CH5. 중성점 접지와 유도장해

중정섬 접지와 유도장해 배포.hwp

전력공학 5번째 chapter인 중성점 접지방식에 대해 이야기 해보겠습니다. 이야기전에 시험에 많이 나오는 chapter입니다.

중성점 접지방식은 어떤 내용을 다루고 시험에는 어떤 부분이 나오는지 알아보겠습니다.

먼저 중성점 접지방식, 중성점 접지의 목적, 접시방식의 종류, 중성점 접지 방식별 비교, 유도장해, 안정도 등 배웁니다.

1. 중성점 접지

우리나라 송전선로는 3상 3선식을 채택하고 있으며 Y결선의 중성점을 접지하는 방식을 이용하고 있다. 이러한 중성점 접지는 송전계통의 안정도, 선로 및 기기의 절연, 통신선의 유도장해, 차단기의 차단용량, 보호계전기의 동작 등에 많은 영향을 미칩니다.

중성점 접지의 종류에는 중성점 임피던스의 크기에 따라 비접지방식, 직접접지방식, 저항접지방식, 소호리액터 접지방식 등이 있습니다. 또한, 지락 사고 시의 건전상의 전위 상승이 정상 시 상전압의 1.3배 를 넘지 않도록 접지임피던스를 조정하는 방식을 유효접지라 합니다.

2. 중성점 접지의 목적

중성점 접지의 목적은 여러가지가 있지만 시험에 나오는 목적을 알아두시는 것이 좋습니다. 시험에서 접지의 목적은 '1선지락 시 전전상의 전위상승을 억제하여 선로 및 기기의 절연레벨을 낮춥니다. 과도 안정도가 증진, 보호 계전기의 동작이 확실, 지락 아크를 소멸하고 이상전압을 방지한다' 입니다.

3. 접지방식의 종류

접지방식의 종류에는 비접지 방식, 직접접지방식(유효접지방식), 저항접지, 소호리액터 접지방식이 있습니다.

비전지 방식은 우리나라의 3.3, 6.6 [kV] 정도에 사용되며 보통 △-△ 결선으로 사용합니다.

직접접지 방식은 우리나라 송전선로의 대부분을 차지하며 154[kV], 345[kV], 765[kV] 등에 사용되며 또한, 지락 사고 시의 건전상의 전위상승이 정상 시 상전압의 1.3배를 넘지 않도록 접지임피던스를 조정하는 방식을 유효접지 방식이라 합니다.

저항접지 방식은 고저항접지와 저저항접지로 구분하며 중성점을 저항으로 접지하는 방식입니다.

소호리액터 접지방식은 예전 우리나라의 66[kV]급에 사용되었으며 L-C병렬공진을 이용핟여 지락전류를 최소화하여 과도안정도를 최대로 했던 접지방식입니다.

시험에서는 접지방식의 1선지락시 전위상승이 가장큰거, 가장 작은것, 계전기의 동작, 지락전류 유도장해, 과도안정도에 대한 특성이 출제됩니다. 그리고 접지방식의 종류의 특징에 대해 묻는 문제가 많이 출제됩니다. 그리고 유효접지가 무엇인지 묻는 문제도 출제됩니다.

4. 유도장해

유도 장해의 종류에는 정전유도장해와 전자유도장해가 있습니다. 이 두 종류의 C에 의해 → 영상전압에 의해 발생하며 전자유도장해는 L, M에 의해 → 영상전류에 의해 발생합니다. 그리고 고조파유도장해도 있지만 고조파유도장해는 시험에 출제되지 않으므로 요약자료에 넣지 않았습니다.

시험에는 정전유도전압을 구하는 문제와 전자유도전압을 구하는 문제가 출제됩니다. 그리고 정전유도장해와 전자유도장해가 무엇에 의해 발생되는지 묻는 문제도 출제됩니다.(은근히 많이 틀리는 문제입니다.) 그리고 유도장해 방지대책에 대해 묻는 문제도 출제됩니다.

5. 안정도

전력계통에 이상현상이 발생하지 않는 범위내에서 최대로 공급할 수 있는 전력공급의 한도를 안정도라 합니다. 안정도의 종류에는 정태안정도, 동태안정도, 과도안정도가 있습니다. 그리고 안정도의 향상대책에는 어떤 방법이 있는지 알아봅니다.

CH5. 중성점 접지와 유도장해

중성점 접지의 방식

① 비접지 방식

② 직접접지 방식

③ 저항접지 방식

④ 소호리액터 접지방식

중정섬 접지의 목적

-1선 지락 시 거전상의 전위상승을 억제하여 선로 및 기기의 절연레벌을 낮춘다.

