특고압 직류배전급 차단기 성능 평가를 위한 단락시험용 Test-bed 시뮬레이션 연구

Abstract

전세계적으로 태양광, 풍력, 수소 발전등과 같은 신재생 에너지 발전원이 증가하여 이에 대응하기 위한 직류 시스템 개발이 요구되고 있다. 증가하는 전력 수요에 대응하기 위헤서는 직류 배전급 설비들이 개발되어야 하지만 Medium Voltage Direct Current(MVDC) 시스템의 경우 보호 협조 및 차단기 설계 기준에 관한 규격이 제정되어있지 않기 때문에 직류 배전급 계통에서의 보호 협조 시 사고 전류 차단을 위해 회로 차단기 개발에 관한 연구가 진행되어야 한다. 이러한 직류 배전급 차단기의 경우 성능 검증을 위해 큰 사고 전류를 동반하는 단락시험에 관한 시험이 필수로 진행되어야 하며, 이를 위해서는 직류 배전급 차단기 단락 회로 테스트베드 구성에 관한 연구가 필수적이다. 이에 따라 PSCAD를 통해 정격전압 42kV, 사고전류 9kA 정격의 전류 전환형 차단기를 설계하였으며, 이러한 직류 배전급 차단기 성능 평가를 위해 직류 전원 및 교류 전원으로 구성된 단락 시험 테스트베드를 구성하였다. 교류 주파수 가변 방식의 단락 시험 테스트베드의 경우 주파수를 가변하여 직류 전원 방식의 테스트베드와 시뮬레이션 결과를 비교 분석하는 연구를 진행하였다.