전력기술.정보-22.9kV 배전계통 CNCV 케이블 동심중성선에 발생하는 순환전류 문제점 및 대책

Problems and solution for the circulation current at the neutral line in the 22.9kV CNCV cable distribution system.

우리 나라의 전력 계통에 있어 22.9kV-y 배전 방식은 변전소로부터 배전 선로를 통해 대도시 중심부 등 사람의 왕래가 빈번한 곳이나 신도시 지역 등에 지중 케이블로 전력을 공급하고 있으며 선로 운영상 배전 선로의 중성선을 일정 구간 마다 3선 일괄 접지하는 다중 접지방식을 채택하고 있다. 이러한 다중 접지방식은 동심 중성선을 대지에 직접 접지하기 때문에 지락 사고시 건전상의 전압 상승이 적어 전력 설비의 절연 및 지락 전류의 검출이 용이하고 보호 계전기 등이 신속하게 동작한다. 계통 사고 등으로 인하여 동심 중성선의 전위가 상승되는 것을 방지하고자 케이블 접속 구간마다 동심 중성선을 일괄 접지하는 방식으로 배전 계통을 운영하고 있다. 이는 지락 사고시에는 동심 중성선의 대지 전위 상승을 일정값 이하로 제한하여 안전하게 유지하기 위해서이다. 그러나 지중 배전 선로에서 각 상(A, B, C상)의 부하가 불평형이 되는 것은 물론 평형일 경우에도 동심 중성선에는 부하 전류에 41.5％(전력구)-51.6％(관로)의 동심 중성선 순환 전류가발생되고 있기 때문에 순환전류로 인한 손실이 도체 손실의 76％에 달하며, 이러한 손실 전력으로 케이블의 내부 온도가 상승되어 케이블의 전류 용량이 관로의 경우 20％ 정도 감소하게 된다. 본 연구는 이같은 문제점을 해결하는데 목적이 있다.