전에서는 변환소 때문에 직류가 초기에는 비쌉니다. 그렇지만 거리가 점점 길어질수록 총비용은 직류가 역전되게 됩니다.
짧고 단순하면 교류, 멀고 복잡하면 직류가 좋다고 볼 수 있겠습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
장거리 해저 환경에서는 직류가 교류보다 선로 손실과 무효전력 문제가 적어 송전 손실 측면에서 유리합니다 초기에는 변환 설비 비용이 높지만 거리 증가나 해저 케이블에서는 총비용이 오히려 낮아지는 경우가 많습니다 또한 계통간 동기 문제가 없어 대규모 연계와 안정성 확보에 유리해 장거리 특수 환경에서는 직류 송전이 종합적으로 강점이 큽니다
안녕하세요 김상엽 전문가입니다.
1. 장거리 송전일수록 직류 송전이 더 유리해집니다. 교류는 거리가 길어질수록 전압과 위상(주파수와 영향이 있음)이 흔들리고 손실 관리가 어려워지지만, 직류는 위상이 빠지다보니 이런 문제가 거의 없어 수백 km이상 장거리에서는 송전 손실이 덜 영향을 미치게 됩니다.
2. 해저 케이블이나 지중 케이블 환경에서는 직류가 특히 효율적입니다. 교류 케이블 자체가 콘덴서처럼 작용해서 불필요한 전류가 흐르지만, 직류는 이러한 현상들이 없기 때문에 케이블을 더 길게 깔아도 Stable 전력 송신이 가능합니다.
3. 설비 비용은 구조적 상황에 따라 달라집니다. 직류는 변환 설비가 비싸서 초기비용은 높지만, 장거리나 대용량 송전에서는 선로 수 감소와 손실 절감으로 전체 비용이 오히려 낮아질 수 있습니다.
4. 계통 안정성 측면에서도 직류가 유리한 경우가 상대적으로 많습니다. 직류는 교류대비 주파수 문제에 영향을 받지 않습니다. 서로 다른 전력망을 연결할 수 있고, 사고 시에도 전력 흐름을 빠르게 제어할 수 있어 대규모 정전 위험을 줄이는데 도움이 됩니다.
이 모든 내용은 전기전자 과목 중, 회로이론과 전자기학(전송선로) 수업에서 다룹니다.
그리고 전기기사 자격증에도 주요한 내용으로 여겨집니다.
더 궁금하신 내용은 유튜브에 검색해보면 더 쉽게 설명하는 내용도 많으니 참고하시길 바랍니다.안녕하세요. 박형진 전문가입니다.
교류는 기본적으로 전류의 방향이 바뀌면서 효율이 상당히 낮습니다.
송전 손실로 보았을때 거의 30%이상의 효율성을 직류가 가지고 있으며 전선또한 3상을 해야하는 교류와 달리 1줄만 있어도 되는 직류가 비용면에서도 절약이 되죠. 다만 변압기만 있어도 변환하는 교류와 달리 변전소가 필요하기 때문에 직류가 이부분은 열세입니다.
다만 전체적인 효율성이나 비용, 계통 안정성에서는 DC직류가 유리하다고 판단될 수 있습니다.
참고 부탁드려요~
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
송전에 있어서 에너지가 손실되기 때문에 유불리를 잘 따져야 할 것 같습니다.
장거리 송전이나 해저 케이블에서는 결론적으로 보면 직류 송전이 더 효율적인 경우가 많습니다. 교류의 경우 거리가 늘어날수록 무효전력이나 리액턴스 손실이 커집니다. 그러나 직류는 그렇지 않죠. 그래서 일정거리부터는 변환 설비 비용을 감안한다 하더라도 총 손실이 더 적어지는 결과를 가져오게 될 거에요.
특히나 해저나 지중 송전에서는 이 차이가 더 크다고 합니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
직류 송전은 가공 선로 600km, 해저 케이블 50km 이상의 장거리에서 교류보다 경제성이 높고 효율적입니다. 특히 해저에서는 무효 전력 손실이 없어서 전력 전송 능력이 압도적이고 계통 안정도 면에서도 유리합니다. 변환 설비는 비싸지만 선로 건설비와 에너지 손실을 줄일 수 있어 대규모 전력 수송에 적합해요. 그리고 서로 다른 주파수의 전력망을 연결하는 데도 탁월한 성능을 발휘합니다.