단락용량 증대와 단락전류 억제

단락용량의 정의

단락용량은 계통의 한 지점에서 단락고장이 날 때 흐를 수 있는 최대 단락전류와 정격전압의 곱이다.

차단기 차단용량 선정의 기준이 되는 값이며, 단위는 주로 MVA다.

단락전류와 %임피던스

단락전류는 고장 순간 흐르는 과도 전류이며, 고장 경로의 임피던스가 크기를 정한다.

변압기 2차 단락전류는 정격전류에 100/%Z를 곱해 구한다.

%임피던스가 크면 단락전류는 작아지므로 억제는 임피던스를 늘리는 방향이다.

계산 예: 변압기 단락전류

10MVA, 6.6kV, %Z 6%인 변압기를 가정한 예시다. 정격전류는 약 874.9A다.

%Z 6%에서 단락전류는 약 14.6kA, %Z 8%에서는 약 10.9kA다.

%임피던스를 6%에서 8%로 높이면 단락전류는 약 25% 줄어든다.

실제 설계에서는 계통 조건과 기기 규격으로 다시 계산해야 한다.

단락전류 억제 방법

단락전류 억제는 고장 경로의 임피던스를 높이거나 전류를 직접 제한하는 방법이다.

대표 기기로 한류리액터, 한류형 퓨즈, 초전도 한류기가 있다.

한류형 퓨즈는 1 사이클 미만에 차단하지만, 동작 후 재투입이 불가하다.

헷갈리는 점

헷갈리기 쉬운 점은 한류기를 차단기처럼 말하는 것이다.

초전도 한류기는 임피던스를 넣어 고장전류를 제한하는 기기다.

한류기는 전류를 끊지 않으므로 차단기와 함께 쓰는 보조 장치로 이해해야 한다.

차단기는 차단용량이 설치점 단락전류 이상인지 확인해 선정한다.

정리

단락용량이 커지면 차단기 차단용량 초과와 기기 손상이 생긴다.

고압은 계통 분할과 리액터, 저압은 한류형 퓨즈와 차단기가 주로 쓰인다.

억제 장치를 도입하면 보호계전기 정정도 다시 해야 한다.