전력 시스템은 발전, 송전, 배전 및 부하 시스템과 같은 모든 부문에서 크기와 복잡성이 증가하고 있습니다. 다음과 같은 오류 유형 단락 조건 전력 시스템 네트워크에서 심각한 경제적 손실이 발생하고 전기 시스템의 신뢰성이 저하됩니다. 전기적 결함은 변압기 및 회전 기계와 같은 장비 고장, 인적 오류 및 환경 조건으로 인해 발생하는 비정상적인 상태입니다. 이러한 결함으로 인해 전기 흐름이 중단되고 장비가 손상되고 사람, 새 및 동물이 사망 할 수도 있습니다. 이 기사에서는 전력 시스템에서 발생하는 다양한 유형의 결함과 그 영향에 대한 개요를 설명합니다.
전기적 결함이란 무엇입니까?
전기 결점 공칭 값 또는 상태에서 전압 및 전류의 편차입니다. 정상 작동 조건에서 전력 시스템 장비 또는 라인은 정상 전압 및 전류를 전달하므로 시스템이 더 안전하게 작동합니다.
전력 시스템의 결함
그러나 오류가 발생하면 과도하게 높은 전류가 흐르게되어 장비와 장치가 손상됩니다. 적합한 스위치 기어 장비를 선택하거나 설계하려면 오류 감지 및 분석이 필요합니다. 전자 기계 릴레이 , 회로 차단기 및 기타 보호 장치.
전력 시스템의 결함 유형
전력 시스템에서 오류는 주로 개방 회로 오류 및 단락 오류와 같은 두 가지 유형입니다. 또한 이러한 유형의 결함은 대칭 및 비대칭으로 분류 될 수 있습니다. 이러한 유형의 결함에 대해 자세히 논의하겠습니다. 이러한 결함은 두 가지 유형으로 분류됩니다.
- 대칭 적 결함
- 비대칭 결함
대칭 적 결함
이는 매우 심각한 오류이며 전력 시스템에서 드물게 발생합니다. 이는 균형 오류라고도하며 라인 대 접지 (L-L-L-G)와 라인 대 라인 (L-L-L)의 두 가지 유형입니다.
대칭 적 결함
시스템 오류의 2 ~ 5 %만이 대칭 오류입니다. 이러한 오류가 발생하면 시스템은 균형을 유지하지만 전력 시스템 장비에 심각한 손상을 입 힙니다.
위의 그림은 두 가지 유형의 3 상 대칭 오류를 보여줍니다. 이 결함의 분석은 쉽고 일반적으로 단계적으로 수행됩니다. 설정 위상 릴레이 선택, 회로 차단기의 파열 용량 및 보호 스위치 기어의 정격을 위해서는 3 상 오류 분석 또는 정보가 필요합니다.
대칭 적 결함은 두 가지 유형으로 분류됩니다.
- 라인 – 라인 – 라인 오류
- 라인 – 라인 – 접지 오류
L – L – L 오류
이러한 종류의 오류는 균형을 이룹니다. 즉, 오류가 발생한 후에도 시스템이 균형을 유지합니다. 따라서이 오류는 거의 발생하지 않지만 가장 큰 전류를 유지하는 가혹한 종류의 오류입니다. 따라서이 전류는 CB의 정격을 결정하는 데 사용됩니다.
L – L – L – G 오류
3 상 L – G 오류는 주로 시스템의 모든 3 상으로 구성됩니다. 이 오류는 주로 시스템의 접지 단자뿐만 아니라 3 상 사이에서 발생합니다. 따라서 오류가 발생할 확률은 2 ~ 3 %입니다.
비대칭 결함
이것은 대칭 적 결함보다 매우 흔하고 덜 심각합니다. 주로 라인 대 접지 (L-G), 라인 대 라인 (L-L) 및 이중 라인 대 접지 (LL-G) 오류의 세 가지 유형이 있습니다.
비대칭 결함
라인 대 접지 오류 (L-G)는 가장 일반적인 오류이며 오류의 65-70 %가이 유형입니다.
도체가 접지 또는 접지와 접촉하게합니다. 결함의 15-20 %는 이중선 대 접지이며 두 도체가 접지와 접촉하게합니다. 라인 대 라인 결함은 주로 바람으로 인해 라인이 흔들리는 동안 두 도체가 서로 접촉 할 때 발생하며 결함의 5-10 %가 이러한 유형입니다.
이러한 오류가 발생하면 시스템에 불균형이 발생하므로 불균형 오류라고도합니다. 시스템의 불균형은 각 위상에서 임피던스 값이 다르기 때문에 불균형 전류가 위상에 흐르게됩니다. 이들은 분석하기가 더 어렵고 3 상 균형 오류와 유사하게 위상별로 전달됩니다.
