고압 회로 차단기 및 분리기의 비정상 작동 및 처리

고압 회로 차단기의 일반적인 고장과 기구 압력 손실
고압 회로 차단기 자체의 일반적인 고장에는: 폐쇄 실패, 트리핑 실패, 잘못된 폐쇄, 잘못된 트리핑, 세 상 불일치(접점이 동시에 닫히거나 열리지 않음), 작동 기구 손상 또는 압력 하락, 단열 용량 부족으로 인한 유체 분사 또는 폭발, 지시된 상에 따라 동작하지 않는 상 선택형 회로 차단기가 포함됩니다.
"회로 차단기 기구 압력 손실"은 일반적으로 회로 차단기 기구 내에서 수압, 공기압 또는 유체 수준의 이상으로 인해 개폐 작업이 차단되는 것을 의미합니다.

운영 중인 회로 차단기의 개폐 차단 처리 방법

회로 차단기가 운영 중에 개폐 차단을 겪는 경우 가능한 한 빨리 서비스에서 격리해야 합니다. 상황에 따라 다음 조치를 취해야 합니다:

• 전용 우회 회로 차단기 또는 우회 기능을 가진 버스 연결 회로 차단기를 장착한 변전소에서는 우회 대체 방법을 사용하여 고장난 회로 차단기를 전력망에서 격리할 수 있습니다.

• 우회 대체가 불가능한 경우, 버스 연결 회로 차단기를 고장난 회로 차단기와 직렬로 사용하고, 그 후 반대쪽 전원측 회로 차단기를 열어 (부하 이동 후) 고장난 회로 차단기를 전력에서 제거합니다.

• II형 버스 구성을 가진 경우, 라인의 외부 교차 접속기를 닫아 II-연결을 T-연결로 변환하여 고장난 회로 차단기를 운용에서 제외합니다.

• 버스 연결 회로 차단기 자체가 개폐 차단을 겪는 경우, 특정 요소(즉, "양방향")의 두 버스 접속기를 동시에 닫은 후, 버스 연결 회로 차단기의 양쪽 접속기를 열어야 합니다.

• 우회 회로 차단기가 없지만 쌍방 전원을 가진 변전소에서, 만약 라인 회로 차단기가 압력 손실을 겪는다면, 압력 손실 회로 차단기의 작동 기구를 처리하기 전에 일시적으로 종단 변전소 구성으로 변경할 수 있습니다.

• 링 네트워크 내에서 3/2 버스 구성을 가진 고장난 회로 차단기는 그 두쪽 접속기를 사용하여 격리할 수 있습니다.

고압 회로 차단기의 비전상 운용 결과

회로 차단기의 한 상이 차단되지 않는 경우, 이는 두 상 개방과 동일하며, 두 상이 차단되지 않는 경우, 이는 한 상 개방과 동일합니다. 이로 인해 제로 시퀀스 및 음의 시퀀스 전압과 전류가 생성되어 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다:

• 제로 시퀀스 전압으로 인한 중성점 이동은 상대 지면 전압 불균형을 초래하여 일부 상에서 전압이 상승하여 절연 파괴 위험이 증가합니다.

• 제로 시퀀스 전류는 시스템 내에서 전자기 간섭을 생성하여 통신 선로의 안전을 위협합니다.

• 제로 시퀀스 전류는 제로 시퀀스 보호 계전기를 트리깅할 수 있습니다.

• 시스템의 두 부분 사이의 임피던스 증가는 비동기 운용을 초래할 수 있습니다.

회로 차단기의 비전상 운용 처리 방법

• 회로 차단기가 한 상에서 자동으로 트립하여 두 상 운용이 되고, 상실 보호에 의해 시작된 자동 재폐합 기능이 작동하지 않는 경우, 즉시 현장 인력을 통해 수동으로 한 번 재폐합하도록 지시해야 합니다. 성공하지 못하면 나머지 두 상을 열어야 합니다.

• 두 상이 열린 경우, 적절한 방법을 선택하여 회로 차단기를 완전히 열어야 합니다.

• 버스 연결 회로 차단기의 비전상 운용 시, 즉시 그 전류를 줄이고, 폐루프 버스바를 단일 버스 운용으로 전환하거나, 시스템이 개루프인 경우 한 버스바를 전력에서 제거해야 합니다.

• 비전상 회로 차단기가 발전기를 공급하는 경우, 발전기의 유효 및 무효 전력 출력을 신속하게 0으로 감소시키고, 위의 처리 방법을 적용해야 합니다.

비전상 회로 차단기의 전력 제거 방법

220 kV 시스템에서, 고장난 비전상 회로 차단기를 우회 회로 차단기와 병렬로 연결합니다. 우회 회로 차단기의 DC 제어 전원을 비활성화한 후, 비전상 회로 차단기의 양쪽 접속기를 열어 전력에서 제거합니다.

