한전, 현대일렉트릭과 2023년 시범적용 예정
[이투뉴스] 한전이 전력계통 차단기 투입·개방 과정에 발생하는 써지와 돌입전류 최소화 기술개발에 착수했다. 전력연구원은 현대일렉트릭과 공동으로 송·변전 특수설비용 차단기 최적 개폐 제어 기술을 개발한다고 23일 밝혔다.
양사에 따르면 한전은 계통 신뢰성을 높이기 위해 병렬 선로를 가설하고 있는데, 이 과정에 고장전류도 늘어나 전류제한 리액터를 설치하고 있다. 여기에 유연한 계통운영을 목적으로 직류송전 증설을 계획하고 있다.
하지만 이런 특수설비는 고장파급 영향이 커 안정적인 운영을 위한 스트레스 저감기술을 요구하고 있다. 한전의 경우 2018년 분로리액터용 차단기 개폐 제어기술을 개발해 345kV 미금변전소에서 효과를 확인한 뒤 이를 확대하고 있다.
이번에 개발을 시작한 송·변전 특수설비용 차단기 최적 개폐제어 기술은 계통에서 발생하는 개폐 써지와 돌입전류를 최소화하기 위해 차단기 동작 특성과 부하 조건에 따라 차단기를 최적시점에 투입하거나 개방하는 기술이다.
개폐 명령을 수행하는 기계적으로 동작 성능이 우수한 차단기와 개폐 시점을 결정하는 제어기로 구성된다.
차단기는 휴전이나 전력공급을 위해 계통을 분리·연결하기 위해 개폐 동작을 수행하며, 동작 초기 차단기 양단의 에너지가 평형이 되기 전까지 아주 짧은 시간 과도현상이 발생한다.
과도현상은 전력 설비의 주된 스트레스 요인인 써지전압과 돌입전류 형태로 나타나므로, 차단기 양단 에너지 차이가 최소화되는 시점을 예측해 개폐할 경우 그 현상을 줄일 수 있다.
최적 개폐 제어 기술개발을 위해 적용대상 계통의 모델링과 해석, 다양한 조건에 대한 차단기 동작 특성 분석을 기반으로 제어 알고리즘을 개발 및 검증한 뒤 개폐 제어기에 탑재할 예정이다.
또 기계적 동작 편차를 최소화 한 차단기 구동부를 개발해 개폐 제어기 명령을 수행하도록 할 계획이다.
전력연구원 관계자는 "최적 개폐 제어 기술은 전류제한 리액터와 초고속직류송전 필터용 차단기 개폐 시 과전압 및 돌입전류에 의한 송변전설비 고장을 감소시킬 수 있다"면서 "미래 전력망 구성을 위한 신규 도입 특수설비의 안정적 운영에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
이 관계자는 “2023년 상반기 실계통 시범 적용으로 기술 신뢰성을 향상해 다른 변전소로의 확대를 추진할 계획이라고 덧붙였다.
이상복 기자 lsb@e2news.com