송전계통에서의 개폐 서지 종류 및 감소대책 2 | 변압기 여자전류

송전계통에서 발생하는 대표적인 이상전압으로는 개폐 서지(Surge)가 있습니다.

개폐 서지가 발생하는 원인으로는 변압기 여자전류, 3상 동시투입 실패 등이 있습니다.

개폐 서지가 발생하는 원리와 감소 대책에 대해 살펴보기로 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 개폐 서지 : 선로를 개방 또는 투입 시 발생하는 이상전압
2. 변압기 여자전류 차단 : 전류 변화율과 변압기 인덕턴스로 인해 서지 발생
3. 3상 동시투입 실패 : 정상 대지전압 파고치의 3배의 서지 발생
4. 고속도 재폐로 : 잔류전하 있는 상태에서 재폐로시 서지 발생

 

 

개폐 서지 종류 및 감소대책

 

 

 

송전계통에서 발생하는 개폐 서지는 선로를 개방하거나 투입할 때 발생하는 이상전압입니다.

개폐 서지가 발생하는 주요 요인은 다음과 같습니다.

 

• 무부하 충전전류 차단
• 고장전류 차단
• 변압기 여자전류 차단
• 3상 동시투입 실패
• 고속도 재폐로

 

이 중에서 변압기 여자전류, 3상 동시투입, 고속도 재폐로에 대해 알아보겠습니다.

 

1. 변압기 여자전류 차단

 

#원리

차단기로 여자전류 등의 작은 전류를 차단할 경우 전류값이 0이 아닌 상태여도 소호가 됩니다.

이때, 서지(Surge)가 발생하기도 하는데 주요 요인은 다음과 같습니다.

 

• 큰 전류 변화율
• 무부하 변압기의 인덕턴스 성분

 

#감소대책

변압기와 병렬로 콘덴서 설치 또는 변압기 측에 피뢰기를 설치합니다.

 

 

2. 3상 동시투입 실패

 

 

 

#원리

차단기의 A, B, C상은 동시에 투입되지 않고 약간의 시간차가 생깁니다.

이 차이가 심한 경우에 정상 대지전압 파고치의 3배 정도의 서지(Surge)가 발생합니다.

서지가 변압기 전원 측에 유도되면 2차(부하)측 고장의 위험이 생길 수 있습니다.

 

#감소대책

변압기 2차(저전압)측에 보호 콘덴서 또는 피뢰기 설치

 

 

3. 고속도 재폐로

 

#원리

선로에 잔류전하가 있는 상태에서 재폐로시 재점호가 일어나면 큰 서지가 발생할 수 있습니다.

 

#감소대책

투입 시에 저항을 연결하는 2단 투입방식 적용

선로 측에 대지 리액터를 설치하여 잔류전하 방전속도 향상

 

투입저항이 있는 차단기 투입 순서

 

① 154kV 계통

차단기의 투입 및 개방에 따른 개폐과전압을 고려하지 않습니다.

 

② 345kV 계통

차단기의 개방보다 재투입에 의한 과전압이 상대적으로 높습니다.

선로와 기기의 절연협조에 문제가 발생할 수 있으므로 투입저항을 구비해야 합니다.

이때, 차단기에는 2.3pu 이상의 과전압이 발생하지 않도록 해야 합니다.

 

③ 765kV 계통

1.8pu 이상의 개폐과전압이 발생하지 않도록 차단기에 투입저항을 구비해야 합니다.

재폐로는 HSGS방식을 이용합니다.

이 방식은 HSGS로 접지하여 2차 아크전류를 소호 시키고 이어서 HSGS를 개방한 후 송전선을 재폐로 합니다.

 

2024.03.29 - [전기/실무] - 송전계통에서의 개폐 서지 종류 및 감소대책 1 | 무부하 충전전류, 고장전류

송전계통에서의 개폐 서지 종류 및 감소대책 1 | 무부하 충전전류, 고장전류