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중성점 접지는 전원 또는 변압기의 중성점과 대지(일반적으로 접지) 사이의 연결을 제공하기 위해 전력 시스템에 사용되는 기술입니다. 인적 사고 방지, 장비 보호 및 시스템 안정성을 포함한 여러 가지 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다. 중성 접지 방법, 유도 장애 및 안정성에 대해 자세히 알아보겠습니다.
중립 접지 방법:
1. 직접 접지 방식:
이 방법에서는 전원 또는 변압기의 중성점이 대지에 직접 연결됩니다. 고장 전류에 대한 저임피던스 경로를 제공하고 시스템이 접지 전위에 근접하도록 보장합니다. 직접 접지 방식의 장단점은 다음과 같습니다.
장점:
건전상의 대지전압 상승 없음
전선로 및 기기의 절연레벨 경감
보호계전기 확실한 동작 확보
소호리액터 접지 계통에서 단선 지락 시 아크 소멸
단 절연 변압기의 사용 가능
단점:
과도 안정도 나쁨
지락 사고 시 통신선에 전자유도 장해영향이 큼
지락전류가 매우 커 기계에 큰 충격을 주어 수명이 짧아짐
2. 저항 접지:
저항이 중성점과 접지 사이에 연결됩니다. 저항은 고장 전류 크기를 제한하여 잠재적 손상 및 열 손상을 줄입니다. 접지저항 R의 값이 작으면 직접 접지 방식의 단점과 같이 통신선에 유도장해를 유발시킬 수 있고, R이 크면 보호계전기 동작이 온전하지 않기 때문에 적절한 저항값을 설정하는 것이 중요합니다. 저항 접지는 일반적으로 중전압 시스템에서 사용됩니다.
3. 리액턴스 접지:
인덕터가 중성점과 접지 사이에 연결됩니다. 인덕터는 결함 전류를 제한하고 일부 결함 전류 경로를 제공하지만 저항 접지에 비해 임피던스가 높습니다. 대지 정전용량과 병렬공진하는 리액턴스를 통해 접지하는 방식으로 주로 66[KV]선로에서 사용합니다.
4. 비접지:
일부 시스템에서는 중성점 접지가 되지 않은 상태로 유지됩니다. 이 방법은 주로 시스템 요구 사항 또는 작동 조건에서 접지되지 않은 중립이 필요한 특수한 경우에 사용됩니다.
유도 장애:
과도 과전압 또는 과도 전압이라고도 하는 유도 장애는 전원 시스템의 정상 전압 레벨에서 원하지 않는 일시적인 편차입니다. 이러한 장애는 낙뢰, 스위칭 작동 및 시스템 결함과 같은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 단선지락 고장과 같은 고장이 발생하고 시스템이 중성점 접지를 하지 않은 경우 고장 난 위상에서 전압이 갑자기 상승할 수 있습니다. 이러한 과도 과전압은 인접 위상에서 장애를 유발하고 전압 스파이크를 발생시켜 시스템에 연결된 민감한 장비 및 장치에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있습니다.
안정성:
전원 시스템 안정성은 전원 시스템이 장애를 겪은 후에도 정상 상태 작동을 유지할 수 있는 기능을 말합니다. 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.
1. 정상 상태 안정성:
이는 부하 변동과 같은 작은 장애 후에도 시스템이 안정적인 작동 상태에 도달하고 유지할 수 있는 능력을 의미합니다. 시스템 전압 및 전류가 허용 한계 이내로 유지되도록 합니다.
2. 과도 안정성:
일시적 안정성은 결함 또는 부하의 갑작스러운 변화와 같은 더 큰 장애가 발생하는 동안 시스템이 안정성을 유지하는 능력과 관련이 있습니다. 장애 발생 후 초기 기간의 안정성에 중점을 둡니다.
3. 동적 안정성:
동적 안정성은 시스템의 장기적 안정성과 상당한 장애 후 안정적인 상태로 돌아갈 수 있는 능력을 고려합니다. 여기에는 시스템 진동의 분석과 이러한 진동의 감쇠가 포함됩니다.
예시:
직접 접지 시스템에서 고장이 발생하는 시나리오를 생각해 보겠습니다. 단선 지락 고장이 발생하면 고장 위상을 통해 상당한 양의 고장 전류가 흘러 보호 릴레이가 고장을 감지하고 격리합니다. 중성점 직접 접지는 장애 전류에 대한 저임피던스 경로를 제공하여 신속하게 제거할 수 있습니다. 고장 단계는 접지 전위에 있어 작업자의 감전 위험을 최소화합니다. 비접지 방식은 평형 전압을 유지하고 위상 대 접지 과전압을 방지하며 시스템이 안전하게 계속 작동할 수 있도록 하여 안정성을 보장합니다. 반대로 저항 접지가 있는 시스템에서 동일한 고장이 발생할 경우 고장 전류는 중성점에 연결된 저항에 의해 제한됩니다. 이는 장비에 대한 스트레스를 줄이고 잠재적인 손상을 완화합니다. 그러나 제한된 고장 전류 경로는 고장 중에 더 높은 위상 대 접지 전압을 초래할 수 있습니다.