신뢰할 수 있는 보호를 위한 정확한 선로 임피던스 데이터

가공선로와 송전선로는 신뢰할 수 있는 보호와 안전한 운영을 위해 정확한 전기적 파라미터가 필요합니다. 선로정수 측정, k-계수 시험 및 상호결합 측정은 거리보호 계전기의 정확한 설정을 위한 기초가 됩니다.

OMICRON은 시운전, 검증 및 고장 진단을 위한 송전선로 시험을 지원합니다. 현장에서 직접 정·영상 임피던스를 측정함으로써 설계 데이터를 검증하고, 거리보호 계전기의 도달 범위를 최적화하며, 임피던스 기반 고장점 표정의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

안전한 운영은 올바른 접지 작업에서 시작됩니다

새로운 가공선로 철탑을 건설한 후에는 안전한 운영을 보장하기 위해 접지 시스템을 검증하는 것이 필수적입니다. 시간이 지남에 따라 철탑, 기초 및 접지 시스템이 노후화되어 안전에 위협이 될 수 있습니다.

접지 임피던스 측정과 함께 보폭전압 및 접촉전압을 측정하면 접지 성능을 검증하고 잠재적인 문제를 조기에 파악하는 데 도움이 됩니다.

주요 과제

가공선로

부정확한 선로 데이터

설계 값은 실제 선로 조건과 일치하지 않는 경우가 많습니다. 철탑 형상, 도체 배열, 토양 저항률, 그리고 병행 선로 간 상호결합은 모두 영상임피던스(Z0)에 영향을 미칩니다.

잘못된 가정을 기반으로 하면 k-계수 계산과 거리보호 계전기의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 이로 인해 고장 발생 시 가장 가까운 계전기가 안정적으로 동작하지 못하면, 의도하지 않은 보호 동작이나 대규모 정전으로 이어질 수 있습니다.

상호결합의 영향

병행 선로 및 2회선 송전선로에서는 영상 상호결합이 발생합니다. 상호결합을 적절히 측정하거나 보정하지 않으면 접지 고장 발생 시 거리보호 계전기의 동작 범위가 실제보다 넓거나 좁아질 수 있습니다. 이로 인해 선택성이 저하되어 의도하지 않은 보호 동작이 발생하고, 전력계통의 신뢰성이 저하될 수 있습니다.

시간적 제약과 인력 부족

가공선로의 시운전 및 유지보수 시험은 촉박한 일정 속에서 수행되는 경우가 많습니다. 이러한 일정에 맞추기 위해서는 선로정수, k-계수 설정 및 접지 성능 등 주요 측정 항목을 처리할 수 있는 신뢰성 높은 현장용 시험 시스템이 필요합니다. 또한 연중무휴 기술 지원과 교육이 제공되는 사용하기 쉬운 솔루션은 효율적이고 신뢰할 수 있는 업무 수행을 위한 또 다른 핵심 요소입니다.

전원 설비 교체 / 전선 교체

가공선로는 용량 증대를 위해 최신 고온 도체를 적용하거나, 전압을 높이고, 필요한 경우 철탑을 보강하는 등 다양한 개량 작업이 이루어집니다. 이러한 개량 작업에는 접지 안전성을 재평가하고, 보호 시스템의 선로정수 데이터를 정확하게 갱신하는 과정이 필요합니다.

동적 선로 정격(DLR)

현대 기술은 센서, 모니터링 및 분석 기술을 활용하여 송전선로를 재건설하지 않고도 송전 용량을 증대시킵니다. 이로 인해 고장전류가 증가할 수 있으며, 보호 방식과 트립 시간을 재조정해야 할 수도 있습니다. 또한 지속적인 안전성을 확보하기 위해 접지 시스템도 함께 재검토해야 합니다.

노후화된 인프라

가공선로는 수십 년, 때로는 100년 이상 운영되기도 합니다. 철탑, 기초 구조물 및 접지 시스템은 시간이 지남에 따라 노후화되며, 주변 환경의 변화로 인해 접지 조건이 달라질 수도 있습니다. 적절한 접지 성능을 유지하고 보폭전압 및 접촉전압을 안전한 범위 내로 유지하기 위해서는 정기적인 점검이 필수적입니다.

시험 방법

가공선로 측정 절차

선로정수 및 k-계수 측정

선로정수 및 k-계수 측정

선로정수 측정을 통해 실제 설치 조건에서 가공선로의 정상임피던스(Z1)와 영상임피던스(Z0)를 확인할 수 있습니다. 이러한 파라미터는 거리보호 계전기를 올바르게 설정하고 임피던스 기반 고장점 표정의 정확도를 확보하는 데 필요합니다.

k-계수(영상 보상 계수)를 측정하면 정확한 지락 고장 보상을 보장할 수 있습니다.

