7. 가공 송전선로 고속 재폐로방식(단상, 다상, 3상 재폐로)

@기본 보충설명

   우리나라 가공 송전선로, 가공 배전선로에서는 재폐로방식을 사용하고 있다.

   가공선로에 고장이 발생하면 순시적으로 우선 차단을 하고, 일정시간을 기다린 후 자동으로 다시 재 투입하는 방식이다.

   가공 배전선로에서는 리클로저(Recloser)가 가장 대표적인 차단기며, 

   가공선로에서는 송전에서든 배전에서든 낙뢰 등 으로 인해 큰 전류가 일어나더라도 스스로 소멸이 되는

   순간고장이 대부분이기 때문에, 차단을 하고 전력공급을 끊어버리게 되면 전력공급에 막대한 피해가 발생한다.

   배전의 경우는 일부분만 차단되므로 그나마 괜찮지만, 송전의 경우는 광역정전 등 정전범위와 피해규모가 막대하다.

   이러한 피해를 막기 위해, 송전에서도 재폐로 방식을 적용하는 것이며, 송전선로 고장의 대부분이 순간고장이기 때문에

   재 투입 후에는 정상적인 전력공급이 보통 가능하다.

   배전의 경우에는 2F(Fasf) 2D(Delay)로 여러번 재폐로 하며, 3상 재폐로 방식을 적용하지만

   송전의 경우는 여러번 재폐로 하지 않고 단 1회만 재폐로 하며, 단상과 다상 그리고 3상 재폐로 등 다양한 방법이 있다. 

 

   재폐로를 하는 이유는 배전에서 리클로저의 목적과 유사하다.

   순간고장이 발생하면 차단을 하고 일정 지연시간을 두면, 지연시간 내에 고장지점에서의 아크가 대부분 소이온이 된다.

   배전같은 경우 순시동작 후 약 2초 정도의 지연시간을 갖지만, 변전소의 경우에는 0.3초 정도의 지연시간을 갖는다.

   이렇게, 재폐로방식이 어디에 적용되느냐에 따라 재폐로 방식과 시간이 다르게 적용되고 있다.

 

1. 개요

    가공 송전선로 고장의 대부분은 낙뢰, 이물접촉과 같은 이유로 순간고장(순간지락 고장이 전체고장의 약 70% 수준)이

    발생하므로, 계통안정도를 높이고 효과적인 전력공급의 신뢰성을 높이고, 유지보수 기회를 줄이기 위해 순시트립이

    발생된 이후에 일정 지연시간 후 자동으로 재 투입하는 방식을 적용한다.

 

2. 재폐로 방식

구분	154 kV	345 kV	765 kV
재폐로 방식	3상	단상, 3상	다상
재폐로 횟수	1회	1회	1회
재폐로 시간	18Hz (0.3초)	단상 : 48Hz(0.8초),  3상 : 24Hz(0.4초)	60Hz(1초)

    @보충설명(재폐로 시간)

       재폐로 시간은 고장이 발생한 순간부터 고장을 감지하는 보호계전기(릴레이) 감지시간과 차단기 차단동작시간 그리고

       일정 지연시간 후 투입하는 순간까지의 시간을 말한다.

 

    1) 단상 재폐로 (345kV 가공 송전선로)

        · 1상 지락고장 발생시 고장이 발생한 한 상만 Trip 후 재폐로 시행

          - 재폐로 시간은 48Hz로, 건전상으로부터의 정전/전자 유도전압에 의한 영향으로 소호시간 및 지연시간이 다소 길어짐

        · 2상 이상의 단락이나 지락고장시 3상 동시 차단하고 재폐로 하지 않음

        · 건전상 2상으로 전력공급을 지속할 수 있기 때문에 3상 재폐로보다 안정도가 높고, 한 상만 재폐로 하기 때문에 재폐로시

          양단 전압의 위상/크기 등 동기를 확인하지 않아도 된다.

          (3상 재폐로는 3상이 다 끊어지기 때문에 전력공급이 끊어지고, 재폐로 시 양단의 동기를 확인해야 한다.)

 

    2) 3상 재폐로 (154kV, 345kV 가공 송전선로)

        · 고장의 종류에 관계없이 회선단위로 3상을 모두 차단 후 3상을 동시에 재폐로 시행

        · 양단계통의 동기 확인이 필요함(모선전압과 LINE PT 전압 비교)

          - 동기확인 투입조건 :

             - 154kV : 위상차 ±25º 이내, 전압차 10% 이내

             - 345kV : 위상차 ±30º 이내, 전압차 10% 이내

                 * 정격전압 : 80% 이상 

                 * 동기시간 : 0.2초(변전소), 2초(발전소)

 

    3) 다상 재폐로 (765kV 가공 송전선로)

        · 765kV는 우리나라 주간선으로 2회선 송전선로에서 낙뢰에 의해 동시에 2회선 고장이 발생된 경우에도

          전력공급의 지장을 초래하지 않기 위해 2상 또는 3상 이상만 건전하면 회선 전체를 차단하지 않고,

          고장 상만을 차단 후 재폐로 하는 방식

        · 2M 방식과 3M 방식의 선택 적용

          - 2M 방식 : 2회선 중 2상 이상이 건전상일 경우 재폐로 시행

          - 3M 방식 : 2회선 중 3상 이상이 건전상일 경우 재폐로 시행

        · 재폐로는 1회만 실시하며, 재폐로 시간은 고속도 접지스위치(HSGS)의 동작시간을 고려하여 60Hz로 한다.

 

        [참조] 2019년 신태백 765kV T/L 직격뢰에 의해서 1회선 중 2상 차단, 2회선 중 1상 차단 (건전한 3개 상은 전력공급 지속함)

                  → 재폐로 성공 (2회선 총 6상에서 2상 이상이 건전상이었으므로 재폐로 조건이 성립되었음)

        위 신문 검색 "765kV 전력망 초유의 2회선 동시고장"