35kV 변전소 고장 트리핑 처리

35kV 변전소 운전 중 고장 트리핑 분석 및 처리

1. 트리핑 고장 분석

1.1 선로 관련 트리핑 고장

전력 시스템의 범위는 광범위합니다. 전력 공급 요구를 충족하기 위해 많은 수의 송전선로가 설치되어야 하는데, 이는 관리에 큰 도전을 제기합니다. 특히 특수 목적의 선로는 주거 생활에 미치는 영향을 최소화하기 위해 교외와 같은 원거리 지역에 설치되는 경우가 많습니다. 그러나 이러한 원거리 지역은 환경이 복잡하여 선로 유지 보수와 점검이 어려울 수 있습니다. 부적절한 점검, 수리, 관리 실천은 종종 선로 결함을 발견하지 못하게 만들고, 이는 변전소 고장 발생 가능성을 높입니다.

또한, 선로가 숲으로 통과하는 경우 외부 요인(나무 접촉, 낙뢰 등)으로 인해 트리핑 고장이 쉽게 발생할 수 있으며 심지어 대형 화재를 일으켜 전력 안전에 심각한 위협을 가할 수 있습니다.

1.2 저압 측 주 변압기 스위치 트리핑

이 유형의 트리핑은 일반적으로 다음 세 가지 조건 중 하나로 인해 발생합니다: 잘못된 차단기 작동, 과도한 트리핑(연쇄 트리핑), 또는 모선 고장. 정확한 원인은 일차 및 이차 장비를 점검한 후에만 확인할 수 있습니다.

주 변압기의 저압 과전류 보호만 작동했다면, 스위치 고장이나 오작동은 배제할 수 있습니다. 과도한 트리핑과 모선 고장을 구분하려면 장비 전체를 종합적으로 점검해야 합니다.

• 이차 장비의 경우 보호 계전기와 신호를 집중적으로 점검합니다.

• 일차 장비의 경우 과전류 보호 영역 내의 모든 장치를 점검합니다.

보호 트립 신호("드롭 카드" 신호)가 없으면, 고장이 보호 신호 실패 또는 은폐된 두 점 접지로 인한 트리핑인지 확인해야 합니다.

1.3 삼측 주 변압기 스위치 트리핑

삼측 트리핑의 일반적인 원인은 다음과 같습니다:

• 변압기 내부 고장

• 저압 모선 고장

• 저압 모선 단락

이러한 고장을 방지하기 위해 변전소 기술자는 삼측 차단기를 정기적으로 점검하고 가스(부흐홀츠) 보호를 통해 변압기를 보호해야 합니다.

2. 트리핑 고장 처리 기술

2.1 선로 트리핑 고장 처리

35kV 변전소에서 선로 트리핑이 발생하면 즉시 보호 동작에 따라 점검을 수행해야 합니다. 점검 영역은 선로 출구와 선로 CT 사이드 사이로, CT 회로도를 참고하여 정의합니다.

이 영역에서 고장이 발견되지 않으면, 다음 순서로 트리핑된 차단기를 점검합니다:

• 차단기 위치 표시기

• 3상 연동 링크

• 감쇠 코일

점검의 초점은 차단기 유형에 따라 다릅니다:

• 스프링 작동형 차단기: 스프링 에너지 저장 상태를 점검합니다.

• 전자석 작동형 차단기: 퓨즈와 전원 접점 상태를 점검합니다.

고장이 해결된 후에만 선로를 재운전해야 합니다.

2.2 저압 측 주 변압기 스위치 트리핑 처리

트리핑 후:

• 트립 신호 없이 저압 측 과전류 보호만 작동했다면, 이차 회로를 점검합니다: 퓨즈가 녹았거나 보호 계전기 링크(압력 판)가 누락되었는지 확인합니다.

• 일차 장비의 경우 저압 모선과 선로 출구에 연결된 모든 장치를 점검합니다.

