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표제지
목차
요약 4
I. 서론 8
II. 전력계통의 접지 방식 11
1. 개요 11
1) 접지의 목적 및 종류 11
2) 전력계통 중성점 접지의 목적과 고려사항 12
2. 접지 방식의 종류와 특성 13
1) 직접 접지(Solid Grounding) 13
2) 비접지(Ungrounded System) 14
3) 리액터 접지방식 16
4) 저항 접지 (Resistance Grounding System) 16
3. 국내외 중성점 접지 관련 규정 및 권고 사항 20
1) 국내 전기설비기술기준 20
2) IEEE 142-2007 (Grounding of Industrial and Commercial Power Systems) 20
3) IEEE 32-1972 21
III. 저항 접지 계통의 운영 23
1. 저항 접지 계통의 구성 23
2. 저항 접지 계통의 지락 보호 25
1) 중성선 CT를 이용한 보호 25
2) 잔류회로에 의한 보호 26
3) 3권선 CT에 의한 보호 27
4) 선택지락차단/방향지락차단 27
3. 저항 접지 계통의 지락 보호 실패 사례 31
(1) 고저항 지락의 발생 31
(2) 충전전류에 의한 오작동 33
IV. 적정 저항값 선정 시 고려 사항 35
1. 충전전류 36
2. 이상 전압 방지 42
(1) 1선 지락 시 건전상의 전위 상승 42
(2) 1선 지락 시 과도 이상 전압 발생 45
(3) 간헐 아크에 의한 과전압 46
3. 전자유도 현상의 제한 50
4. 중성점 저항의 정격 51
V. 적정 저항값 선정 방안 54
1. NGR의 저항값 선정 54
2. NGR의 정격 선정 57
3. 계통 보호 구성 및 검증 58
VI. 결론 60
참고문헌 61
Abstract 62
표 2-1. 접지의 종류와 용도 11
표 2-2. 접지 방식의 특성 및 장단점 19
표 2-3. 중성점 접지극 전선의 굵기의 선정 20
표 4-1. 스테인리스 스틸의 물성표 51
표 4-2. 정격허용 온도 (스테인리스 스틸 기준) 52
표 5-1. 대규모 공장의 계통 충전 전류 예시 55
그림 1-1. 접지저항 크기에 따른 중성점 접지 방식 8
그림 2-1. 비접지에서 1선 지락 시 벡터 다이어그램 15
그림 2-2. 저항 접지 계통에서 1선 지락 시 벡터 다이어그램 18
그림 3-1. 고저항 접지의 구성 및 HRG 장치 예시(Eaton사 C-HRG) 23
그림 3-2. 지락시 전류의 흐름 및 크기 23
그림 3-3. 저항 접지 시스템의 지락 개소 검출 원리 (Square D사) 24
그림 3-4. 저항 접지 시스템의 지락 개소 검출 방법 25
그림 3-5. 중성선 CT를 이용한 보호 26
그림 3-6. 잔류회로를 이용한 지락 보호 26
그림 3-7. 3권선 CT를 이용한 보호 27
그림 3-8. GPT와 OVGR에 의한 지락차단 회로 28
그림 3-9. SGR에 의한 지락차단 회로 28
그림 3-10. 비접지 계통에서의 선택지락차단회로의 구성의 예 29
그림 3-11. 선택지락차단회로의 등가회로 30
그림 3-12. 케이블 지락사고 사례 32
그림 3-13. 고저항 지락 시 전류 변화 33
그림 3-14. 충전전류에 의한 건전 계통의 지락 과전류 계전기 오작동 34
그림 4-1. 대지충전전류가 있을 때 1선 지락 사고 37
그림 4-2. 대지충전전류를 고려한 1선 지락사고 회로의 임피던스 등가회로 38
그림 4-3. 지락 시 중성점 저항 및 충전전류에 의한 전류의 흐름 39
그림 4-4. 병렬 계통의 절환 운영 40
그림 4-5. 대규모 수용가 배전 계통의 충전 전류 40
그림 4-6. 선택지락계전기의 구성과 감도 전류 41
그림 4-7. 누전차단기의 오작동 메커니즘 42
그림 4-8. 영상-정상 임피던스에 따른 건전상 전위 상승 45
그림 4-9. 1선 지락시의 과도 전압 상승 46
그림 4-10. 비접지 계통의 커패시터 성분의 등가회로 47
그림 4-11. 지락 시 커패시터 성분에 의한 R-L-C 직렬회로 형성 47
그림 4-12. 간헐아크 지락에 의한 전위 상승 메커니즘 48
그림 4-13. 델타결선의 1선 지락 시 간헐 아크의 Spice Model 49
그림 4-14. 델타결선의 1선 지락 시 간헐 아크에 의한 전위 상승 49
그림 4-15. NGR 소손으로 인한 고장 52
그림 5-1. 대규모 공장의 공급 계통 예시 55
그림 5-2. IN/IC에따른과전압배수(이미지참조) 56
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