Relay Protector의 자체특성시험을 한 다음 대전-이리, 대구-상주, 대구-진영 간의 154KV 송전선과 이를 인접역행하는 통신선에 Relay Protector를 취부하고 이 구간의 154KV 송전선을 직접접지한 후에 실제로 인공고장을 이르켜 Relay Protector의 성능실험을 하였다.
지금까지의 송전 선로 전계 강도계산은 무한 경계치를 갖는 2차원 문제로 간략화하여 계산하지만 실제의 경우는 매우 복잡한 경계치를 갖는 3차원 문제이다. 예로 송전 선로 치하에 있는 동치물 및 물체에 유도되는 전자계의 경향을 해석하기 위해서는 3차원 물치 계산법이 요구된다. 따라서 이 분야의 연구자들은 3차원 수치 계산법과 측정 기법에 대한 연구, 개발을 계속해야 할 것으로 생각된다.
가공 송전선로의 경과지는 대부분 낮은 산악지로서 때때로 국지적인 기상현상에 노출되어 있다. 이러한 현상으로 매년 11월부터 익년3월 사이에 국지성 톨풍에 의한 갤로핑(Galloping)현상이 발생한다. 이 현상이 우리 전력소의 154kV 금포T/L(금오 S/S-포천S/S)에서 발생하였다. 갤로핑 현상은 바람으로 인하여 전력선이 횡진과 출렁임이 발생하는 것을 말하며, 전력선이 심한 진동을 일으켜 전력선 상간 또는 전력선과 가공지선간의 혼촉으로 고장전류가 생기고, 고장전류에 의한 보호계전기 동작으로 선로가 Trip되며, 이로 인하여 전력공급이 중단된다. 또한 전력선의 기계적인 진동에 의하여 전력선의 단선으로 영구고장을 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 경기북부지역의 산악지에 설치된 154kV 송전선로에서 산비탈면을 타고 오르는 상승 바람에 의한 갤로핑 사례를 국내 최초로 현장에서 촬영한 동영상 자료를 토대로 소개하고, 갤로핑 발생시 송전선로에 미친 영향 등 검토 결과를 알아본다. 그리고 전력선 상호간 혼촉이 발생한 지점의 아크 흔적을 설명하고, 갤로핑으로 인한 상간 혼촉방지를 목적으로 개발된 폴리머 상간 스페이서의 시공사례를 소개하며, 현재까지 상간 스페이서(interphase spacer)가 설치된 송전선로의 점검 결과를 소개하고자 한다.
송전선에서의 낙뢰재해에 관해서는 지금까지 시행하고 있는 각공지선 또는 아킹혼의 설치, 철탑 접지저항 저감을 위한 매설지선의 설치 그리고 일본 전력회사에서 시행하고 있는 알루미늄을 함유한 애자의 채용 등 여러 가지 대책을 시행한 결과 낙뢰로 인한 설비 피해사고는 현격하게 감소되었다.
송전선로에서 발생하는 고장은 낙뢰나 수목접지로 인한 순간 고장이 대다수를 차지한다. 따라서 송전선로 보호 기능에 있어서 재폐로 기능은 계통의 안정성 향상과 공급 신뢰도의 제고를 위해서 중요한 역할을 담당한다. 본 논문에서는 154kV 송전선로 보호에 널리 사용되고 있는 디지털 방향비교 보호방식(Directional Comparison Blocking Scheme)에서 보호 구간 내부에 고장이 진전되어 발생했을 때, 재폐로 기능의 동작 특성에 대한 성능 검증 방안에 대해서 기술한다.
전력산업은 친환경 신재생 에너지 자원의 증대, 국가간 에너지 교류 등 고성능 대용량 전력전자 응용분야 기기의 필요성이 지속적으로 확대되고 있다. 신규 AC 송전선로 건설이 민원 등의 사유로 건설에 장시간 소요되고, 건설단가의 지속적 증가 및 전력전자 설비의 가격하락(HVDC, FACTS 등 특수설비의 국산화 추진) 등으로 AC 송전선로 신규건설 보다는 송전선로 조류제어로 전력계통 유연성 향상이 필요하게 되었으며, 향후 융통전력의 한계, 전력수요 포화 및 Smart Grid 시대를 대비하여 기존 송전선로의 이용을 극대화하는 방향으로 계통계획의 방향 전환이 더욱 급속도로 진행될 전망이다. 본 논문에서는 최첨단 무효전력보상장치 소개와 계통안정화를 위한 전력계통 영향분석을 통해 직 병렬 FACTS의 필요성을 소개하고자 한다.
