[발송배전기술사] NGR(Neutral Ground Reactor : 중성점접지리액터)!

다음은 발송배전기술사 송전공학 문제 중 NGR(Neutral Ground Reactor : 중성점접지리액터)에 대한 설명입니다.

개요, NGR의 설치목적, 적용개소 순으로 서술하겠습니다.

[문제] 중성점접지계통에서 NGR(Neutral Ground Reactor : 중성점접지리액터)의 설치목적과 적용개소에 대하여 설명하시오.(제68회 1교시, 제107회 1교시)

[답]

1. 개요

  1) NGR(Neutral Ground Reactor : 중성점접지리액터)의 정의

    · 발전기, 주변압기의 중성점에 설치하여 지락고장전류를 제한하는 장치

  2) NGR의 설치위치

    · 변압기 2차측 중성점에 설치

 

2. NGR의 설치목적

  1) 1선 지락고장 시 등가회로

  2) 기기 및 선로의 절연레벨 경감 : 각상 대지전위 상승억제

  3) 지락시 보호계전기 동작확실 : 지락 Arc 신속소멸

  4) 지락전류 크기제한

  5) 154/22.9[kV-Y] 계통(중성점 직접접지)의 1선 지락사고는 단상단락사고와 같아 매우 큰 지락전류가 흐른다.

  6) 154/22.9[kV-Y] 계통(중성점 직접접지)의 주변압기 운전 시 배전선로의 빈번한 지락사고로 인한 변압기 권선고장을

      방지하기 위해 변압기 2차 측 중성점에 NGR을 설치한다.

 

3. NGR의 적용개소

  1) 변압기 중성점 유입전류가 7[kA]가 넘는 곳

  2) 지락전류가 3상 단락전류보다 큰 곳

  3) 지락고장 빈도가 높은 곳

  4) 무인변전소에 우선설치

  5) 발전기의 중성점접지 개소

  6) 중부하계통으로 주요고객 부하인 경우

 

 

오늘은 발송배전기술사 송전공학 문제로 나올 법한 NGR(Neutral Ground Reactor : 중성점접지리액터)에 대하여

알아 보았습니다.

 

 

 

※ 참고 사항1.

   1. 발전기의 경우 대부분이 단락전류보다 지락전류가 월등히 크다. 따라서, 비접지 또는 고임피던스로 접지하게

       되는데, 이는 비접지계통에 가깝다.

   2. 일반적으로 배전계통은 지락전류가 단락전류보다 큰 경우가 많다. 이는 영상분 임피던스의 영향이고, 대부분이

       Cable 선로가 많은 계통이 차지한다.

   3. 즉, $\dot{ I_{s} } = \frac{\dot{ E_{a} }}{\dot{ Z_{1} }}$, $\dot{ I_{g} } = \frac{\dot{ 3E_{a} }}{\dot{ Z_{0} }+\dot{ Z_{1} }+\dot{ Z_{2} }}$에서 $\dot{ Z_{1} }  > \dot{ Z_{0}}$인 경우 지락전류가 단락전류보다 더 크게 된다.

            (∵ $\dot{ Z_{1} }  >  \frac{1}{3}( \dot{ Z_{0}} + \dot{ Z_{1}} + \dot{ Z_{2}})$,  $\dot{ Z_{1} }$ ≒ $ \dot{ Z_{2}}$)

 

 

※ 참고 사항2.

   1. NGR, NR의 용도

     1) NGR(Netural Ground Resistor : 중성점접지저항) - 계통 중성점접지용

     2) NGR(Netural Ground Reactor : 중성점접지리액터) - 계통 변압기 지락전류제한용

     3) NR(Netural Resistor : 중성점저항) - 전력용콘덴서(SC) 투입시 과도돌입전류 제한용

 

   2. NGR(Netural Ground Resistor : 중성점접지저항)

     1) 중성점접지 목적

        (1) 각 상의 대지전위를 낮추어 기기 및 선로의 절연레벨경감

        (2) 지락사고시 보호계전기의 확실한 동작확보 및 지락 Arc의 신속한소호

     2) 중성점저항 접지방식의 분류

        (1) 중성점접지용 저항은 저항접지계통에 사용되는 것으로 지락전류가 지나치게 큰 계통에 적용하며, 지락전류의

              크기를 제한하는 정도에 따라 저저항접지, 고저항접지로 나뉜다.

        (2) 저저항접지

            ① 지락전류가 200[A] 정도 이상

            ② 지락보호계전기의 한시 및 순시협조가 용이

        (3) 고저항접지

            ① 지락전류가 100[A] 정도 이상

            ② 지락 차단장치 선정에 주의

 

   3. NR(Netural Resistor : 중성점 저항)

     1) 초고압 계통에서는 전력용 콘덴서(SC : Static Condensor) 투입시 과도돌입전류가 매우커서 보호계전기가

         오동작하여 투입에 실패하는 경우가 있으며, 이 때 재투입하게 되면 잔류전압에 의한 재기전압의 급상승으로

         콘덴서가 손상을 입을 수 있다.

     2) 이를 방지하기 위해 콘덴서 뱅크의 중성점에 Resistor나 Reactor를 설치하여 과도돌입전류를 제한한다.

     3) 콘덴서뱅크 투입 실패시는 반드시 지정된 시간이 경과한 후 재투입하여야 한다.