전기기사 8강

이번 강은 중성점 접지 방식, 이상전압 대책, 계통 안정도를 묶어 다룬다. 계통 신뢰도의 핵심 주제다.

중성점을 어떻게 접지하느냐에 따라 지락전류·이상전압·통신장해가 달라진다.

이 강의 목표는 다음과 같다.

• 중성점 접지 방식별 특성을 비교한다.
• 이상전압 대책을 안다.
• 정태 안정도 공식을 이해한다.

1. 중성점 접지 방식

• 비접지: 지락전류·통신장해는 작지만 이상전압이 크다.
• 직접접지: 이상전압이 작아 절연을 낮출 수 있어 경제적이나, 지락전류가 크고 통신장해가 있다.
• 소호리액터: 공진으로 지락전류를 최소화하나 설비가 복잡하다.

2. 이상전압 대책

낙뢰·개폐 서지 등에 대비한다.

• 피뢰기: 제한전압으로 기기 보호.
• 가공지선: 직격뢰 차폐.
• 매설지선: 역섬락 방지(탑각 접지저항↓).

3. 계통 안정도

P = (Vs·Vr / X)·sinδ

송전전력은 리액턴스 X에 반비례하고, 상차각 δ가 90°일 때 최대다.

핵심 공식·용어

• 직접접지: 이상전압↓·절연↓·지락전류↑.
• 소호리액터: 지락전류 최소(공진).
• 피뢰기: 이상전압 제한.
• 안정도: P = (VsVr/X)·sinδ.

예제

예제) 송전선로에 직렬 콘덴서를 넣어 리액턴스 X를 줄이면 송전전력과 안정도는?

해설) P = (VsVr/X)·sinδ에서 X가 작아지면 같은 상차각 δ에서도 더 큰 전력 P를 보낼 수 있다. 즉 송전전력과 안정도가 모두 향상된다. 직렬 콘덴서·복도체가 X를 낮추는 대표 대책이다.

샘플 문제

문) 절연 수준을 낮춰 경제적이지만 지락전류가 커 보호계전이 중요한 접지 방식은?

• (A) 비접지
• (B) 직접접지
• (C) 소호리액터 접지
• (D) 저항접지

정답: (B). 직접접지는 중성점을 직접 대지에 연결해 이상전압을 억제하므로 절연을 낮춰 경제적이다. 대신 지락전류가 커서 신속한 보호계전이 필수다.

정리

• 비접지(이상전압↑)·직접접지(지락전류↑·절연↓)·소호리액터(지락전류 최소).
• 이상전압 대책: 피뢰기·가공지선·매설지선.
• P = (VsVr/X)·sinδ — X↓면 안정도↑.
• 상차각 δ = 90°에서 송전전력 최대.

다음 강에서는 발·변전·보호계전·배전을 다룬다.