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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 어익수
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 호남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
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계기용 변성기는 대전류를 소전류로 변성하는 계기용 변류기(CT, Current Transformer)와, 고전압을 저전압으로 변성하는 계기용 변압기(VT, Voltage Transformer)로 나뉜다. 전류와 전압을 변성하여 계측 및 고장보호를 하는 것이 변성기의 주목적이다. 이러한 변성기는 전기공사비 중에서 차지하는 비중은 미약하지만 그 역할은 매우 중요하여 잘못 선정하여 사용할 경우 전력차단기, 제어설비, 보호계전기 등이 제기능을 발휘하지 못할 수 있다.
이에 본 논문에서는 계기용변성기 중에서 VT의 사용 시 주의해야할 VT 1차측 중성점접지의 분리·연결 시 계측 및 영상전압검출에 의한 지락보호에 대하여 연구해 보았다. 계통이 비접지일 때 접지일 때를 구분하고, VT 1차측 중성점접지가 연결되어 있을 때와 분리되어 있을 때를 구분하여 현장을 모의한 특성시험장치를 통하여 실험실에서 시험해 보고, 실제 전기설비가 설치된 현장에서도 시험하여 그 결과를 분석하여 비교해 보았다.
첫 번째, 계통이 비접지방식일 때 특성시험장치, 현장시험에서 측정한 결과는 VT 1차 중성점접지를 대지에 연결하여 사용하였을 때는 예상되는 메커니즘에 따라 그 측정값이 측정되었고, 중성점접지를 분리하였을 때는 정상상태에서는 별다른 문제점이 없었지만 1선 지락시에는 고장이 발생한 상의 전위는 0 V가 되지 않고 정상상태에서와 같은 전위가 발생하였고, 영상전압은 완전지락 시 발생하는 크기인 상전위의 3배의 크기가 발생하여야 하나 영상전압은 거의 발생하지 않았다.
두 번째, 계통이 접지방식일 때 특성시험장치, 현장시험에서 측정한 결과는 VT 1차 중성점접지를 대지에 연결하여 사용하였을 때는 예상되는 메커니즘에 따라 지락상의 전위가 작아지고 건전상의 전위는 크게 변동이 없었으며, 영상전압은 지락상의 전위 변동만큼 검출되었다. 중성점접지를 분리하였을 때는 정상상태에서도 3고조파(180Hz)의 영상전압이 작지만 검출되었고, 1선 지락 시에는 고장이 발생한 상 및 건전상의 전위가 모두 변동되었으며 영상전압은 지락 시의 값이 정상상태의 측정된 값에서 거의 변동이 없어 실제 지락 시 정상적인 영상전압을 검출 할 수 없음을 알 수 있었다.
따라서, VT의 1차측 중성점접지를 대지와 분리 하였을 때에는 지락 시 계통에 대한 계측이 부정확하였고, 영상전압의 검출이 어려워 영상전압에 의한 보호계전기가 동작되지 않아 보호를 할 수 없었으나 VT 1차측의 중성점접지가 대지와 연결되었을때는 계측에 의한 계통의 상태를 정확하게 인지 할 수 있었으며 지락에 의한 영상전압을 검출하여 보호계전기도 동작되는 것을 알 수 있었다. 이에 VT 1차측의 중성점은 반드시 접지하여 사용하여야 한다는 결론을 얻었다.
이에 본 논문에서는 계기용변성기 중에서 VT의 사용 시 주의해야할 VT 1차측 중성점접지의 분리·연결 시 계측 및 영상전압검출에 의한 지락보호에 대하여 연구해 보았다. 계통이 비접지일 때 접지일 때를 구분하고, VT 1차측 중성점접지가 연결되어 있을 때와 분리되어 있을 때를 구분하여 현장을 모의한 특성시험장치를 통하여 실험실에서 시험해 보고, 실제 전기설비가 설치된 현장에서도 시험하여 그 결과를 분석하여 비교해 보았다.
첫 번째, 계통이 비접지방식일 때 특성시험장치, 현장시험에서 측정한 결과는 VT 1차 중성점접지를 대지에 연결하여 사용하였을 때는 예상되는 메커니즘에 따라 그 측정값이 측정되었고, 중성점접지를 분리하였을 때는 정상상태에서는 별다른 문제점이 없었지만 1선 지락시에는 고장이 발생한 상의 전위는 0 V가 되지 않고 정상상태에서와 같은 전위가 발생하였고, 영상전압은 완전지락 시 발생하는 크기인 상전위의 3배의 크기가 발생하여야 하나 영상전압은 거의 발생하지 않았다.
두 번째, 계통이 접지방식일 때 특성시험장치, 현장시험에서 측정한 결과는 VT 1차 중성점접지를 대지에 연결하여 사용하였을 때는 예상되는 메커니즘에 따라 지락상의 전위가 작아지고 건전상의 전위는 크게 변동이 없었으며, 영상전압은 지락상의 전위 변동만큼 검출되었다. 중성점접지를 분리하였을 때는 정상상태에서도 3고조파(180Hz)의 영상전압이 작지만 검출되었고, 1선 지락 시에는 고장이 발생한 상 및 건전상의 전위가 모두 변동되었으며 영상전압은 지락 시의 값이 정상상태의 측정된 값에서 거의 변동이 없어 실제 지락 시 정상적인 영상전압을 검출 할 수 없음을 알 수 있었다.
따라서, VT의 1차측 중성점접지를 대지와 분리 하였을 때에는 지락 시 계통에 대한 계측이 부정확하였고, 영상전압의 검출이 어려워 영상전압에 의한 보호계전기가 동작되지 않아 보호를 할 수 없었으나 VT 1차측의 중성점접지가 대지와 연결되었을때는 계측에 의한 계통의 상태를 정확하게 인지 할 수 있었으며 지락에 의한 영상전압을 검출하여 보호계전기도 동작되는 것을 알 수 있었다. 이에 VT 1차측의 중성점은 반드시 접지하여 사용하여야 한다는 결론을 얻었다.
목차
제1장 서론제1절 연구의 배경 및 필요성 1제2절 계통의 접지방식에 영상전압 검출방식 52-1. 계기용 변압기의 이해 52-2. 계기용 변압기의 영상전압 검출방식 9제3절 계기용 변압기를 통한 영상전압 지락보호 방식 133-1. GVT를 통한 비접지계통 OVGR 지락보호 133-2. GVT를 통한 비접지계통 SGR 지락보호 153-3. VT를 통한 직접접지계통 OVGR 지락보호 163-4. VT를 통한 직접접지계통 DOCGR 지락보호 17제2장 본론제1절 VT 1차측 중성점접지에 따른 메커니즘 191-1. 비접지계통 VT 메커니즘 191-2. 직접접지계통 VT 메커니즘 23제2절 VT 특성시험장치 구현에 의한 시험 272-1. 전체시험장치 구성 272-2. 비접지계통 지락 모의시험 장치 구현 302-3. 직접접지계통 지락 모의시험 장치 구현 34제3절 VT 특성 현장시험 403-1. 비접지계통 현장 강제지락 시험 구성 403-2. 직접접지계통 현장 강제지락 시험 구성 44제4절 시뮬레이션 결과 및 분석 484-1. 특성시험장치와 현장시험 결과 494-2. 특성분석 비교 및 결과분석 494-3. 결과분석을 통한 대책 50제3장 결론 51참고문헌 53Abstract 56
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