보호계전기 정정

정정의 정의

보호계전기 정정은 계통 조건과 보호 협조를 고려해 동작값과 동작 시간을 정하는 작업이다.

계전기는 스스로 판단하지 않는다. 설정값과 입력값을 비교해 동작하므로 설정값이 곧 보호 성능이다.

정정은 고장 구간만 분리하도록 탭, 레버, 순시 정정치를 정하는 작업이다.

계전기 종류와 입력

수용가 수전설비에서 주로 쓰는 계전기는 다섯 종류다. 입력 물리량이 달라 정정 기준도 다르다.

OCR은 상전류, OCGR은 지락전류, OVR은 전압 크기에 응동한다. 정정 대상도 종류마다 다르다.

지락 보호는 중성점 접지방식에 따라 전류 기준 OCGR과 전압 기준 OVGR 중에서 선택된다.

UVR은 정정 전압 이하에서 동작한다. 번호는 ANSI 기기번호 체계를 따르며 OCR은 51이다.

정정 절차

정정은 여섯 단계로 진행된다. 먼저 계통 단선도와 부하 정보를 확인한다.

다음으로 최대 부하 전류로 한시 탭을 정하고, 최소와 최대 단락 전류로 순시 탭 범위를 정한다.

상위와 하위 계전기의 시간 간격으로 동작 시간 레버를 정한다.

한시 요소는 부하 전류보다 높고 사고 전류보다 낮게 잡는다. 순시 요소는 후단 사고 전류 기준이다.

상위 계전기의 동작 시간은 하위보다 길어야 하며, 이 시간차가 보호협조다.

한시 탭 계산 예

가상의 예로 한시 탭을 구한다. 부하전류 120 A, 변류기 비 200/5 A가 주어진다.

정정식은 최대 부하전류를 CT 비로 나눈 뒤 여유율 k를 곱하는 것이다.

2차 환산 부하전류는 3.0 A다. 예시의 여유율 1.2를 곱하면 정정치는 3.6 A다.

탭 간격에 맞춰 4 A 탭을 택한다. 1차 환산 설정 전류는 4 × 200/5 = 160 A다.

부하전류 120 A보다 크므로 상식 범위다. 실제 설계는 계통 자료로 다시 계산해야 한다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

정정에서 가장 흔한 실수는 정정 근거를 쓰지 않고 탭값만 적는 것이다.

지락 계전기를 과전류 계전기와 같은 방식으로 정정하면 안 된다. 지락전류는 부하전류보다 작다.

정정치가 CT 1차 정격을 넘으면 계전기가 정확히 동작하지 않는다. 변류기 정격을 먼저 확인한다.

채점에서는 부하전류, 여유율, 단락전류, 협조 시간차를 순서대로 제시해야 점수가 된다.

정리와 직접 풀기

핵심을 정리한다. 정정이 필요한 경우는 계통 변경, 부하 증가, 변압기 용량 변경, 협조 불량이다.

한시 탭은 최대 부하전류에 여유율을 곱해 정하고, 순시 탭은 단락전류 범위에서 정한다.

채점에서는 정정 절차의 순서, 여유율 적용 조건, 협조 시간차를 본다.

직접 풀어 보자. 방금 설명한 한시 탭 정정 방법을 적용하는 문제다.

정답은 증설 후 최대 부하전류에 여유율을 곱해 탭을 다시 정하는 것이다.