NGR을 활용한 특고압 배전계통 연계된 분산형 전원 Step-up Tr.의 지락사고 충격감소 방안 연구

Abstract

국내 특고압 배전 계통의 사고는 3상 단락사고에 비해 1선 지락 사고의 비중이 매우 높은 편이며, 이 사고전류는 배전계통에 연계 된 변압기에 유입되어 충격을 주게 된다. 또한 최근 특고압 배전 계통에 연계되는 신재생에너지 발전사업자가 증가함에 따라 지락 사고전류의 크기는 더욱 증가하는 추세이며, 계통에 연계되는 분산형 전원의 Steup-up 변압기에 1선 지락사고 전류가 분류되게 되어, 지락사고 빈도 수 만큼 수명을 단축 시키는 큰 요인이 된다. 이에 한국전력 변전소의 배전용 변압기는 중성점에 0.4~0.6Ω의 NGR(Neutral Ground Reactance)을 설치하고 있으나, 분산형 전원 등의 변압기는 대부분 직접접지로 시설되어 상대적으로 불리한 충격을 받을 수 있다.

본 논문에서는 분산형 전원 Step-up 변압기 중성점에 적정 정격의 NGR을 설치 조건에서 1선 지락 사고전류의 크기, 건전 상 전위상승, 유효접지 계통 유지 여부에 대하여 분석하였다. 변압기 중성점에 적정 정격의 리액터를 설치하게 되면, 특고압 배전 계통의 과도 과전압(Transient Overvoltage) 허용 한도 내에서 Step-up Tr.에 분로 되는 지락전류의 크기를 감소시키게 되므로 분산형 전원 Step-up Tr.의 충격 감소에 매우 유용할 것으로 사료된다.