KR20100036669A - Method for ground resistance measurement of transmission tower equipped with overhead groundwires - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가공 지선이 연결된 송전 선로에서 송전 철탑 접지 저항을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring a transmission tower grounding resistance in a transmission line to which overhead overhead lines are connected.
현대 사회는 산업화, 정보화, 도시화를 통하여 밀집된 지역에서 많은 에너지를 소비하는 특징을 가진다. 특히 전력 에너지는 사용이 편리하고 수송이 간단하여 가장 많이 사용되고 있다. 그러므로 전력 에너지의 안정적인 공급은 산업 전반에 걸쳐 중요한 요인으로 대두 되고 있다. Modern society is characterized by consuming a lot of energy in dense areas through industrialization, informatization and urbanization. In particular, power energy is most used because it is convenient to use and simple to transport. Therefore, stable supply of power energy is becoming an important factor throughout the industry.
전력 에너지의 안정적인 공급을 위해서는 발전소에서 생산된 전력 에너지가 일반 수용가까지 송전 선로를 통하여 안정적으로 전송되어야 한다. 접지(Ground)는 이러한 송전 선로를 낙뢰와 같은 자연 재해로부터 전력 설비를 보호하고 전력 사업 측면에서 기준 전위를 제공하는 역할을 한다.In order to provide a stable supply of power energy, the power energy produced at the power plant must be transmitted stably through the transmission line to the general consumer. Ground serves to protect these power lines from natural disasters such as lightning strikes and to provide a reference potential in terms of power business.
종래 접지 저항 측정 방법으로는 전위 강하법(Fall Of Potential Method)이 널리 사용되고 있다. 전위 강하법은 전위 강하 시험(Fall Of Potential Test)과 전위 강하 시험으로부터 측정된 전위 강하 곡선을 해석하는 “61.8%의 법칙”으로 구성된다.As a conventional method of measuring ground resistance, the fall-of-potential method is widely used. The potential drop method consists of a “61.8% law” that interprets the potential drop curves measured from the drop of potential test and the drop test.
도 1은 종래 전위 강하법의 측정 회로를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 전위 강하 시험은 측정 대상인 접지 전극(E)과 접지 전극(E)로부터 일정 거리 떨어진 곳에 시공된 임시 전극(C)을 이용한다. 접지 전극(E)과 임시 전극(C) 사이에 시험 전류(Ig)를 흘려 보낸다. 그리고 접지 전극(E)과 임시 전극(C) 사이의 임의 지점에 임의 전극(P)을 시공하여 접지 전극(E)과 임의 전극(P) 사이의 전압차(VE-VP)를 측정한 후 이를 시험 전류(Ig)로 나누어 겉보기 저항 (Ra = (VE-VP)/I)을 측정한다. 임의 전극(P)을 접지 전극(E)과 임시 전극(C) 사이에서 이동시키면서 상기의 측정을 여러 번 수행한다. 이를 통하여 접지 전극(E)으로부터 거리 x에 따른 겉보기 저항 곡선을 얻을 수 있는데, 이 측정 곡선을 전위 강하 곡선이라고 한다.1 is a diagram showing a measurement circuit of the conventional potential drop method. Referring to FIG. 1, the potential drop test uses a ground electrode E as a measurement target and a temporary electrode C constructed at a distance from the ground electrode E. FIG. A test current Ig flows between the ground electrode E and the temporary electrode C. And the arbitrary electrode (P) is installed at an arbitrary point between the ground electrode (E) and the temporary electrode (C) to measure the voltage difference (V E -V P ) between the ground electrode (E) and the arbitrary electrode (P). This is then divided by the test current (Ig) to measure the apparent resistance (Ra = (V E -V P ) / I). The above measurement is performed several times while the arbitrary electrode P is moved between the ground electrode E and the temporary electrode C. FIG. Through this, an apparent resistance curve according to the distance x from the ground electrode E can be obtained. This measurement curve is called a potential drop curve.