송전선의 뇌사고율은 뇌방전 현상, 송전선의 써지 전달 현상, 아킹혼 사이의 섬락 현상 등 다양한 현상이 관련된다. 송전선의 내뢰설계 목표는 이러한 자연현상 및 물리적인 현상이 편차를 포함하고 있다는 것을 인식하고, 가능한 한 정확도가 높은 뇌사고율을 예측을 수행하고 허용 가능한 뇌사고율을 산정하여 송전선로 설계시 반영하는 것이다. 이러한 예측 계산을 위해 한전에서는 EPRI에서 개발한 FLASH 프로그램을 기본으로 사용해 왔으며, 이 예측계산법의 타당성은 예측 사고율과 사고 실적과의 비교에 의해 검토되어야 한다. 한전에서는 과거 10년간의 뇌사고 실적과 FLASH 프로그램으로 계산한 예측 사고율이 차이가 많이 나타나고 있어, FLASH 프로그램의 예측 계산법의 타당성에 의문을 제기하고 있는 상황이다. 일본 전력회사들은 뇌사고율을 예측 계산하기 위하여 1988년에 전력중앙연구소에서 개발한 프로그램을 사용하여 왔으며, 최근에 사고 실적과의 비교 및 관련 연구를 수행하여 예측 계산 프로그램에 사용되는 파라메타를 수정 보완한 LORP2000-1을 완성하였다. 본 논문에서는 지리, 기후적으로 한국과 유사한 일본의 자연현상을 반영한 LORP 프로그램의 예측계산법이 한전 송전선로의 뇌사고율 예측 계산에 적용 가능성을 사고 실적과의 비교를 통해 검토하였다.
한국에는 전력 분배를 위하여 약 9백만 개의 전신주와 1.3백만 킬로미터의 송전선이 있다. 이러한 많은 전력 설비의 유지보수를 위해서는 많은 인력과 시간이 소요된다. 최근 인공지능을 사용한 여러 고장진단 기술들이 연구되어 오고 있기 때문에 본 논문에서는 송전선의 여러 요인으로 인한 늘어짐을 감지하기 위해 기존의 현장에서의 검증 방법이 아닌 카메라 시스템으로 촬영한 영상에서의 인공 지능 기술을 활용한 송전선 늘어짐 감지 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 (i) 객체 탐지 시스템을 이용한 송전탑 감지 (ii) 동영상 촬영 데이터의 화질 저하 문제를 해결하기 위한 히스토그램 평활화 기법 (iii) 송전선 전체를 파악하기 위한 파노라마 영상 스티칭(iv) 송전선 탐지 알고리즘 적용 후 파노라마 영상 스티칭 기술을 이용한 늘어짐 판단 과정으로 진행된다. 본 논문에서는 각각의 과정들에 대한 설명 및 실험 결과를 보인다.
다가오는 21세기는 삶의 질 향상과 산업의 선진국화 생활환경의 자동화 및 정보화로의 전이등으로 전력수요가 급격히 증가할 것이다. 장기 전력수요예측[1]에 의하면 1995년 29,878MW였던 최대부하가 2000년 43,500MW, 2005년 55,700MW, 2010년 65,600MW가 될 것으로 예측하고 있다. 이에 따라 커지는 전력유통을 원활하게 하기 위하여 한전에서는 기존 345kV 송전선로의 5배의 송전능력을 가진 765kV 송전선로를 건설하고 있다. 765kV 송전선로는 국내 최고의 전압으로서 최초로 건설될 뿐만 아니라 제 1단계로 건설에 착수한 물량도 340km를 일시에 시행하는 대규모이다. 이와같은 사업의 시작부터 지금까지 추진한 내용과 공사에 새롭게 적용하는 기술, 공법등에 대하여 기술하고자 한다.
최근 송전전압의 초고압화에 따른 도체의 코로나에 의한 가청소음 및 라디오, TV장해와선로부근의 전자계 영향, 경관영향등에 대하여 세심한 배려가 요구되고 있다. 본고에서는 송전선의 코로나 및 전자계 영향, 경관영향, 경과지선정에 관하여 각국의 연구실태 및 그 대책에 관하여 서술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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