상호결합

상호결합

상호결합 시험은 실제 조건에서 병행 선로 또는 2회선 선로 간의 영상 상호결합 임피던스를 측정합니다. 이러한 결합을 고려하지 않으면 지락 고장 발생 시 거리보호 계전기가 오버리치 또는 언더리치할 수 있습니다. 선로 간 결합을 파악하기 위해 추가적인 루프를 측정합니다. 측정된 루프 임피던스는 안전하고 선택적인 보호를 위한 정확한 선로 파라미터 계산의 기초가 됩니다.

GPR/EPR

접지 임피던스 / 접지 전위 상승 (GPR/EPR)

접지 임피던스 시험은 철탑, 기초 구조물 및 접지 시스템이 고장전류를 대지로 얼마나 효과적으로 분산시키는지와, 고장 발생 시 해당 위치의 접지 전위가 얼마나 상승하는지를 평가합니다.

접지 임피던스가 높으면 GPR/EPR이 증가하며, 이로 인해 철탑 주변에 위험한 보폭전압 및 접촉전압이 발생하여 사람과 설비에 위험을 초래할 수 있습니다.

보폭전압, 접촉전압 시험

보폭전압, 접촉전압 시험

보폭전압 및 접촉전압도 직접 측정할 수 있습니다. 이는 철탑이 인구 밀집 지역에 설치되어 있는 경우, 전력계통 고장 발생 시 보폭전압 및 접촉전압이 허용 기준 이하로 유지되는지를 확인하는 데 특히 중요합니다.

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선로정수 및 k-계수 측정

선로정수 측정을 통해 실제 설치 조건에서 가공선로의 정상임피던스(Z1)와 영상임피던스(Z0)를 확인할 수 있습니다. 이러한 파라미터는 거리보호 계전기를 올바르게 설정하고 임피던스 기반 고장점 표정의 정확도를 확보하는 데 필요합니다.

k-계수(영상 보상 계수)를 측정하면 정확한 지락 고장 보상을 보장할 수 있습니다.

상호결합

상호결합 시험은 실제 조건에서 병행 선로 또는 2회선 선로 간의 영상 상호결합 임피던스를 측정합니다. 이러한 결합을 고려하지 않으면 지락 고장 발생 시 거리보호 계전기가 오버리치 또는 언더리치할 수 있습니다. 선로 간 결합을 파악하기 위해 추가적인 루프를 측정합니다. 측정된 루프 임피던스는 안전하고 선택적인 보호를 위한 정확한 선로 파라미터 계산의 기초가 됩니다.

접지 임피던스 / 접지 전위 상승 (GPR/EPR)

접지 임피던스 시험은 철탑, 기초 구조물 및 접지 시스템이 고장전류를 대지로 얼마나 효과적으로 분산시키는지와, 고장 발생 시 해당 위치의 접지 전위가 얼마나 상승하는지를 평가합니다.

접지 임피던스가 높으면 GPR/EPR이 증가하며, 이로 인해 철탑 주변에 위험한 보폭전압 및 접촉전압이 발생하여 사람과 설비에 위험을 초래할 수 있습니다.

보폭전압, 접촉전압 시험

보폭전압 및 접촉전압도 직접 측정할 수 있습니다. 이는 철탑이 인구 밀집 지역에 설치되어 있는 경우, 전력계통 고장 발생 시 보폭전압 및 접촉전압이 허용 기준 이하로 유지되는지를 확인하는 데 특히 중요합니다.

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추천 솔루션

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CPC 100 + CP CU1

OMICRON의 CPC 100과 CP CU1은 송전망의 선로 및 접지 시험을 위한 솔루션을 제공하여, 실제 환경에서 정상 및 영상임피던스를 측정하고, k-계수를 산출하며, 상호결합을 평가할 수 있습니다.

주파수 선택 기능과 갈바닉 절연을 통해 정확하고 안전한 시험을 수행할 수 있으므로, 거리보호 계전기를 올바르게 설정하고 시운전을 자신 있게 완료할 수 있습니다. 또한 철탑 접지 시스템의 시험에도 사용할 수 있습니다.

COMPANO 100 + CIB1

경량 배터리 구동 방식의 COMPANO 100은 접지 임피던스 측정과 가공선로 철탑의 보폭전압 및 접촉전압 측정을 효율적으로 수행하여 시스템의 안전성을 보장합니다.

또한 COMPANO 100은 병행 선로 없이도 단거리 및 중전압 가공선로(최대 10 km)의 선로정수를 측정할 수 있습니다. 자동 루프 전환, 최소한의 시험 배선, 그리고 통합된 안전 기능을 통해 시험을 더욱 간편하게 수행할 수 있습니다.

