보호계전기 동작시간 특성

정의

보호계전기의 동작시간 특성은 고장 전류 크기에 따라 트립 신호까지 걸리는 시간이 변하는 관계다.

이 특성은 계통 보호의 신속성과 선택성을 함께 좌우한다.

정한시, 반한시, 픽업 전류, 시간 승수가 핵심 키워드다.

정한시와 반한시

먼저 두 특성의 차이를 표로 본다.

정한시는 전류 크기와 무관하게 설정한 시간 뒤에 동작한다.

반한시는 전류가 클수록 동작 시간이 짧아진다.

정한시는 시간 정정이 명확하고, 반한시는 선택 협조에 유리하다.

반한시 특성식

반한시 곡선은 일반적으로 다음 식으로 나타낸다.

t는 동작 시간, M은 고장 전류와 픽업 전류의 비, TMS는 시간 승수다.

M이 1에 가까우면 분모가 작아져 동작 시간이 길어진다.

M이 커질수록 동작 시간은 짧아진다. TMS가 커지면 같은 전류에서도 동작이 느려진다.

픽업 전류 이하에서는 반한시 계전기가 동작하지 않는다.

계산 예제

전류 배수는 고장 전류를 픽업 전류로 나눈 값이다.

픽업 전류 5A, 고장 전류 50A이면 M은 50 나누기 5로 10이 된다.

정한시 계전기를 0.6초로 설정하면 전류가 40A로 줄어도 0.6초에 동작한다.

반한시는 전류 변화에 따라 동작 시간이 달라진다. 이 점이 두 특성의 차이다.

헷갈리는 점

시험에서 가장 흔한 실수는 정한시와 반한시를 같은 의미로 쓰는 것이다.

픽업 전류 이하에서는 동작하지 않는다는 조건도 자주 빠뜨린다.

기기번호는 순시·정한시 과전류를 50, 한시·반한시 과전류를 51로 적는다.

답안에는 픽업 전류와 시간 설정값을 함께 적는다.

정리

정리하면 정한시는 일정하고, 반한시는 전류가 클수록 짧아진다.

픽업 전류 이하에서는 동작하지 않으며, 곡선은 TMS로 조정한다.

이 두 특성을 협조 설계와 정정 계산에 함께 적용한다.