전위 강하 곡선을 측정한 후 접지 전극(E)과 임시 전극(C) 사이의 61.8% 지점의 겉보기 저항을 접지 전극(E)의 접지 저항으로 보는데 이를 “61.8%의 법칙”이라 한다. “61.8%의 법칙”은 접지 전극(E)과 임시 전극(C) 사이의 거리를 충분히 멀게 하여 전위 강하 곡선의 평평한 구간의 겉보기 저항을 접지 저항으로 산정하는데, 접지 전극(E)이 크거나 현장 여건상 측정선을 길게 펼치기 어려운 경우가 많을 때에 주로 사용된다.After measuring the potential drop curve, the apparent resistance at the point of 61.8% between the ground electrode (E) and the temporary electrode (C) is regarded as the ground resistance of the ground electrode (E). This is called the “61.8% law”. The “61.8% law” allows the distance between the ground electrode (E) and the temporary electrode (C) to be far enough to calculate the apparent resistance of the flat section of the potential drop curve as the ground resistance. It is mainly used when it is difficult to spread the measuring line for a long time.
“61.8%의 법칙”은 아래 수학식1 내지 수학식6을 통하여 증명될 수 있다. 먼저, 접지 전극(E)의 전압 VE와 접지 전극(E)로부터 x만큼 떨어진 곳의 전압 V(x)는 각각 아래 수학식 1과 수학식 2로 표현될 수 있다. The “law of 61.8%” can be proved through Equations 1 to 6 below. First, the voltage V E of the ground electrode E and the voltage V (x) at a distance of x from the ground electrode E may be expressed by
여기서, ρ[Ωm]는 대지 저항율을 나타내고, a[m]는 반구 전극의 반경을 나타내고, I[A]는 시험 전류를 나타내고, D[m]는 접지 전극(E)과 임시 전극(C) 간 거리를 나타낸다. 다음으로 x 점의 겉보기 저항은 아래 수학식 3으로 표현될 수 있다. Where ρ [Ωm] represents the earth resistivity, a [m] represents the radius of the hemisphere electrode, I [A] represents the test current, and D [m] represents the ground electrode E and the temporary electrode C Indicates the distance between. Next, the apparent resistance of the x point may be expressed by Equation 3 below.
수학식 3의 겉보기 저항이 접지 전극(E)의 접지 저항 참값과 같아지는 x를 아래 수학식 4(x를 kD로 치환)를 통해 구하여 보면 아래 수학식 5 및 수학식 6을 얻을 수 있다.When x, the apparent resistance of Equation 3 is equal to the true value of the ground resistance of the ground electrode E, is obtained by Equation 4 below (substituting x by kD).
수학식 6은 접지 전극(E)과 임의 전극(C) 사이의 거리 D의 0.618 지점 (61.8%)에서의 겉보기 저항 R(x=0.618D)은 접지 전극(E)의 접지 저항 참값 RTRUE와 같음을 나타내고 있다.Equation 6 shows that the apparent resistance R (x = 0.618D) at the 0.618 point (61.8%) of the distance D between the ground electrode E and the arbitrary electrode C is equal to the true ground resistance R TRUE of the ground electrode E. It shows equality.
이상에서 상술한 전위 강하법은 접지 전극(E)가 단독으로 있는 경우에만 사용할 수 있다. 예를 들면, 종래 전위 강하법은 도 2에 도시된 바와 같이, 가선(架線)이 끝난 송전 선로의 경우 가공 지선을 송전 철탑으로부터 분리한 이후에야 사용할 수 있는 방법이다.The above-described potential drop method can be used only when the ground electrode E is alone. For example, the conventional potential drop method is a method that can be used only after the overhead line is separated from the transmission tower in the case of the transmission line after finishing the wire.
