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한전 362kV GIS 공진현상 해결 위한 콘덴서리스형 차단기 개발하나 |
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경영관리본부 |
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2017-06-12 09:55:48 |
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3,524회 |
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한전이 362kV GIS에서 발생하는 공진현상을 해소할 수 있는 중장기 대책으로 콘덴서리스(Condenserless)형 차단기 개발을 제시했다. 극간콘덴서를 적용해 362kV 63kA 6300A GIS를 개발한 효성, LS산전, 현대일렉트릭 등 대기업 입장에선 콘덴서를 제거한 새로운 차단기를 만들어야 하는 부담을 안지만 한전은 공진현상 해결과 해외시장 수요에 대비하기 위해선 콘덴서리스형 차단기 개발이 필요하다는 입장이다.
한전은 지난 9일부터 10일까지 한전 서제주변환소에서 열린 시그레 한국위원회 산하 전력용 개폐장치연구회 제36차 기술발표회에서 ‘362kV 63kA 6300A GIS 공진현상 및 개선대책’을 발표했다. 발표내용에 따르면 차단기가 유압수평 1점절 형식인 362kV 63kA 6300A GIS는 효성(2013년), LS산전(2014년), 현대일렉트릭(2015년) 등이 개발해 신용인, 신가좌, 신군포, 서안성, 신영주 변전소에 설치했다.
그러나 5개 변전소 중 4곳에서 ▲76Bay CB개방, DS투입상태에서 초기 가압을 하거나 ▲72Bay DS투입상태에서 T/L가압 후 OLTC 조작 시에 주변압기가 활선상태로 전환되면서 공진현상이 발생했다. 한전 관계자는 “362kV GIS 용량증대를 위해 차단기 극간 콘덴서 값이 194pF에서 2300pF로 변경되면서 계통의 C값이 변동됐고, 차단기 개방, 단로기 투입상태에서 차단기 극간 콘덴서의 C값이 계통에 영향을 준 것으로 판단된다”면서 “이런 상황에서 주변압기 OLTC탭을 조정하면 탭 절체 시 순간적으로 변동되는 주변압기의 L값이 C값과 공진을 발생시키는 것으로 추정된다”고 설명했다.
한전은 이에 따라 공진현상 해결을 위해 단기적 해법으로 OLTC 탭 조정 시 공진현상이 발생하는 GIS는 인접한 단로기를 개방해 선로를 완전히 분리하고, 선로 상에 C값을 추가하는 방안을 추진할 계획이다.한전은 이와 관련, 변전소별 공진원인 분석과 대책방안 마련을 위한 외부 연구과제를 추진할 예정이라고 밝혔다.
또 차단기 극간 콘덴서를 제거하면 계통의 C값을 변경해 공진조건을 탈피할 수 있다고 판단하고, 장기적으로 제작사별로 SLF(근거리 선로고장) 차단성능을 만족하는 콘덴서리스형 차단기를 개발할 필요가 있다는 게 한전의 복안이다.
한전 관계자는 “계통상에 C값을 추가하면 또 하나의 고장요소가 늘어날 수 있고, 해외에서도 콘덴서리스 차단기에 대한 수요가 있는 만큼 개발할 필요가 있다”고 밝혔다.
이번 전력용 개폐장치연구회 기술발표회에서는 한전의 25.8kV 개폐장치 내아크 안전대책도 공개됐다.
한전은 2014년과 2016년 25.8kV GIS에서 발생한 고장사고 이후 지난해 대기업과 중소기업이 생산하는 SF6와 친환경가스 타입의 25.8kV GIS 전 제품군을 대상으로 내아크 시험을 실시했고, 10개 기업, 11개 제품의 불량을 확인했다.
이에 따라 규격개정을 통해 앞으로 25.8kV E-GIS에 대해서는 내아크 시험(15kA, 1초 조건)을 의무화했고, 불량이 발견된 GIS에 대해서는 임시 안전대책을 적용키로 했다.
한전이 마련한 대책은 ▲방압변은 제대로 동작했지만 탱크외함에 구멍이 뚫린 제품의 경우 안전(보호)커버를 설치하고, ▲방압변은 제대로 동작했지만 탱크외함이 파열된 제품에 대해서는 안전(보호)커버 설치, 볼트 체결력 보강 등을 시행하며 ▲방압변도 동작하지 않고 탱크외함이 파열된 제품은 방압변 교체, 탱크보강 등을 실시하는 것이다.
시그레 산하 전력용 개폐장치 연구회는 한전을 비롯한 산․학․연 전문가들이 모여 개폐장치의 각종 기술적․제도적 현안 등을 공유하고, 인적네트워크를 강화하기 위해 조직된 것으로, 매년 두 차례씩 기술발표회를 갖고 있다.
올해 발표회는 국내 HVDC의 허브인 한전 서제주변환소에서 열렸으며, ▲25.8kV GIS 내아크시험 해석기반 분석 ▲Rupture Disc Technology ▲170kV SF₆ Free GIS 및 운영기술 개발계획 ▲친환경 개폐장치용 170kV VI 개발 ▲FRCA for GIS Early Failure ▲장문CC 362kV GIS 고장원인 분석 ▲고속도 접지개폐기 투입시 Pre Arc시간 예측 ▲개폐장치용 절연물 대체 재료 연구 ▲개폐제어 차단기 현장적용 및 결과분석 ▲고압 차단부 냉가스 압력상승 계산 기법 등 다양한 기술내용이 발표돼 눈길을 끌었다.
이번에 새롭게 전력용 개폐장치 연구회장을 맡은 김태익 회장(한전 변전운영실장)은 “현업에서 문제가 되고 있는 여러 현안에 대한 해결방안과 아이디어를 얻을 수 있는 유익한 시간이 된 것 같다”면서 “앞으로 연구회가 더 좋은 안건과 아이디어를 도출하고, 필드에서 겪는 애로사항을 공유하면서 함께 해결책을 모색해 나가는 계기를 만들어 나가기를 바란다”고 말했다.
이봉희 전임 회장(한전 민원대책처장)도 “지난 200년 간의 전력산업 역사를 보면 수많은 과학자, 수학자, 발명가들의 노력이 체인처럼 이어진 것을 볼 수 있다. 당시에는 비록 작은 노력이어겠지만 그 성과가 연결돼 2차 산업혁명의 도화선이 됐다”면서 “개폐장치 연구회 역시 회원 간 소통과 노력을 통해서 앞으로 전력산업과 4차 산업혁명 발전에 기여하는 모임이 됐으면 좋겠다”고 말했다.
*자료원 : 윤정일 기자 yunji@electimes.com
http://www.electimes.com/article.php?aid=1497186736145326007
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