❓단락이란
- 회로가 설계한 선로로 전기가흐르지않고 임피던스가 적은 다른경로로 흐르는현상
- 이로인해 설계전류보다 많은전류가흐르는데 이때의 전류를 단락전류
- 단락전압은 단락상태에서 정격전류가 흐를수있도록 전압을 낮춘전류
- %Z는 단락전압을 정격전압으로나눈것을 %로 나타낸값
- 임피던스(Z)란 저항과 리액턴스의 합을의미하는 값
- 단락상태에서 임피던스값은 상당히 낮은값
1️⃣단락전류(Is) 계산목적
(개보시기 케게유)
- 개폐기류(차단기등)의 차단용량 산출
- 보호계전기의 형식 및 정정 계산
- 보호계전기의 한시탭
- CT선정, 보호계전기의 순시탭
- 기기의 (열적,)기계적강도
- 케이블 배선 등의 굵기 결정
- 계통 안정성에 미치는 영향
- 유효접지 검토
- 타 회로에 미치는 단락 시의 전압강하
2️⃣%임피던스(%Z) 전압(E)의 의미
1)임피던스 전압
- 2차 측을 단락하고 1차 측에 정격전류가 흐르도록 인가하는 전압
- 변압기 자체 임피던스를 알고자 할 때 사용
2)%임피던스란
- 정상전압과 임피던스 전압의 백분율 비
\[\%Z=\frac{V_s}{V_{1n}}\times 100[\%] \]\[=\frac{I_{1n}\times Z}{V_{1n}}\times 100[\%] \]
Vs : 임피던스 전압
Vn : 정격전압
Z : 현재 대상으로 한 회로부분의 임피던스
In : 정격전류
E : 회로전압
3️⃣%Z가 1,2차 측이 동일한 이유
1)1차측 %임피던스
\[ \%Z_1=\frac{I_{1n}\times Z_1}{V_{1n}}\times 100 \]
2)2차측 %임피던스
\[ \%Z_2=\frac{I_{2n}\times Z_2}{V_{2n}}\times 100 \]
3)1,2차측 전압, 전류, 임피던스 관계
\[V_{1n}=nV_{2n},\ I_{1n}=\frac{I_{2n}}{n}\]\[ \ Z_1=\frac{nV_{2n}}{\frac{I_{2n}}{n}}=n^2Z_2 \]
상기 식을 대입하여 정리하면
\[ \%Z_1=\frac{I_{1n}\times Z_1}{V_{1n}}\times 100\]
\[ =\frac{(\frac{I_{2n}}{n})(n^2Z_2)}{nV_{2n}}\times 100\]
\[ =\frac{I_{2n}\times Z_2}{V_{2n}}\times 100=\%Z_2\]
\[ \%Z_1=\%Z_2 \]
4️⃣기준MVA의 의미
- 전원 측에서 부하 측 또는 단락점으로 보낼수 있는 최대용량
- 발전소의 최대 변압기 용량이나 수전 측 최대변압기 용량으로 결정
- 대부분 전력회사 측에서 수용가 측에 보내는 용량으로 한국에서는 100[MV], 22[kV]급을 많이 사용
5️⃣차단기의 정격
1)정격전압
- 차단기의 정격전압이란 규정된 조건을 만족하는 개폐동작을 할 수 있는 사용회로의 상한을 말하며 선간전압의 실효치
- 정격전압=공칭전압*(1.2/1.1)
- 즉, 22.9[kV]차단기의 정격전압은 25[kV]
2)정격전류
- 정격전압, 정격주파수에서 차단기에 온도 상승을 초과하지 않고 연속적으로 흘릴 수 있는 전류의 한도
- 보통은 기동 전류나 전압강하의 영향, 기타 안정도를 고려해서 최대 부하전류의 1.2배정도로 하고, 장차 부하증가 예상되는 경우에는 1.5배 정도의 정격전류를 갖는 차단기를 채용
3)정격차단전류
- 정격 및 규정된 표준동작 책무와 동작상태에서 차단할 수 있는 차단전류의 한도
- 정격차단전류는 차단전류의 교류분 실효치를 나타내나 직류분을 포함해서 차단전류의 한도를 나타내는 경우에는 정격비대칭 전류
\[ 정격차단전류=\frac{X}{\sqrt{2}}\]\[ 정격비대칭차단전류=\sqrt{(\frac{X}{\sqrt{2}})^2+Y^2} \]