따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 가공 지선이 분리되지 않은 상태에서 송전 철탑의 접지 저항을 구하는 경우에는 “61.8%의 법칙”은 더 이상 사용할 수 없게 된다. 복수 개의 철탑들이 가공 지선을 통하여 병렬로 연결되어 있어 전위 강하법 을 위한 시험 전류(Itest) 중 일부 전류(Iground)가 철탑 접지를 통해 빠져나가고 누설 전류(Igw)는 가공 지선을 통하여 인근 철탑으로 흘러가기 때문이다.Therefore, as shown in FIG. 3, when the ground resistance of the transmission tower is obtained in the state where the processing branch line is not separated, the “law of 61.8%” can no longer be used. Plural towers are connected in parallel through the overhead line, so that some of the current (I ground ) of the I test for the potential drop method passes through the pylon ground and the leakage current (I gw ) This is because it flows into the pylon.
본 발명은 상기와 같은 요구에 따라 안출된 것으로서, 가공 지선이 연결된 송전 선로에서 송전 철탑의 접지 저항을 측정하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다,.The present invention has been made in accordance with the requirements as described above, an object of the present invention to provide a method for measuring the ground resistance of the transmission tower in the transmission line is connected to the overhead line.
본 발명의 가공 지선이 연결된 송전 선로에서 송전 철탑 접지 저항 측정 방법은, 송전 철탑의 탑각에 시험 전류를 인가한 후 접지 전류를 측정하여 시험 전류에 대한 접지 전류의 비인 접지 분류 계수를 산출하는 접지 분류 계수 산출 단계; 상기 접지 분류 계수, 측정점의 대지 전압 및 접지 전극의 전압을 이용하여 겉보기 저항 계산값을 산출하고 겉보기 저항 계산값에 해당하는 계산 곡선을 얻는 겉보기 저항 계산 단계; 상기 접지 전극과 전류 측정용 전극 사이에서 전압 측정용 전극을 이동시키면서 겉보기 저항을 측정하고 측정된 겉보기 저항 측정값에 해당하는 측정 곡선을 얻는 겉보기 저항 측정 단계; 및 상기 계산 곡선과 측정 곡선이 일치하는 대지 저항율과 반구 전극의 반경을 구하는 최적화 단계;를 포함한다.In the transmission line connection resistance measurement method in the transmission line connected to the overhead line of the present invention, ground classification for calculating the ground classification coefficient which is the ratio of the ground current to the test current after applying the test current to the tower angle of the transmission tower Counting step; An apparent resistance calculation step of calculating an apparent resistance calculation value using the ground classification coefficient, the ground voltage of the measurement point, and the voltage of the ground electrode, and obtaining a calculation curve corresponding to the apparent resistance calculation value; An apparent resistance measurement step of measuring an apparent resistance while moving the voltage measuring electrode between the ground electrode and the current measuring electrode to obtain a measurement curve corresponding to the measured apparent resistance measurement value; And an optimization step of obtaining a ground resistivity and a radius of the hemispherical electrode in which the calculation curve and the measurement curve coincide.
여기서, 상기 접지 전류는, 상기 송전 철탑의 네개 탑각 각각에 체결된 변류기를 이용하여 각 탑각 접지로 빠져가는 전류의 합인 것이 바람직하다.Here, the ground current is preferably the sum of the currents drawn to each tower angle ground by using a current transformer coupled to each of the four tower angles of the transmission tower.
또한, 상기 겉보기 저항 계산 단계는,In addition, the apparent resistance calculating step,
의 수학식을 이용하여 상기 겉보기 저항 계산값을 산출하는 단계를 포함하며, 상기 ρ는 대지 저항율을 나타내며, a는 반구 전극의 반경을 나타내며, K는 접지 분류 계수를 나타내며, I는 시험 전류를 나타내며, x는 접지 전극으로부터 전압 측정용 전극까지의 거리를 나타내며, D는 접지 전극과 전류 측정용 전극 간의 거리를 나타낸다.Calculating the apparent resistance using a mathematical formula, wherein ρ represents a ground resistivity, a represents a radius of a hemisphere electrode, K represents a ground classification coefficient, and I represents a test current. x represents the distance from the ground electrode to the electrode for voltage measurement, and D represents the distance between the ground electrode and the current measurement electrode.