비전상 회로 차단기에 연결된 요소가 전력에서 제거될 수 있고, 변전소가 이중 버스바를 사용하는 경우, 먼저 반대쪽의 라인 회로 차단기를 열어야 합니다. 그런 다음, 다른 요소들을 해당 측의 다른 버스바로 이동시키고, 버스 연결 회로 차단기를 비전상 회로 차단기와 직렬로 연결하여, 버스 연결 회로 차단기를 사용하여 무부하 전류를 차단하여 라인과 비전상 회로 차단기를 전력에서 제거한 후, 마지막으로 그 두쪽 접속기를 열어야 합니다.

회로 차단기를 조작할 수 없고 라인을 전력에서 제거할 수 없는 경우의 처리 방법

500 kV 3/2 회로 차단기 구성을 가진 경우, 회로 차단기가 차단되고 조작할 수 없으며, 라인이 전력에서 유지되어야 하는 경우, 고장난 회로 차단기를 그 두쪽 접속기를 열어 전력에서 제거할 수 있습니다. 다음 사항을 주의해야 합니다:

• 두 개의 스트링이 루프로 연결되어 있을 때는 루프를 끊기 전에 모든 회로 차단기의 DC 제어 전원을 비활성화한 후 분리기를 사용하여 루프를 끊어야 합니다. 루프를 끊은 직후에는 즉시 DC 제어 전원을 복구해야 합니다.

• 세 개 이상의 스트링이 루프로 연결되어 있을 때는 고장난 회로 차단기가 포함된 스트링의 모든 회로 차단기의 DC 제어 전원을 루프를 끊기 전에 비활성화한 후 해당 스트링의 다른 회로 차단기의 DC 제어 전원을 즉시 복구해야 합니다.

운전 중 분리기의 이상 조건 처리

• 분리기가 과열되는 경우 즉시 부하를 줄여야 합니다.

• 심각한 과열이 발생하는 경우에는 버스 전환 또는 바이패스 버스 전환 방법을 통해 부하를 이동시켜 분리기를 운전에서 제외해야 합니다.

• 과열된 분리기를 절연시키는 것이 큰 정전 및 손실을 초래할 경우 실시간 유지보수를 수행하여 부품을 조여야 합니다. 과열이 지속되는 경우에는 점퍼 선을 사용하여 일시적으로 분리기를 단락시켜야 합니다.

고압 분리기의 과열 원인

전력 시스템의 고압 분리기의 주요 도체 경로는 주 접촉 날(이동 및 고정 접촉), 도체 막대(또는 판), 도체 막대와 단자 연결부 사이의 전환 접촉, 그리고 리드용 단자 연결부로 구성됩니다. 따라서 과열은 일반적으로 주 접촉 날, 전환 접촉, 그리고 단자 연결부에서 발생합니다.
주요 원인으로는 이동 접촉과 고정 접촉 사이의 불량 접촉, 접촉 압력 부족, 기계적 변형이나 마모, 전기적 침식, 그리고 접촉 표면의 먼지, 화학적 침착물, 산화층과 같은 오염 등이 있습니다. 이러한 요인들은 모두 접촉 저항을 증가시킵니다.

도체 막대(판)와 단자 연결부 사이의 연결은 일반적으로 롤링 접촉, 표면 회전 마찰 접촉, 또는 주 접촉과 유사한 구조와 같은 전환 접촉 구조를 사용하며, 이러한 위치에서 운영 중에 자주 과열 고장이 관찰됩니다. 또한 분리기의 고정 접촉점에서도 과열이 발생할 수 있습니다.

고압 분리기의 과열 해결 방법

• 감시 강화: 변전소 운영자는 각 교대마다 분리기를 점검하고, 특히 도체 경로의 발열을 집중적으로 확인해야 합니다. 부하 전류와 부품 상태를 기반으로 분석해야 합니다. 주요 도체 부위에 온도 표시 왁스 스트립을 부착하고 녹는 것을 모니터링해야 합니다. 가능하다면 적외선 온도계를 사용하여 실시간 온도 측정을 수행해야 합니다. 갑작스러운 날씨 변화 시 특별 점검을 실시해야 합니다.

• 분리기의 올바른 작동: 처음 작동할 때는 천천히 조심스럽게 작동하며, 전송 시스템과 도체 막대의 움직임을 관찰해야 합니다. 닫을 때 초기 접촉에서는 확실하고 빠르게 닫아야 하며, 열 때 초기 분리에서는 빠르게 분리하여 아크 시간을 최소화하고 접촉 부식을 줄여야 합니다.

• 유지보수 품질 개선: 연간 유지보수를 수행하며, 특히 도체 경로 접촉점을 중점적으로 점검해야 합니다. 이동 및 고정 접촉을 분해, 청소, 점검해야 하며, 그들이 완전해야 합니다. 심각한 타버림, 과도한 기계적 마모, 또는 상당한 변형이 있는 접촉은 교체해야 합니다. 모든 도체 부위에서 과열 징후를 확인하고, 과열로 인해 재결정, 변형, 또는 탄성 저하가 발생한 접촉을 교체해야 합니다. 접촉 스프링을 점검하고 조정해야 하며, 심각하게 부식되거나 탄성을 잃은 스프링은 교체해야 합니다.