추가 적립 안내

본 교재는 총 6개의 Part로 구성되어 Part1에서는 발송배전공학을 이해하는데 필요한 간단한 회로이론을 Part2에서는 전기의 발생 원리와 방법, 에너지 저장 등을 다룬 발전공학을, Part3에서는 전력을 송전하는 송전공학을, Part4에서는 전력을 배분하는 배전공학을, Part5에서는 전력계통의 운용측면인 전력계통공학을 배치하였고 Part6에서는 신재생에너지와 전력계통의 연계를 다만, 발전공학 중 원자력발전 분야는 원자력발전기술사라는 종목이 별도로 있어서 이 부문은 생략하였다.

□ Part 6 내용이 추가됨
Part 6 신재생에너지와 전력계통
Chap 35 RE(Renewable Electricity)100
Chap 36 신재생에너지 병입 계통

Part.1 회로이론

Chap. 01 전기의 기초 / 21
1.1 전하(Charge) 21
1.2 전류(Current) 22
1.3 전위차와 전압(Voltage) 22
1.4 옴의 법칙 24
1.5 전력 25
1.6 키르히호프의 법칙 26
1.7 저항의 접속 27
1.8 전압 및 전류의 분배 28
1.9 인덕턴스 29
1.10 커패시턴스 33
Chap. 02 정현파 교류와 복소수 / 37
2.1 교류와 기전력의 발생 37
2.2 정현파 교류의 표시 38
2.3 파고율과 파형률 42
2.4 복소수와 벡터 42
2.5 벡터의 합과 곱 46
Chap. 03 교류와 수동소자 / 49
3.1 저항만의 회로 49
3.2 인덕턴스만의 회로 50
3.3 커패시턴스만의 회로 50
3.4 R-L 직렬회로 51
3.5 R-C 직렬회로 52
3.6 R-L-C 직렬회로 53
3.7 R-L 병렬회로 55
3.8 R-C 병렬회로 56
3.9 R-L-C 병렬회로 56
3.10 어드미턴스 58
3.11 공진(Resonance) 59
3.12 브리지 회로 63
3.13 비정현파의 해석 63
Chap. 04 선형 회로망의 해석 / 87
4.1 행렬(Matrix) 87
4.2 중첩의 원리 89
4.3 테브난의 정리(Thevenin’s Theorem) 90
4.4 노튼의 정리(Norton’s Theorem) 91
4.5 밀만의 정리(Millman's Theorem) 92
4.6 최대전력 전달(Maximum Power Transfer) 93
4.7 임피던스의 등가변환 94
4.8 전원의 등가변환 97
Chap. 05 교류 전력 / 111
5.1 수동 소자의 전력 111
5.2 일반 회로의 전력 117
5.3 3상 회로의 전력 119
5.4 역률과 전력 120
Chap. 06 과도현상 / 125
6.1 직류 회로의 과도 현상 125
6.2 교류 회로의 과도 현상 133
부 록 / 137
1.1 단위 137
1.2 주요 수학 공식 138


Part.2 발전공학

Chap. 07 발전공학의 개요 / 143
7.1 국내의 발전 현황 143
7.2 전기 에너지로의 변환 144
7.3 발전방식의 종류 146
7.4 일부하 곡선과 발전원의 대응 148
7.5 발전기의 원리와 구성 149
Chap. 08 수력발전 / 155
8.1 수력발전의 원리와 출력 155
8.2 물의 물리적 성질 156
8.3 동수력학 157
8.4 낙차(Head) 160
8.5 유량의 변동과 표현 161
8.6 조압수조와 상수조 162
8.7 수차의 특유속도 163
8.8 수차의 회전속도 결정 166
8.9 무구속 속도 168
8.10 캐비테이션(Cavitation) 169
8.11 조속기의 구조와 원리 171
8.12 속도 조정률 172
8.13 양수발전 173
Chap. 09 화력발전 / 181
9.1 화력발전소의 구성 181
9.2 열역학과 이상기체 상태 방정식 181
9.3 수증기의 일반 특성 184
9.4 기력 발전소의 열사이클 187
9.5 화력 발전소의 효율 계산 195
9.6 보일러의 종류 196
9.7 과열기, 절탄기 및 공기 예열기 197
9.8 집진장치 198
9.9 보일러 급수 처리 199
9.10 열병합발전(Cogeneration) 200
9.11 석탄 가스화 복합발전 205
9.12 가압 유동상 연소 방식 206
9.13 가스터빈 발전 207
9.14 복합발전(Combined Cycle) 209
Chap. 10 새로운 발전 / 217
10.1 신발전의 개요 217
10.2 MHD 발전 218
10.3 태양광 발전 220
10.4 풍력 발전 226
10.5 해양 에너지 발전 230
10.6 지열 발전 233
10.7 연료전지(Fuel Cell) 234
10.8 열전현상과 발전 238
10.9 신재생 에너지 241
10.10 초초임계압 발전과 이산화탄소 저장 244
Chap. 11 에너지 저장 / 249
11.1 에너지 저장의 필요성 249
11.2 에너지 저장의 원리 252
11.3 압축공기 저장 가스터빈 시스템 254
11.4 플라이휠에 의한 에너지 저장 254
11.5 축전지 에너지 저장 시스템 255
11.6 초전도 자기 에너지 저장 시스템 257


