전력공학2

12. 페란티 현상

무부하의 경우 선로의 정전용량 때문에 전압보다 위상이 90도 앞선 충전 전류의 영향이 커져서 선로에 흐르는 전류가 진상이 되어 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 현상이라 한다.

 

1) 페란티 현상 방지 대책

선로에 흐르는 전류가 지상이 되도록 한다. / 수전단에 분로 리액터를 설치한다. / 동기조상기의 부족 여자 운전

 

13. 코로나

전선 주위의 공기절연 국부적으로 파괴되어 낮은 소리나 엷은 빛을 내면서 방전하게 되는 현상을 코로나 또는 코로나 방전이라고 한다.

 

14. 중성점 접지

 

1) 중성점 접지 목적

- 지락 고장 시 건전상의 대지 전위상승을 억제, 전선로 및 기기의 절연 레벨을 경감

- 뇌, 아크 지락, 기타에 의한 이상전압의 경감 및 발생 억제

- 지락 고장시 접지계전기의 확실한 동작

- 소호 리액터 접지방식에서는 1선 지락시의 아크 지락을 재빨리 소멸시켜 그대로 송전을 계속할 수 있게 한다.

 

15. 중성점의 잔류 전압

보통의 운전 상태에서 중성점을 접지하지 않을 경우 중성점에 나타나게 될 전위를 잔류 전압이라 한다. 잔류 전압의 발생 원인은 여러 가지가 있을 수 있으나 그중 가장 주된 것은 송전선의 연가가 불충분하여 3상 각상 대지정전 용량의 불평형에 의해 발생한다.

 

16. 유도 장해

유도 장해는 정전 유도, 전자 유도 및 고조파 유도가 있다.

- 정전 유도:전력선과 통신선과의 상호 정전 용량에 의해 발생

- 전자 유도:전력선과 통신선과의 상호 인덕턴스에 의해 발생

- 고조파 유도:고조파의 유도에 의한 잡음 장해

 

1) 정전 유도

정전유도 전압은 고장시 뿐만 아니라 평상시에도 발생한다. 또한, 정전 유도 전압은 주파수 및 양 선로의 평행 길이와는 관계가 없고 다만 전력선의 대지전압에만 비례한다.

 

2) 전자 유도

송전선에 1선 지락 사고가 발생해서 영상 전류가 흐르면 통신선과의 전자적인 결합에 의해서 통신선에 커다란 전압, 전류를 유도하게 되어 통신용 기기나 통신 종사자에게 손상 및 위해를 끼칠 수 있다.

 

3) 유도 장해 경감 대책

 

 (1) 전력선 측 대책

- 송전선로를 통신선로로부터 멀리 이격 시킨다.

- 중성점의 접지저항값을 크게 한다.

- 고속도 지락 보호 계전기 채택

- 송전선과 통신선 사이에 차폐선 가설

 

(2) 통신선 측 대책

- 통신선의 도중에 중계코일 설치

- 연피통신케이블 사용

- 통신선에 우수한 피뢰기 설치

- 배류 코일, 중화 코일 등으로 통신선을 접지해서 저주파수의 유도전류를 대지로 흘려준다.

 

17. 단락고장

 

(1) 단락 전류 계산 목적

차단기 용량의 결정 / 보호계전기의 정정 / 기기에 가해지는 전자력의 크기

 

(2) 3상 단락 고장은 평형 고장으로 단락 전류 계산법은 옴법, 임피던스법, PU 법이 사용되나 일반적으로 임피던스 법이 많이 사용된다.

 

18. 대칭 좌표법에 의한 고장 계산

3상 단락 고장은 평형 고장으로 옴 법이나 임피던스 법으로 풀 수 있으나 1선 지락과 같은 불평형 고장에서는 대칭 좌표법으로 풀어야 한다. 여기서, 대칭 좌표법이란 불평형 전압이나 불평형 전류를 3개의 성분 (영상분, 정상분, 역상분)으로 나누어 계산하는 방법이다.

 

19. 이상전압의 종류

송전계통에 나타나는 이상전압은 계통 내부 원인에 의한 내부 이상전압과 계통 외부 원인에 의한 외부 이상전압으로 나눌 수 있다.

 

1) 내부 이상전압

내부 이상전압은 계통과 조작 시 또는 고장 발생 시 발생하며 계통 조작 시. 즉, 송전선로의 개폐 조작에 따른 과도현상 때문에 발생하는 이상전압은 투입 서지와 개방 서지로 나누어지며 일반적으로 투입 시 보다 개방 시, 부하가 있는 회로를 개방하는 것보다 무부하의 회로를 개방하는 쪽이 더 높은 이상전압을 발생한다. 따라서, 이상 전압이 가장 큰 경우는 무부하 송전 선로의 충전 전류를 차단할 경우이다. 개폐 서지의 크기는 선로의 길이, 차단기의 성능, 중성점 접지 방식에 따라 차이는 있으나 대부분의 경우 상규 대지 전압의 4배를 넘는 경우는 거의 없다.

 

2) 외부 이상전압

뇌운에 의해 발생되는 직격뢰와 유도뢰  및 타선과의 혼촉시 발생하는 이상전압이 있다. 뇌 전압 또는 뇌전류의 특징으로는 다음과 같다.

- 충격파이다.

- 외부 이상 전압과 내부 이상전압은 파두장 및 파미장이 서로 다르다.

- 표준 충격 전압 파형

- 유도뢰의 파고값은 수십[kv] 정도의 것이 대부분으로 110 [kv] 이상의 송전선에는 유도뢰에 의한 이상전압은 문제가 되지 않는다.