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배전계통에서 전력용 변압기의 접지저항 영향에 관한 연구
A Study on the Grounding Resistance Effects of Power Transformer in Electric Distribution Systems 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.24 no.2, 2010년, pp.113 - 119  

김경철 (홍익대학교 전기공학과) ,  정지원 (홍익대학교 대학원 전기공학과) ,  이규진 (홍익대학교 대학원 전기공학과) ,  이강수 (홍익대학교 대학원 전기공학과) ,  최선규 (한전 전력연구원 송배전연구소)

초록
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안전한 접지설계는 사고 시에 대지로 고장전류를 흘려보내는 수단과 인체가 사고기기에 접촉 시에 위험에 노출되지 않도록 하는데 있다. 변압기 중성점 접지는 1선 지락사고 시 중성점전위가 허용치 이하가 되도록 접지되어야 한다. 변압기 외함 접지는 절연사고로 외함에 전류가 흐를 때 인체 허용전압과 전류 이내로 저감시키는 목적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 사고 시 중성점 전위와 접촉전압을 계산하여 배전 변압기의 접지저항 영향을 심도있게 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A safe grounding design is used for providing means to carry electric currents into the earth under fault conditions without exceeding any operating limits and for assuring that a person in the vicinity of grounded facilities is not exposed to danger of critical electrical shock. Transformer neutral...

주제어

#Transformer Grounding Resistance   #Neutral To Earth Voltage   #Touch Voltage   #Safety Criteria  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 변압기 접지저항 영향을 사례연구 시스템(그림 1)으로 파악하고자 한다.
  • 본 논문에서는 사례연구 배전시스템을 구성하고, 모델링하여 배전선로에 1선 지락사고가 발생했을때, 배 전변압기 중성점 접지저항을 변화시키면서 고장전류, 중성점 전위상승 등을 구하여 접지저항 영향을 분석 하고자 한다. 또한 배전변압기에서 절연사고가 발생한 경우에 변압기의 외함에 인체가 접촉한 상황을 모의하여 변압기 외함 접지저항을 변화시키면서 인체의 감전전류, 접촉전압 등을 구하여 변압기 접지저항 영향을 심도있게 분석하고자 한다.

가설 설정

  • 전주간격이 50[m]이고, 전주의 접지저항이 50[Ω]으로 일정하다고 가정한다. 정상 및 역상 임피던스는 아래와 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전선로 등에 기기의 절연이 열화해서 고저압선에 혼촉이 일어나면 어떤 현상이 발생하는가? 전선로라든지 기기의 절연이 열화해서 고저압선에 혼촉이 일어나면 저압선로에 고전압이 침입해서 인체에 위해를 주거나 전기기기를 손상시킨다. 일반적으 로 고전압의 침입을 막기 위해서 변압기의 저압측 중성점에 접지공사로 접지한다.
본 연구에서 수행한 사례시스템을 이용하여 변압기 고압측이 1선 지락사고 시에 변압기 저압측의 중성점 전위상승을 계산한 결과는 어떠한가? 변압기 중성점 접지저항의 영향은 사례연구 시스템을 구성하여, 변압기 고압측이 1선 지락사고 시에 변압기 저압측의 중성점 전위상승을 계산하였다. 변압 기 중성점 접지저항이 1～100[Ω]까지 변화시키면, 중성점 전위는 1,152～4,360[Ω]까지 상승하게 되었고, 모두 중성점 전위상승 한도인 1,000[V]를 초과하였다. 그러나 변압기 중성점 접지저항을 배전계통의 중성선에 접속시키면, 중성점 접지저항이 1～100[Ω]까지 변화할 때 중성점 전위는 647～989[V]으로 약간씩 증가 하였고, 접지저항의 크기에 상관없이 모두 중성점 전위상승 한도 이내로 유지되었다.
변압기 외함 접지의 목적은? 변압기 중성점 접지는 1선 지락사고 시 중성점전위가 허용치 이하가 되도록 접지되어야 한다. 변압기 외함 접지는 절연사고로 외함에 전류가 흐를 때 인체 허용전압과 전류 이내로 저감시키는 목적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 사고 시 중성점 전위와 접촉전압을 계산하여 배전 변압기의 접지저항 영향을 심도있게 분석하였다.
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참고문헌 (9)

  1. IEEE Std 142-2007, IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants. 

  2. IEEE Std 1100-2005, IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment. 

  3. IEEE Std 80-2000, IEEE Guide for Safety in Ac Substation Grounding. 

  4. NESC( National Electrical Safety Code), 2006 Edition. 

  5. CCITT(International Telegraph and Telephone Consultative Committee) Recommendation, 1993. 

  6. IEC 60364, The International Electrotechnical Commission. 

  7. L.Yu and R.T.Book, "Safety Design Considerations for AC Low-Voltage Distribution Systems", IEEE Trans. on Industry Applications, JAN/FEB 1993. 

  8. G.Parise, "A Summary of the IEC Protection Against Electric Shock", IEEE Trans. on Industry Applications, SEP/OCT 1998. 

  9. EDSA User's Guide, "Short Circuit Analysis Program", EDSA Micro co., 2009. 

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