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1선지락과 유효접지

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안 , ,
고장(단락 지락) BB

I 단락전류(기본이론)
→A 기여전류
→Z 단락전류(종류)
C 단락전류(계산법 종류)
→Y 대칭좌표법
P 단락용량 경감대책(수변전설비)
→N 계통연계기
→S초전도 한류기

F 단락전류(계산)
→0 단락전류 계산(기본)
→1 1선지락전류 유효접지
→2 2선단락 3상단락
→3 3상단락(단락전류 단락용량)
→M 단락전류 계산(전동기)
→D 단락전류 계산(분산전원)
→R 3상단락고장(한류리액터)
→T 1선지락전류 3상단락전류

목차(1선 지락전류 BB1)
1선 지락전류 유도(BB1)
1선 지락전류 유도(BB1)

❗유효접지의 개념

유효접지와 비유효접지

전력계통에서 1선지락 고장시 건전상의 전위가 상규 대지전압의 1.3배 이하가 되도록 중성점을 접지하는 것

1️⃣단상으로 등가변환

https://c-mk.s3.ap-northeast-2.amazonaws.com/2022/11/c_1선지락등가회로.jpeg

2️⃣대칭전류

\[I_0=\frac{1}{3}(I_a+I_b+I_c)=\frac{1}{3}I_a\] \[I_1=\frac{1}{3}(I_a+aI_b+a^2I_c)=\frac{1}{3}I_a\] \[I_2=\frac{1}{3}(I_a+a^2I_b+aI_c)=\frac{1}{3}I_a\]

\[I_0=I_1=I_2=\frac{1}{3}I_a\cdot\cdot\cdot(식1)\]

Va=V₀+V₁+V₂ 에 발전기식을 대입

\[V_0=-I_0Z_0\] \[V_1=E_a-I_1Z_1\] \[V_2=-I_2Z_2\]

\[V_a=V_0+V_1+V_2\]\[=-Z_0I_0+E_a-Z_1I_1-Z_2I_2=0\] \[(Z_0+Z_1+Z_2)I_0=E_a\]
\[I_0=\frac{E_a}{Z_0+Z_1+Z_2}\cdot\cdot\cdot식(2)\]

3️⃣지락전류(a상전류)

a상전류는 대칭좌표 해석법에의하여 다음과 같다.

\[I_g=I_a=3I_0=\frac{3E_a}{Z_0+Z_1+Z_2}\]

4️⃣건전상 전압

\[V_c=V_0+aV_1+a^2 V_2\] \[=-I_0 Z_0+a(E_a-I_0Z_1)-a^2I_0Z_2 \] \[\cdot\cdot\cdot-I_0 로 묶어서 정리후 (2)식 대입\]
\[=\frac{(a-1)Z_0+(a-a^2)Z_2}{Z_0+Z_1+Z_2}\times E_a\] \[\cdot\cdot\cdot(3)식\]

5️⃣1선지락시 건전상 전위상승

  • 대칭분 임피던스의 크기는 변압기, 선로, 회전기에 따라 다르게 나타난다.
  • 대개 정상분과 역상분의 크기는 거의 동일한 값을 가지므로 정상분과 역상분은 동일한 값으로 놓고 전력계통은 저항성분은 리액턴스 성분에 비해서 매우 작아서 무시하고 해석
  • 정상분(역상분)임피던스
\[Z_1=Z_2=R_1+jX_1\] \[≃jX_1(R_1\lt\lt X_1)\]
  • 영상분 임피던스
\[Z_0=R_0+jX_0\]

(3)식을 a상 상규 대지전위에 대한 c상 고장시 대지전위의 비를 K라 하고, K값만을 관측하면 건전상 대지전위 상승을 알 수 있다.

\[K=\frac{V_c}{E_a}\] \[=\frac{(a-1)(R_0+jX_0)+(a-a^2)jX_1}{R_0+j(X_0+2X_1)}\]

분자와 분모를 X₁으로 나눈다

\[K=\frac{(a-1)(\frac{R_0}{X_1}+j\frac{X_0}{X_1})+j(a-a^2)}{\frac{R_0}{X_1}+j(\frac{X_0}{X_1}+2)}\]
\[변수:\frac{X_0}{X_1}\] \[파라메터:\frac{R_0}{X_1}\]

6️⃣유효접지 조건

1)유효접지 조건

1선 지락시 건전상의 대지전위 상승을 1.3배 이하로 제한하기 위해서는 아래의 조건을 만족해야 함

\[\frac{R_0}{X_1}\le 1\ and\ 0\le \frac{X_0}{X_1}\le 3\]

2) 의미

\[\frac{R_0}{X_1}\le 1\]

정상분 임피던스(X₁)에 비해서 낮은 저항 값으로 중성점을 접지해야 됨

\[0\le \frac{X_0}{X_1}\le3\]

중성점 직접접지 방식에서는 영상분 임피던스(X₁)는 항상 양의 값을 갖으며, 영상분 임피던스(X₀)의 크기는 정상분의 3배 이하로 제한되어야 함

참고로, 비접지 방식에서는 정전용량이 매우 증가되는 경우에 영상분 임피던스(X₀)가 음의 값을 갖을 수 있는데, 그런 경우 매우 큰 이상전압이 발생됨

7️⃣대칭분 임피던스

변압기[영상분=정상분=역상분]

  • 변압기는 누설리액턴스로 정상, 역상, 영상 임피던스가 모두 동일하게 작용

송전,배전선로 [영상분>정상분=역상분]

  • 서로에서 영상분은 대지를 포함하고, 또한 영상분 전류에 의해 선로의 작용 인덕턴스가 크게 증가한다. 대략 영상분은 정상분과 역상분에 비해서 3~4배 큰 값을 갖는다.

회전기[정상분>역상분>영상분]

  • 회전기에는 영상분이 가장 작게 나타남

고장(단락 지락) BB

I 단락전류(기본이론)
→A 기여전류
→Z 단락전류(종류)
C 단락전류(계산법 종류)
→Y 대칭좌표법
P 단락용량 경감대책(수변전설비)
→N 계통연계기
→S초전도 한류기

F 단락전류(계산)
→0 단락전류 계산(기본)
→1 1선지락전류 유효접지
→2 2선단락 3상단락
→3 3상단락(단락전류 단락용량)
→M 단락전류 계산(전동기)
→D 단락전류 계산(분산전원)
→R 3상단락고장(한류리액터)
→T 1선지락전류 3상단락전류

목차(1선 지락전류 BB1)

💯기출문제(단락전류)

●F113 대칭좌표법을 이용하여 3상 회로의 불평형 전압과 전류를 구하고, 1선 지락 시 건전상의 대지전위 상승에 대하여 설명하시오.

고장(단락 지락) BB

I 단락전류(기본이론)
→A 기여전류
→Z 단락전류(종류)
C 단락전류(계산법 종류)
→Y 대칭좌표법
P 단락용량 경감대책(수변전설비)
→N 계통연계기
→S초전도 한류기

F 단락전류(계산)
→0 단락전류 계산(기본)
→1 1선지락전류 유효접지
→2 2선단락 3상단락
→3 3상단락(단락전류 단락용량)
→M 단락전류 계산(전동기)
→D 단락전류 계산(분산전원)
→R 3상단락고장(한류리액터)
→T 1선지락전류 3상단락전류

목차(1선 지락전류 BB1)

🌐V0410C25 / BB1

유효접지와 비유효접지

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