10kV 재개폐기와 분할기의 농촌 배전 네트워크 적용

1 현재 전력망 상태

농촌 전력망 개조가 지속적으로 심화되면서 농촌 전력망 장비의 건전성 수준이 계속해서 향상되고 있으며, 전력 공급 신뢰성은 기본적으로 사용자의 요구를 충족하고 있습니다. 그러나 현재의 전력망 상태에 관해서는 자금 제약으로 인해 고리형 네트워크가 구현되지 않았으며, 이중 전력 공급이 가능하지 않고, 선로는 단일 방사형 나무구조 형태의 전력 공급 방법을 채택하고 있습니다. 이는 많은 가지가 있는 나무와 유사한 구조로, 선로가 여러 가지를 가지고 있다는 의미입니다. 따라서 선로의 어느 한 점에서 고장이 발생하면 전체 선로가 완전히 중단되며, 고장 위치를 찾는 것이 어렵습니다. 이는 전력 공급뿐만 아니라 사고 처리를 위한 관리 부서의 인력과 물질 자원을 크게 낭비하게 됩니다. 따라서 10kV 선로에 재개폐기와 분할기를 설치하면 사고 발생을 효과적으로 통제할 수 있습니다.

2 재개폐기와 분할기의 특징

2.1 재개폐기

① 재개폐기는 자동 기능을 갖추고 있으며 외부 전력 없이 개폐 작업을 수행할 수 있습니다. 전자 제어 섹션은 재개폐기 내부의 부싱 CT를 통해 전력을 얻습니다. 5A 이상의 전력측 전류가 전자 제어 섹션의 정상 작동을 보장합니다. 볼륨이 작고 무게가 가볍기 때문에 전주에 쉽게 설치할 수 있습니다. 트립 전류 암페어-초 곡선 조정은 트립 저항 또는 암페어-초 곡선 보드를 교체하여 매우 간편하게 이루어집니다.

② 재개폐기는 선로 전류와 대지 전류를 자동으로 감지할 수 있습니다. 전류가 예설된 최소 트립 전류를 초과할 때, 특정 재개폐 간격을 가진 순차적인 개폐, 차단, 재개폐 동작을 수행하여 고장 전류를 차단합니다. 고장이 영구적일 경우 2, 3, 또는 4번의 예설된 트립 동작 후 재개폐기는 잠금 상태가 되어 고장 영역을 주 회로에서 격리합니다.

2.2 분할기

① 드롭아웃 분할기는 단상 고압 전기 장치입니다. 제품은 절연자, 접점, 도전 메커니즘 등으로 구성되어 2차 제어 회로와 1차 도전 시스템을 형성합니다. 제어 시스템은 전자석 연락 접점, 전자 제어기 구성 요소 등으로 구성됩니다. 트립 동작 시스템은 에너지 저장 영구 자석 메커니즘, 팔레트, 레버, 잠금 블록 등으로 구성됩니다.

② 분할기는 회로 전류 값을 감지하는 전류 변환기를 장착하고 있습니다. 선로 고장이 발생할 때, 전류가 정격 시작 전류 값 이상으로 증가하면 전자 제어기가 활성화되어 디지털 처리를 수행합니다. 고장 전류는 상위 재개폐기(또는 차단기)에 의해 차단됩니다. 전자 제어기는 상위 스위치가 고장 전류를 차단한 횟수를 기억하며, 예설된 카운팅 임계값(1, 2, 또는 3회)에 도달하면 상위 스위치가 고장 전류를 차단하고 선로가 전압을 잃고 전류가 300mA 미만일 때 분할기는 180ms 내에 자동으로 분할합니다. 이를 통해 고장 영역을 최소 범위로 제한하거나 고장 구간을 격리하여 재개폐기(또는 차단기)가 성공적으로 작동할 수 있게 합니다.

③ 분할기는 영구 자석 메커니즘을 사용하여 개방 동작을 완료합니다. 분할기의 전류가 설정 값 이상으로 증가할 때, 변전소의 차단기(또는 재개폐기)가 고장 전류를 차단합니다. 선로가 전압을 잃으면 분할기 관내의 전자 제어 보드가 명령을 보내 영구 자석 메커니즘 트립 유닛이 분할기를 열도록 합니다. 각 분할 후 트립 유닛은 어떠한 구성 요소도 교체할 필요가 없습니다. 분할기가 떨어진 후에는 스토퍼를 통해 수동 에너지 저장을 통해 작업 상태로 복구할 수 있습니다.