-과도 안정도가 증진, 보호 계전기의 동작확실(고속차단)

-지락아크를 소멸하고 이상전압을 방지한다.

① 비접지 방식 (△결선)→3300V, 6600V에만 사용

→ 1선 지락사고

-1선 고장시: V결선운전가능 이용률 58.5% 출력율 86.6% -선로에 3고조파 미발생 → 통신선 장해 미발생 -지락사고 발생시  건전상 전압상승 : 배  최대 6배까지 전압상승 -절연레벨↑

지락전류

대지전압

	상전압	선간전압	대지전압
Y결선	380	220	220
△결선	380	380	220

② 직접접지방식 (유효접지 방식)

-전위상승이 1.3배를 넘지 않도록 접지 임피던스를 조정하는 방식을 유효접지방식이라 한다.

-지락사고시, 전압상승X -절연레벌을 낮출수 있다. →‘초고압송전’사용 - 계전기 동작이 활식 - 과도안정도가 나쁘다.

장점 : 전압상승 X

단점 : 지락전류가 큼 (접지선 저항이 0 이기 때문)

③ 저항접지

  1선지락시 건전상의 전위상승 :

④ 소호리액터 접지(PC 접지, 병렬공진에 의해)

→

∴단선사고 발생시

단선사고시 직렬공진 → 이상전압 ↑

일반적으로 합조도 과보상 (+)

  : 직렬공진 방지하여 이상전압 방지

소호리액터접지의 특징

- 고장발생 중에도 전력공급이 가능 (과도안정도가 좋다)

-

이므로 유도장해 작음

- 접지 장치의 가격이 비싸다

- 고장검출이 어려우므로 보호 장치의 동작이 불확실

- 단선 사고시 직렬공진에 의한 이상전압이 최대로 발생

	1선지락시 전위상승	지락전류	유도장해	전위상승	과도 안정도
비접지	최대	-	-
직접접지	최소	최대	최대	1.3이하	나쁨
소호리액터접지	-	최소	최소	-	좋음

■ 유도장해

유도장해 종류

- 정전유도장해 : C에 의해 → 영상전압에 의해 발생

- 전자유도장해 : L,M에 의해 → 영상전류에 의해 발생

- 고조파 유도장해 : 고조파의 유도에 의한 잡음 발생

① 정전유도장해

(크게 영향X - 고장시뿐만 아니라 평상시에도 발생)

<단상>

정전유도전압

<3상>

② 전자유도장해 (크게 영향미침)

: 송전선에 1선 지락사고 등이 발생하여 영상전류가 흐르면 통신선과의 전자적인 결합에 의해 통신선에 커다란 전압, 전류를 유도하게 되어 통신용 기기나 인명에 손상 및 위해를 끼치거나 통신이 불가능하게 되는 유도장해 발생

∴ 전자유도잔해 방지대책

·차폐선 설치 - 30~50[%] 전자유도장해 방지

 

·전력선측 방지대책 (경제성 높은 순)

① 송전선을 가능한한 통신선과 멀리 건설한다.

② 중성점 접지시 접지저항을 크게 한다.

③ 고속도 지락보호 계전 방식을 채용한다.

④ 차폐선 설치

⑤ 지중전선로 방식을 채용한다.

·통신선측 방지대책 (경제성 높은 순)

① 절연변압기를 설치하여 구간을 분할한다.

② 연피케이블 사용

③ 통신선에 성능이 우수한 피뢰기 설치

④ 배류코일을 설치

⑤ 전력선과 교차시 수직교차 한다.

■ 안정도

: 전력계통에 이상현상을 발생하지 않는 범위에서 최대로 공급할 수 있는 전력공급 한도.

종류

-정태 안정도

: 정상상태에서...

-과도안정도

: 고장사고와 같은 급격한 외란이 발생하였을 때에도 탈조하지 않고 새로운 평형상태를 회복하여 송전을 지속할 수 있는 능력을 말함

-동태 안정도

: 전압이 변하고 있을 때 안정도.

★ 안정도 향상대책

① 계통의 직렬리액턴스 감소

② 전압변동제어 (전압변동을 작게한다)

- 속응여자방식의 채용, 계통연계, 중간조상방식의 채용

③ 고장전류 줄이고 고장구간 신속차단

- 고속도계전기, 고속도 차단기를 채용

- 고속도 채폐로 방식을 채용

④ 고장 시 발전기의 불평형↓

- 조속기의 동작을 빠르게 한다.

- 고장 시 불평형을 작게 한다.