비율차동계전기 CT 결선과 돌입전류

정의

비율차동계전기는 보호구간 내부고장을 가려내는 주보호 계전기다.

동작은 유입 전류와 유출 전류의 차전류로 정해진다.

차전류가 통과전류에 대한 일정 비율을 넘으면 동작한다.

구성 요소

구성은 차전류를 검출하는 동작 코일과 통과전류로 억제력을 만드는 억제 코일이 핵심이다.

두 변류기 2차 전류가 억제 코일과 동작 코일로 들어간다.

동작 코일이 차전류로 힘을 내면 차단기를 트립시킨다.

억제 코일과 동작 코일의 힘이 비교되어 판정이 정해진다.

변류기 결선 보정

변압기 결선이 Y-Δ이면 1차와 2차 전류 사이에 위상차 30°가 생긴다.

이 위상차는 변류기를 변압기와 반대로 결선해 보정한다.

즉 Δ측 CT는 Y로, Y측 CT는 Δ로 결선한다.

그러면 CT 2차 전류가 동위상이 되어 외부고장 때 차전류가 0이 된다.

동작 판정 절차

동작 판정은 다음 순서로 이루어진다.

먼저 양측 CT 2차 전류를 결선 보정해 같은 위상으로 맞춘다.

차전류와 억제전류를 구한다. 억제전류는 두 전류 크기의 평균이다.

차전류가 최소동작전류 이상이고 비율이 기울기 값을 넘으면 트립한다.

여자돌입전류 대책

변압기를 무부하로 투입하면 철심 자속 포화로 큰 돌입전류가 흐른다.

고장 전류는 고조파가 적고 돌입전류는 제2고조파가 많아 파형으로 구분한다.

제2고조파 성분으로 억제 코일을 동작시켜 계전기가 동작하지 않게 한다.

감도 저하법은 투입 직후 약 0.2초 동안 동작 감도를 낮춘다.

탭 변경과 CT 비

탭을 바꾸면 변압비가 달라져 CT 비와 맞지 않는다.

그러면 정상 상태에서도 차전류가 흐르므로 보상이 필요하다.

보상 탭으로 맞추거나 비율 특성으로 흡수한다.

3권선 변압기는 권선별 CT 비와 결선을 각각 맞춘다.

정리

정리하자. 비율차동계전기는 차전류와 통과전류의 비율로 동작한다.

변압기 결선이 Y-Δ면 CT는 반대로 결선한다.

돌입전류는 제2고조파 억제 요소로 구분하고, 탭 변경은 보상한다.