고압전동기 과전류계전기 정정

정의와 핵심 키워드

고압전동기 과전류계전기 정정은 전동기 정격과 구속 한계시간을 기준으로 탭과 시간 설정값을 정하는 작업이다.

핵심 키워드는 과전류계전기, 50/51 계전기, 구속한계시간, 기동전류 배수, 시간 다이얼, CT 비다.

전동기가 너무 늦게 끊기면 열로 타고, 너무 빨리 끊기면 정상 기동도 끊긴다.

동작 곡선과 반한시 특성

51 한시 요소는 전류가 클수록 동작 시간이 짧아지는 반한시 특성을 가진다.

기동전류에는 동작하지 않고, 구속 상태에서는 허용 한계시간 안에 차단해야 한다.

동작 시간 식에서 TMS는 시간 설정값이고, M은 탭 대비 전류 배수다.

표준 반한시 특성에서는 α=0.02, k=0.14를 쓴다.

정정 절차

정정은 다섯 단계로 진행된다. 정격전류 산정부터 시간 탭까지의 순서다.

먼저 정격전류를 구하고, CT 2차 전류 기준으로 전류 탭을 정한다.

순시 요소는 기동 전류보다 크고 단락 전류보다 작게 정한다.

마지막으로 시간 탭을 정해 기동 중에는 동작하지 않고, 구속 한계시간 안에는 차단하게 한다.

계산 예제

가상의 전동기 조건으로 정정 흐름을 본다. 정격 522kW, 6.6kV, 역률 92.20%, 효율 93.22%로 가정한다.

정격전류 56.7A 기준으로 구속전류는 정격의 6배인 약 340A다.

100/5A CT의 비는 20이므로 2차 전류는 340/20 = 17A가 된다.

정격전류의 2차 환산은 약 2.8A이고, 1.15배를 적용한 과부하 탭은 약 3.2A다.

결과는 정격 56.7A에 대해 구속 340A, CT 2차 17A이다.

시간 탭과 안전 정지 시간

시간 탭은 구속 전류에서 동작 시간이 안전 정지 시간 13초보다 짧아야 한다.

가속시간 8초 동안에는 동작하지 않도록 여유를 둔다.

따라서 17A에서 동작 시간을 8초 이상, 13초 이하로 맞도록 시간 탭을 고른다.

이 범위는 전류 대비 동작시간 곡선으로 확인한다.

헷갈리는 점과 정리

시험에서는 정정 절차와 계산 문제로 반복 출제된다.

정격전류만으로 정정하고 구속전류를 빼면 기동 중 계전기가 동작한다.

CT 비를 적용하지 않거나 순시 요소를 기동전류 이하로 두는 것도 흔한 실수다.

정리하면 기동 중 불요 동작을 막고, 구속 한계시간 안에서 차단하는 것이 핵심이다.