방향성 과전류 계전방식 종류 및 특성 2 | 지락 방향 과전류 계전기

전기설비의 고장전류에 동작하는 계전기 중에 방향성 과전류 계전기가 있습니다.

방향성 과전류계전기는 고장의 종류에 따라 단락보호용과 지락보호용으로 나눌 수 있습니다.

이번 글에서는 지락 방향 과전류 계전기의 특성에 대해 살펴보기로 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 지락 방향성 과전류 계전기 : 중성점 접지방식에 따라 위상특성 달라짐
2. 비접지 계통 : 위상각 90도 진상인 것을 적용
3. 저항접지 계통 : 위상각 0도 특성의 계전기 적용
4. 직접접지 계통 : 송전선로 임피던스각인 것을 선정

 

 

지락 방향 과전류 계전기

 

 

 

지락 방향성 과전류 계전기는 중성점 접지방식에 따라 위상특성이 달라집니다.

따라서 계통접지방식에 따라 적합한 특성을 선택하여야 합니다.

계통접지는 크게 3가지로 구분할 수 있습니다.

 

• 비접지 계통
• 저항접지 계통
• 직접접지 계통

 

1. 비접지 계통

지락고장 시 지락전류는 대지충전전류와 같습니다.

따라서 최대감도 위상각이 90도 진상인 것을 적용합니다.

 

 

2. 저항접지 계통

지락고장 시 지락전류는 저항분이 존재합니다.

따라서 위상변화가 없는 위상각이 0도 특성의 계전기를 적용합니다.

 

 

3. 직접접지 계통

직접접지 계통에서는 송전선로 임피던스에 의한 고장전류로 동작하는 계전기를 사용합니다.

즉, $\alpha$ = 송전선로 임피던스각인 것을 선정합니다.

 

일반적으로 직접접지 계통에서 1선 지락시 영상전류는 지상 60도 ~ 70도 정도입니다.

따라서 최대감도가 지상 60도인 것을 적용합니다.

또한, 고장 시 고장상의 전압이 현저하게 감소하므로 고장상 전압대신 영상전압을 사용합니다.

 

# 직접접지 계통, 외부 A상 지락고장

A상 외부 지락 사고의 경우 기준전압 Va에 비해 지락전류가 90도 뒤집니다.

이때, 영상전압과 위상특성은 아래 그림과 같습니다.

참고로 일반적인 경우의 지락전류는 60도 ~ 70도 뒤집니다.

 

외부고장시 동작 특성

 

지락요소 Vo, Io 및 Io, I 요소 모두 정부동작 하게 됩니다.

 

# 직접접지 계통, 내부 A상 지락고장

내부 지락고장 시 위상특성은 아래와 같습니다.

 

내부고장시 동작 특성

 

계전기 지락요소 Vo, Io 및 Io, I 요소 모두 동작하게 됩니다.

두 요소의 시간특성 및 정정치에 따라 동시동작 또는 어느 한 요소가 먼저 동작할 수 있습니다.

 

2024.04.25 - [전기/실무] - 방향성 과전류 계전방식 종류 및 특성 1 | 단락 방향 과전류 계전기

방향성 과전류 계전방식 종류 및 특성 1 | 단락 방향 과전류 계전기