개념 한 쪽
중성점 접지방식은 지락 사고 때 건전상 전압이 얼마나 오르는지, 통신선에 유도장해가 얼마나 가는지를 기준으로 비교한다. 소호리액터 접지는 그 두 축이 서로 반대로 움직이는 대표 방식이다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「잔류전압 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 접지방식별 전압상승·통신장해 비교 | 1 | 전압상승 최대와 통신장해 최소를 동시에 만족하는 방식 가리기 |
| 직접접지 특징·목적 판별 | 1 | 직접접지의 목적과 특징 중 틀린 설명 소거하기 |
| 유도장해 원리·비례 기준 판단 | 1 | 유도장해 설명 중 옳지 않은 선지 찾기 |
중성점 접지는 변압기 중성점을 대지에 어떻게 연결하느냐에 따라 직접접지, 저항접지, 비접지, 소호리액터 접지로 나뉜다. 방식마다 지락전류의 크기와 건전상 전압상승, 통신장해의 크기가 달라진다.
소호리액터 접지는 중성점에 인덕턴스를 두어, 1선 지락 시 선로의 대지 정전용량 전류와 리액터 전류를 공진으로 상쇄시킨다. 지락전류가 거의 0이 되므로 통신 유도장해는 최소가 된다. 반면 건전상의 대지전압은 선간전압 수준까지 올라 전압상승은 최대가 된다.
직접접지는 중성점을 저항 없이 대지에 붙이는 방식이다. 지락전류가 매우 커서 보호계전기가 신속하고 확실하게 동작하고, 이상전압이 억제되어 절연 수준을 낮추는 단절연이 가능하다. 다만 고장전류가 큰 만큼 계통 충격으로 과도안정도는 낮아진다. 과도안정도 증진은 직접접지의 목적이 아니다.
소호리액터의 인덕턴스는 정전용량 전류와 리액터 전류를 같게 두는 조건에서 구한다. 3ωCV = V/(ωL)이므로 L = 1/(3ω²C)가 된다. 완전 공진 상태에서는 리액턴스가 상쇄되어 등가 저항만 남으므로 중성점 전류는 잔류전압을 등가 저항으로 나눈 값이 된다.
소호리액터의 탭을 쓸 때 부족보상 상태로 운전하면 안 된다. 지락 시 건전상 대지전압이 비정상으로 상승해 절연 파괴 위험이 생기기 때문이다. 실무에서는 계통 확장을 대비해 약간 과보상으로 운전한다.
송전선로에 근접한 통신선의 유도장해는 정전유도와 전자유도로 나뉜다. 정전유도는 영상전압이 정전용량 결합으로, 전자유도는 영상전류가 자기 결합으로 일으킨다. 유도전압의 크기는 통신선 전체 길이가 아니라 전력선과 통신선이 평행하게 접근한 구간의 길이에 비례한다. 연가를 충분히 하면 각 도체의 영향이 상쇄되어 장해가 줄어든다.
이 개념은 접지방식의 특징을 뒤집어 놓는 함정이 많다. 소호리액터 접지에서 전압상승이 최소라거나 통신장해가 최대라고 하면 틀린다. 직접접지에서 과도안정도가 좋다고 하면 목적과 어긋난다. 유도전압이 통신선 전체 길이에 비례한다는 설명도 평행 접근 구간과 혼동한 것이다.
계산은 공식 하나로 정리된다. 소호리액터 인덕턴스는 분모에 3과 ω의 제곱이 함께 들어가는 L = 1/(3ω²C)이고, 완전 공진 시 중성점 전류는 I = V/R로 구한다. 잔류전압 4400V, 등가 저항 200Ω이면 22A가 된다.
송전선로에 근접한 통신선에서 발생하는 유도장해에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 정전유도나 전자유도에 의해 통신선에 유도되는 장해 전압은 전력선과 통신선의 평행 길이에 비례하여 증가합니다. 유도 결합도가 길이에 비례하기 때문입니다.
유도전압은 통신선 전체 길이가 아니라 전력선과 통신선이 평행 접근한 구간의 길이에 비례한다.
송전계통의 중성점을 접지하는 목적으로 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 송전계통의 중성점 접지는 대지전위 상승 억제, 소호리액터에 의한 아크 소멸, 지락 보호 계전기의 확실한 동작 등을 목적으로 합니다. 하지만 중성점 접지를 실시하면 1선 지락 시 고장 전류가 크게 증가하므로 차단기가 차단해야 하는 전류(차단용량)가 오히려 커지게 됩니다.
중성점 접지는 지락전류를 크게 하므로 차단기의 차단용량은 경감되지 않고 오히려 증가한다.
3상 4선식 고압선로의 보호에 있어서 중성선 다중접지 방식의 특성 중 옳은 것은?
정답 ③ · 문제는 3상 4선식에서 중성선 다중접지 방식의 특성을 묻는 것이다. 다중접지는 여러 접지점을 병렬로 연결해 합성 접지저항을 낮추어 지락 시 큰 고장전류가 흐르게 하고, 이로 인해 중성선에 영상전류가 항상 흐를 수 있어 인접 통신선에 유도장해를 일으킬 우려가 있다.
중성선 다중접지는 접지저항이 낮아 고장전류가 크며, 영상전류로 통신선 유도장해 우려가 있다.
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