1.1 보호계전기 정정원칙 - 보호계전기 Setting은 사고 발생시에 사고의 근원을 신속히 제거하여 건전부분의 불필요한 차단을 피하기 위하여 고장시 동작하는 계전기들 상호간의 협조를 도모하여야 함. - 변성기나 차단기의 특성 또한 본래 동작해야할 주보호계전기 혹은 차단기가 오동작할 경우의 후비보호를 포함하여 검토해야 한다. - 사고지점별 단락, 지락전류를 정확히 예측 계산하여 Setting를 하여야한다. 1.2 보호계전기 정정방법 -각 기기별 보호계전기 정정방법이 정해져 있는 것은 아니나 기본원칙을 지켜주면서 전체 전력계통을 보고 단계별로 기술자의 수용가에서 가장 합리적인 판단에 의해 정정한다. - 일반적으로 수용가에서 Setting하고 있는 기기별 주요 계전기 Setting 방법을 기술해 보면 다음과 같다. 1) 수전회로용 보호계전기 정정 ① 단락보호정정 한시 Tap : 수전계약 최대전류의 150%에 정정 한시 Lever : 수전변압기중 가장 큰용량의 변압기 2차 3상단락전류에 0.6sec 이내에 동작하도록 선정 순시 Tap : 수전변압기중 가장 큰용량의 변압기 2차 3상단락전류의 150%～200%에 정정 ② 지락보호정정 한시 Tap : 수전계약전력의 30%이하로서 평시 부하불평형전류의 1.5배 이상에정정 한시 Lever : 수전보호구간 최대1선 지락고장전류에서 0.2sec이하로 선정 순시 Tap : 후위계전기와 협조가 가능하고 최소치에 정정 ③ 부족전압보호정정 한시 Tap : 정격전압의 70%정도에 정정 한시 Lever : 정정치의 70% 전압에서 2.0sec 정도로 조정 ④ 과전압보호정정 한시 Tap : 정격전압의 130%에 정정 한시 Lever : 정정치의 150% 전압에서 2.0sec 정도로 조정 2) 변압기 보호계전기 정정 ① 단락보호정정 한시 Tap : 변압기정격전류의 150%에 정정 한시 Lever : 변압기 2차 3상단락전류에 0.6sec이내에 동작하도록 선정 순시 Tap : 변압기 2차 3상단락전류의 150%～200%에 정정 (돌입전류에 동작하지 않도록 정정) ② 지락보호정정 한시 Tap : 변압기 정격전류의 30% 이하에 정정 한시 Lever : 수전보호구간 최대 1선지락 고장전류에서 0.2sec이하로 선정 순시 Tap : 돌입불평형 전류에 오동작하지 않는 최소치에 정정 ③ 비율차동보호정정 한시 Tap : 최대 외부 사고시 발생 가능한 오차를 검토하여 30～40%에 정정 순시 Tap : 전류보상Tap의 100%에 정정 3) 수전변압기 2차 메인 보호계전기 정정 ① 단락보호정정 한시Tap : 변압기 2차 정격전류의 150%에 정정 한시 Lever : 변압기 2차 모선 3상 단락전류의 0.4～0.6sec에 선정 순시 Tap : 분기Feeder 사고에 불필요한 오동작을 하지 않도록 순시제거 ② 지락보호정정 계통접지방식에 따라 다르며 - 직접접지계통의 경우 한시 Tap : 변압기 2차 정격전류의 30%이하에 정정 한시 Lever : 수전 보호구간 최대1선 지락고장전류에서 0.2sec이하에 선정 순시 Tap : 분기Feeder 사고에 불필요한 오동작을 하지 않도록 순시제거 - 저항접지계통의 경우 한시 Tap ; 동일계통에서 단계별로 최대 지락전류의 30%, 20%, 10%, 5% 4) 배전선 보호계전기 정정 ① 단락보호 한시 Tap : 최대부하전류의 150% 또는 케이블 허용전류의 150%중 적은값에 정정 한시 Lever : 전후위 계전기와 0.3sec 이상협조가 가능하도록 선정 순시 Tap : 모선 2상 단락전류값의 1/1.5에 동작하고 연결 TR 2차 단락전류의 150%～200%에 정정 Feeder와 말단에 연결 분기 Feeder가 많은 경우 분기 Feeder 사고에 순시가 동작할시 순시제거 ② 지락보호 계통접지방식에 따라 다르며 - 직접접지 계통의 경우 한시 Tap : 최대부하전류의 30% 이하에 정정 한시 Lever : 전후위 계전기와 0.3sec 이상 협조가 가능하도록 선정 순시 Tap : 후단에 다시 분기 Feeder가 있는 경우 순시제거 동일 전압계통에서 말단일 경우 오동작 않는 최소치에 정정 - 저항접지계통의 경우 : 한시 Tap : 동일계통에서 단계별로 최대 지락전류의 30%, 20%, 10%, 5% 정하여 정정 한시 Lever : 동일전압, 동일Bank 단계별 협조가 가능하도록 선정 순시 Tap : 후단에 다시 분기 Feeder가 있는 경우 순시제거 동일 전압계통에서 말단일 경우 오동작 않는 최소치에 정정 - 비접지계통의 경우 : 메인반의 