과도 불안정의 발생원인과 영향

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대규모 수용가 계통에서 과도 불안정의 발생원인과 영향

정태안정도

1)정태안정도

• 정상적안 운전상태에서 서서히 부하를 증가시켜 갈 경우 안정 운전을 계속할 수 있는 정도를 의미한다

2)출력에 따른 안정도

• 송전전력

• E,V,X가 일정할 때 P가 증가하면 δ가 증가
• δ가 90를 넘게 되면 불안정해 진다

과도안정도

1)과도안정도

• 부하의 갑작스런 변화, 계통의 사고 등으로 계통에 충격이 가해졌을 때 계속운전을 할 수 있는 정도를 과도 안정도라 한다(수 초 이내)

2)과도안정도 조건

• 송전전력

• 고장기간 동안 : V=0이 되어 P=0이므로 P<<PT가 되어 발전기는 가속된다.

• 고장 제거후
  P>PT이면, 발전기 감속하여 안정
  P<PT이면, 발전기 가속하여 불안정

동태안정도

1)동태안정도

• 컴퓨터, 전력전자기술 등을 으용한 전력기기 정밀제어로 과도안정도를 개선 하여 안정도 한계 근접 운전이 가능하다

• 과도안정도 이후 정상 상태로 이행하는 과정에서 제어설비의 부적절한 동작이 불안정을 초래한다.

2)동태안정도 운전

• 송전전력

전압안정도

1)전압안정도

• 장거리 대용량 송전계통의 송전전력 증가 시 계통전압 붕괴현상을 의미한다

2)전압안정도 저하의 메커니즘

• 송전전력 P증가
• 전압V저하
• (계통 측)전력설비 성능 저하, (수용가 측) 부하전류 증가
• 전압 V가 저하하는 과정이 되풀이되어 전압안정도가 불안정해진다

저주파 진동

1)저주파 진동

• 대용량 발전기의 속응성 여자기 적용으로 제동토크가 감소하여 작은 외란에도 발전기동요가 지속괴는 현상을 의미한다

2)동요 억제방안

• 계통 안정화 장치()를 운영한다

과도불안정의 발생원인과 영향

1)단락사고

• 절연열화에 의해 절연이 파괴되어 지락사고 발생

2)지락사고

• 수목 접촉 및 절연이 파괴되어 지락사고 발생

3)단선사고

• 선로의 단선, 불확실한 투입, 퓨즈의 용단 등으로 단선사고 발생

4)기동전류

• 전압 플리커, Sag등이 발생

5)2회선 중 1회선 차단

• 회전사고 발생 시 수전단의 일부 부하를 제한하여 과도불안정 현상이 발생

안정도 향상 대책

1)계통의 직렬 리액턴스 감소

• 발전기 출력식에서 —리액턴스 감소시 안정도가 향상된다
• 발전기 변압기 리액턴스를 감소시킨다
• 직렬콘덴서로 선로 리액턴스 보상한다
• 복도체를 사용한다

2)전압 변동 억제

• E, V변동이 적으면 안정도가 향상된다
• 탭조정기를 사용하여 전압변동을 최소화 한다
• 유도전압조정기를 사용하여 전압 변동을 최소화한다
• 발전기 속응 여자방식을 채택한다
• 계통을 연계한다
• 중간 조상방식을 채용한다

3)사고 시 계통에 주는 충격의 최소화

• 적당한 중성점 접지방식을 채용한다
• 고속 차단하여 사고를 신속히 제거한다
• 재폐로 방식을 채용한다

4)고장 중 발전기의 기계전 입력과 전기적 출력 차이 최소화

• 초고속 조속기를 사용한다
• 초고속 스팀밸브를 사용한다
• TRBC등을 사용하여 발전기 회로에 직력로 삽입한다

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