또한, 상기 겉보기 저항 측정 단계는, 접지저항 측정장비를 이용하여 상기 송전 철탑의 네개의 탑각에 시험 전류를 인가하고, 스위치 제어를 통하여 순차적으로 송전 철탑과 전압 측정용 전극들 간의 전압 차를 자동으로 측정하여 겉보기 저항 측정값들을 얻을 수 있다.In addition, the apparent resistance measuring step, by applying a test current to the four tower angles of the transmission tower using the ground resistance measurement equipment, and automatically through the switch control the voltage difference between the transmission tower and the voltage measurement electrodes By measuring the apparent resistance measurements can be obtained.
또한, 상기 최적화 단계는,In addition, the optimization step,
의 수학식이 최소값을 가지는 상기 대지 저항율 및 반구 전극의 반경을 구하는 단계를 포함하며, n은 측정 횟수를 나타내며, xi는 i번째 측정시 접지 전극과 전 압 측정용 전극 간 거리를 나타내며, ρ는 대지 저항율을 나타내며, a는 반구 전극의 반경을 나타내며, D는 접지 전극과 전류 측정용 전극 간 거리를 나타내며, R은 겉보기 저항 계산값을 나타내며, Rm은 겉보기 저항 측정값을 나타낸다.The equation of Equation includes the step of obtaining the radius of the earth resistivity and the hemisphere electrode having a minimum value, n represents the number of measurements, x i represents the distance between the ground electrode and the voltage measurement electrode in the i-th measurement, ρ is It represents the earth resistivity, a represents the radius of the hemisphere electrode, D represents the distance between the ground electrode and the current measuring electrode, R represents the apparent resistance calculated value, and R m represents the apparent resistance measured value.
본 발명의 가공 지선이 연결된 송전 선로에서 송전 철탑 접지 저항 측정 방법은 가공지선이 연결된 상태에서 수행한 전위 강하 곡선 측정 결과와 접지 분류 계수 측정값을 분석하여, 가공지선이 송전 철탑으로부터 분리됐을 때의 전위 강하 곡선을 정확하게 예측할 수 있다. 그러므로, 가공 지선 분리없이도 철탑 단독의 접지 저항을 추정할 수 있다.In the transmission line connected to the overhead line of the present invention, the transmission tower grounding resistance measurement method analyzes the potential drop curve measurement result and the ground classification coefficient measurement performed while the overhead line is connected, and when the overhead line is separated from the transmission tower, The potential drop curve can be accurately predicted. Therefore, it is possible to estimate the ground resistance of the steel tower alone without separating the overhead branch lines.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 가공 지선이 연결된 송전 철탑의 접지 저항 측정 방법을 설명하기 위한 시험 회로를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a test circuit for explaining a method of measuring ground resistance of a transmission pylon connected to a processing branch according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 시험 회로는, 송전 철탑과 전류 측정용 전극(C)사이에 일정한 간격으로 시공된 전압 측정용 전극(P)들 및 접지 전극(E)와 접 지저항 측정장비가 리드선으로 연결된다. 송전 철탑의 네개의 탑각과 전류 측정용 전극(C)은 리드선으로 접지저항 측정장비에 연결된다. 송전 철탑의 네개의 탑각에는 변류기(Current Transformer)가 체결된다. 변류기는 탑각 접지로 빠져나가는 접지 전류(Iground)를 측정하는 로고스키 코일형 전류 센서일 수 있다. 접지 전류(Iground)는 네개의 탑각 각각을 통해 누설되는 I1, I2, I3, I4를 포함한다.Referring to Figure 4, the test circuit of this embodiment, the voltage measuring electrode (P) and ground electrode (E) and ground resistance measuring equipment constructed at regular intervals between the transmission tower and the current measuring electrode (C) Is connected by a lead wire. The four tower angles of the transmission tower and the current measuring electrode (C) are connected to ground resistance measuring equipment by lead wires. Current transformers are fastened to the four tower angles of the transmission tower. The current transformer may be a Rogowski coil-type current sensor that measures the ground current (I ground ) going to the top angle ground. Ground current (I ground ) includes I 1 , I 2 , I 3 , and I 4 leaking through each of the four tower angles.
