This study proposes an equivalent circuit model of the surge transmission path to analyze the effect of potential fluctuations in the substation grounding grid on secondary cables. The surge waveform defined in the international standard surge immunity test standard IEC 61000-4-5 was used for the surge hitting the grounding grid. Based on the FFT results of the surge waveform, the effective frequency band was set to 20 MHz. In addition, an equivalent circuit model for each model was produced by dividing the structure of the substation into four parts. The individual models were verified through a comparison with the 3D EM simulation. Finally, the equivalent model of the complete system was verified by comparing the results of the 3D simulation in the time domain. The voltage induced at both ends of the secondary cable when the grounding network was struck was compared.
본 논문에서는 변전소 접지망의 전위 변동이 2차 케이블에 미치는 영향을 분석하기 위해 서지 전달 경로의 등가회로 모델을 제안하였다. 접지망에 인입되는 서지는 국제 표준 서지 내성 시험 규격 IEC 61000-4-5에 정의된 서지 파형을 참조하였으며 서지 파형의 FFT 결과를 바탕으로 유효 주파수 대역을 20MHz로 설정하였다. 또한, 변전소의 구조를 네 부분으로 나누어 분할된 구조별 등가회로 모델을 제작하고, 3차원 전자기 해석 시뮬레이션과의 결과 비교를 통해 각 구조별 등가회로 모델의 정합성을 검증하였다. 최종적으로, 전체 시스템의 등가회로 모델은 3차원 시뮬레이션과 시간 영역에서의 결과비교를 통해 검증하였으며 변전소 하부 접지망이 낙뢰 서지에 의해 피격될 경우 2차 케이블 양단에 유도되는 전압의 크기를 비교하였다.