배전선로 보호기기의 종류 및 특성 1 | Relay 및 Recloser

발전소, 송전선로, 변전소를 거쳐 강압된 전기는 배전선로를 통해 가정에 공급됩니다.

가정 및 공장에서 접하게 되는 정전은 주로 배전선로의 고장일 확률이 높습니다.

배전선로의 고장구간을 판단하고 분리시키는 역할을 하는 보호기기의 종류 및 특성에 대해 살펴보겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 보호계전기(Ry) : 방향성 없는 과전류계전방식 적용
2. 자동 재폐로 적용 : 1회 0.5초, 2회 15초
3. 자동 재폐로 차단기(리클로저, R/C) : 순시와 지연을 조합하여 최대 4회 동작

 

 

배전선로 보호기기

 

 

 

154kV 변압기의 2차 측 전압인 22.9kV는 배전선로의 표준전압입니다.

배전선로는 도심지는 지중, 외곽지역은 주로 가공으로 설치되어 있습니다.

 

수없이 많이 설치된 선로는 여러 원인에 의해 고장이 발생합니다.

고장과 관련한 보호기기 중 보호계전기와 자동 재폐로 차단기에 대해 알아보겠습니다.

 

 

1. 보호계전기

 

보호계전기는 Relay 또는 Ry로 표현합니다.

 

#보호방식

22.9kV 배전선로는 부하단에는 전원이 없어 고장전류가 한쪽 방향으로만 흐릅니다.

따라서, 방향성이 없는 과전류계전방식을 적용합니다.

 

#계전기

• A, B, C상용 : 과전류계전기(OCR) 3대
• 지락용 : 지락과전류계전기(OCGR) 1대
• 재폐로계전기 추가 사용

 

현재 주로 사용되는 것은 디지털 과전류계전기입니다.

1대의 계전기에 A, B, C상 OCR 및 OCGR 기능, 재폐로를 모두 갖추고 있습니다.

 

#한시 및 순시요소

과전류계전기는 한시 및 순시요소가 적용됩니다.

 

◆ 한시요소

배전선로 말단고장에서 확실하게 동작
OCR은 부하전류에서 부동작, OCGR은 부하 불평형전류에서 부동작 할 것

 

여기서 부하 불평형전류는 부하전류 30%를 기준으로 한 것입니다.

 

◆ 순시요소

근단 고장 시 신속한 고장제거를 위해 적용
최소동작전류(TAP 값)의 200%에서 0.2초 이내 동작할 것

 

재폐로 동작순서

 

#자동 재폐로

3상 2회 재폐로를 적용하며 1회는 0.5초, 2회는 15초의 시간지연이 있습니다.

지중선로는 대부분 영구고장이므로 재폐로를 적용하지 않습니다.

가공과 지중이 혼재되어 있는 경우에는 지중구간의 비중에 따라 다르게 적용됩니다.

 

• 지중 30% 미만 : 재폐로 2회
• 지중 30% 이상 : 재폐로 1회
• 전구간 지중 : 지폐로 미적용

 

2. 자동 재폐로 차단기

 

 

 

자동 재폐로 차단기는 Recloser 또는 R/C로 표현합니다.

 

#동작

R/C는 고장이 발생하면 자동으로 차단과 재폐로를 반복합니다.

 

• 순간고장 : 투입상태 유지
• 일시고장 : 완전개방(Lock-out)되어 고장구간 분리

 

#순시와 지연

T-C 특성을 상, 지락 각각 2개씩 적용

동작시간이 짧은 것을 순시, 긴 것을 지연이라고 함

 

• 순시와 지연을 조합하여 최대 4회까지 동작, 순시동작이 지연동작보다 선행

 

이미지 출처 : 인텍전기전자

 

#재폐로

재폐로는 3회까지 할 수 있음

총 동작 횟수의 범위 안에서 순시 동작 횟수 지정, 나머지는 지연 동작 횟수
순시 동작 횟수를 0으로 하면 모든 동작이 지연으로만 이루어짐

 

상과 지락의 동작 시퀀스를 각기 다르게 설정가능하나 가급적 일치시키는 것이 좋습니다.

 

#설치개수

리클로저는 과전류에 의해 동작하며 동일선로에 직렬로 3대까지 설치 가능합니다.

 

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