한류리액터

한류리액터란

한류리액터는 계통의 고장전류를 리액턴스로 제한하는 직렬 리액터다.

전선 사이에 끼우는 코일이다. 평상시에는 전압강하가 작다.

고장으로 큰 전류가 흐르면 코일의 리액턴스가 전류를 억제한다.

원리: 리액턴스가 전류를 누른다

고장전류는 전원 전압을 계통 임피던스로 나눈 값이다.

리액터를 넣으면 임피던스가 커지므로 고장전류가 줄어든다.

그래서 차단기 차단용량 이하로 고장전류를 제한할 수 있다.

평상시에는 리액턴스가 작아 전압강하가 작다.

고장 시에만 전류를 제한하므로 정상 운전 영향이 작다.

공심과 철심 구조 비교

한류리액터 코일은 철심이 있는 형과 없는 공심형으로 나뉜다.

공심형은 자기포화가 없어 고장 시에도 리액턴스가 일정하게 유지된다.

철심형은 포화되면 리액턴스가 줄어 한류 효과가 떨어진다.

손실과 중량 면에서도 공심형이 유리해 한류용으로 주로 쓰인다.

계산 예: 차단용량 기준 제한

차단기 정격 차단용량이 150MVA 인 발전소를 생각한다.

여유율 10%를 두면 제한 용량은 150을 1.1로 나눈 약 136.4MVA로 본다.

이 값에서 계통 기여 임피던스를 뺀 것이 한류리액터의 리액턴스다.

차단기를 교체하지 않고도 고장용량을 차단용량 이하로 낮출 수 있다.

헷갈리는 점

첫째, 차단용량은 차단기가 끊을 수 있는 한계이고, 단락용량은 계통의 고장 크기다.

둘째, 평상시에는 전압강하와 손실을 작게, 고장 시에는 전류를 제한해야 한다.

셋째, 철심형은 포화로 리액턴스가 줄어 한류 효과가 떨어진다.

자계가 주변 금속에 와전류를 유도하는 점도 빠뜨리지 않는다.

대안과 정리

단락용량이 차단기 차단용량을 넘으면 대책이 필요하다.

차단기를 모두 교체하면 비용이 크게 늘어나므로 한류리액터를 검토하는 경우가 많다.

모선 분리는 계통 안정도와 인접 계통에 불리하므로 함께 비교한다.

정리하면 한류리액터는 고장 시 전류를 제한하고, 평상시 임피던스는 작게 유지하는 설비다.