선로 보호와 과전류 보호가 모두 작동했지만, 선로 차단기가 트립하지 않았다면, 이는 선로 고장을 나타냅니다. 선로 출구부터 고장 지점까지 선로 순찰을 수행합니다. 해결 방법은 간단합니다: 차단기 양쪽의 분리기를 열어 고장을 격리하고 건전한 장비에 전력을 복구합니다.

주 변압기가 트립하였지만 보호 신호가 없는 경우, 원인은 다음과 같을 수 있습니다:

• 보호 실패(작동 실패)

• 두 점 접지

• 차단기 기계적 고장

이런 경우, 변압기 보호 시스템은 여전히 계전기 실패를 나타내는 신호를 생성할 수 있습니다. 이를 처리하려면:

• 모선의 모든 차단기를 열어줍니다.

• 변압기의 저압 측을 재운전합니다.

• 그리고 다른 피더에 전력을 점진적으로 복구합니다.

2.3 삼측 주 변압기 트리핑 처리

삼측 트리핑 고장 여부를 확인하려면 보호 신호와 일차 장비를 점검합니다:

• 부흐홀츠(가스) 보호가 작동했다면, 고장은 변압기 내부 또는 이차 회로에 있을 가능성이 높으며 외부 시스템에는 아닙니다. 다음을 점검합니다:

• 보관 탱크 또는 호흡기에서 오일 분사

• 이차 회로의 접지 또는 단락

• 변압기 변형 또는 화재

• 차동 보호는 변압기 감속 또는 상간 고장을 나타냅니다. 다음을 점검합니다:

• 오일 수준 및 색상

• 부싱

• 가스 계전기

계전기에 가스가 있다면, 그 색상과 발화성으로 고장 유형을 판단합니다.

고장이 발견되지 않으면, 트리핑은 보호 오작동 때문일 가능성이 높습니다. 이는 비교적 일반적이며 처리하기 쉽습니다. 표준 절차에 따라 운전을 복구합니다.

3. 변전소 운전 예방 조치

3.1 적시 고장 감지 및 대응

운영자는 정기적인 장비 점검을 수행하고, 운전 데이터를 기록하며, 초기 고장 징후를 식별해야 합니다. 유지 보수 후에는 적절한 수령 검사를 수행하여 안전성을 확보하는 것이 중요합니다.

고장 발생 시 운영자는 다음과 같이 대응해야 합니다:

• 고장 장비 격리

• 백업 시스템으로 전환

• 효과적인 해결책 적용하여 시스템 안정성 유지

스위칭 작업(분리기 작업)을 숙달하면 고장 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 높은 기술 능력과 지속적인 훈련이 필요합니다.

3.2 안전 규칙 준수 및 책임 강화

안전 의식을 강화하기 위해 다음을 활용합니다:

• 게시판

• 안전 슬로건

• 사고 영상

• 안전 소식지

• 안전 회의

• 사례 연구

명확한 역할, 성과 지표, 보상/처벌 메커니즘을 포함한 안전 책임 시스템을 설립합니다. 안전 책임을 측정 가능하고 추적 가능하게 하여 운영자를 동기부여하고 책임을 강화합니다.

3.3 기술 관리 개선

그리드 안전을 보장하기 위해 운영자는 지속적으로 기술 능력과 장비 관리를 개선해야 합니다.

• 훈련 프로그램, 기술 강의, 규정 검토를 수행합니다.

• 직원들이 다음을 이해하도록 합니다:

• 장비 배치

• 시스템 연결

• 운전 절차

• 기본 유지 보수

• 사고 예측 연습 및 사고 대응 훈련을 수행하여 비상 대응 능력을 향상시킵니다.

• 운영자가 다음을 완전히 이해하도록 합니다:

• 운전 목적

• 운전 전후 시스템 상태

• 부하 변화

• 중요한 주의사항

4. 결론

현대 사회에서 사람들은 생산과 일상 생활에 전기에 크게 의존하고 있어, 전력 시스템의 신뢰성 요구가 더욱 높아지고 있습니다. 따라서 변전소 운전에 대한 관심을 높이고, 트리핑 고장 메커니즘을 파악하며, 신속하게 대응하는 것은 전력 산업이 시스템 중단을 최소화하기 위한 필수적인 작업입니다.