접지저항 측정장비는 리드선을 통하여 송전 철탑의 네개의 탑각에 시험 전류(Itest)를 인가하고, 스위치 제어를 통하여 순차적으로 송전 철탑과 전압 측정용 전극(P)들 간의 전압 차를 자동으로 측정하여 전위 강하 측정 곡선을 그릴 수 있는 데이터를 취득할 수 있다.The ground resistance measuring device applies test currents (I test ) to the four tower angles of the transmission tower through the lead wires, and automatically measures the voltage difference between the transmission tower and the voltage measurement electrodes (P) sequentially through the switch control. Data to draw the potential drop measurement curve can be obtained.
본 발명의 일실시 예에 따른 가공 지선이 연결된 송전 철탑의 접지 저항 측정 방법은 접지 분류 계수 산출 단계, 겉보기 저항 계산 단계, 겉보기 저항 측정 단계 및 최적화 단계를 포함한다.Ground resistance measurement method of the transmission pylon connected to the processing branch line according to an embodiment of the present invention includes a ground classification coefficient calculation step, the apparent resistance calculation step, the apparent resistance measurement step and the optimization step.
상기 접지 분류 계수 산출 단계는 접지저항 측정장비는 측정 대상 송전 철탑의 네개의 탑각에 시험 전류(Itest)를 인가한 후, 송전 철탑의 탑각 각각에 체결된 변류기(Current Transformer)를 이용하여 각 탑각 접지로 빠져나가는 전류(I1, I2, I3, I4)를 측정한다. 송전 철탑의 접지 전류(Iground)는 I1 + I2 + I3 + I4 이다.In the step of calculating the ground classification coefficient, the ground resistance measuring device applies test currents (I test ) to the four tower angles of the transmission pylon to be measured, and then uses each current transformer (Current Transformer) fastened to each tower tower of the transmission pylon. Measure the current going to ground (I 1 , I 2 , I 3 , I 4 ). The ground current (I ground ) of the transmission tower is I 1 + I 2 + I 3 + I 4 .
접지 분류 계수(K)는 시험 전류(Itest)에 대해 탑각 접지로 빠져나가는 접지 전류(Iground)의 비율이다. 따라서, 접지 분류 계수(K) 아래 수학식 7로 나타낼수 있다.The ground classification factor (K) is the ratio of the ground current (I ground ) to the top angle ground to the test current (I test ). Therefore, the ground classification coefficient K may be represented by Equation 7 below.
상기 겉보기 저항 계산 단계는 접지 분류 계수(K)와 x 점의 대지 전압과 접지 전극(E)의 전압을 이용하여 겉보기 저항 R을 계산하는 단계이다. 구체적으로 x 점의 대지 전압(VX)와 접지 전극(E)의 전압(VE)는 아래 수학식 8과 수학식 9로 각각 표현될 수 있다.The apparent resistance calculating step is to calculate the apparent resistance R using the ground classification coefficient K, the ground voltage at the x point, and the voltage of the ground electrode E. FIG. Specifically, the ground voltage V X of the x point and the voltage V E of the ground electrode E may be represented by Equations 8 and 9, respectively.
