안정도 및 고장 계산

안정도

전력계통의 어떠한 운전 조건하에서도 아무 이상 없이 부하에 전력을 계속 공급하며 계통 운전에 지장이 없는 정도

안정도의 종류

정태 안정도 : 계통의 정상 운전 상태에서의 완만한 부하 변화 시의 안정도

과도 안정도 : 계통에서 사고 발생, 급격한 부하 변화 시의 안정도

동태 안정도 : 발전기에 자동 전압 조정 장치(AVR)와 전기식 고성능 조속기를 부착하여 발전기 성능을 향상시킨 안정도

전력 계통의 안정도 산출식

안정도를 향상시키는 방법은 전압[V]를 크게 하거나 송,수전단 간의 위상차 각[Delta]을 증가시키거나 계통의 리액턴스[X]를 작게하여 공급 전력을 높이는 것을 뜻한다.

1. 전력계통의 승압 전압변동 억제

2. 속응 여자 방식의 채용 전압변동 억제

3. 계통연계 전압변동 억제

4. 중간 조상 방식을 채용 전압변동 억제

5. 발전기나 변압기의 리액턴스 감소 리액턴스 X 감소

6. 직렬 콘덴서 설치 리액턴스 X 감소

7. 선로에 복도체 방식 채용 리액턴스 X 감소

8. 단락비가 큰 발전기 사용 리액턴스 X 감소

9. 선로의 병렬 회선 수 증가 리액턴스 X 감소

10. 고속 차단 및 재폐로 방식 채용 전력계통에 주는 충격 경감

11. 계통의 접지 방식을 고저항 접지 및 소호리액터 접지 방식으로 채용 전력계통에 주는 충격 경감

12. 제동 저항기 설치 고장 중 전력 변동 억제

13. 발전기의 조속기 동작을 신속히 한다. 고장 중 전력 변동 억제

3상 단락 고장 계산 (평형고장)

1 .Ω법 : 계통의 전압, 전류 등 모든 요소를 원래의 단위 그대로 적용

옴법에 의한 단락 고장 계산 개념도

V : 단락점의 선간 전압 [kV]

Z : 단락 지점에서 전원측을 본 계통 임피던스 [Ω]

2. %임피던스(%Z)법 : 계통의 모든 요소를 %값으로 환산하여 고장 계산하는 방법

%임피던스법 개념도

Pn : 기준용량 [kVA]

대칭좌표법 (불평형 고장 계산 방법)

불평형 고장(1선 지락, 선간 단락 사고 등)을 대칭 성분으로 분해하여 쉽게 고장을 계산하는 방법이다.

대칭좌표법에 의한 고장계산 흐름도

1. 대칭분 전압 및 대칭분 전류를 분해한다.

2. 대칭분 전압 및 대칭분 전류를 발전기 기본식에 대입하여 실제의 불평형 전압, 전류값을 계산한다.

정상전류 : 평형 3상 교류, 전원과 동일한 상회전 방향, 전동기에 정상 토크 발생, 평상 시나 고장 시나 항상 존재

영상전류 : 크기가 같고 위상차 없는 단상전류, 지락 사고 시 지락계전기 동작, 통신선에 전자유도장해 유발, 지락 사고(1선 지락, 2선 지락) 시 존재하는 성분

역상전류 : 평형 3상 교류, 전원과 반대의 상회전 방향, 전동기에 역상 토크 발생, 제동력 발생, 불평형 사고(1선 지락, 2선 지락, 선간 단락) 시 존재하는 성분

2021.11.06