- 초고압 회로의 고속차단 시나 발전기 단자에 가까운 회로 등에서 비교적 단시간 차단하는 경우는 직류분을 무시할수 없으나, 고압회로의 차단기는 직류분의 영향은 거의 없다고 생각해도 됨
4)정격차단용량
\[ 차단용량[MVA]=\sqrt3\times정격전압[kV]\times 정격차단전류[kA] \]
6️⃣전압의 종류
1)표준전압
- 우리나라에서 사용하고 있는 표준전압에는 공칭전압과 최고전압
2)공칭전압(1.1) 22.9
- 전선로를 대표하는 선간전압을 말하고 이 전압으로써 그 계통의 송전전압
3)최고전압(1.1.5) 23.8
- 전선로에 통상 발생하는 최고의 선간전압
- 염해대책, 1선 지락고장 시 등 내부 이상전압 코로나 장해, 정전유도 등을 고려할 때의 표준이 되는 전압
4)정격전압(1.2) 25.8
- 규정된 조건에 따라 기기에 인가 될 수 있는 사용회로 전압의 상한
- 그 기기에 대하여 제조사가 보증하는 사용한도
7️⃣단락전류를 산출시 먼저 가정할 항목
- 2차 간선(Feeder) 단락 가정
- 가장 큰 고장전류인 3상 단락사고를 가정
- 부하전류가 없는 것으로 가정하고, 3상 단락전류인 이상전류만 있다고 가정
- 전력회사와 발전기원의 전압은 무부하 시의 전압과 같다고 가정
- 변압기 %임피던스 값은 실제 값을 사용하고, 모를 때는 7.5[%]까지 가정하여 제시
- 동기전동기나 유도전동기를 사고 발생 시 정격운전 가정
- X/R비를 정확히 모를 때는 상대적으로 높은 값을 가정 X/R비가 클수록 과도현상이 커지고 단락전류가 커짐 일반적으로 154[kV]에서는 20, 22[kV]급에서는 4 정도를 예상
- 배전반이나 분전반의 모선 임피던스는 무시한다고 가정
- 모든 계산은 정확한 계산이 불가능하므로 약(About)을 전제
- 과도상태는 Xd”(초기 과도 리액턴스), Xd'(과도리액턴스), Xd(동기리액턴스)가 있으며, 대부분Xd'(과도 리액턴스) 상태를 고려
- Xd’는 1/2~3사이클 이내
8️⃣기여전류의 종류 ○
- 사고전류의 기본source는 전력회사system, 발전기, 동기전동기,유도전동기 등
1)전원 측(Utility)
- 정상전압과 기준 MVA에 의한 기여전류 공급에 의한 단락전류
2)동기발전기
- %9로 적용하여 대부분 정상전류분의 약 11배 크기의 기여전류 공급에 의한 단락전류
3)동기전동기
- %10로 적용하여 대부분 정상전류분의 약 10배 크기의 기여전류 공급에 의한 단락전류
4)유도전동기
- %25로 적용하여 대부분 정상전류분의 약 4배 크기의 기여전류 공급에 의한 단락전류
9️⃣단락전류를 %Z법으로 구하는 이유
- 한전 측에서 제공하는 선로조건에 기준MVA와 %Z치로 주어지기 때문에 같은 FLOW로 임피던스맵 도식에 적용
- 기준용량에 %Z 일치가 용이
- 선로의 각 전압에 따른 선로 %Z를 바꿀 필요가 없음
- 임피던스법으로 나타낸 수치를 %Z로 바꾸기가 용이
\[ \%Z=\frac{kVA\cdot Z}{10V^2} \]
- %Z로부터 단락전류 및 차단용량의 계산이 용이
\[ I_s=\frac{100}{\%Z}\times I_n\]\[ 차단용량=\sqrt{3}(3상)정격전압[kV]\times I_s\times (1.1\sim 1.6)\]\[ (비대칭 계수에 따른 증가 계수) \]
★★건축전기설비
★제어및 보호방식결정(단락전류,지락전류)
단락전류 기본이론
단락전류 종류
단락전류 계산법 종류
수변전설비 단락용량 경감대책
계통연계기
초전도 한류기
IEC단락전류 계산방법 단락전류 계산 FLOW
→A점과 B점의 단락전류 계산
→3상단락전류 및 단락용량
→단락전류 계산(전동기)
→단락용량 계산(분산전원)
→3상단락고장(한류리액터)
→1선지락전류와 3상단락전류계산
→2선 단락고장과 3상 단락사고의 비 계산
→1선 지락전류 유도
답글 남기기