중성점 접지방식의 종류 및 특징 | 직접, 비접지, 저항접지

전력계통에서는 고장전류 제한 및 차단 등을 위해 중성점 접지방식을 사용합니다.

전력계통의 규모에 따라 비접지 또는 직접접지 등의 방식을 채택하고 있습니다.

중성점 접지방식의 종류 및 특징 등을 비교해 보도록 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 직접 접지 : 과도전압 감소, 큰 고장전류
2. 비접지 : 적은 고장전류, 과도 과전압 상승
3. 저항접지 : 지락보호 용이, 열적 스트레스 발생

 

 

1. 중성점 접지방식 종류

 

 

 

중성점 접지방식의 종류에는 크게 4가지가 있습니다.

 

• 비접지방식
• 저항 접지방식
• 리액턴스 접지방식
• 직접 접지방식

 

저전압 소규모 전력계통에서의 중성점 접지방식은 비접지를 사용하고 있습니다.

고장전류가 적은 장점이 있는 반면에 선택 차단하는 보호상의 문제점이 있습니다.

 

초고압 대규모 전력계통에서는 차단기 및 계전기의 발달로 충분한 고장전류를 흘려 고속도 차단하는 직접접지방식을 채택하고 있습니다.

직접접지의 주요 문제점으로는 통신선 유도장애가 있습니다.

 

고장발생 즉, 지락고장 시 비접지 및 직접접지의 벡터해석은 다음과 같습니다.

 

#비접지 벡터 해석

비접지 벡터 해석

 

비접지 계통에서는 1상 완전 접지 시 중성점 "n=g”이 접지접 A상 "a”로 이동하여 B, C상의 전압은 $\sqrt{3}$배 증가하면서 사이 각은 120°에서 60°로 변합니다.

 

#직접접지 벡터 해석

직접접지 벡터 해석

 

직접접지 계통에서는 1상 완전 접지 시 접지점 A상 Van 전압이 없어지면서 중성점 "n=g"로 이동하여 B, C상의 전압은 처음과 같고 사이각도 처음과 같이 120°그대로입니다.

 

 

2. 중성점 접지방식 특징

 

 

 

중성점 접지방식 중에서 직접, 비접지, 저항접지를 비교해 보겠습니다.

각 접지방식별 결선도는 아래와 같습니다.

 

접지방식별 결선도

 

구분	직접 접지	비접지	저항접지
중성점 저항	Z ≒ 0	Z ≒ ∞	Z = R
지락전류	수백 ~ 수천A	수A 이하	임의값, 5~200A 정도
1선 지락시 건전상 전위상승	1.3E 이하	$\sqrt{3}$E	$\sqrt{3}$E
유도장애	크다	적다	중간
장점	보통의 절연강도 단순한 보호방식, OCGR 과도전압 감소	중단없는 전원공급 적은 고장전류	적은 고장전류 지락보호 용이 과도 과전압 감소
단점	전원공급 중단 큰 고장전류 높은 접촉전압	과도 과전압 상승 높은 절연강도 요구 지락보호 어려움	전원공급 중단 열적 스트레스 발생

 

2024.11.08 - [전기/이론] - AC 고장전류에 포함된 DC 성분과 CT 포화

AC 고장전류에 포함된 DC 성분과 CT 포화