345 [kV] 변전소의 단선결선도와 주요 제원

 

♠ 345[kV] 변전소의 단선 결선도

 

 ▣ 도면과 같이 345 [kV] 변전소의 단선도와 변전소에 사용되는 주요 제원을 이용하여

     다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 도면의 345 [kV] 측 모선방식은 어떤 모선방식인가 ?

  (2) 도면에서 ① 번 기기의 설치 목적은 무엇인가 ?

  (3) 도면에 주어진 제원을 참조하여 주변압기에 대한 등가 %임피던스(%ZH, %ZM,

      %ZL)를 구하고 ② 번 23[kV] VCB의 차단용량을 계산하시오. 단, 그림과 같은 임피던스 회로는

      100[MVA] 기준이다.

 

임피던스 맵

  (4) 도면의 345[kV] GCB에 내장된 BCT의 오차계급은 C800이다. 부담은 몇 [VA]인가 ?

  (5) 도면의 ③번 차단기의 설치목적을 설명하시오.

  (6) 도면의 주변압기 1 Bank(단상 × 3대)을 증설하여 병렬 운전시키고자 한다.

       이 때 병렬운전 조건 4가지를 쓰시오.

 

[주변압기]

  단권변압기 345[kV]/154[kV]/23[kV] (Y-Y-△), 166.7[MVA] × 3대 ≒500 [MVA]

  OLTC부 %임피던스 (500[MVA] 기준) : 1차 ~ 2차 : 10 [%]

                                                   2차 ~ 3차 : 67 [%]

                                                   3차 ~ 1차 : 78 [%]

[차단기]

  362 [kV] GCB 25 [GVA] 4,000[A] ~ 2,000[A]

  170 [kV] GCB 15 [GVA] 4,000[A] ~ 2,000[A]

  25.8 [kV] VCB ( )[MVA] 2,500 [A] ~ 1,200 [A]

 

[단로기]

  362 [kV] DS 4,000[A] ~ 2,000[A]

  170 [kV] DS 4,000[A] ~ 2,000[A]

  25.8 [kV] DS 2,500 [A] ~ 1,200 [A]

 

[피뢰기]

  288[kV] LA 10 [kA]

  144[kV] LA 10 [kA]

  21[kV] LA 10[kA]

 

[분로 리액터]

  23[kV] sh. R 30[MVAR]

 

[주모선]

  Al-Tube 200φ

 

【문제풀이 참고사항】

  ▣ T-BUS (Transfer Bus 보조모선) : 1,2번 모선에서 사고가 발생했을 때 무정전으로

      공급하기 위한 차단장치

  ▣ BCT (Bushing Circent Transformer)

  ▣ C100 (ANSI 규격) : 계전기용 오차계급으로 2차 단자에 1차 정격전류 5[A]의

      20배의 전류 (100[A])가 흐를 때 2차 단자전압이 100[V]이고 허용오차는 ± 10[%] 미만이어야 한다.

  ▣ 오차계급 : C100, C200, C400, C800

     ⊙ 25 VA 5P 20 (IEC BS 규격)

        ◈ 25 : 부담,

       ◈ 5 : Class (과전류 정수20에서의 오차)

       ◈ 20 : 과전류 정수 (최고 사고 전류 : 정격전류)

 

[답안작성]

 

(1) 도면의 345 [kV] 측 모선방식은 어떤 모선방식인가 ?

    ▣ 2중 모선방식의 1.5 차단방식

(2) 도면에서 ① 번 기기의 설치 목적은 무엇인가 ?

   ▣ Sh. R (분로(병렬)리액터) : 페란티 현상 방지

     <리액터의 종류>

       ⊙ 직렬 리액터 : 제5고조파 제거

       ⊙ 병렬(분로)리액터, : 페란티 현상 방지

       ⊙ 소호리액터 : 지락전류 제한

       ⊙ 한류리액터 : 단락전류 제한

 

(3) 도면에 주어진 제원을 참조하여 주변압기에 대한 등가 %임피던스(%ZH, %ZM,

     %ZL)를 구하고 ② 번 23[kV] VCB의 차단용량을 계산하시오. 단, 그림과 같은 임피

     던스 회로는 100[MVA] 기준이다.

 

        ③ 23[kV] VCB 차단용량 등가회로

 

        ※ 등가회로를 간소화 하면 다음과 같다.

 

         ④ 23[kV] 설치점까지의 합성 %임피던스를 산정하면

 

  (4) 도면의 345[kV] GCB에 내장된 BCT의 오차계급은 C800이다. 부담은 몇 [VA]인가 ?

      ▣ 오차계급 C800은 2차 전류 5[A]의 20배 전류 즉, 100[A]가 흐를 때 전압이

          100[V] 이므로 V=IZ, Z=V/I 이므로 임피던스는 8[Ω]이 된다.

 

  (5) 도면의 ③번 차단기의 설치목적을 설명하시오.

      ▣ 모선 절체(전환) : 무정전으로 점검하기 위해

  (6) 도면의 주변압기 1 Bank(단상 × 3대)을 증설하여 병렬 운전시키고자 한다.

      이 때 병렬운전 조건 4가지를 쓰시오.

    ① 극성이 같을 것      ② 권수비가 같을 것        ③ 각 변압기의 임피던스 전압이 같을 것

    ④ 각 변압기의 내부저항과 누설리액턴스의 비가 같을 것

 

[참고사항]

 ▣ 계전기용 오차계급 C800 의미

    ① C : 변류기 Type C형 (Calculating Type)

    ② 800 : 2차 단자전압 ( V = I × Z × n)

              (2차 정격전류의 20배 전류가 즉 5 × 20 = 100[A] 가 흐를 때 나타나는 전압)

 ▣ 부담 (Burden)

    ① 변류기의 2차측 단자 혹은 3차측 단자에 접속되는 부하 임피던스

       (변류기 2차측 단자에 연결되는 모든 부하는 직렬로 연결됨)

    ② 변류기에 정격 2차 전류를 흘렸을 때 부하 임피던스에서 소비되는 피상전력

        부담 [VA] = I2Z = (정격 2차전류)2 × 임피던스

표기	임피던스	CT 2차 단자전압	정격부담	용도
C800	8.0 [Ω]	20 × 5 × 8 =800 [V]	5 × 5 × 8 = 200 [VA]	계전기용