[논문]765 kV 송전선로의 풍소음 발생특성과 대책연구

이동일; 신구용; 추장희; 김상범; 이성두; 김정부

765 kV 송전선로의 풍소음 발생특성과 대책연구
Characteristics of wind noise on 765kV Transmission Line and countermeasure against wind noise 원문보기

이동일 (한전전력연구원) , 신구용 (한전전력연구원) , 추장희 (한전전력연구원) , 김상범 (한전전력연구원) , 이성두 (한전전력연구원) , 김정부 (한전전력연구원)

KEPCO 765 kV Transmission Lines where seasonal winds intersect to the direction of the transmission line route cause aeolian complaints from residents near the transmission lines due to 1.5 times sub-conductors numbers and about 2 times of tower height comparing 345 kV transmission lines. To decrease the wind noise generation, KEPRI developed two countermeasures. One is to install the Spiral Rod on wired 765 kV Cardinal conductor. The other method is to wire the Low Noise conductor which has salient part on the surface.

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문제 정의

이러한 풍소음은 크게 천선 풍소음과 철탑을 포함한 애자풍소음, 향공장애구 풍소음등으로 구분되나, 애자풍소음은 국부적인 점소음에 해당하여 감쇄특성이 크고 포팔적이르로 주로 전선 풍소음이 저감타책의 주 대상이 된다. 따라서, 본 논문에서는 주 풍소음 민원의 원인이 되고 있는 전선 풍소음에 대한 원인과 그 대책을 제시하고자 하였다.
또한 이러한 풍소음 저감용 대책들이 송전선로 주변 전기환경에 미치는 영향들을 검토하였다. 일반 전선애 비해 Spiral rod설치 및 LN-Grackle 전선의 경우, 전반적인 속도영역에서 첨두소음치(Peak value)에서는 일반 Cardinal 전선과 spiral rod 설치전선을 비교할 때 10' 13 dBA 정도의 감쇄가 관찰되었고, LN-Gra삲* 전선과 비교하였을 때 8-11 dBA정도의 감쇄가 관찰되었다, 특 히 가공송전선의 경우 풍소음의 첨두주파수가 전력선보다 다소 높게 나타났으며 Spiral rod 설치시 16-18 dBA의 매우 큰 저감 효과를 나타내었다.

가설 설정

-전선풍소음의 가장 기본적 성질은 현저한 주파수 특성에 있다. 즉, 풍소음의 탁월주파수 f [Hz], 풍속 U Ws], 전선직경 D [m]의 사이에는 다음의 관계가 성립한다.
3) 도체가 다도체화됨에 따라 풍소음 발생이 증가한다

제안 방법

1999년 12월부터 2000년 2월까지 약 3개월간 초고압 시험선로에서 획득한 Spiral Rod 대각밀착 4조가 설치된 복도체 방식의 선로환경장해 실측 Database를 이용하여 풍소음 대책 후보전선의 풍소음 저감 효과 확인과 전기적인 각종 Noise 발생특성과 이의 설계목표치 만족여부 등을 분석했다. 그 결과는 <표 3>과 같다.
앞에서 제시한 대책에 의한 풍소음 저감특성을 확인하기 위해 푱동시혐장을 이용한 실험을 통해 확인할 수 있었다. 그리고, 실제 765 kV 시혐장의 시혐선로에 Spiral rod를 설치하여 그 저감특성에 대한 륵성시험을 실시하고 하였다.

성능/효과

1) 바람방향이 방향이 거의 직각에 가까운 계곡횡단 지역이나 해안가 인접 구간에서 주로 발생하게 된다. ;
2) 풍소음욘 동절기의 계절풍등의 강풍시에 밚이 발생하며, 항공장해구를 제외하고는 일반적으로 풍속이 10 Ws 이상인 경우부터 발생하는 것으로 관찰되고 있다.
<그림 4>와 <표 1>은 풍동시험에서 얻은 풍소음 저감특성 결과이다. 결과에서 알 수 있듯이 일반천선에 비해 Spiral rod설치전선과 LN-Gmlkle전선의 경우, 전대역의 경우, 약 3dB정도, 첨두소음치의 경우 이상 저감됨을 확인할 수 있었다.
<표 2>뇬 Siiral rod별 코로나 소음툭성 및 저풍소음 저선에 따른 코로나 소음툭성 예측결과를 나타낸 것으로 대각 2조에 비해 대각밀착 4조가 강우시에 코로나 소옴 저감효과가 큰 것을 확인할 수 있고, LN-Grackle 전선의 경우, 청명시에 가장 낮은 코로나 소음 톡성을 나타내었다.
본 논문에서는 송전선에 돌출부 형태를 가진 Spiral rod 및 LN~Grackle 전선이 송전선에 불어오는 바람의 방향에 상관없이 국부적으로 발생하는 칼만와류를 억제하는 난류 유동을 발생시키는 돌출원(Turbulence Generator} 역할율 하며, 이것은 전선소음의 주된 원인인 주기적인 와류 (Vortex)의 생성을 억제시켜 와류로 인하여 발생되는 소음의 저감효과가 있음을 확인할 수 있었다
일반 전선애 비해 Spiral rod설치 및 LN-Grackle 전선의 경우, 전반적인 속도영역에서 첨두소음치(Peak value)에서는 일반 Cardinal 전선과 spiral rod 설치전선을 비교할 때 10' 13 dBA 정도의 감쇄가 관찰되었고, LN-Gra삲* 전선과 비교하였을 때 8-11 dBA정도의 감쇄가 관찰되었다, 특 히 가공송전선의 경우 풍소음의 첨두주파수가 전력선보다 다소 높게 나타났으며 Spiral rod 설치시 16-18 dBA의 매우 큰 저감 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 험음의 주요 발생주파수인 200 ~400 Hz 대역의 첨두주 파수에서 와류에 의하여 발생하는 소음을 매우 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한 이러한 풍소음 저감용 대책들이 송전선로 주변 전기환경에 미치는 영향들을 검토하였다. 일반 전선애 비해 Spiral rod설치 및 LN-Grackle 전선의 경우, 전반적인 속도영역에서 첨두소음치(Peak value)에서는 일반 Cardinal 전선과 spiral rod 설치전선을 비교할 때 10' 13 dBA 정도의 감쇄가 관찰되었고, LN-Gra삲* 전선과 비교하였을 때 8-11 dBA정도의 감쇄가 관찰되었다, 특 히 가공송전선의 경우 풍소음의 첨두주파수가 전력선보다 다소 높게 나타났으며 Spiral rod 설치시 16-18 dBA의 매우 큰 저감 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 험음의 주요 발생주파수인 200 ~400 Hz 대역의 첨두주 파수에서 와류에 의하여 발생하는 소음을 매우 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

후속연구

향후 건설 예정인 765 kV 송전선로부터는 경과지가 선정되편 사전에 현지의 풍속과 풍소음 발생조건을 분석하고, 전선 선정단계에서 풍소음 발생 예상구간예 저풍소음 전선을 사용하는 것을 검토하고 있다. 따라서 현재 예비경과지를 선정하고 환경영향평가 준비 중인 울진-신태백간의 765 kV 송전선로구간부터<그림 과 같은 LN-Grackle 610 mm2 저풍소음도체 방식의 사용을 고려 중에 있다,

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