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절연의 합리화 ① 지속성 과전압이나 뇌 서어지로부터 전력계통을 방호하기 위하여 계통의 절연은 상용주파의 과전 압이나 개폐 서어지에 충분히 견디고, 뇌 서어지에 대해서는 피뢰기의 보호작용에 의해서 기기절연 을 확보하는 방법이 취하여지고 있다. ② 하나의 전력계통에 있어서 피뢰기의 제한전압을 기준으로 이것에 대하여 어느 정도 여유를 가진 절연강도를 마련해서, 모든 기기에 이것과 같거나 혹은 그이상의 내압을 갖도록 하는 것과 동시에 기기의 중요도, 특수성 및 피뢰기에서의 원근에 따라 합리적인 격차를 두어, 계통 전체로서 정연한 하나의 절연체계를 갖도록 하고, 이것을 전력계통의 절연협조(Coordination of Insulation)라 한다. ③ 최근에는 피뢰기에 의한 내부 이상전압의 처리, 외부절연의 오손, 기기의 열화, 상용 주파 과전압에 대한 절연까지도 함께 고려해서 계통 전체로서의 절연협조 문제를 어떻게 가져갈 것인가 하는 종합 적인 검토가 추진되고 있다
기본적인 절연협조의 예 ① 변압기 등 중요한 기기가 있는 변전설비에서 뇌의 직격을 피한다. 이를 위해서는 변전설비 구내 및 근처 1~2km정도에 충분한 차폐효과를 지닌 가공지선을 설치한다. ② 발전소에 침입하는 이상전압에 대해서는 피뢰기를 설치하여 이상전압을 제한전압까지 저하시킨 다. 이 경우 피뢰기의 보호효과는 보호할 기기에 가까울수록 유효하다. 또 기기 류에는 피뢰기의 제 한전압과 피뢰기의 접지저항에 의한 전압강하가 더해진 전압이 걸리게 되므로 접지저항은 될 수 있 는 대로 작게 할 필요가 있으며 5[Ω]정도 이하로 하는 것이 바람직하다. 절연계급과 기준절연강도 ① 기기의 절연을 표준화하고 또 통일된 절연체계를 구성한다는 목적에서 절연계급을 설정하고 대응 해서 기준충격절연강도(Basic Insulation Level)BIL 가 제정되고 있다. ② 절연계급은 전력계통에 사용되는 기기 (직류, 회전기, 건식변압기, 정류기는 제외)의 절연강도에 대해여 구분한 것으로서 계급을 단순히 호수로 나타낸다. 절연 협조 검토사항 절연 협조를 검토함에 있어서는 뇌와 같은 자연현상 및 기기의 제작기술과 송배전 선로의 운용기술을 하나로 묶은 광범위한 분야에 걸친 지식과 자료를 필요하게 되며 절연협조의 확보에는 확률적인 요소가 많이 포함되기 때문에 과거의 실적과 경험을 토대로 신중히 검토해야 한다 피보호기기와 피뢰기 간의 거리가 보호에 미치는 영향 발전소에 침입한 뇌 서어지는 피뢰기에 의하여 제한전압까지 제한되어서 피보호기(주변압기)의 단자에 도달한다.(상당히 위험) 변압기의 서지 임피던스는 1～6[kΩ]정도로서 선로의 그것에 비하여 크기 때문에, 서어지는 변압기 단자에서 정반사하고, 다시 이러한 전압진행파의 왕복반사는 2배를 주기로 하는 감쇠진동 전압과 제한전압이 중첩된 파형으로 변압기로 향한다. 피뢰기 설치 장소 ① 설치 장소 - 뇌해 위험지역(송전선로 포함) 및 산악지대는 반드시 설치해야하고 또한 500kw 이상 수용가에 설치 해야 함 ② 위치 선정 - 변전소는 피뢰침 보호로 완전 차폐되어 있고, 피보호기기의 주요 대상은 전력용 변압기이고 접지는 연접되어 있으며 피뢰기의 접지도선은 가능한 짧다고 가정한다.◆ 비유효차폐인 경우 - 1회선 수전받는 1뱅크 변압기용 피뢰기는 변압기 내에 내장 설치.( GAP형 변압기 ) - 多회선 수전받는 경우는 모선입구에 설치.(가공 인입선 수전단 ,수전 모선의 끝단 설치)
유효차폐인 경우 - 선로절연 레벨을 고려하여 이격거리 내( 20m 이내 그리고 30도 이상으로 설치하여야 한다.)