비대칭 결함은 두 가지 유형으로 분류됩니다.
- 단일 L – G (Line-to-Ground) 오류
- L – L (Line-to-Line) 오류
- 이중 L – G (Line-to-Ground) 오류
단일 L – G 오류
이 단일 L – G 오류는 주로 단일 도체가 접지 단자쪽으로 떨어지면 발생합니다. 따라서 전력 시스템 내 결함의 약 70 ~ 80 %가 단일 L – G 결함입니다.
L – L 오류
이 L–L 오류는 주로 두 개의 도체가 단락되고 강풍으로 인해 발생합니다. 따라서 선 도체는 강한 바람 때문에 움직일 수 있으며 서로 접촉하여 단락을 일으킬 수 있습니다. 따라서 결함의 15-20 %가 대략 발생할 수 있습니다.
이중 L – G 오류
이런 종류의 결함에서 두 라인은 모두 지상을 통해 서로 접촉합니다. 따라서 오류 가능성은 10 %입니다.
개방 회로 오류
개방 회로 오류는 주로 전력 시스템에 사용되는 하나 이상의 도체의 오작동으로 인해 발생합니다. 개방 회로 오류 다이어그램은 아래와 같습니다. 이 회로는 단상, 2 상, 3 상 개방 상태 용입니다.
이러한 결함은 주로 가공선, 케이블의 조인트 고장, 회로 차단기 단계의 고장, 한 단계 이상의 위상 내에서 도체 또는 퓨즈의 용융과 같은 일반적인 문제로 인해 발생합니다.
이러한 결함은 불균형 유형 인 직렬 결함이라고도하며 3 상 개방 결함과는 별도로 비대칭 유형입니다.
예를 들어, 전송 라인은 개방 오류 회로가 발생하기 전에 균형 부하를 통해 작동합니다. 송전선로에서 위상 중 하나가 용해되면 교류 발전기의 실제 부하를 줄이고 교류 발전기의 가속도를 높일 수 있으므로 동기 속도보다 약간 높은 속도로 작동합니다. 다른 전송 케이블에서는 이러한 과속으로 인해 과전압이 발생할 수 있습니다. 따라서 단상 및 2 상 개방 조건은 전원 시스템의 전류 및 전압을 생성하여 장치에 큰 손상을 줄 수 있습니다.
이러한 결함은 다음과 같은 세 가지 유형으로 분류됩니다.
- 오픈 컨덕터 오류
- 두 도체 개방 오류
- 3 개의 컨덕터가 오류를 엽니 다.
결함 유형의 원인과 결과
이러한 결함은 회로 오작동 및 단상 이상의 단상 도체로 인해 발생할 수 있습니다. 개방 회로 오류의 영향은 다음과 같습니다.
- 전력 시스템 불규칙한 작동
- 이러한 결함은 인간뿐만 아니라 동물에게도 위험 할 수 있습니다.
- 특히 네트워크의 일부에서는 전압이 정상 값을 초과하면 절연 오류가 발생하고 단락 오류가 발생합니다.
- 그러나 이러한 유형의 회로 결함은 높은 손상을 줄이기 위해 이러한 결함을 분리해야하기 때문에 단락 유형 결함에 비해 오랫동안 허용 될 수 있습니다.
단락 오류
단락 오류는 주로 위상 도체와 접지 사이의 절연 오류로 인해 발생합니다. 절연 실패는 회로 내에서 단락 조건을 활성화하는 단락 경로 형성을 유발할 수 있습니다.
단락의 정의는 우연히 또는 의도적으로 완료되었는지 여부에 관계없이 서로 다른 전위의 두 지점간에 임피던스가 극히 적은 비정상적인 연결입니다. 이러한 결함은 전송 라인 또는 장비 전체에 비정상적인 고전류 흐름을 초래하는 가장 일반적인 유형입니다.
짧은 시간이라도 단락 오류가 계속되면 장치에 큰 피해를 입힐 수 있습니다. 단락 오류는 션트 오류라고도합니다. 이러한 오류는 주로 위상 컨덕터 간의 절연 실패로 인해 발생하기 때문입니다.
달성 가능한 다양한 단락 오류 조건은 주로 3 상 대 접지, 3 상 대지, 1 상 대 대지, 상 대 상, 2 상 대 대지, 상 대 상 및 단상 대 대지를 포함합니다.
접지에서 제거 된 3 상 오류와 접지에 대한 3 상 오류는 모두 대칭이거나 균형을 이룰 수있는 반면 다른 오류는 비대칭 오류입니다.
