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GIL-가공송전선로 연계시 뇌써지에 의한 과전압 검토
Overvoltage Analysis on GIL - Overhead Transmission Line by Lightning Surge Conditions 원문보기

대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문, 2008 Oct. 31, 2008년, pp.143 - 144  

박흥석 (한국전력공사 전력연구원) ,  장태인 (한국전력공사 전력연구원) ,  강지원 (한국전력공사 전력연구원) ,  윤형희 (한국전력공사 전력연구원)

초록

최근 국내에서 가스절연송전선(GIL: Gas Insulated Transmission Line)의 실계통 도입을 인하여 345kV급 GIL의 개발 및 적용을 위한 연구 및 검토가 수행되고 있다. 이 중의 하나가 가공송전선로 사이의 일부구간을 지중화 하여 GIL로 대치할 경우에 나타날 수 있는 써지에 의한 과전압의 검토이다. 가공선로의 일부구간을 GIL로 대치하는 데 있어서, 변전소 단이 원거리일 경우에는 변전소 내부의 차단기나 단로기 등 개폐 써지에 의한 과전압의 영향은 감쇄효과로 인하여 그다지 크지 않으며, 뇌써지에 의한 과전압이 주요 영향 요소로 작용하고 있다. 따라서, 본 논문은 뇌써지에 의한 GIL-가공선로 구간의 과전압을 검토하기 위하여 GIL과 인접한 가공선로 구간에 낙뢰가 유입된 경우를 가정하여 GIL에 발생되는 과전압 및 보호협조 방안을 분석한다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 뇌써지가 선로의 다양한 위치에 침입하였을 경우 피뢰기 설치 및 뇌격 종류에 따라 GIL에 걸리는 최대전압을 검토하였다. 이때 뇌격 전류로는 345kV 가공송전 선로 뇌격모델에 일반적으로 사용되는 lOOkA의역섬락 및 35kA의 직격뢰를 사용하였으며, 피뢰기는 국내에 사용중인 345kV급 피뢰기 데이터를 적용하였다.
  • 단오로부터 원거리에 위치하여 변전소 내부의 개폐기 및 단로기 등에 의한 스위칭 써지에 의한 과전압 효과는 제한적이므로 GIL에 인접한 가공선로에 침입항는 뇌써지가 미치는 영향을 검토 및 분석하였다 구체적으로 GIL 양단 및 중간부에 피뢰기 셜치의 유무 및 위치에 따른 과전압영향과 억제효과를 각각 살펴보도록 하겠다. 다음<그림 은 가공선로 중간 일정부분을 GIL토 대치하는 경우에 대한 개괄적인 모델링 개념도를 나타내며, 5림 는 검토 및 분석대상인 2회선 GIL*가공선료 연계 혼합선로에 대하여 전체 구간을 EMTP로 모델링 한 것을 보여주고 있다.
  • 먼저 GIL 구간에 가장 인접한 GIL 헤드철탑에 뇌격을 인가한 후 GIL 인입부에 걸리는 과전압을 검토하였으며, 그 결과는 ~ 과 같다.
  •  다음<그림 은 가공선로 중간 일정부분을 GIL토 대치하는 경우에 대한 개괄적인 모델링 개념도를 나타내며, 5림 는 검토 및 분석대상인 2회선 GIL*가공선료 연계 혼합선로에 대하여 전체 구간을 EMTP로 모델링 한 것을 보여주고 있다. 선로 모델링시 양단 A 변전소와 B 변전소에서의 모선 3상 단락, 1선 지락 고장을 모의한 PSS/E 데이터를 바탕으로 전원임피던스를 계산 및 반영하여 최대한 실계통과 일치하도록 하였다..
  • 지금까지 가공송전 선로의 일부구간을 GIL로 지중화 대치할 경우에 발생할 수 있는 가공 및 GIL 혼합선로에서 뇌써지에 의한 과전압을 검토 및 분석하고, 효과적인 보호협조 방안에 대하여 알아보았다.<표 2> 에서와 같이 피뢰기의 설치 유무 및 뇌격 종류에 따른 GIL의 과전압을 검토한 결과 GIL 구간과 뇌격 위치가 가까울수록 과전압이 크게 발생하였으며, 피뢰기의 설치로 L1의 위치에서 과전압을 약 1/3 정도 저감시킬 수 있었다.

대상 데이터

  • 종류에 따라 GIL에 걸리는 최대전압을 검토하였다. 이때 뇌격 전류로는 345kV 가공송전 선로 뇌격모델에 일반적으로 사용되는 lOOkA의역섬락 및 35kA의 직격뢰를 사용하였으며, 피뢰기는 국내에 사용중인 345kV급 피뢰기 데이터를 적용하였다.
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