③ DS(disconnecting swithch) 구비. - 피뢰기 1차 측은 DS를 설치하여 뇌격 등의 영향으로 피뢰기 내부요소가 열화되는 경우 선로로부터 자동으로 신속하게 분리시켜 사고가 계통에 파급되는 것을 방지하며, 단로기의 분리 상태가 명확히 표시되므로 선로 식별이 쉬워진다. ④ 초고압 계통의 피뢰기 설치 - 초고압계통(345kV)에서는 22kV급 피뢰기 20대를 직렬로 설치하게 되므로 그중 약한 부분의 피뢰기 를 보강하게 위해서 Shield Ring을 부착한다. 피뢰기용 접지선 굵기 - 기기 보호용 피뢰기의 2차 접지선의 굵기S= √tx I2 절연의 합리화 ① 지속성 과전압이나 뇌 서어지로부터 전력계통을 방호하기 위하여 계통의 절연은 상용주파의 과전 압이나 개폐 서어지에 충분히 견디고, 뇌 서어지에 대해서는 피뢰기의 보호작용에 의해서 기기절연 을 확보하는 방법이 취하여지고 있다. ② 하나의 전력계통에 있어서 피뢰기의 제한전압을 기준으로 이것에 대하여 어느 정도 여유를 가진 절연강도를 마련해서, 모든 기기에 이것과 같거나 혹은 그이상의 내압을 갖도록 하는 것과 동시에 기기의 중요도, 특수성 및 피뢰기에서의 원근에 따라 합리적인 격차를 두어, 계통 전체로서 정연한 하나의 절연체계를 갖도록 하고, 이것을 전력계통의 절연협조(Coordination of Insulation)라 한다. ③ 최근에는 피뢰기에 의한 내부 이상전압의 처리, 외부절연의 오손, 기기의 열화, 상용 주파 과전압에 대한 절연까지도 함께 고려해서 계통 전체로서의 절연협조 문제를 어떻게 가져갈 것인가 하는 종합 적인 검토가 추진되고 있다
기본적인 절연협조의 예 ① 변압기 등 중요한 기기가 있는 변전설비에서 뇌의 직격을 피한다. 이를 위해서는 변전설비 구내 및 근처 1~2km정도에 충분한 차폐효과를 지닌 가공지선을 설치한다. ② 발전소에 침입하는 이상전압에 대해서는 피뢰기를 설치하여 이상전압을 제한전압까지 저하시킨 다. 이 경우 피뢰기의 보호효과는 보호할 기기에 가까울수록 유효하다. 또 기기 류에는 피뢰기의 제 한전압과 피뢰기의 접지저항에 의한 전압강하가 더해진 전압이 걸리게 되므로 접지저항은 될 수 있 는 대로 작게 할 필요가 있으며 5[Ω]정도 이하로 하는 것이 바람직하다. 절연계급과 기준절연강도 ① 기기의 절연을 표준화하고 또 통일된 절연체계를 구성한다는 목적에서 절연계급을 설정하고 대응 해서 기준충격절연강도(Basic Insulation Level)BIL 가 제정되고 있다. ② 절연계급은 전력계통에 사용되는 기기 (직류, 회전기, 건식변압기, 정류기는 제외)의 절연강도에 대해여 구분한 것으로서 계급을 단순히 호수로 나타낸다. 절연 협조 검토사항 절연 협조를 검토함에 있어서는 뇌와 같은 자연현상 및 기기의 제작기술과 송배전 선로의 운용기술을 하나로 묶은 광범위한 분야에 걸친 지식과 자료를 필요하게 되며 절연협조의 확보에는 확률적인 요소가 많이 포함되기 때문에 과거의 실적과 경험을 토대로 신중히 검토해야 한다 피보호기기와 피뢰기 간의 거리가 보호에 미치는 영향 발전소에 침입한 뇌 서어지는 피뢰기에 의하여 제한전압까지 제한되어서 피보호기(주변압기)의 단자에 도달한다.(상당히 위험) 변압기의 서지 임피던스는 1～6[kΩ]정도로서 선로의 그것에 비하여 크기 때문에, 서어지는 변압기 단자에서 정반사하고, 다시 이러한 전압진행파의 왕복반사는 2배를 주기로 하는 감쇠진동 전압과 제한전압이 중첩된 파형으로 변압기로 향한다. 피뢰기 설치 장소 ① 설치 장소 - 뇌해 위험지역(송전선로 포함) 및 산악지대는 반드시 설치해야하고 또한 500kw 이상 수용가에 설치 해야 함 ② 위치 선정 - 변전소는 피뢰침 보호로 완전 차폐되어 있고, 피보호기기의 주요 대상은 전력용 변압기이고 접지는 연접되어 있으며 피뢰기의 접지도선은 가능한 짧다고 가정한다.
. 비유효차폐인 경우 - 1회선 수전받는 1뱅크 변압기용 피뢰기는 변압기 내에 내장 설치.( GAP형 변압기 ) - 多회선 수전받는 경우는 모선입구에 설치.(가공 인입선 수전단 ,수전 모선의 끝단 설치)
. 유효차폐인 경우 - 선로절연 레벨을 고려하여 이격거리 내( 20m 이내 그리고 30도 이상으로 설치하여야 한다.)
③ DS(disconnecting swithch) 구비. - 피뢰기 1차 측은 DS를 설치하여 뇌격 등의 영향으로 피뢰기 내부요소가 열화되는 경우 선로로부터 자동으로 신속하게 분리시켜 사고가 계통에 파급되는 것을 방지하며, 단로기의 분리 상태가 명확히 표시되므로 선로 식별이 쉬워진다. ④ 초고압 계통의 피뢰기 설치 - 초고압계통(345kV)에서는 22kV급 피뢰기 20대를 직렬로 설치하게 되므로 그중 약한 부분의 피뢰기 를 보강하게 위해서 Shield Ring을 부착한다.
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출처: 양회장의 블로그 원문보기 글쓴이: 양회장
