[발송배전기술사] 내부이상전압의 종류 및 발생원인!

다음은 발송배전기술사 전력계통공학 문제 중 내부이상전압의 종류 및 발생원인에 대한 설명입니다.

이상전압의 종류와 절연설계, 내부이상전압의 종류 및 발생원인 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 전력설비의 절연결정에 필요한 이상전압의 발생원인을 열거하고, 각각을 설명하시오.(2010년 제92회 4교시)

[답]

1. 이상전압의 종류와 절연설계

  1) 외부이상전압 : 이상전압의 원인이 계통의 외부에 의한 것(뇌 Surge)

  2) 내부이상전압 : 이상전압의 원인이 계통의 내부에 의한 것(개폐 Surge)

  3) 내부이상전압의 크기를 가능한 작게 하는 것이 절연설계의 주요 Point로써 피뢰기의 동작책무를 경감시키는 효과도

      있다.

 

2. 내부이상전압의 종류 및 발생원인

  1) 무부하 송전선의 차단기 투입 및 개방 Surge 전압

     (1) 무부하 송전선에 전하가 남아있는 상태일 때, 전원측에서 차단기를 투입하면 재점호에 의해 발생하는 투입 Surge

     (2) 차단기 개방시의 이상전압 발생

        · 무부하 선로의 투입 Surge는 $2 E_{m} $ 정도이나 개방 Surge는 $5 E_{m} $ 이상으로 특히 차단기 무부하 차단시의 이상

          전압이 크다.

  2) 지상 소전류 차단시의 개폐 Surge 전압

     (1) 지상 소전류 : 변압기 여자전류, 리액터 및 전동기 전류

     (2) 지상 소전류 차단시 전류 0점 이전에 강제적으로 전류를 재단하는 Arc Chopping 현상으로 인한 개폐 Surge

          발생

     (3) 지상 소전류를 소호력이 큰 대용량의 타력형 차단기로 차단시 $e=-L \frac{di}{dt} $에 의한 과도이상전압 발생

  3) 변압기 3상 비동기 Surge 전압

     (1) 차단기 각상은 투입시 근소한 차이 발생

     (2) 이 차이가 심할 경우 상규대지전압(파고치)의 3배에 달하는 투입 Surge 발생

  4) 1선 지락사고시 지속성 이상전압

     (1) a상 지락사고시 건전상($E_{b} $)의 이상전압은 $E_{b} = \frac{(a ^{2}-1) Z_{0}  +(a ^{2}-a) Z_{2}}{ Z_{0}+ Z_{1}+ Z_{2}} E_{a}$

     (2) 유효접지계 : 1.3배 이하,     비유효접지계 : 1.73배 이하

  5) 수차발전기 부하차단시의 이상전압

      · AVR 등으로 전압상승을 방지하지 않으면 무부하로 인해 순시에 1.1~1.2$E_{t}$, 수초 후 1.8$E_{t}$ 정도의 이상전압 발생

  6) 무부하 송전선의 페란티현상 및 발전기 자기여자현상

     (1) 페란티현상은 단위 길이당 정전용량이 클수록, 선로의 길이가 길수록 심하게 나타나서 기기의 절연을 위협하게

          된다.

     (2) 발전기로 장거리 송전선로 충전시(시충전) 송전선로의 정전용량에 의해 발전기의 고정자권선에 90˚ 앞선 진상

          전류가 흐른다.

     (3) 이때, 발전기의 용량이 적으면 발전기의 여자회로를 개방해도 순식간에 발전기의 단자전압이 상승하게 된다.

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 전력게통공학 문제로 나올 법한 내부이상전압의 종류 및 발생원인에 대하여 알아보았습니다.