단락 오류의 원인 및 결과
단락 오류는 다음과 같은 이유로 발생할 수 있습니다.
- 이러한 결함은 내부 또는 외부 효과로 인해 발생할 수 있습니다.
- 내부 영향은 송전선 고장, 장비 손상, 절연 노화, 발전기 내 절연 부식, 전기 장치, 변압기의 부적절한 설치 및 부적절한 설계입니다.
- 이러한 결함은 장치의 외부 영향, 조명 서지로 인한 절연 실패 및 일반인에 의한 기계적 손상으로 인해 발생할 수 있습니다.
단락 오류의 영향은 다음과 같습니다.
- 아크 결함은 변압기 및 회로 차단기와 같은 장치에서 화재 및 폭발을 일으킬 수 있습니다.
- 단락 오류가 지속되면 전원 흐름이 심각하게 제한 될 수 있습니다.
- 시스템 작동 전압은 전원 시스템을 통해 제공되는 서비스에 해로운 영향을 미치기 위해 허용 값보다 높거나 낮을 수 있습니다.
- 비정상적인 전류로 인해 장치가 가열되어 절연 수명이 단축 될 수 있습니다.
결함 유형의 원인
전기적 결함을 일으키는 주된 이유는 다음과 같습니다.
기상 조건
여기에는 낙뢰, 폭우, 강풍, 가공선과 전선의 염분 퇴적, 송전선에 눈과 얼음 축적 등이 포함됩니다. 이러한 환경 조건은 전원 공급을 방해하고 전기 설비를 손상시킵니다.
장비 고장
다양한 전기 장비 발전기 , 모터, 변압기, 리액터, 스위칭 장치 등은 오작동, 노화, 케이블의 절연 실패 및 권선으로 인해 단락 오류를 유발합니다. 이러한 오류로 인해 장치 또는 장비를 통해 높은 전류가 흐르게되어 장치가 더 손상됩니다.
인적 오류
전기적 결함은 장비 또는 장치의 부적절한 등급 선택, 서비스 또는 유지 보수 후 금속 또는 전기 전도성 부품 분실, 서비스 중 회로 전환 등과 같은 인적 오류로 인해 발생하기도합니다.
불의 연기
연기 입자로 인해 가공선을 둘러싸는 공기의 이온화는 전선 사이 또는 절연체의 도체 사이에서 스파크를 일으 킵니다. 이 섬락으로 인해 절연체가 절연 용량을 잃게됩니다. 고전압으로 인해 .
결함 유형 및 그 영향
전기적 결함의 영향은 주로 다음과 같은 이유로 발생합니다.
현재 흐름에
오류가 발생하면 전류 흐름에 대해 매우 낮은 임피던스 경로가 생성됩니다. 이로 인해 전원에서 매우 높은 전류가 유입되어 릴레이가 트립되고 절연 및 장비 구성 요소가 손상됩니다.
운영 인력에 대한 위험
고장 발생은 또한 개인에게 충격을 줄 수 있습니다. 충격의 심각도는 고장 위치의 전류와 전압에 따라 달라지며 사망에이를 수도 있습니다.
장비 손실
단락 오류로 인한 과전류는 구성 요소가 완전히 연소되어 장비 또는 장치의 부적절한 작동을 초래합니다. 때때로 심한 화재로 인해 장비가 완전히 소손됩니다.
상호 연결된 능동 회로 방해
오류는 발생 위치에 영향을 줄뿐만 아니라 오류가 발생한 라인에 대한 활성 상호 연결된 회로를 방해합니다.
전기 화재
단락은 두 전도 경로 사이의 공기 이온화로 인해 섬락과 스파크를 일으켜 건물 및 쇼핑 단지 화재와 같은 뉴스에서 자주 관찰되는 화재로 이어집니다.
오류 제한 장치
인적 오류와 같은 원인을 최소화 할 수 있지만 환경 변화는 불가능합니다. 오류 제거는 전력 시스템 네트워크에서 중요한 작업입니다. 오류가 발생했을 때 회로를 중단하거나 차단하면 장비와 재산에 대한 상당한 피해가 줄어 듭니다. 이러한 오류 제한 장치 중 일부에는 퓨즈, 회로 차단기 , 릴레이는 아래에서 설명합니다.
장치 보호
퓨즈
1 차 보호 장치입니다. 두 개의 금속 부품을 연결하는 케이스 또는 유리로 둘러싸인 얇은 와이어입니다. 이 와이어는 회로에 과도한 전류가 흐르면 녹습니다. 퓨즈의 유형은 작동하는 전압에 따라 다릅니다. 일단 파열되면 와이어를 수동으로 교체해야합니다.