Part.3 송전공학

Chap. 12 전력계통의 특성 / 263
12.1 송전 방식 264
12.2 교류 송전 방식과 전력 269
12.3 송전 전압 270
12.4 국내 전력계통의 발달 276
Chap. 13 가공송전선로 / 281
13.1 가공송전선로의 개요 281
13.2 전선의 허용전류와 굵기 산정 281
13.3 전선의 이도 285
13.4 애자의 구비조건과 섬락전압 287
13.5 현수애자의 전압 분포 288
13.6 현수애자의 개수 선정 289
13.7 전선의 진동과 도약 290
Chap. 14 이상전압의 개요 / 299
14.1 이상전압의 개요 299
14.2 내부 이상 전압 299
14.3 외부 이상 전압 305
14.4 진행파의 특성 307
14.5 이상전압 방지대책 314
14.6 절연협조 329
14.7 근거리 고장 335
14.8 뇌보호 시스템 337
Chap. 15 선로정수와 코로나 / 349
15.1 선로정수의 개요 349
15.2 저항과 표피효과 350
15.3 인덕턴스(Inductance) 352
15.4 정전용량(Capacitance) 359
15.5 연가(Transposition) 361
15.6 다도체 송전선로 362
15.7 전력 케이블의 선로정수 364
15.8 송전계통의 임피던스 367
15.9 코로나(Corona) 373
15.10 초전도 현상과 응용 379
Chap. 16 송전계통의 특성 / 391
16.1 4단자망(Two Port Network) 391
16.2 집중 정수 회로 397
16.3 장거리 송전선로 403
16.4 송ㆍ수전 전력 계산식 406
16.5 전력 원선도 408
16.6 전압 조정 415
16.7 송전선로 시충전 장해 418
16.8 어드미턴스 행렬 424
16.9 송전용량 425
16.10 동기 임피던스 429
16.11 발전기의 단락비 430
Chap. 17 중성점 접지와 유도장해 / 451
17.1 중성점 접지의 개요 451
17.2 중성점 접지 방식 452
17.3 중성점 잔류전압 460
17.4 중성점 접지방식과 기유도전류 462
17.5 유도장해 464
17.6 중성점 접지 리액터 471
Chap. 18 고장계산 / 479
18.1 3상 단락 고장 480
18.2 대칭좌표법에 의한 고장계산 482
18.3 무부하 발전기 고장계산 488
18.4 전력계통 임피던스와 대칭분 회로 497
18.5 고장전류의 종류와 적용 499
18.6 단락용량 억제대책 503
Chap. 19 안정도 / 545
19.1 안정도의 개요 545
19.2 정태 안정도 546
19.3 과도 안정도 550
19.4 회전체 동요 방정식 553
19.5 등면적법 554
19.6 단단법 557
19.7 안정도 향상 대책 559
19.8 동기발전기 병렬운전 560
19.9 동기발전기 운전방식과 안정도 564
19.10 발전기 출력가능곡선과 진상운전 567
19.11 차동기 공진과 저주파 진동현상 573
19.12 전력계통 안정화 장치 575
Chap. 20 전력 계통 보호 / 589
20.1 계통보호의 목적과 기능 589
20.2 보호계전기의 분류 591
20.3 보호계전기 동작 용어와 분류효과 598
20.4 차단기(Circuit Breaker) 600
20.5 계기용 변류기(CT) 611
20.6 송전선로 보호 630
20.7 발전기 보호 649
20.8 변압기 보호 656
20.9 모선 보호 664
20.10 배전선로 보호 669
20.11 비접지 계통 보호 673
20.12 콘덴서 보호 680
20.13 전력 퓨즈(Power Fuse) 683
20.15 용량형 전압변성기 689
20.16 방향성 계전기의 정정 692
20.17 자동 재폐로 방식 694
20.18 철공진(Ferro Resonance) 695
Chap. 21 변전소 / 717
21.1 변전소의 역할 717
21.2 모선(Bus) 718
21.3 가스절연변전소 723
21.4 변압기 냉각방식의 표현 728

