Transcript 2. 차단시 과도전압과 회복전압 비교 3. 콘덴서 취부형 차단기의

콘덴서 불용형 차단기 특징
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초고압 영업팀
목
차
1. 콘덴서 불용형 가스 차단기란?
2. 차단시 과도전압과 회복전압 비교
3. 콘덴서 취부형 차단기의 문제점
4. 차단기 OFF시 2차측 유도전압 비교
5. 콘덴서 취부형 차단기의 유도전압 계산
6. 콘덴서 불용형 차단기의 장점
7. 해외 및 국내의 기술동향
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1. 콘덴서 불용형 가스 차단기란?
현재까지 사용하고 있는 170kV 50kA급 가스차단기에는 콘덴서를 차단부와 병렬로 설치하여 차
단 초기의 과도 회복전압상승률을 지연시켜 차단성능을 확보하여 왔다. 하지만 극간 콘덴서를 장착
하면 차단기 TRIP후에도 변압기 2차단에 전압이 검출 등의 문제점이 있어 당사에서는 국책사업이
었던 콘덴서 불용형 차단기를 ’99.1월에 자체기술로 국내 최초로 개발에 성공 하였습니다.
극간콘덴서 사용 및 불용형 차단기의 회로도 및 외형도 (적용기종 : 170kV 50kA GIS)
극간CONDENSER 불용형 차단기
극간CONDENSER를 채용한 차단기
Nozzle
가동아크접점
Puffer 실린더
세라믹
극간 콘덴서
실린더 로드
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2. 차단시의 과도전압과 회복전압 비교
전
압
차단실패
콘덴서 불용형 차단기의 회복전압
콘덴서 취부형 차단기의 회복전압
콘덴서를 취부않은 경우의 과도전압
콘덴서를 취부한 경우의 과도전압
시 간 (s)
콘덴서 불용형 차단기의 회복전압 성능향상 방법
 접촉자 개극속도 증대 및 노즐과 아크접촉자 재질개량
 Puffer 실린더 SF6 가스 배출시간의 조정
 Nozzle 형상을 최적화하여, Arc 에너지를 효율적으로 분출
 접촉자 구조를 최적화하여 극간 전계를 완화
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3. 콘덴서 취부형 차단기의 문제점
문
제
점
인체 감전
내
차단기만 OFF하고 TR 2차측 주모선에 접촉했을 경우
B가 정전일때 T를 투입할
경우 27 Ry가 B계통의 잔류
전압을 검출하여 T차단기의
투입을 Block할수있다
기기 오동작
신뢰성 저하
손실 발생
PT와의 철공진
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용
콘덴서 기대수명이 약 10만시간 (11.4년)
차단기 OFF시 3Ie2R 만큼 손실발생
Ie = 콘덴서를 통해서 흐르는 전류, R = 계통의 저항
콘덴서 (C)와 PT (L)와의 함수관계가
=
1
 LC
이 성립될 때 철공진 발생
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4. 차단기 OFF시 2차측 유도전압 비교
콘덴서 취부형
계통도
콘덴서 불용형
E2
E2 = 0
콘덴서 취부형 차단기의 유도전압표
변압기 용량
권선비
E2
V2
υ2
(TR 2차 대지간 전압)
(TR 2차 선간 전압)
(PT 2차 선간전압)
45MVA
154/22.9 [KV]
154/6.6 [KV]
1,249 [V]
360 [V]
2,163 [V]
623 [V]
17.94 [V]
10.38 [V]
30MVA
154/22.9 [KV]
154/6.6 [KV]
1,874 [V]
540 [V]
3,245 [V]
934 [V]
26.91 [V]
15.57 [V]
 NOTE :
전자유도전압 제한치
(관련법규:정보통신부 고시72호)
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인체위험 : 60V
기기오동작 : 15V
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5. 콘덴서 취부형 차단기의 유도전압 계산
 주) 45MVA, I0 ≒ 0.025IN 인 변압기를 가정하면,
Zc =
1
=
jωC
I0 = 0.025 ×
ES
ZC + ZL
j2π×60×1.1×10-9
√ 3×KV
=
E
= - j2.4 [MΩ]
45,000
KVA
ZL ≒ Z0 ≒ jX0 = j
I=
1
= 0.025×
=j
I0
154,000
√3
√3×154
×
1
4.2
= 4.2 [A]
= j0.21 [MΩ]
154,000
√3 × (-j2.4×106+j0.21× 106)
≒ 40 [mA]
E1 = ZL×I = j0.21×106×0.04 = 8,400 [V]
E2 = E1×(
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N2
N1
22.9
) = 8,400×
154
= 1,249 [V]
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6. 콘덴서 불용형 차단기의 장점
콘덴서 불용형 차단기는 운전 및 조작에 있어서 근본적으로 사고의 요인을 제공하
지 않는다.
안전한 설비
차단기 OFF시 2차에 유기되는 전압이 없다.
완전한 설비
차단기 OFF시 유기전압이 없으므로, PT와의 철공진 문제와
계통절체시 발생할 수 있는 무전압 검출 계전기 또는 동기 검
출 계전기 등의 오동작이 없다.
간편한 설비
계통절체 또는 유지보수 작업시 별도의 계전기 Setting값 조
정이나 전단 DS를 OPEN해야 하는 과정을 없앨 수 있다.
간단한 설비
차단기의 형상이 단순하여 고장요소가 줄어들며, 유지보수도
간편하다.
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7. 해외 및 국내의 기술동향
일본
 1993년 도시바에서 300KV 콘덴서 불용형 소호실 개발 시작
 1996년 미쯔비시 및 도시바에서 300KV 63KA 콘덴서 불용형 가스차단기 개발
 향후 550KV 50KA 콘덴서 불용형 가스차단기 개발 예정
유럽
 유럽에서는 400KV급 차단부가 대부분 2점절로 구성되어 있기 때문에 콘덴서 불용형
차단기 기술은 크게 발전되지 않음
국내
 170KV 31.5KA에는 극간콘덴서를 사용하고 있지 않으나, 170KV 50KA, 362KV 40KA
가스차단기에는 콘덴서를 취부하고 있음
 1999년 1월 LG산전에서 170KV 50KA 콘덴서 불용형 차단기 국내 최초 개발
 인천국제공항 MAIN변전소용 GIS (10BAY)를 콘덴서 불용형 GIS 납품완료
 한국전력공사 및 일반 초고압 수용가에도 본격적으로 콘덴서 불용형 GIS를 공급
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