단락전류를 구하는 FLOW
단락전류를 구하는 방법으로는
대칭좌표법, 클라크법, %Z법, 옴법, PU법 등이 있으나,
그중에서 계산이 간략하고 손쉽게 적용할수 있는 장점 때문에 %법이 적용
단락전류를 구하는 목적은
전기 계통시스템의 구성을 검토하고 계획하는 데 있어서
기계적 및 열적 강도, 기계의 분리 및 안정성, 시스템의 경제성 등을
결정하는 기초가 된다
단락전류를 구하는 FLOW Chart
각 항목별 특성
1) 예상계통의 구성 스켈톤 작성
- 수전방식, 배전방식이 표현된 스켈톤 작성
2) 전원 공급 측의 %Z, 기준용량 조사
- 전원을 공급하는 측, 즉 한전 측 선로의 임피던스 비율의 크기
3) 각 선로나 기기의 %Z 조사
- 스켈톤이 구체적으로 예시되지 않은 경우 차단기 및 선로의 부속기기들의 %Z들은 무시되고 변압기, 긴 거리의 특고압 및 고압측의 선로 임피던스를 가지고 계산
- 선로의 경우 옴의 법칙으로 주어질 수 있으므로 %Z로 치환
\[\%Z=\frac{PZ}{10V^2}\]
4) 고장점 선정
- 차단기의 용량 결정은 단락이 발생하였을 경우 이를 차단, 복구하는 데 그 목적이 있으므로 차단기 선정 지점 후단에 고장점을 선정
5) 기준용량에 %Z를 일치
- %임피던스법을 사용하면 전압이 다른 것에 대해 부분은 고려하지 않아도 되나,
기준 MVA에 부하 %Z를 일치시켜야 함
6) 임피던스 맵 작성
- 전원 측과 발전기가 병렬운전할 경우 맵을 전원측과 합치고 단독운전일 경우에는 분리
7) 작성된 맵의 동기화
- 선정점을 기준으로 직, 병력 합산하여 전체 %Z 수치를 구함
8) 단락전류 및 단락용량 계산
- 전체 %Z를 가지고 단락전류 및 차단용량을 구함
- 단락전류
\[I_s=\frac{100}{\%Z}\times I_n\]
\[=\frac{100}{\%Z}\times \frac{기준용량}{\sqrt3\times 정격전압}[A]\]
- 단락용량
\[P_s=\frac{100}{\%Z}\times P_n[MVA]\]
9) 표준차단기 선정
- 단락전류에 의해 단락용량을 구한 경우 이 수치에 안전율을 고려한 차단용량을 구한 다음 상위계급의 표준차단기를 선정
\[\sqrt3\times I_s\times k\]
(1.1~ 1.6 : 3상과 단상에 따라 달라짐)
| 정격전압[kV] | 단락전류[kA] | 표준차단기 용량[MVA] |
|---|---|---|
| 7.2 | 12.5 | 160 |
| 20 | 250 | |
| 31.5 | 390 | |
| 40 | 500 | |
| 24 | 12.5 | 520 |
| 20 | 830 | |
| 25 | 1,000 | |
| 40 | 1,700 |
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