Part.4 배전공학

Chap. 22 변전공학 / 735
22.1 변압기 원리와 결선 방식 735
22.2 변압기의 손실과 효율 746
22.3 변압기의 전압변동률 750
22.4 변압기의 병렬운전 753
22.5 단권변압기(Auto Transformer) 756
22.6 3권선 변압기 758
22.7 변압기 열화진단 760
22.8 변압기 여자돌입전류 762
Chap. 23 배전계통의 일반 / 767
23.1 배전 일반 767
23.2 배전전압의 변천 768
23.3 배전계통의 구성 768
23.4 스포트 네트워크 배전방식 771
23.5 배전자동화 777
Chap. 24 전력품질 / 779
24.1 전력품질(Power Quality) 779
24.2 고조파(Harmonics) 787
24.3 노이즈(Noise) 809
24.4 무정전 공법 816
24.5 배전선로 뇌보호 818
Chap. 25 접지시스템과 전기안전 / 821
25.1 접지의 원리와 특성 821
25.2 접지저항 측정법 829
25.3 대지저항율의 측정 838
25.4 저압 전원계통의 접지방식 840
25.5 단독접지, 동통접지 및 통합접지 843
25.6 구조체 접지방식 846
25.7 접지선의 굵기 산정 848
25.8 감전 메커니즘 849
25.9 접촉전압과 보폭전압 852
25.10 접지전극의 서지 임피던스 855
25.11 등전위화 접지 859
25.12 직접접촉보호와 간접접촉보호 860
25.13 접지 설계 865
Chap. 26 지중 전선로 / 877
26.1 지중 전선로의 개요 877
26.2 지중 전선로의 계통 구성 878
26.3 새로운 전력 케이블 880
26.4 전력 케이블 시공 방법 882
26.5 XLPE와 CNCV 케이블 884
26.6 CV 케이블의 열화 886
26.7 전력케이블의 열화진단 889
26.8 지중전선로 고장점 검출 902
26.9 시스유기전압 905
26.10 전력케이블의 손실 909
26.11 지중케이블의 전기 방식 911
26.12 케이블의 굵기 산정 916
Chap. 27 배전선로 특징과 관리 / 919
27.1 배전선로의 전기적 특성 919
27.2 역률개선의 방법 933
27.3 역률개선의 이득 937
27.4 콘덴서 부대설비와 투입 개방 941
27.5 부하관리(Load Control) 946


Part.5 전력개통공학

Chap. 28 전력계통의 개요 / 981
28.1 전력계통의 구성 981
28.2 전력계통의 특질 984
Chap. 29 전력계통 기초 방정식 / 985
29.1 동기 발전기의 표현 985
29.2 동기 발전기의 출력 987
29.3 3권선 변압기 990
29.4 부하의 표현 991
29.5 단위법(Per Unit System) 992
29.6 전력계통 기초 방정식 996
Chap. 30 전력 조류 계산 / 1009
30.1 전력 조류 계산의 개요 1009
30.2 전력 조류 계산의 정식화 1010
30.3 가우스-자이델법에 의한 조류 계산 1014
30.4 뉴턴-랩슨법 의한 조류 계산 1016
30.5 직류 조류 계산 1018
30.6 최적 조류 1021
Chap. 31 주파수-유효전력 제어 / 1037
31.1 주파수-유효전력 제어의 개요 1037
31.2 주파수 제어의 필요성 1038
31.3 주파수 변동과 부하변동 특성 1039
31.4 전력계통의 전력-주파수 특성 1041
31.5 주파수 제어의 원리 1045
31.6 부하변동의 제어 분담 1046
31.7 자동 주파수 제어 방식 1047
31.8 주파수 제어와 경제 부하 배분 1050
Chap. 32 전압-무효전력 제어 / 1059
32.1 전압-무효전력 제어의 필요성 1059
32.2 전압-무효전력의 특징 1061
32.3 전압 제어를 위한 무효전력 1063
32.4 SVC와 STATCOM 1067
32.5 무효전력 제어방식 1073
32.6 전압안정도(Voltage Stability) 1076
Chap. 33 전력계통의 경제운용 / 1089
33.1 화력발전소의 연료비 특성 1089
33.2 화력계통의 경제 부하 배분 1092
Chap. 34 전력계통의 계획과 운용 / 1105
34.1 전력 계통 계획의 개요 1105
34.2 전력 수요 상정 1108
34.3 최적 전원 구성 1109
34.4 예비력과 계통운용 1112
34.5 안전도 제어(Security Control) 1115
34.6 전력계통 신뢰도 평가 1116
34.7 대규모 정전 1121
34.8 전력설비의 보전 1122
34.9 유연 송전 시스템(FACTS) 1123
34.10 동기 검증기 1127