3 재개폐기와 분할기의 조합 사용

재개폐기와 분할기의 기능과 특성을 바탕으로, 10kV 배전망에 함께 설치하여 사용하면 중요한 역할을 할 것입니다. 이들은 선로의 고장 범위를 결정하고, 고장 구간을 건전한 구간과 격리하여 비고장 선로 구간의 정상적인 운영을 보장합니다. 구체적인 적용은 아래 그림을 참조하십시오:

재개폐기는 주 선로 출구 또는 변전소에 설치되며, F1, F2, F3, F4, F5, F6라는 6개 그룹의 드롭아웃 자동 분할기가 지선에 선택되어 L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7로 분할됩니다. 분할기의 정격 시작 전류 값은 재개폐기의 시작 전류 값과 일치합니다.

3.1 L5 구간에서 E1 고장이 발생할 경우

재개폐기와 F1, F3, F4 분할기가 고장 전류를 경험합니다. 재개폐기는 자동으로 트립하여 선로가 전압을 잃게 됩니다. F4는 1회 작동의 예설된 카운트 임계값에 도달하여 자동으로 트립/떨어져 고장 구간 L5를 격리합니다. 재개폐기가 자동으로 재개폐되면 L1, L2, L3, L4, L6, L7 구간의 전력 공급이 복구됩니다.

3.2 L6 구간에서 E2 고장이 발생할 경우

재개폐기와 F1, F5 분할기가 고장 전류를 경험합니다. 재개폐기는 자동으로 트립합니다. 일시적인 고장인 경우 재개폐기는 성공적으로 재개폐하여 전력 공급을 복구합니다. F1과 F5는 예설된 카운트 임계값에 도달하지 않아 닫힌 상태를 유지합니다. 영구적인 고장인 경우 재개폐기는 재개폐에 실패하고 다시 트립하여 선로가 전압을 잃게 됩니다. F5는 2회 작동의 예설된 카운트 임계값에 도달하여 자동으로 트립/떨어져 고장 구간 L6를 격리하며, F1은 카운트 임계값에 도달하지 않아 닫힌 상태를 유지합니다. 재개폐 후 재개폐기는 L1, L2, L3, L4, L5 구간의 전력 공급을 복구합니다.

3.3 L2 구간에서 E3 고장이 발생할 경우

재폐합기와 분할기 F1이 고장 전류를 경험합니다. 재폐합기는 자동으로 트립합니다. 일시적인 고장인 경우, 재폐합기는 성공적으로 재폐합하여 전력 공급을 복구합니다. F1은 설정된 횟수 임계치에 도달하지 않았으므로 닫힌 상태로 유지됩니다. 영구적인 고장인 경우, 재폐합기는 재폐합에 실패하고 트립하며, 다시 재폐합을 시도하지만 실패하고 다시 트립합니다. 라인은 전압을 잃고, F1은 3회 동작의 설정된 횟수 임계치에 도달하여 자동으로 트립/탈락하여 고장 구간 L2를 격리합니다. 재폐합 후, 재폐합기는 단지 구간 L1에 대한 전력 공급만 복구합니다.

재폐합기와 분할기의 조화된 사용의 4가지 이점

위의 논의에서 재폐합기와 분할기의 조화된 사용이 전력 그리드 운영에서 중요한 역할을 하는 것이 분명합니다. 이러한 장비들은 고장 있는 선로 구간을 신속하게 격리하면서 건전한 구간의 정상적인 운용을 보장하며, 또한 고장 검색 범위를 줄여 운영 부서가 가능한 한 짧은 시간 내에 고장 지점을 찾을 수 있게 합니다. 사용자에게는 이러한 장비들이 설비 이용률을 높이고 생산 및 일상생활을 신뢰성 있게 보장합니다.

위 예에서 보듯이, 그리드가 직접 고장 있는 선로 구간을 차단하면, 유지보수 인원은 하나의 선로 구간만 확인하면 되어 고장 검색 범위가 크게 줄어듭니다. 유지보수 직원은 고장 지점을 신속하게 찾아 고장난 선로에 전력을 즉시 복구할 수 있습니다. 현재, 한 지점에서 고장이 발생하면 유지보수 직원은 다섯 개의 다른 구간을 확인해야 합니다. 이 1:5의 관계는 어느 접근 방식이 전력 공급 기업에게 더 유익한지를 명확히 보여줍니다. 어떤 그리드 구조가 전력 공급량을 늘리면서 동시에 전력 공급 신뢰성을 향상시키는가? 따라서 재폐합기와 분할기의 적용은 전력 그리드에서 막대한 역할을 할 것입니다.