TRV


TRV(transient recovery voltage)

http://ftz.kr/2021/02/3479/

차단기의 차단 직후RCL특성에 따른 과도진동으로 차단기의 능력을 측정하는 요소이다

과도진동전압을 재기전압이라 하며 재기전압이 크면 재점호가 발생한다. 재기전압은 유도성 부하 차단 시 가장 크다

TRV의 발생

1)차단기가 차단되고 고장전류가 0 이되는 시점에서 발생되는 TRV는 전원 측 회로의 TRV[V₁] 선로 측 회로의 TRV[V₂] 의 전압차[V₁-V₂] 로 나타낼 수 있다

2)고장전류의 파형과 시간의 변화에 따라 발생된 TRV 파형에 반사파가 중첩되기를 반복하여 진동하는 전압파형을 나타내면 다음과 같다.

용어의 정의

1)회복전압

  • 차단 직후 양단자 간에 나타나는 전압(TRV+PFRV)

2)과도회복전압(TRV)

  • 차단기의 차단 직후 RLC의 특성에 따른 과도 진동전압
  • 차단기의 차단능력에 직접적으로 영향

3)상용주파회복전압(PFRV)

  • TRV 중심을 결정하는 전압

4)순시과도회복전압(ITRV)

  • 차단기와 고장점 간에 전압진동에 의해 정해지는 전압
  • 차단기의 열전파괴특성에 상당한 영향을 준다

5)정격재기전압

  • 차단기가 정격차단전류 또는 그 이하의 전류를 차단할때 나타날수 있는 고유 재기전압의 한계

6)고유회복전압

  • 전로의 1점에 있어서 그 전로의 정현파 교류가 자연 영점에서 아크를 발생하지 않고 차단되거나 또는 전로의 과도현상특성에 영향을 주지 않고 차단되었을 경우의 재기전압을 말한다
  • 3상 회로일때는 최초로 차잔된 상의 동상 단자 간의 값으로 나타낸다

TRV의 종류

지수형(Exponetial) TRV

1)지수형TRV

  • 선로가 변압기와 차단기 사이에 존재할 때 차단기 2차측 사고시 선로 종단에서 반사되는 반사파에 의해 TRV가 중첩되는 파형
코사이형(Cosine, Oscillatory) TRV

2)진동형TRV

  • 사고가 변압기 또는 직렬 리액터에 의해 제한되며, 선로가 없거나 서지 임피던스가 없을때 발생하는 파형
삼각파형(Triangular), 톱니파 TRV

3)삼각파형TRV

  • 단거리 선로 사고시 발생하는 파형

TRV의 개선대책

1)케이블포설

  • 버스덕트보다 유전체에 의한 커패시턴스값이 증거하여 파고치에 도달하는파고시간이 길어지므로 과도회복전압 상승률의 값을 작게 함

2)케이블의 삼각배치

  • 일렬배치보다 삼각배치 시 상승률이 작으며 버스덕트 포설시보다 상승률이 감소

3)콘덴서 추가 설치

  • 상승률은 커패시턴스 크기의 증가에 따라 완화되는 특성

TRV의 크기와 파형

1)계통전압,계통구성, 설비상수, 차단기 설치위치, 고장전류 등에 따라 크기와 파형이 변함

2)정현과도회복전압은 차단기 정격차단전류 또는 그 이하의 전류를 차단할 때 부과될 수있는 고유 회복전압의 한도로서 2-파라메타법, 4-파라메타법의 규약치로 표시함

TRV의 2-parameter, 4-parameter의 적용 기준

1)2-parameter법

72.5[kV]이하 전 단락전류 및 100[kV]이상의 10[%] 정격단락전류에 적용(매개변수 Uc[파고치] t2[파고시간])

2)4-parameter법

100[kV]이상의 100[%], 60[%], 30[%] 단락전류에 적용(매개변수 U1[초기파고치],t2[파고시간])

\[초기 상승률=\frac{U’}{t’}=\frac{U_1}{t_1}\]
과도회복전압 적용기준

차단기 선정 시 고려사항

  • 계통의 TRV보다 충분히 큰 차단기를 선정한다
  • TRV분석은 계통의 구성방법, 고장전류의 크기, 변압기 임피던스, 부하의 종류 및 크기등에 따라 차이가 나므로 정확한 검토가 필요하다
  • 차단기 선정 시 계통구성 이전에 다양한 경우를 선정하여 시뮬레이션을 통해 위험 부분을 예측해야 한다.

결론

  • 전력계통의 크게 증가하고 복잡해짐에 따라 전력계통의 고장시 발생하는 고장전류 또한 크게 증가하여 차단기가 큰 고장전류를 고장전류를 견디지 못하고 차단기에 실채하는 경우도 발생한다
  • 따라서 차단기 및 계통의 모든 전력기기들은 이러한 큰 고장 수준에도 견딜수 있게 설계되어야 한다.

사용기기의 선정
사용기기의 선정B(차단기)

차단기 원리
차단기
차단기의 투입방식과 트립방식
TRV
GCV의 특징과 SF6가스의 향후 대책
직류차단기
CTTS와 ATS
최신 차단기의 기술 동향


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