회로 차단기
회로를 정상 상태로 만들고 비정상 상태에서 차단합니다. 오류가 발생하면 회로가 자동으로 트립됩니다. 진공 / 오일 회로 차단기 등과 같은 전기 기계식 회로 차단기 일 수 있습니다. 초고속 전자 회로 차단기 .
계전기
상태 기반 작동 스위치입니다. 자기 코일과 일반적으로 개방 및 폐쇄 접점으로 구성됩니다. 고장이 발생하면 릴레이 코일에 전원을 공급하는 전류가 상승하여 접점이 작동하여 회로의 전류 흐름이 차단됩니다. 보호 계전기 임피던스 릴레이, mho 릴레이 등과 같은 다른 유형입니다.
조명 전력 보호 장치
여기에는 낙뢰 및 서지 전압으로부터 시스템을 보호하기위한 피뢰기 및 접지 장치가 포함됩니다.
애플리케이션 기반 3 상 오류 분석
우리는 할 수 있습니다 3 상 오류 분석 아래와 같이 간단한 회로를 사용합니다. 이 일시적이고 영구적 인 오류는 오류 스위치에 의해 생성됩니다. 일시적인 오류로 버튼을 한 번 누르면 타이머의 배치가 부하를 트립하고 전원 공급 장치를 부하로 다시 복원합니다. 영구적 인 오류로 특정 시간 동안이 버튼을 누르면이 시스템은 릴레이 배열로 부하를 완전히 차단합니다.
삼상 오류 분석
오류를 감지하고 찾는 방법은 무엇입니까?
송전선에서는 위기가 일반적으로 눈에 띄기 때문에 오류를 식별하기가 매우 쉽습니다. 예를 들어 나무가 송전선 위로 떨어지면 전선이지면에 놓여있을뿐만 아니라 전기 극이 손상 될 수 있습니다.
케이블 시스템에서 회로가 작동하지 않으면 회로가 작동하지 않을 때 오류 찾기가 수행 될 수 있습니다. 오류 위치에 대한 여러 가지 방법이 있습니다. 터미널 기술은 전류 및 케이블 끝에서 측정 된 전압과 케이블을 통한 검사가 필요한 추적기 방법으로 작동하는 기술로 나눌 수 있습니다. 오류의 정상적인 영역은 전송 케이블을 통한 추적 속도를 높이기 위해 터미널 기술에 위치 할 수 있습니다.
배선 시스템에서 결함의 위치는 배선 확인을 통해 찾을 수 있습니다. 어려운 배선 시스템에서는 전선이 묻혀있는 곳이면 어디에서나 이러한 오류는 전선 아래로 펄스를 전송 한 후 반사 된 신호를 검사하여 전선의 오류를 인식하는 시간 영역 반사 계를 통해 배치됩니다.
유명한 수중 전신 케이블에서 반응 형 검류계는 고장 케이블 끝에서 테스트를 통해 고장 전류를 계산하는 데 사용되었습니다. 케이블에서 Varley 루프 및 Murray 루프와 같은 오류를 찾는 데 두 가지 방법이 사용됩니다.
전원 케이블에서 저전압에서는 절연 오류가 발생할 수 없습니다. 따라서 케이블에 고전압 펄스, 고 에너지를 적용하여 thumper 테스트가 사용됩니다. 오류 발생시 방전 음을 들음으로써 오류 위치를 찾을 수 있습니다. 이 테스트가 케이블 사이트에 해를 끼치기 위해 기부 할 때, 어떤 경우 에든 일단 설치되면 결함이있는 위치를 다시 절연해야하므로 유용합니다.
고 저항 접지 된 분배 시스템에서 피더는 오류를 접지로 확장 할 수 있지만 시스템은 프로세스를 유지합니다. 결함이있는 피더뿐만 아니라 전원이 공급되는 피더는 회로에 대한 모든 위상 와이어를 모으는 링형 변류기에서 찾을 수 있습니다. 회로에 접지 결함이 포함되어있어 순 방해 전류를 보여줍니다. 접지 저항은 고장 전류를 이기기 위해 두 값 중에서 지락 전류를 더 쉽게 알아볼 수 있도록하는 데 사용됩니다.
3 상 결함에 대한 기본 아이디어를 얻었기를 바랍니다. 기사와 함께 소중한 시간을 보내 주셔서 감사합니다. 또한 전기 및 전자 프로젝트에 관한 질문이 있으면 아래 의견란에 피드백을 작성하십시오.
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