배전선로 보호협조

보호협조 개념

배전선로 보호협조는 고장 구간의 보호기기만 먼저 동작하도록 순서를 맞추는 기술이다.

목적은 정전구역을 줄이는 것이며, 그 수단이 시간-전류 협조다.

고장점에 가장 가까운 기기가 먼저 동작하고, 상위 기기는 후비 보호를 맡는다.

보호기기 배치

보호기기는 전원측에서 부하측으로 갈수록 정격과 동작 시간이 작아지도록 배치한다.

변전소 차단기는 주간선을 보호하고, 리클로저는 순간 고장을 재폐로로 복구한다.

구간개폐기는 재폐로 횟수를 세어 고장 구간을 분리하고, 분기 퓨즈는 분기선을 끊는다.

협조 방법

협조 방법은 세 가지로 나뉜다. 표에서 기준을 먼저 확인하자.

시간 협조는 상위 기기의 동작 시한을 하위 기기보다 길게 설정하는 방법이다.

전류 협조는 상위 기기의 탭 전류를 하위 최대 고장 전류보다 크게 설정한다.

두 방법을 함께 쓰면 시간-전류 협조가 되며, 협조 시간차가 기준 이상이어야 한다.

계산 예제

리클로저와 후단 퓨즈가 고장전류 600 A를 함께 보는 경우를 본다.

협조가 성립하려면 리클로저 동작 시간이 퓨즈 용단 시간보다 길고, 차이가 CTI 이상이어야 한다.

곡선에서 퓨즈는 0.1 s, 리클로저는 0.4 s로 읽으면 시간차는 0.3 s다.

0.3 s가 CTI 0.2 s 이상이므로 협조가 성립한다. 곡선 값은 설명을 위한 가정값이다.

세셔널라이저 계수

세셔널라이저는 고장전류를 끊지 못하므로 전원측 리클로저의 개방 횟수를 센다.

계수를 2로 두면 2회 고장전류 차단을 센 뒤 개방해 고장 구간을 분리한다.

리클로저는 세 번째 개방에서 건전 구간을 복구한다.

정리

보호협조는 고장 구간만 차단하고 건전 구간의 정전을 막는 것이 목적이다.

협조 방법은 시간, 전류, 시간-전류 협조로 나뉘고 배치는 전원측에서 부하측 순이다.

분산전원이 연계되면 고장전류의 크기와 방향이 바뀌므로 정정을 다시 검토해야 한다.

전원측은 후비 보호, 부하측은 주보호 역할을 한다는 점을 기억하자.