중앙 집중적이고 단방향 특성을 갖는 현재의 전력망에 대하여 신재생 에너지와 에너지 저장장치를 중심으로 하는 다양한 분산 전원의 도입에 따른 독립적 운영을 특징으로 하는 스마트 그리드로의 변화는 기존 전력망의 보호 동작에도 변화를 필요로 하게 된다. 이러한 분산전원의 연계와 스마트 그리드의 도입은 사고전류의 크기와 방향의 변화는 물론 양방향 계통에 의한 동작 변화가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 보호 알고리즘을 제시하였다. 배전계통에서 일반적으로 이용되는 과전류 계전기 (Overcurrent Relay, OCR)에 대하여 제안된 알고리즘의 적용을 통해 분산전원 도입을 비롯한 전력계통 상태 변화에 능동적으로 대응하여 보호협조가 유지될 수 있도록 하였다. 또한, 제시된 알고리즘의 성능 검증을 위하여 PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.
Kang Yongcheol;Lee Byungeun;Kim Eunsuk;Hwang Taekeun;Lee Jihoon;Cha Sunhee;Park Jongmin;Jung Taeyoung
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2005.06a
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pp.80-82
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2005
Distributed generation (IX;) plays an important role in the power system nowadays. Over-current relay, widely used in the DG protection, causes a wide outage section and long time delay. This paper proposes a DG protection technique to minimize the outage section. The proposed method uses three directional over-current relays with delay, which are connected to the point of common coupling. The method can minimize the outage section.
여자돌입전류는 변압기 가압 시 발생하는 과도 전류의 한 형태로서 정격의 수배에 크기를 가지며 변압기에 직접적인 손상을 입히거나 보호계전기에 오동작을 유발 할 수 있다. 또한 전기 품질에 영향을 주어 기기에 충격을 입히거나 고장을 불러일으킬 수 있다. 따라서 여자 돌입전류를 분석하고 파악하는 일은 전력계통의 운영에 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 과도 해석 프로그램인 EMTP(Electric Magnetic Transient Program)를 이용하여 여자돌입전류를 모델링하고, 여자돌입 전류모델링 검증을 통해 전형적인 여자돌입전류 파형에 대한 분석을 실시하였다.
월성원자력4호기가 '99.06.09일 11:53분 경 전출력 소외전원상실시험시 주발전기 병입차단기 및 기동용변압기 차단기의 트립과 동시에 예상 밖의 13.8Kv 원자로 냉각재펌프모터#3(9.000HP)이 순시과전류 보호계전기(50Y) 동작으로 트립되어 이로 인한 냉각재 저유량으로 원자로 제1정지계통이 동작되고 원자로가 비상정지 되어 동 시험이 실패되었음. 이 비정상적인 고장은 예비디젤발전기의 수동 기동 병입과 터빈 수동 정지 및 주발전기 트립후 적절한 조치로 소내전원은 정상적으로 복구되었음. 이에 대해 냉각재펌프모터#3의 순시과전류 동작 원인을 유도전동기의 전원상실 후 발생되는 잔류전압(Residual Voltage)과 공급 모선전압(Bus Voltage) 측면에서 분석하며, 모터의 회전속도, 위상각, 잔류전압크기 변화 및 신속개방 절체시 냉각재펌프모터의 돌입 기동전류를 계산하고, PSS/E 프로그램을 사용한 간략한 모의 사례로 검증하였으며 이에 대한 재발방지를 위한 대책을 제시함.
한전의 분산전원 연계규정에 따르면 수전고객은 변압기 결선이 ${\triangle}-Yg$ 주로 사용되나 분산전원 연계선로는 변압기 결선이 $Yg-{\triangle}$ 형태로 연계되어 있다. 전원계통 고장시 ${\triangle}-Yg$ 결선 방식은 역조류가 발생되지 않으나, $Yg-{\triangle}$ 결선방식은 중성선을 통해 최대 2000[A]까지 역으로 고장전류를 공급한다[1]. 이때 보호계전기 오동작뿐만 아니라 연계용변압기, 케이블 등 설비보호를 위해서는 고장전류의 크기를 반드시 제한해야 된다. 본 논문은 연계용변압기에 의해서 공급되는 중성선의 과전류 현상을 해석하고, 이론적으로 해석된 결과를 PSCAD/EMTDC로 검증하였으며 고장전류의 크기를 저감하기 위해 NGR 저항 값을 조절하면서 고장전류의 크기를 시뮬레이션 하였다. 분산전원 연계선로에서 영상분 고장전류의 크기를 저감하는 방법으로 연계용 변압기($Yg-{\triangle}$) 1차 측에 중성선에 NGR(Neutral Grounding Reactor; 중성점 접지리액터)을 설치해야 하며 영상임피던스를 조절하는 방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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