전압을 높여서 송전하는 이유

오늘은 발전소에서 송전하는 전압에 대해서 이야기해 볼까 합니다.

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우리나라 발전시스템의 기저부하를 담당하는 원자력발전의 경우 22kV... 그리고 화력발전은 6.6kV등의 발전기를

사용합니다.

(딱 22kV나 6.6kV는 아니에요. 프로젝트 마다 상이합니다.)

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그리고 제 전문분야가 아닌 수력이나 조력은 잘 모르겠네요...

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그리고 여기서 생선한 전기를 승압변전소에서 승압하여 154kV나 345kV로 만들어 송전합니다.

(765kV도 있다고 들었는데 정확하게 어딘지는 잘 기억이 나질 않네요.... 아시는분 댓글 좀..굽실..)

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여러분들이 고속도로나 기차를 타고가다가 보이는 송전철탑에 걸려있는 케이블 대부분이

저러한 초고압의 전압이 걸려있습니다.

그래서 가까이 가면 위험하고 전기장, 자기장의 영향으로 건강에도 안좋다는 얘기가 나오고 하는 겁니다.

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그리고 그걸 수용지역 주변의 변전소에서 중압정도로 변압하고 수용가 주변의 주상변압기에서

다시 저압으로 변압하여 수용가로 보내주고 그걸 사용하게 되는거지요.

그렇다면 왜 초고압으로 승압해서 송전할걸 처음 발전기에서 부터 송전에 이용할 높은 전압으로 생산해내지 않느냐......

이 문제는 절연레벨하고 관련이 있습니다.

높은 전압을 사용하는 시설이나 생산하는 시설은 그에 맞는 절연등급을 만족해야 하기 때문에

발전기의 가격이 어마어마하게 더 높아지게 되는거죠.

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그래서 생산용량과 해당 발전소의 주된 공급처까지의 거리등을 계산하여

그에 적절한 발전 전압과 송전 전압을 결정하는 것입니다.

설계엔지니어의 능력이 이렇게 중요합니다. 설계 = 최적화 = 최고의가성비를 의미하기 때문이죠.

무능력하면 돈낭비하는겁니다.

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그렇다면... 마지막으로 오늘의 핵심 이야기...

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전압은 왜 높여서 송전을 하는가?

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그것은 전기가 가진 성질 때문입니다.

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전압을 높여서 송전을 하면 결론적으로 손실을 줄일 수 있습니다.

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똑같이 1kW를 소비하는 두 가정집이 있다고 예를 들겠습니다.

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그런데 한집은 100V 전압을 사용하고 다른 한집은 200V 전압을 사용한다고 가정하겠습니다.

(송전선로의 저항은 1옴으로 동등하다고 가정)

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그렇다면 100V를 사용하는 집의 전력손실은 다음과 같습니다.

Pl​ = I2 × R = 102 × 1 = 100​​

그리고 200V를 사용하는 집의 전력손실은 다음과 같이 되겠지요.

Pl​ = I2 × R = 52 × 1 = 25​​

보이시나요?

전압을 높이면 동일한 전력을 사용할때 전류가 줄어들기 때문에 전력손실도 같이 줄어드는데

그 비율이 전압을 2배 높일때 전력손실은 1/4이 됩니다.

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그렇기 때문에 전압을 높여서 송전하는 것입니다.

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오늘은 전압을 높여 송전하는 이유에 대해 알아 보았습니다.

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감사합니다.