[발송배전기술사] 송전선로 이상전압 방지대책!

다음은 발송배전기술사 송전공학 문제 중 송전선로 이상전압 방지대책에 대한 설명입니다.

개요, 피뢰기에 의한 기기보호, 가공지선에 의한 뇌차폐, 철탑각 접지, 경간 역섬락 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 송전선로 이상전압 방지대책에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개요

  · 송전선로 이상전압 방지대책으로 피뢰기에 의한 기기보호, 가공지선에 의한 뇌차폐, 철탑각 접지, 경간 역섬락 등이

    있다.

 

2. 피뢰기에 의한 기기보호

  1) 개요

    · 뇌 이상전압 발생시 기기 자체의 절연강도만으로 견딜수 없으므로 피뢰기로 이상전압을 저감시켜서 기기를 보호

      한다.

  2) 종류

  3) 설치장소

     (1) 가능한한 피보호기기에 근접해서 설치

     (2) 변압기의 전압 파고값 $e_{t}$

         · $e_{t}=e_{a}+ \frac{2Sl}{v} [kV]$  →  $l$ 이 작을수록 $e_{t}$도 작아짐

              · $e_{a}[kV]$ : 피뢰기 제한전압              · $S[kV/ \mu s]$ : 파두준도

              · $l[m]$ : 피뢰기와 피보호기기와의 거리              · $v[m/ \mu s]$ : 진행파의 전파속도

 

3. 가공지선에 의한 뇌차폐

  1) 직격뢰에 대한 차폐

     (1) 보호각

        · 될수 있는한 작게하는 것이 좋다. 그러나 작게 하려면 철탑의 높이가 높아져 건설비가 증대된다.

     (2) 보호효율

        · 보호효율 90[%] : 뇌 100회 중 10회는 전선에 직격하고, 나머지 90회는 가공지선으로 보호

  2) 유도뢰에 대한 차폐

     (1) 가공지선 보호율 m

        · $m= \frac{ g_{1} }{g_{0}} = \frac{가공지선이\, 있을때 \, 전선에 \,유기되는 \,전하량}{가공지선이\, 없을때 \,전선에 \,유기되는 \,전하량} $

     (2) 가공지선 설치시 전선상의 구속전하가 50[%] 이하로 저감된다.

 

4. 철탑각 접지

  1) 철탑 역섬락

    · 철탑의 접지저항이 크면 철탑 전위상승에 의해서 애자가 역섬락하여 전선에 뇌 Surge 침입

  2) 철탑 역섬락 방지대책(10[Ω] 이하)

     (1) 매설지선 : 38[$mm^{2} $] 동복강선 사용, 지면 50[cm] 깊이에 20 ~ 80[m]정도 여러가닥 포설

        ① 분포접지 : 방사상으로 포설

        ② 집중접지 : 10[m] 떨어진 지점 직각방향으로 포설

     (2) 접지저항 저감재

        · 도전성 콘크리트 사용

     (3) 침상 접지봉

        · 지중 방전을 촉진시켜 역섬락 방지 

 

5. 경간 역섬락

  1) 가공지선에 낙뢰시 전선에 역섬락 방지

  2) 경간 역섬락 방지대책

     (1) 가공지선과 전력선의 이도조정(크게)

     (2) 교락편 설치

        · 낙뢰시 뇌격을 분산시킨다.

 

  ※ 직격뢰에 대한 대책

   1) 도체 직격 : 가공지선에 의한 차폐

   2) 철탑 역섬락 : 탑각 접지저항을 낮추고 애자갯수를 늘린다.

   3) 경간 역섬락 : 충분한 절연거리 확보 및 교락편 설치

 

  ※ 발전소 피뢰기의 선정과정

   1) 철탑 역섬락 : 탑각 접지저항을 낮추고 애자갯수를 늘린다.

   2) 가장 심한 피뢰기 방전전류의 크기 및 파형 추정

   3) 피보호기기의 충격절연내력 결정

   4) 피뢰기의 정격전압, 공칭방전전류 결정

   5) 선정한 피뢰기의 보호레벨 결정

   6) 가능한한 피보호기기와 근접 설치(주 보호대상 변압기, 피보호기기와 접지 연접, 접지도선을 가능한한 짧게)

   7) 피뢰기로 제한된 피보호기기에서의 전압 산정

   8) 검토 결과로 선정된 피뢰기가 부적당하면 정격의 피뢰기선정 또는 발전소 설계변경

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 송전공학 문제로 나올 법한 송전선로 이상전압 방지대책에 대하여 알아 보았습니다.