선박의 저항접지 시스템에서 지락 고장에 따른 대지전압 중성점 전위 특성

Abstract

계통 접지(system grounding)는 어떤 이상전압 유입이나 지락 고장 등으로부터 전력 계통의 안정성을 확보할 목적으로 전원의 중성점에 적용하는 것이다. 선박에서 주로 적용되는 계통 접지는 비접지 시스템과 저항 접지 시스템이다. 440V 선박은 비접지 시스템을 적용하고, 3.3kV, 6.6kV, 11kV의 MV(medium voltage) 시스템을 사용하는 선박은 저항 접지 시스템 중에서 주로 고저항접지 방식을 적용한다. 지락 고장은 전기시스템에서 발생하는 모든 고장의 95%정도이고, 지락고장 발생시 전력 계통의 대지전압이 과도하게 증가하여 선내 절연 시스템에 악영향을 주게 된다. 본 논문에서는 선박에서 적용하는 저항접지 시스템에 대해 지락 고장 발생시 지락 정도에 따라 전력 계통의 대지전압 중성점의 변동 특성을 확인하고자 한다. 이를 위해 우선 접지 시스템의 종류에 따른 특성을 알아보고, 선박의 저항 접지 시스템의 대지전압 중성점에 대한 모델링을 유도한다. 최종적으로 다양한 변수환경에 따라서 대지전압, 선간전압, 중성점 전위 등이 어떻게 변동되는지 MATLAB을 이용한 시뮬레이션을 통해 지락고장 발생시 나타나는 선내 전압의 변화특성을 분석한다.