OVGR와 분기반의 DGR을 AND조건으로 동작되도록 정정 5) 콘덴서 보호계전기 정정 ① 단락보호 한시 Tap : 콘덴서 정격전류의 120%에 정정 한시 Lever : 돌입전류에 동작하지 않는 최소치에 선정 순시 Tap : 콘덴서 투입시 돌입전류에 오동작하지 않는 최소치에 정정 ② 지락보호 계통접지방식에 따라 다르며 배전선 지락보호계전기 정정과 같으며 말단부하 이므로 오동작하지 않는 최소치에 정정 6) 전동기 보호계전기 정정 ① 과부하 및 단락보호 한시 Tap :전동기 정격전류의 115%에 정정 한시 Lever : 기동방식에 따라 기동전류 및 기동시간을 고려하고 기동전류에 계전기는 구동하지만 차단기는 동작하지 않도록 선정 순시 Tap : 기동전류의 150%에 정정 ② 지락보호 계통 접지방식에 따라 다르며 배전선 지락보호계전기 정정과 같으며 말단 부하이므로 오동작하지 않는 최소치에 정정 7) 비상발전기 보호계전기 정정 ① 단락보호 한시 Tap : 발전기 정격전류의 110%～130%에 정정 한시 Lever : 발전기 내량 특성을 고려하고 부하 분기 Feeder와 협조가 가능하도록 선정 순시 Tap : 부하분기 Feeder MCCB와 협조가 가능하도록 정정 ② 지락보호 한시 Tap : 발전기 정격전류의 30%에 정정 한시 Lever : 부하 분기Feeder와 협조가 가능하도록 선정 순시 Tap : 부하 분기 Feeder와 협조가 가능하도록 정정 8) 연계선로 보호계전기 정정 ① 역전력 보호 25W에 해당하는 전력이하에 정정 ② 외부사고 보호 15VAR에 해당하는 무효전력 이하에 정정 9) 저압회로 보호 정정 ① 단락보호 ACB 장한시 : 최대부하전류의 110～120%에 정정 ACB 단한시 : 최대부하전류의 400%에 정정 ACB 순 시 : 분기Feeder 3상 단락전류에 동작하지 않도록 정정 ② 지락보호 ACB 지락 : 최대부하전류의 30%에 정정 ACB 지락 Time : 분기 Feeder차단기와 0.3sec이상 협조가 가능하도록 선정. 2. 수전변압기 보호 1) 변압기의 고장과 보호장치 변압기에 발생하는 고장전류와 보호장치 및 처치를 [표-1]에 나타낸다. [표-1] 변압기의 고장과 보호장치
2) 변압기 보호장치의 설계기준 특별고압용 변압기의 보호장치는 그 설치가 의무화되고 있으며, [표-2] 와 같이 규정, 권장되고 있다. [표-2] 특별고압용 변압기의 보호장치
3. 콘덴서 보호 1) 콘덴서의 사고 ① 콘덴서의 과부하 ② 단위콘덴서 소자의 파괴 ③ 콘덴서 절연 가대의 지락 ④ 콘덴서 설비 모선의 단락 및 지락 ⑤ 직렬리액터, 방전코일의 단락 및 지락 상기와 같은 사고가 있으며 여기에서 특히 중요한 보호는내부사고에 대한 것이다. 2) 전력용콘덴서의 보호장치
주) ○표시는 반드시 설치한다. ※표시는 설치하는 것이 바람직하다. 4. 전동기 보호 1) 전동기 고장과 처치 교류 전동기에서 발생하는 고장의 종류와 보호장치는 다음과 같다.
2) 과부하, 구속보호 전동기의 과부하, 구속상태에서의 과열을 보호하려면 과전류계전기 및 열동계전기(서머릴레이)등에 의해 입력전류의 크기로 권선의 온도상승을 간접적으로 검출하여 보호한다. 3) 단락보호 고압전동기의 경우 과전류계전기의 순시요소, VCS에 PF부착하여단락보호를 하고 저압전동기의 경우 배선용차단기 등에 의하여 단락보호를 한다. 4) 지락보호 지락보호는 계통접지방식에 따라 다르며 직접접지, 저항접지, 비접지계통 배전선 지락보호시스템과 같게 하면 된다. 5) 부족전압보호 부족전압보호는 전원전압이 저하하면 전동기 전류가 증가하여 전동기가 과열하는 것을 방지하는 목적외에 부하측 기계의 운전상의 안전을 목적으로 하는 일이 많다. 또한 전원이 정전후 회복시 동시에 다수의 전동기가 기동되면 그것들의 기동전류로 계통에큰요란을 주기 때문에 부족전압에 대해 부족전압계전기를 설치하여 차단기를 차단하여 보호한다. 6) 결상, 불평형, 역상의 보호 단락보호용 한류퓨즈의 1상이 용단등에 의한 결상운전시 과전류가 흐르며 전동기의 권선 층간단락, 전원전압의 불평형등에 의해서 각상에 불평형 전류가 흐르고 고정자 또는 회전자의 부분과열이 생겨 전동기에 역상분 토크가 발생하여 유효토크의 감소에서 과부로 되며 또한 시운전 예에 상회전 방향이 역으로 되어 기계적으로 손해를주는 것을 방지하기 위하여 전동기 보호용계전기(MPR)에 결상, 불평형, 역상보호기능을 삽입하여 보호한다. |
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