1선 지락고장 해석

1선 지락고장이란

1선 지락고장은 3상 중 한 상만 고장 임피던스를 거쳐 대지에 접속되는 고장이다.

나머지 두 상은 무부하라서 전류가 흐르지 않는다.

이 조건은 Va = Zf Ia 로 표현된다.

전력계통에서 가장 자주 일어나 보호계전기 설계의 기준이 된다.

대칭분 회로 연결

고장 조건을 대칭분으로 바꾸면 세 회로가 고장점에서 직렬로 연결된다.

정상분, 역상분, 영상분 회로를 차례로 이어 등가회로를 만든다.

고장 임피던스 Zf 는 영상 회로에 3Zf 로 들어간다.

그래서 세 대칭분 전류가 모두 같아진다.

영상전류와 지락전류

대칭분 전류는 분모가 같아서 세 성분의 크기가 모두 같다.

지락전류는 a상 전류이며 영상분 전류의 세 배가 된다.

분모의 Zf 항이 앞 문제에서 본 3Zf 항이다.

식에서 보듯 지락전류는 영상전류 Ia0 의 3배다.

접지방식에 따른 차이

접지방식은 지락전류 크기와 건전상 전압 상승을 정한다.

직접접지 계통은 Z0가 작아 지락전류가 크고 건전상 전압 상승이 낮다.

비접지 계통은 지락전류가 작아 계속 운전이 가능하다.

비접지 계통은 건전상 전압이 선간전압 수준까지 올라 절연 부담이 커진다.

흔한 실수

시험에서 자주 틀리는 부분은 세 가지다.

첫째, 지락 상 전압이 0이라는 조건을 빼고 세 회로를 잇는 것이다.

둘째, 비접지 계통에서 대지 정전용량 경로를 빠뜨리는 것이다.

셋째, 델타 결선 권선을 영상 전류 경로로 보는 것이다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

1선 지락은 건전상 전류가 0이고 지락 상 전압이 0인 고장이다.

지락전류는 Ig = 3Ia0 이고, 영상전압은 GPT 개방 델타로 검출한다.

이 내용이 1선 지락 해석의 기본이다.