[발송배전기술사] SSR(Sub Synchronous Resonance : 차동기 공진)!

다음은 발송배전기술사 기술용어 문제 중 SSR(Sub Synchronous Resonance : 차동기 공진)에 대한 설명입니다.

개요, SSR의 발생원인 및 방지대책, SSR의 영향 순으로 서술하겠습니다.

[문제] SSR(Sub Synchronous Resonance : 차동기 공진)에 대하여 설명하시오.

[답]

1. 개요

  · 전력계통의 정격주파수 이하의 단일 혹은 복수 주파수에서 어떤 발전기 한대가 계통의 나머지 System과 Energy를

    상호교환하는 상태가 지속되는 상황을 차동기 공진이라 하며, 특히 직렬보상을 하고 있는 계통에서 주로 발생하고

    저주파 축 비틀림 상태의 공진작용을 말한다.

  1) 자연동요모드(Natural Modes of Oscillation)

    · 전력계통의 구조적 특성에 기인

  2) 강제동요모드(Forced Modes of Oscillation)

    · 특정설비와 제어계통간에 이루어짐

 

2. SSR의 발생원인 및 방지대책

  1) 수차발전기의 차동기 공진

     (1) 발생원인

        ① 불평형 고장시(1선지락, 2선지락, 선간단락) 전압, 전류파형은 큰 왜형파가 되고

        ② 이때 직렬공진이 발생하면 고조파 이상전압 발생(SSR)

     (2) 방지대책

        ① 수차발전기의 정격속도는 임계속도 이하일 것(80 ~ 85[%] 정도유지)

        ② 제동권선 사용

        ③ PSS 설치

  2) 터빈발전기의 차동기 공진

     (1) 발생원인

        ① 불평형 전류가 흐를때 발전기 고정자에는 역상전류가 흐른다.

        ② 회전자와 반대방향으로 회전자계 발생

        ③ 계통주파수의 2배를 가진 제동전류가 통전됨

        ④ 이경우 직렬공진이 발생하면 고조파 이상전압 발생(SSR)

     (2) 방지대책

        ① 화력발전기의 정격속도는 임계속도 이상일 것(120 ~ 125[%] 정도유지)

        ② 제동권선 설치(Key와 지지환의 발열 흡수)

        ③ 역상계전기 설치(발전기 즉시 계통에서 분리)

  3) 송전선 직렬콘덴서에 의한 SSR발생

     (1) 발생원인

        · $P=  \frac{ V_{s}· V_{r} }{X} sin\, \delta $  →  P 증가를 위해 $X_{C} $ 투입, $X_{L} =X_{C} $일 때 주파수의 동요현상으로 SSR발생

     (2) 방지대책

        ① 송전선로에 FACTS(UPFC, SSSC, STATCOM) 설치

        ② PSS 설치시 TCSC 작동으로 인한 SSR 발생 감소

 

3. SSR의 영향

  1) 발전기 축 비틀림현상 발생으로 기기파괴

  2) $P=  \frac{ V_{s}· V_{r} }{X _{L}-X _{C} } sin\, \delta$                · $X_{L} =X_{C}$가 되어 P 증대로 발전기 가능출력범위 초과하여 과부하 현상 발생

  3) 발전기의 부제동현상 발생

  4) 전력계통의 안정도 급격히 저하

  5) 발전기 난조현상 : 국부과열

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 기술용어 문제로 나올 법한SSR(Sub Synchronous Resonance : 차동기 공진)에 대하여 알아보았습니다.