고전압버스의 전압 변성기 회로 문제 발생시 저전압 보호계전기 오동작 방지에 대한 연구

Abstract

발전소 내 고전압 모선의 저전압 보호 계전요소가 모선 전압을 감지하는 VT 회로의 건전성 문제로 인해 모선이 실제로 정격전압을 유지하는 상태에서도 오동작하는 문제에 대한 해결책 모색을 위해 본 논문의 연구를 하게 되었다. 발전소에서는 현재 VT 회로 퓨즈의 규격을 격상시켜 전류의 증가에 대응하거나 저전압 계전요소의 정정값을 낮춰서 오동작을 회피하고자 하는데 근본적인 해결책이 못 되고 있다. 실제 현장에서 일어난 오동작은 고장 기록계에 기록된 고장 파형들을 대칭좌표법을 이용하여 수학적으로 분석이 가능하다. 고장 분석은 가능하지만 운전 중 판별을 위해서는 추가적인 연구가 필요하다. VT 회로의 이상에 의한 문제는 VT 회로의 Y 결선 시는 전압과 전류의 정상분, 영상분, 역상분 값들을 비교하여 판별할 수 있지만 V 결선 시는 판별할 수 있는 알고리즘이 없다. 본 논문은 선로 전압의 강하 시 일어날 수 있는 현상들을 기존 논문에 있는 실험 데이터들을 토대로 분석하였고, 선로 저전압과 VT 회로의 V 결선 시 VT 회로 이상을 구분하기 위해 이 데이터를 적용하여 해결책을 도출하였다. 선로 저전압 시 발생하는 부하 전동기의 전류값 변동을 수치화하고, 변동값을 새로운 정정값으로 하여 정상 상태, 선로 저전압, VT 회로 이상을 구분하는 로직을 구성하였다. 다만 선로 저전압 시 전류값 변동은 전동기의 용량, 전압, 주파수 등에 따라 조금씩 다르기 때문에 직접 고전압 모선에 연결되어 있는 현장의 전동기를 실험하여 데이터 값을 취득한 후 정정값을 변경할 필요가 있다. 주요어 : 고전압 모선, VT 회로, 대칭 좌표법, 선로 저전압