수변전설비의 단락용량 경감대책


수변전설비의 단락용량 경감대책

수변전설비의 계획 시(설계 시) 단락용량보다 실제 운용 시 단락용량이 증가하는 경우 기존 차단기의 차단용량이 부족하게 되고 사고 시 사고점의 파괴는 물론 2차적인 재해를 유발할 수 있다

따라서 차단기를 비롯한 보호기의 교체는 설치비 증가와 공사기간 등의 문제를 발생시키기 때문에 보호기를 교체하는 대신에 다음과 같은 공사방법으로 단락전류를 제어한다.

단락전류의 억제대책

1) 계통분리

계통분리
  • 원리
    a점 사고 시 재빨리 C점 차단기를 트립하여 계통을 분리한 후 B점 차단기를 차단하여 기여 전류원을 감소 시켜 단락전류를 경감하는 원리
  • 특징
    • 차단기의 차단용량을 크게 하지 않아도 된다
    • 설치비가 싸다
    • 계전기에 의한 동작협조, 인터로크 등의 설치로 회로가 복잡하다
    • 모선 연결 차단기의 차단 후 재병렬 투입이 필요하다
  • 문제점
    계통 분리가 끝날 때까지 과대한 단락전류가 차단기 및 직렬기기에 흘러 열적, 기계적 파손의 염려가 있다

2) 변압기의 임피던스 컨트롤

  • 원리
    변압기 주문 제작시 협의하여 변압기의 임피던스를 증가시켜 단락전류를 억제하는 방식
변압기임피던스와 코스트비
  • 특징
    • 변압기 가격이 수변전설비에서 차지하는 비중이 높으므로 경제적인 검토가 필요하다
    • 전압변동이 커진다
    • 부하손이 커진다

3) 한류 리액터

  • 원리
    수전설비 용량 증가 시 차단기를 교체하지 않고 한류 리액터를 설치하여 단락전류를 억제하는 방식
  • 특징
    • 차단기를 그대로 사용하면서 큰 용량에 대응한다
    • 설치면적이 증가한다
    • 운전손실 증가 및 전압강하로 램프등의 수명 전동기의 기동에 악영향을 준다.
  • 대책
    특고압 및 고전압회로를 피하고 가급적 저압 분기회로에 설치하는것이 유리하다

4) 캐스케이드 보호방식

캐스케이드 보호방식
  • 원리
    • 분기회로 차단기(B)의 설치점에서 회로의 단락용량이 분기회로의 차단기(B) 차단량을 초과할 때 주회로 차단기(A)에 의해 후비보호를 행하는 방식이다
    • 단락점에 대하여 CB₁의 개극시간이 동등하거나 짧으면, 단락점의 단락전류는 차단기(B)의 접점에 발생하는 아크 뿐만아니라 A점의 접점에 발생하는 아크로 중첩분리되어 쌍방 협력하여 차단을 행한다 따라서 B에 가해지는 에너지를 절감시키는 것이 캐스케이드 보호방식의 원리이다.
  • B차단기가 캐스케이드 방식으로 보호되기 위한 조건
    • 통과에너지(I²t)가 CB₂ 차단기의 허용값 이하일것 : 열적강도 검토
    • 통과전류 파고치(Ip)가 CB₂차단기의 허용값 이하일 것 : 기게적 강도 검토
    • CB₂의 전차단 특성곡선과 CB₁차단기의 개극시간 교차점이 CB₂의 차단용량 이내일것
    • 부하 측 차단기에 발생하는 아크에너지는 부하측 차단기 허용치 이하일 것

5) 한류Fuse에 의한 Back Up차단방식

한류Fuse에 의한 Back Up차단방식
  • 전력퓨즈
    전력퓨즈는 차단시간이 빠르고 그 외에 한류를 차단할 수 있다는 점이 특징이다
  • 차단기
    차단기-차단기의 백업차단방식에서는 직렬기기가 통과되는 단락전류에 견딜수 있느냐의 여부가 문제되는데 이것은 전력퓨즈의 고속 한류 측성을 이용하면, 깨끗이 해결되어 이상적인 백업방식을 행할 수 있다

6) 계통연계기

계통연계기
  • 원리
    • 계통연계기는 일종의 가변 임피던스 소자(L과 C소자)로 계통에 직렬로 삽입한다
    • 평상시는 낮은 임피던스로 조류를 자유로이 통과시키고, 사고 시에는 높은 임피던스로 단락 시 대전류를 억제하는 방식이다
  • 특징
    • 대용량의 설비에 적용되며, 유럽에서 많이 사용하는 방식이다.
    • 설치비가 비싸다

7) 저항에 의한 한류방식

저항에 의한 한류방식
  • 초전도소자 이용
    상시Rs=0 이고 사고 시 소자에 자계를 주어 상전도로 이행하여 단락전류를 억제하는 방식
  • 극저온 소자 이용
    극저온 소자의 발열에 의한 저항 증가로 전류를 억제하는 방식

제어및 보호방식결정

단락전류 기본이론
IEC단락전류 계산방법
단락전류를 구하는 FLOW
수변전설비의 단락용량 경감대책
계통연계기
초전도 한류기
A점과 B점의 단락전류 계산
3상단락전류 및 단락용량을 구하시오
단락전류를 계산하시오
고장점의 단락용량을 계산하시오
3상단락전류 및 단락용량
A029
2선 단락고장과 3상 단락사고의 비 계산
1선 지락전류 유도
수변전 회로의 보호방식
변압기의 보호방식
DCR(DIFFERENTCURRENTRELAY)의 오동작 방지대책
비율차동계전기 비율탭 정정
보호계전기
복합계전기
저압회로의 보호방식
저압차단기의 보호협조
저압회로의 단락보호
저압회로의 지락보호방식
GPT 적용 시 CLR의 목적


답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다.