대칭 단락전류/예제(전력계통)/예제(발전기)/예제(차단기)/예제(이중모선)
대칭 단락전류 예제1
22.9 kV 수전계통에서 다음 조건에 대하여 F1, F2에서의 3상 단락전류를 계산하고, 차단기의 종류, 정격전류 및 정격차단용량을 선정하시오
⦁100MVA 기준으로 PU법을 사용한다.
⦁22.9/6.6kV 변압기의 임피던스는 6%
⦁6.6/0.38kV 변압기의 임피던스는 3.5% (제작오차를 고려)
⦁전동기의 기동전류는 전부하 전류의 600%로 계산
⦁선로의 임피던스는 무시한다.
기준용량으로 환산
1) 전원
\[z_1=\frac{P_b}{P_s}=\frac{100}{1000}=0.1[pu]\]
2) 22.9/6.6kV 변압기
\[z_2=\frac{100}{10}\times 0.06=0.6[pu]\]
3) 6.6/0.38kV 변압기
\[z_3=\frac{100}{1}\times 0.035=3.5[pu]\]
4) 고압전동기
\[x_{d1}”=\frac{1}{6}=0.167[pu]\]
…전부하전류의 6배 고려
- First cycle=0.167×1.0=0.167[pu]
\[\to \frac{100}{5}\times 0.167=3.34[pu]\]
- Interrupting cycle=0.167×1.5=0.25[pu]
\[\to\frac{100}{5}\times 0.25=5[pu]\]
5) 저압 전동기
\[x_{d2}”=\frac{1}{6}=0.167[pu]\]
…전부하전류의 6배 고려
- First cycle=0.167×1.0=0.167[pu]
\[\to \frac{100}{0.5}\times 0.167=33.4[pu]\]
- Interrupting cycle=0.167×1.5=0.25[pu]
\[\to\frac{100}{0.5}\times 0.25=50[pu]\]
[표] IEEE/ANSI Std.
* 1[HP] ≒ 0.75[kW]
고장전류 계산
1) F1 지점
(고압차단기 산정할 것이므로 전동기 임피던스는 1.5xd”적용)
\[I_s=\frac{1}{\%z[pu]}\times I_b=\frac{1}{0.607}\times\frac{100\times10^3}{\sqrt3\times 6.6}\]\[=14,412[A]\]
2) F2 지점
(저압차단기 산정할 것이므로 전동기 임피던스는 1.0xd”적용)
\[I_s=\frac{1}{\%z[pu]}\times I_b=\frac{1}{3.64}\times \frac{100\times 10^3}{\sqrt3\times 0.38}\]\[=41,741[A]\]
차단기 정격선정
1) 고압 차단기: VCB
(1) 정격전압: 7.2kV
(2) 정격전류: 1,250A (전부하전류 875A 고려)
(3) 정격차단전류: 25kA (3상단락전류에 1.5배 이상 여유를 고려)
(4) 정격차단용량
\[ P_s=\sqrt3\times 7.2\times 25≃312[MVA]\]
2) 저압 차단기: ACB
(1) 정격전압: 380V
(2) 정격전류: 1,200A (전부하전류 1,519A 고려)
(3) 정격차단전류: 65kA (3상단락전류에 1.5배 이상 여유를 고려)
(4) 정격차단용량
\[ P_s=\sqrt3\times 0.38\times 65≃43[MVA]\]
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