모순점
자동 추적 아크 소멸 코일에서는 조정 정밀도가 높고 잔류 전류가 작으며, 공진점에 가까운 상태로 작동합니다.
자동 추적 아크 소멸 코일 접지 시스템에서 고려해야 할 두 가지 요소는 다음과 같습니다:
정상 운전 조건에서 중성점의 장기적인 전압 이동은 시스템의 명목상 위상 전압의 15%를 초과해서는 안 됩니다;
접지 고장이 발생할 경우 접지 잔류 전류가 작아야 하여 아크 소멸을 용이하게 합니다.
아크 소멸 코일 접지 시스템의 튜닝 요구사항으로서, 정상 운전 중에는 중성점 이동 전압이 정격 위상 전압의 15%를 초과하지 않도록 하면서 동시에 디튜닝 정도를 최소화해야 합니다. 이는 분명히 모순입니다.
해결책
현재, 자동 보상 아크 소멸 코일 회로에 댐핑 저항을 연결하여 이러한 모순을 해결하고 있습니다.
전력망의 정상 운전 중에는 댐핑 저항의 존재로 인해 공진 회로의 댐핑 비율 d가 크게 증가합니다. 이 때 디튜닝 정도가 0이라도, 중성점 이동 전압은 규정된 범위 내에서 기본적으로 제어될 수 있습니다.
전력망에서 접지 고장이 발생하면 댐핑 저항이 단락되어 접지 잔류 전류가 잘 보상되며, 작은 접지 잔류 전류와 규정 범위를 초과하는 과도한 중성점 이동 전압 사이의 모순이 기본적으로 해결됩니다.
직렬 공진 과전압을 방지하기 위해 아크 소멸 코일 접지 회로에 댐핑 저항을 추가하여 공진 과전압의 발생을 억제하고, 시스템의 정상 운전 중 중성점 이동 전압이 위상 전압의 15%를 초과하지 않도록 합니다.
분석점
전력망의 정상 운전 중, 아크 소멸 코일을 통해 접지된 전력망의 제로 시퀀스 등가 회로는 직렬 공진 회로이며, 다음 그림과 같습니다. 그림에서 L과 gₗ은 아크 소멸 코일의 인덕턴스와 동등한 전도도이고; C와 g는 전력망의 각 위상 대 지면 캐패시턴스 및 누설 전도도이고; U₀₀는 비대칭 전압입니다.
위 그림에서 도출된 중성점 이동 전압은 다음과 같습니다:
규정 요구사항을 충족시키기 위해, 종종 디튜닝 정도 ν를 증가시켜 시스템을 공진점으로부터 멀리 유지하는 방법이 사용됩니다. 그러나 위의 공식에서 볼 수 있듯이, 디튜닝 정도 ν를 증가시키는 것 외에도 댐핑 비율 d를 증가시키는 방법도 사용할 수 있습니다. 아크 소멸 코일과 병렬 또는 직렬로 댐핑 저항을 연결하는 것은 전력망의 댐핑 비율을 증가시키고, 이를 통해 중성점 이동 전압 U₀를 감소시키는 것을 목표로 합니다. 전력망에서 접지 고장이 발생하면 댐핑 저항을 단락하여 접지 잔류 전류를 잘 보상할 수 있습니다.
주의사항
댐핑 저항을 추가하기 위해서는, 아크 소멸 코일 회로와 직렬로 댐핑 저항을 연결하거나 아크 소멸 코일의 2차측에 병렬로 연결하는 형태를 사용할 수 있습니다. 시스템에서 단일 위상 접지 고장이 발생하면 중성점 전압이 상승하고 중성점 전류가 증가합니다. 전류가 설정값을 초과할 경우, 댐핑 저항을 신속히 단락하여 손상을 피해야 합니다. 시스템이 정상으로 돌아오면, 댐핑 저항의 단락점을 적시에 해제하여 댐핑 저항이 다시 아크 소멸 코일 회로와 직렬로 정상적으로 연결되도록 해야 합니다. 그렇지 않으면, 댐핑 저항의 손실로 인해 시스템이 공진 과전압을 경험할 수 있습니다.