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영점 추이 현상(Fault Ride Through, FRT)은 발전소에서 전력 공급에 문제가 생기거나 고장이 발생할 때 주로 나타나는 현상입니다. 이 현상은 전력 시스템의 안정성을 위협하는 중요한 문제로, 이를 해결하기 위한 다양한 대처 방안이 필요합니다. 특히 발전소나 송전선에 문제가 생기면 전력망 전체에 영향을 미치며, 수 차례의 전력 차단이나 재급전이 발생할 수 있습니다. 이를 예방하기 위해 적절한 대비책을 마련해야 합니다.
1. 영점 추이 현상 개요
1) 영점 추이란?
영점 추이란 발전소나 송전선에서 고장이 발생하여 전압의 급격한 변동이 발생하는 현상입니다. 이 현상은 교류 전력 시스템에서 수많은 주기 동안 전압의 상하 변동이 일어나며, 재급전이 반복적으로 발생하게 됩니다.
2) 영점 추이의 발생 원리
전력 시스템에서 사고가 발생하면 시스템의 안정성을 유지하기 위해 차단기가 작동하게 되는데, 이 과정에서 전압 재급전 현상이 발생합니다. 이때 발생하는 재급전은 여러 사이클 동안 반복적으로 일어납니다. 이러한 현상을 영점 추이라고 부르며, 고장이 발생하는 구간에서 특히 발생 빈도가 높습니다.
3) 영향
영점 추이가 발생하면 전력 공급에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 발전소와 송전선 사이에서 빈번한 차단과 재급전이 발생하면 전력 공급의 안정성이 크게 저하됩니다. 이로 인해 발생할 수 있는 주요 영향은 다음과 같습니다:
- 차단기 작동 불가
- 전력 시스템의 재급전 반복 발생
- 전력 과부하로 인한 추가 손실 발생
2. 영점 추이 현상 발생 원인
1) 비대칭 성분
발전소에서 고장이 발생하면 비대칭 성분이 인가되어, DC 성분과 AC 성분이 상호 간섭하게 됩니다. 이로 인해 전압 변동과 불안정성이 발생합니다.
2) 시정수 차이
DC 성분과 AC 성분의 시정수 차이로 인해 전압 변동이 증폭되며, 영점 추이가 발생하게 됩니다.
3) 보호장치의 동작
보호 장치가 제대로 작동하지 않으면 무한히 전압 변동이 발생하며, 보호장치의 미작동으로 인한 DC 성분 발생이 반복됩니다.
3. 영점 추이 현상 영향
1) 차단기 작동 불가
전압 0점에서 차단기가 작동하지 못하는 경우가 발생하며, 이로 인해 차단기가 제대로 전류를 차단할 수 없는 상황이 초래됩니다. 이로 인해 전력 시스템의 안전성이 크게 위협받을 수 있습니다.
2) 전력 재급전 발생
전력 재급전은 차단기가 작동하지 못하거나, 고장 시간 동안 재급전이 반복적으로 발생할 때 발생하는 현상입니다. 이로 인해 전력망의 전체 안정성이 저하될 수 있습니다.
4. 영점 추이 현상의 대처 방안
1) 비대칭 성분 억제
발전소나 송전선에서 발생하는 비대칭 성분을 억제함으로써 전압 변동을 줄일 수 있습니다. 이를 통해 영점 추이 발생 빈도를 줄일 수 있습니다.
2) 저항 차단기 사용
Damping 차단기와 같은 저항 차단기를 사용하여 발생하는 전압 변동을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 이 장치는 전력망에서 발생하는 전압 변동을 완화시키며, 차단기 작동의 신뢰성을 높이는 데 기여합니다.
3) 보호장치 개선
보호 장치의 동작을 강화하여 영점 추이 발생 시 전력망이 안정적으로 복구될 수 있도록 해야 합니다. 특히 전력 시스템에서 보호장치의 민감도를 조정하여 고장 발생 시 신속하게 대처할 수 있도록 해야 합니다.
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