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자료

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적용 분야

이 애플리케이션의 주요 활용 분야

'가공선로'는 다양한 분야에서 안전하고 안정적인 전력계통 운영을 지원합니다. 아래 개요를 통해 해당 솔루션이 주로 활용되는 분야를 확인할 수 있습니다.

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인사이트

FAQ

자주 묻는 질문

원하시는 내용을 찾지 못하셨나요? 

계산된 값에 의존하는 대신 왜 선로정수를 직접 측정해야 할까요?

계산된 값은 대개 토양 저항력과 선로 구성에 대한 가정을 바탕으로 합니다. 실제 측정을 통해 실제 양극 및 영상임피던스와 k-계수를 파악함으로써, 신뢰할 수 있는 거리 보호 설정을 보장하고 언더리칭보호 또는 과다보호를 방지할 수 있습니다.

송전선과 가공선로에서 어떤 매개변수를 측정할 수 있습니까?

양상 임피던스(Z₁), 영상임피던스(Z₀), k-계수, 접지 임피던스 및 병렬 선로 간의 상호결합을 측정할 수 있습니다. 이러한 매개변수들은 계전기를 올바르게 매개변수화하는 데 필수적입니다.

줄 매개변수가 잘못되면 어떻게 되나요?

매개변수가 잘못 설정되면 구역 과부하 또는 언더리칭보호, 오작동, 또는 트립실패가 발생할 수 있습니다. 정확한 측정은 정전 위험을 줄이고 전력망의 안정성을 높입니다.

선로정수 측정은 거리 보호 기능을 어떻게 향상시키나요?

측정된 임피던스 값을 통해 정밀한 구역 설정 및 k-계수 조정이 가능합니다. 이를 통해 실제 네트워크 접속 환경에서 선택적 트립 및 정확한 임피던스 기반 고장 위치 파악이 보장됩니다.

상호결합이란 무엇이며, 왜 중요한가?

평행 선로 간에는 상호결합 현상이 발생하며, 이는 보호 동작에 영향을 미칠 수 있습니다. 이를 측정함으로써 계전기 설정을 정확하게 하고 오작동을 방지할 수 있습니다.

평행한 선로 간의 상호결합을 측정할 수 있습니까?

네, 병렬 선로 간의 결합 효과를 고려하기 위해 상호결합 임피던스를 산정할 수 있습니다. 이를 통해 인접 선로에서 유도전류로 인해 발생하는 보호 계통의 오작동을 방지할 수 있습니다.

일반적인 선로정수 측정에는 얼마나 걸리나요?

설정이 간편하며, 단계별 안내와 전용 시험 템플릿 덕분에 측정이 신속하게 완료됩니다. 시험이 끝나면 즉시 결과를 확인할 수 있습니다.

주파수 가변 시험의 장점은 무엇인가요?

가변 주파수에서 시험을 수행하면 장애를 억제하고 선로 동작에 대한 보다 상세한 정보를 얻을 수 있어, 측정 정확도와 신뢰성을 높여줍니다.

송전탑의 접지 시스템을 주기적으로 시험하는 것이 왜 중요한가요?


송전탑, 그 기초 및 접지망은 시간이 지남에 따라 노후화됩니다. 인명 안전을 확보하고 주변 설비의 손상을 방지하기 위해서는, 고장 발생 시 발생하는 보폭전압 및 접촉전압이 허용 한도 이내로 유지되어야 합니다.
 

송전선로 배선을 다시 한 후 왜 접지 시스템을 측정해야 합니까?

전선 재배선은 주로 가공선로의 송전 용량을 늘리기 위해 수행되며, 특히 단락 고장 시 발생하는 높은 단락전류를 해결하기 위한 목적으로 이루어집니다.

송전탑의 접지 그리드를 측정하면, 배선 교체 후에도 발생하는 보폭전압, 접촉전압이 허용 한도 내에 있음을 확인할 수 있습니다.

가공선로의 재전원화 또는 재전선화란 무엇이며, 그 이점은 무엇인가요?

가공선로의 전력 설비 교체 또는 도체 교체는 기존 송전 인프라를 업그레이드하여 송전 용량과 성능을 향상시키는 작업입니다. 이는 증가하는 수요를 충족하고, 재생에너지 통합을 도모하며, 효율을 높이기 위해 수행됩니다. 이로 인한 이점으로는 송전 용량 증대, 손실 감소, 비용 절감, 공사 기간 단축, 그리고 기존 송전로를 재사용함으로써 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다는 점이 있습니다.

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