[발송배전기술사] 개폐 Surge!

다음은 발송배전기술사 송전공학 문제 중 개폐 Surge에 대한 설명입니다.

개폐 Surge의 정의, 개폐 Surge의 분류, 이상전압이 가장 큰 경우, 투입 Surge, 개방 Surge 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 송전선로에서 발생할수 있는 개폐 Surge에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개폐 Surge의 정의

  · 송전선로의 개폐조작에 따른 과도현상 때문에 발생하는 이상전압

 

2. 개폐 Surge의 분류

  · 투입 Surge와 개방 Surge로 분류된다.

 

3. 개폐 Surge의 종류

  · 단락전류 차단시, 여자전류 차단시, 충전전류 차단시, 고속도 재폐로 차단시, 직류 차단시, 3상 동기 투입 실패시 등이

    있다. 

 

4. 이상전압이 가장 큰 경우

  · 무부하 송전선로의 충전전류 차단시(개방 Surge가 투입 Surge 보다 크다.)

 

5. 투입 Surge 

  1) 차단기 투입시

    · 수전단 종단 개방조건인 $Z_{2} = \infty $ 라면

    · $e_{r} = \frac{ Z_{2}- Z_{1} }{ Z_{2}+ Z_{1}} e_{i} = \frac{ 1- \frac{Z_{1}}{Z_{2}}   }{1+ \frac{Z_{1}}{Z_{2}} } e_{i}=e_{i}$      ∴ 반사 전압파는 정반사

    · $i_{r} =- \frac{ Z_{2}- Z_{1} }{ Z_{2}+ Z_{1}} i_{i} = -\, i_{i}$      ∴ 반사 전류파는 부반사

  2)

    · 선로전압은 반 Cycle 후 상쇄되어 0 이 된다.

  3) 무부하 송전선로의 차단기 투입시 투입 Surge는 $2 E_{m} $으로 무시해도 된다.

 

6. 개방 Surge

  1) 차단기 개방전 90˚ 앞선 충전전류가 흐를때(무부하시)

  2) 차단기 개방전류 0점에서 충전전류 차단, 이때 선로측 전압은 $E_{m} $이 된다.

  3) 반 Cycle 후 전원측 전압은 $-E_{m} $이 되어 차단기 전극간의 전압은 $2E_{m} $의 차가 생긴다.

  4) 이때 전극간의 절연이 $2E_{m} $을 견딜수 없는 경우 Arc로 연결 재점호 현상이 발생한다.

  5) $E_{m} $에서 $-E_{m} $으로의 전압의 급변으로 과도전압 발생, $-E_{m} $을 중심으로 $2E_{m} $을 진폭으로 하는 $-3E_{m} $의

      이상전압 발생

  6) 제동작용(진동전류에 의한 손실)이 있을 시 급속하게 감쇄하여 이상전압은 발생하지 않는다.

  7) 만일 제동작용이 없을 경우  $5E_{m} $, $-7E_{m} $, $9E_{m} $,  ·  ·  ·  이상전압 발생

  8) 실제로는 회로의 저항, 코로나 등에 의한 제동작용과 차단기의 성능향상으로 재점호 염려가 없다. 이상전압은

      최대상규대지전압의 3.5배 이하가 된다.

 

7. 개폐 Surge 저감대책

  1) 차단기에 투입저항 삽입

  2) 피뢰기 설치

  3) 분로리액터 설치

  4) 차단기와 피보호기기(변압기) 사이에 SA(Surge Absorber) 설치

  5) 분로리액의 중성점과 대지사이에 개폐저항 삽입(선로 충전전하 고속 소멸)

 

8. 재점호 대책

  1) 자력형 소호방식이라 하더라도 타력형을 가미한 방식 채택

  2) 저항 차단방식 채택(극간 전압을 저하하기 위해 잔류전하 방전)

  3) 개리속도를 높인다.(극간 절연확보)

  4) 변압기 저압측에서 개폐

  5) 병렬회선 확보하여 개폐

  6) 피뢰기 사용

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 송전공학 문제로 나올 법한 개폐 Surge에 대하여 알아 보았습니다.