Part.6 신재생에너지와 전력계통

Chap. 35 RE(Renewable Electricity)100 / 1133
35.1 RE100의 개요 1133
35.2 한국형 RE100(K-RE100) 1134
Chap. 36 신재생에너지 병입 계통 / 1137
36.1 한전계통의 전압 조정 1137
36.2 분산형전원의 전압에의 영향 1138
36.3 한전계통의 접지와의 협조 1143
36.4 한전계통과의 동기화 1156
36.5 한전계통 이상시 분산형전원 분리 및 재병입 1158
36.6 분산형전원 보호협조와 전기품질 1164
36.7 단독운전 1167
36.7 가상발전소 1170
36.8 신재생에너지와 전압안정도 1174
36.9 Fault Ride Through(FRT) 1179
찾아보기 / 1181
참고문헌 / 1196

머리말

1879년, 토머스 에디슨이 전구를 발명하며 전기 시대의 서막을 올린 후 전기는 각국에 보급되어 일상생활 속에 널리 쓰이게 되었고, 오늘날까지 전기는 우리 생활에 필수적인 에너지로 자리 잡게 되었다. 국내는 1887년에 건청궁 앞마당과 연못 향원지에서 점등이 이루어졌다. 이후 국내 전력산업은 눈부시게 발전하여 이제는 국가 기간산업으로서 그 입지를 갖추게 되었고 전력계통 운용측면에서도 비약적인 발전을 거듭하여 이제 스마트그리드 시대에 도달하였다. 이에 본 교재는 회로이론을 비롯하여 발전공학, 송전공학, 배전공학, 전력계통공학 등을 총 망라하여 전기관련 엔지니어들의 참고서로 활용할 수 있도록 필요한 부분만 발췌, 편집하게 되었다.
본 교재는 총 6개의 Part로 구성되어 Part1에서는 발송배전공학을 이해하는데 필요한 간단한 회로이론을 Part2에서는 전기의 발생 원리와 방법, 에너지 저장 등을 다룬 발전공학을, Part3에서는 전력을 송전하는 송전공학을, Part4에서는 전력을 배분하는 배전공학을, Part5에서는 전력계통의 운용측면인 전력계통공학을 배치하였고 Part6에서는 신재생에너지와 전력계통의 연계를 다만, 발전공학 중 원자력발전 분야는 원자력발전기술사라는 종목이 별도로 있어서 이 부문은 생략하였다.
본 교재를 집필함에 있어 보다 자세히 설명하려고 했으나 지면의 한정과 저자의 미천한 학식적 능력으로 일부 누락된 부분이 있을 수 있고 참고 문헌 등의 출처를 밝히지 못한 부분이 있어 참고 문헌의 저자 분들께 감사와 죄송한 말씀을 드리고, 엔지니어로서의 참고자료는 물론이고 국가기술자격시험에 맞추어 각 장별 예제는 주로 기술사 시험에 출제되었던 문제를 수록하여 국가기술자격 수험생들께 도움을 주고자 하였다. 특히, 국가기술자격시험 중 발송배전기술사 분야는 타 종목과 달리 공학적이고, 논리적인 접근이 필요하다. 따라서 암기 위주의 공부보다는 반드시 이해의 반복이 필요하며, 추가로 필요한 부분은 메모, 간지 등을 이용하여 첨삭하여 공부하기 바란다.
마지막으로 본 교재가 1판에 이어 4판이 출간되기까지 일부를 수정, 보완하기까지 많은 도움을 주신 엔트미디어 관계자 여러분들께 감사의 인사를 전하고 독자 여러분의 건승을 기원한다.

저자 씀