여기서, ρ[Ωm]는 대지 저항율를 나타내며, a[m]는 반구 전극의 반경을 나타내며, K는 접지 분류 계수(= 접지 전류/ 시험 전류)를 나타낸다. I[A]는 총 주입된 시험 전류(Itest)를 나타내며, x[m]는 접지 전극(E)로부터 전압 측정용 전극(P) 까지의 거리를 나타내며, D[m]는 접지 전극(E)와 전류 측정용 전극(C)간의 거리를 나타낸다.Where [[p] m denotes the earth resistivity, a [m] denotes the radius of the hemisphere electrode, and K denotes the ground classification coefficient (= ground current / test current). I [A] represents the total injected test current I test , x [m] represents the distance from the ground electrode E to the voltage measuring electrode P, and D [m] represents the ground electrode E ) And the current measuring electrode C are shown.
수학식 8과 수학식 9를 이용하면, 접지 전극(E)의 전압(VE)과 x 점의 대지 전압(VX)의 차인 ΔV는 아래 수학식 10으로 표현될 수 있다.Using Equations 8 and 9, ΔV, which is a difference between the voltage V E of the ground electrode E and the ground voltage V X at the x point, may be expressed by
그러므로, 거리 x에서 겉보기 저항 RX는 수학식 11로 표현될 수 있다.Therefore, the apparent resistance R X at the distance x can be expressed by Equation (11).
수학식 11에서 접지 분류 계수는 접지 분류 계수 산출 단계에서 시험전류와 접지 전류 측정으로 통하여 산출되는 값이고, 측정거리 D와 측정 위치 x도 알고 있는 값이므로, 수학식 11을 이용하여 겉보기 저항 계산값에 해당하는 곡선을 얻을 수 있다.In Equation 11, the ground classification coefficient is a value calculated by measuring the test current and the ground current in the step of calculating the ground classification coefficient, and since the measurement distance D and the measurement position x are also known values, the apparent resistance calculation value is calculated using Equation 11. The curve corresponding to this can be obtained.
상기 겉보기 저항 측정 단계는 접지 전극(E)와 전류 측정용 전극(C)간 측정선 상에서 전압 측정용 전극(P)를 이동시키면서 겉보기 저항들을 측정한다. 구체 적으로 접지저항 측정장비를 이용하여 송전 철탑의 네개의 탑각에 시험 전류(Itest)를 인가하고, 스위치 제어를 통하여 순차적으로 송전 철탑과 전압 측정용 전극(P)들 간의 전압 차를 자동으로 측정하여 겉보기 저항 측정값들을 얻는다. 본 단계에서 측정된 겉보기 저항 측정값들에 해당하는 곡선을 얻을 수 있다.The apparent resistance measuring step measures the apparent resistance while moving the voltage measuring electrode P on the measurement line between the ground electrode E and the current measuring electrode C. Specifically, the test resistance (I test ) is applied to the four tower angles of the transmission tower using the ground resistance measuring equipment, and the voltage difference between the transmission tower and the voltage measurement electrodes (P) is automatically adjusted sequentially through the switch control. Measure to obtain apparent resistance measurements. A curve corresponding to the apparent resistance measurements measured in this step can be obtained.
상기 최적화 단계는 겉보기 저항 계산값에 해당하는 곡선과 겉보기 저항 측정값에 해당하는 곡선이 가장 잘 일치하는 해를 찾는 단계이다. 이를 수학식으로 나타내면 아래 수학식 12와 같다.The optimization step is to find a solution that best matches the curve corresponding to the apparent resistance calculated value and the curve corresponding to the apparent resistance measured value. This is represented by Equation 12 below.
상기 수학식 12에서 n은 총 측정 횟수를 나타내며, xi[m]는 i번째 측정시 접지 전극(E)과 전압 측정용 전극(P) 간 거리를 나타내며, ρ[Ωm]는 대지 저항율을 나타내며, a[m]는 반구 전극의 반경을 나타내며, D[m]는 접지 전극(E)과 전류 측정용 전극(C) 간 거리를 나타내며, R(x)[Ω])는 x점의 겉보기 저항을 나타낸다. In Equation 12, n represents the total number of measurements, x i [m] represents the distance between the ground electrode E and the voltage measuring electrode P during the i-th measurement, ρ [Ωm] represents the earth resistivity , a [m] represents the radius of the hemisphere electrode, D [m] represents the distance between the ground electrode (E) and the current measuring electrode (C), R (x) [Ω]) is the apparent resistance of the x point Indicates.
