지락보호방식

지락보호의 정의

지락보호방식은 중성점 접지 방식에 따라 달라지는 지락전류를 검출해 고장 회선만 차단하는 방식이다.

쉽게 말하면 한 상이 땅과 붙으면 세 상 전류의 합이 0이 아니게 된다.

이때 남는 전류가 영상전류다. 영상전류를 찾으면 지락이 일어났다는 것을 알 수 있다.

영상변류기의 원리

영상변류기는 3상 도체를 하나의 철심에 함께 통과시키는 변류기다.

정상 전류는 서로 상쇄되어 2차 출력이 없다. 지락 전류만 2차 측에 출력을 만든다.

이 출력으로 지락계전기를 동작시킨다. 정상 상태의 영상분은 매우 작다.

영상분은 세 상 전류의 합으로 정의되며 지락 사고가 나면 커진다.

접지 방식별 검출

접지 방식에 따라 지락전류의 크기가 달라지므로 검출 방법도 달라진다.

직접접지 계통은 지락전류가 커서 잔류회로나 중성점 접지선 CT로 검출한다.

저항접지 계통은 NGR로 지락전류를 제한하고 3권선부 CT 방식을 쓴다.

비접지 계통은 전류가 작아 ZCT와 GPT 개방 델타 전압을 조합한 SGR로 판정한다.

선택지락계전기의 판정

지락이 생기면 영상전압과 영상전류가 함께 발생한다.

GPT 개방 델타에서 영상전압을, ZCT나 잔류회로에서 영상전류를 얻는다.

SGR은 영상전압과 영상전류의 위상 관계로 사고 방향을 판정한다.

사고 방향이 보호 구간 안이면 해당 회로만 차단하고 건전 회선은 계속 운전한다.

시험에 자주 나오는 실수

시험에서 자주 틀리는 세 가지를 정리한다.

첫째, 영상전류를 지락전류와 같은 개념으로 쓰면 안 된다. 영상전류는 벡터합이다.

둘째, 직접접지와 비접지의 검출 방식을 뒤바꾸면 감점된다.

셋째, 정정은 임의 값이 아니라 최소 지락전류와 CT 정격을 기준으로 한다.

계산 예제

앞 문제의 정답은 잔류회로 방식이다. 직접접지 계통에서 주로 쓴다.

예제를 보자. NGR로 지락전류가 100A로 제한되고 부하 정격전류는 300A다.

잔류회로 방식은 정격전류가 제한값의 3배 이하일 때 적용한다. 3배는 300A다.

정격 300A는 기준 300A 이하이므로 잔류회로 방식을 적용할 수 있다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

지락보호는 영상분을 검출해 고장 회선만 차단하는 방식이다.

검출 방법은 접지 방식에 따라 달라지고, 판정은 SGR이 방향으로 한다.

정정은 최소 지락전류와 CT 정격을 기준으로 한다. 영상분 판정 순서를 함께 기억한다.