[발송배전기술사] 22.9[kV-Y] 배전선로에서 중성선의 역할!

다음은 발송배전기술사 기술용어 문제 중 22.9[kV-Y] 배전선로에서 중성선의 역할에 대한 설명입니다.

개요, 양 전압 확보, 고장전류의 분류효과, 중성선에 의한 공용접지효과, Surge 등의 대지로 신속히 방전하는 효과, 가공지선의 차폐효과 상승, 유효접지 효과증대로 전력계통의 절연비용 절감 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 22.9[kV-Y] 배전선로에서 중성선의 역할을 서술하시오.

[답]

1. 개요

  · 22.9[kV-Y] 배전선로에서 중성선의 역할은 양 전압 확보, 고장전류의 분류효과, 중성선에 의한 공용접지효과, Surge

    등의 대지로 신속히 방전하는 효과, 가공지선의 차폐효과 상승, 유효접지효과 증대로 전력계통의 절연비용 절감 등이

    있다.

2. 양 전압 확보

  1) 고압측에서의 양 전압 확보

    · 각 상간에는 선간전압 22.9[kV]이나, 각 상과 중성선간의 전압은

      상전압 13.2[kV]로써 양 전압을 얻을 수 있다.

  2) 저압측에서의 양 전압 확보

     (1) 가공배전지역에서 특고압 중성선과 저압 중성선의 공용으로

          저압 중성선을 생략할 수 있고, 저압선의 양 전압 확보가 가능하다.

     (2) 저압배전이 단상 3선식일 경우에는 전압선간에는 220[V], 전압선과 중성선간에는 110[V]의 양 전압확보가 가능

           하다.

     (3) 3상 4선식의 경우, 전압선간에는 380[V], 전압선과 중성선간에는 220[V]의 전압을 확보할 수 있어 동력 및 전등

          공용으로 이용 가능하다.

 

3. 고장전류의 분류효과

  1) 그림과 같이 F점에서 1선 지락고장이 발생한 경우 고장전류는 중성선에 다중접지된 개소를 통해 분류되는 효과를

      나타낸다.

  2) 고장전류의 분류효과로 지락전류에 의한 전력기기의 충격감소효과를 발휘한다.

 

4. 중성선에 의한 공용접지효과

  1) 중성선에 의한 변전소와 배전용 변압기의 공용접지의 효과가 있다.

  2) 지락사고의 검출이 확실해지므로 차단기동작이 확실해진다.

  3) 공용접지효과로 접지저항의 저감효과를 나타낼수 있다.

    · $R= \eta  \frac{1}{ \frac{1}{ R_{1} } +  \frac{1}{ R_{2}} +  \frac{1}{ R_{3} } }[ \Omega ]$

       · $R_{1}$,   $R_{2}$,   $R_{3}$ : 각 접지봉의 접지저항 값           · $\eta$ : 접지저감계수

 

5. Surge 등의 대지로 신속히 방전하는 효과

  1) 중성선은 다중적으로 대지에 접지되어 있어 중성선에 유입된 이상전류는 신속히 대지로 방류하는 효과를 얻을 수

      있다.

  2) 즉, Surge전류 등의 이상전류를 대지로 신속히 방전하는 역할을 한다.

 

6. 가공지선의 차폐효과 상승

  1) 배전선로용 가공지선과 중성선의 병렬접속으로 가공지선의 Surge 차폐효과가 증대된다. 

  2) 그림과 같이 뇌격전류가 가공지선을 통해 진행할 때, 다중접지된 중성선과 가공지선을 접지함으로써, 뇌격전류의

      분류효과는 상승되면서 가공지선의 차폐효과를 높일수 있다.

 

7. 유효접지효과 증대로 전력계통의 절연비용 절감

  1) 다중접지계통은 1선 지락시 건전상의 대지전압이 유효접지조건을 만족시키는 범위내에서 상승한다.(1.3배 이하)

  2) △배전방식 22[kV]에서 피뢰기의 정격전압은 24[kV]이나 다중접지 22.9[kV-Y] 피뢰기의 정격전압은 유효접지계수

      를 감안하여 $\frac{22.9}{ \sqrt{3} }  \times 1.3 ≒18[kV]$로 낮출 수 있다.

  3) 이것은 피뢰기에 접속된 변압기, 차단기, Cable 등의 BIL 값을 낮출 수 있다는 의미이며, 이로써 절연레벨 경감효과

      를 얻을 수 있다.

 

 

오늘은 발송배전기술사 기술용어 문제로 나올 법한 22.9[kV-Y] 배전선로에서 중성선의 역할에 대하여 알아보았습니다.