이 최적화 문제의 해(ρ, a)를 이용하면 상기 수학식 4에 의해 계산되는 송전 철탑 단독의 접지 저항값을 계산할 수 있다.Using the solution (ρ, a) of this optimization problem, it is possible to calculate the ground resistance value of the transmission tower alone calculated by Equation (4).
도 5 내지 도 8은 본 출원인이 수행한 리비아 전력청(GECOL, General Electricity Company of Lybia)의 가압되어 있는 200 kV 송전 철탑에서 가공 지선 을 송전 철탑으로부터 분리하기 전과 분리 후의 전위 강하법 측정 실험 결과로서 본 발명의 유용성을 검증한 것이다. 5 to 8 show the results of the potential drop measurement test before and after separation of the processing branch from the transmission tower in the pressurized 200 kV transmission tower of the Applicant's General Electricity Company of Lybia (GECOL). The usefulness of the invention is verified.
도 5은 가공 지선 연결시 전위 강하법 실측치와 계산치를 비교한 그래프이다. 도 5에서, o가 표시된 곡선은 200 kV 송전 철탑에서 가공 지선을 분리하기 전에 측정한 전위 강하 곡선이다. 실선으로 표시된 곡선은 실측된 접지 분류 계수(K=0.82)를 적용하여 수학식 12의 최적화 문제의 해로써 얻어진 대지 저항율(ρ)과 철탑 접지를 반구 전극으로 등가화했을 때의 등가 반경(a)을 수학식 11을 이용하여 계산한 곡선이다. 점선으로 표시된 곡선은 수렴 전의 값(ρ0, a0)으로 계산한 곡선이다. 실선으로 표시된 곡선은 수렴 후의 값(ρc, ac)으로 계산한 곡선으로서 측정치 곡선(o 표시)과 잘 일치함을 확인할 수 있다. 5 is a graph comparing the electric potential drop method measured value and the calculated value when connecting the overhead branch line. In FIG. 5, the curve marked o is the potential drop curve measured before separating the overhead line in the 200 kV transmission tower. The curve indicated by the solid line shows the earth resistivity (ρ) obtained by the solution of the optimization problem in Equation 12 by applying the measured ground classification coefficient (K = 0.82) and the equivalent radius when the pylon ground is equivalent to the hemispherical electrode. Is a curve calculated using Equation (11). The curve indicated by the dotted line is a curve calculated from the values before convergence (ρ 0 , a 0 ). The curve indicated by the solid line is a curve calculated from the values after convergence (ρ c , a c ) and can be confirmed that the curve is in good agreement with the measurement curve (o).
도 6은 단독 철탑인 경우 전위 강하법 실측치와 계산치를 비교한 그래프이다. 구체적으로 도 6은 수렴된 해(ρc, ac)를 가지고 가공 지선이 철탑으로부터 분리된 경우(K = 1.0)를 가정하여 계산한 전위 강하 곡선(실선 표시)과 실제로 가공 지선을 철탑으로부터 분리한 이후에 측정된 전위 강하 곡선(o 표시)을 비교한 결과이다. 역시 두 곡선이 잘 일치함을 확인할 수 있다. 이때 송전 철탑 단독의 접지 저항은 약 22 Ω 이었다.6 is a graph comparing the electric potential drop method measured value and the calculated value in the case of a single steel tower. Specifically, FIG. 6 shows a potential drop curve (solid line display) calculated on the assumption that the processing ground line is separated from the steel tower with the converged solution (ρ c , a c ) and the working ground line is actually separated from the steel tower. The result is a comparison of the potential drop curves (o). Again, the two curves agree well. At this time, the ground resistance of the transmission tower alone was about 22 Ω.
