배전계통에서 접지망 형태에 따른 과도접지임피던스 모델링에 관한 연구 (A Study on Modeling of Transient Grounding Impedance with Grounding System in Distribution System)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 6호 / 1 ~ 9페이지
· 저자명 : 곽충근, 한병길, 김경화, 김지명, 노대석

초록

최근, 고도 정보화 시대의 급속한 발전과 신재생에너지원의 전력계통 유입의 증가로, 배전계통에서 낙뢰 및 서지 등의 피해에 대비한 피뢰·접지시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 60Hz 대역의 상용전원 계통 고장사고의 관점에서, 지락 또는 단락사고 시 인체의 감전사고 예방 및 설비보호 측면만을 고려하여 운용되어 왔으나, 다양한 분산형 전원이 연계된 국내 22.9kV-Y 다중 직접접지 배전계통의 접지개념을 상용주파수뿐만 아니라 고주파 대역에서의 접지임피던스를 해석하기 위한 방안이 요구되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전력계통 상용 해석프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 접지망형태에 따른 과도접지임피던스를 평가할 수 있는 과도접지임피던스의 모델링을 제시하며, 이 모델링은 배전계통부, 수용가부, 뇌서지 발생장치부, 과도접지임피던스 계측부로 구성된다. 또한, 본 모델링을 바탕으로 배전계통의 접지망 형태에 따른 과도접지임피던스의 특성을 분석한 결과, 25kHz 및 1MHz의 과도접지임피던의 최대값은 배전용변전소에서 각각 14.1[Ω], 35.5[Ω]이고, 배전선로 인출점에서 11.3[Ω], 32.6[Ω]이며, 수용가 부하에서 3.15[Ω], 3.2[Ω]으로 산정됨을 알 수 있다. 따라서, 동일한 뇌서지가 발생할 경우에도 주파수 영역(25kHz 및 1MHz)에 따라 과도접지 임피던스가 다르게 나타남을 알 수 있다.

영어초록

Recently, a multitude of research on lightning protection and electrical grounding in the case of an electrical power distribution system has been actively conducted worldwide. In particular, these research activities improve the prevention of the electrical power distribution system's damage from lightning, power surge (due to the rapidly developing advanced information devices and renewable energy resources' interconnections in this system), etc. However, the existing lightning protection and electrical grounding in an electrical power distribution system under 60 Hz bandwidth have been only preventing electrical shocks to humans and protecting this system from grounding and short circuit faults. Hence, analyzing the multi-direct grounding under the reference and high-frequency bandwidths in the case of a 22.9 kV - Y electrical power distribution system connected to various distributed electrical power sources is needed. Therefore, this research evaluated the transient electrical grounding impedance under different electrical grounding types by using the PSCAD/EMTDC software. In particular, this evaluation used a model that had the details of the electrical power distribution system, the customer's electrical load on this system, a lightning surge device, and a device for the transient electrical grounding impedance's measurement. Notably, this evaluation showed that the transient electrical grounding impedance's characteristics depended on the electrical power distribution system's frequency bandwidth, such as 25 kHz or 1 MHz.

참고자료

· 없음