도 7과 도 8은 접지 분류 계수가 작았던(K=0.1) 또다른 송전 철탑에서의 전위강하 곡선 실측치와 계산치를 비교한 결과이다. 도 7은 가공 지선 연결시 전위 강하법 실측치와 계산치를 비교한 그래프로서, 도 7를 참조하면 가공 지선을 철탑 으로부터 분리하기 전에 측정된 전위 강하 곡선(o 표시)과 실측된 접지 분류 계수(K=0.1)와 수학식 12의 최적화 문제의 해(ρc, ac) 및 수학식 11을 이용하여 계산된 전위 강하 곡선(실선 표시)를 비교한 결과이다. 7 and 8 show the result of comparing the potential drop curve measured value and the calculated value in another transmission pylon having a small ground classification coefficient (K = 0.1). FIG. 7 is a graph comparing the electric potential drop method measured value and the calculated value when connecting the overhead branch line, and referring to FIG. 7, the potential drop curve (indicated by o) and the measured ground classification coefficient (K =) measured before separating the overhead branch line from the steel tower. 0.1) and the result of the comparison to (ρ c, a c) and the potential drop curve calculated by using the equation (11) (solid line) on the optimization problem of equation (12).
도 8은 단독 철탑인 경우 전위 강하법 실측치와 계산치를 비교한 그래프로서, 수렴된 해(ρc, ac)로 철탑 단독일 때 전위 강하 예측 곡선과 실제 가공 지선을 분리한 이후에 동일 철탑에서 측정한 전위 강하 곡선 측정치(o 표시)를 비교한 결과이다. 이 때 송전 철탑 단독의 접지 저항은 약 7 Ω 이었다.FIG. 8 is a graph comparing the electric potential drop method measurement value and the calculated value in the case of a single steel tower, and in the same steel tower after separating the potential drop prediction curve and the actual processing ground line when the steel tower alone is a converging solution (ρ c , a c ). It is the result of comparing the measured electric potential drop curve measured value (o display). At this time, the ground resistance of the transmission tower alone was about 7 Ω.
이처럼 본 발명을 이용하여 가공지선이 연결된 상태에서 수행한 전위 강하 곡선 측정 결과와 접지 분류 계수 측정값을 분석하면, 가공 지선이 송전 철탑으로부터 분리됐을 때의 전위 강하 곡선도 정확하게 예측할 수 있다. 따라서 가공 지선 분리없이도 철탑 단독의 접지 저항 추정이 가능해지는 것이다.As such, by analyzing the result of the potential drop curve measurement and the ground classification coefficient measurement performed in the state where the overhead line is connected using the present invention, it is possible to accurately predict the potential drop curve when the overhead branch is separated from the transmission tower. Therefore, it is possible to estimate the ground resistance of the steel tower alone without separating the processing branch.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, a person skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
도 1은 일반적인 전위 강하법의 측정 회로를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a measuring circuit of a general potential drop method.
도 2는 단독 철탑에 대한 전위 강하법 시험 회로를 도시한 도면이다.2 shows a potential drop test circuit for a single tower.
도 3은 가공 지선에 연결된 상태에서 철탑에 대한 전위 강하법 시험 회로를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a potential drop test circuit for a steel tower in a state connected to a processing branch line.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 가공 지선이 연결된 송전 철탑의 접지 저항 측정 방법을 설명하기 위한 시험 회로를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a test circuit for explaining a method of measuring ground resistance of a transmission pylon connected to a processing branch according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 8은 200kV 송전 철탑에서 가공 지선을 분리하기 전과 분리한 후의 전위 강하법 측정 실험 결과를 도시한 도면이다.5 to 8 are diagrams showing the results of the electric potential drop measurement test before and after separating the processing branch line in the 200 kV transmission tower.
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