변압기 전기적·기계적 보호방식

보호방식 개요

변압기 보호방식은 내부 고장을 전기량으로 잡는 전기적 보호와 기계적 보호로 나뉜다.

전기적 보호는 전류를 보고, 기계적 보호는 절연유의 가스와 압력 변화를 본다.

두 방식은 검출 대상이 달라 함께 적용해야 내부 고장을 빠짐없이 막는다.

비율차동 보호

비율차동 보호는 변압기 내부 고장 검출의 주 보호다.

보호 영역으로 들어가는 전류와 나오는 전류의 차이로 고장을 판단한다.

이때 동작 전류는 양측 변류기 2차 전류 차의 절댓값이다.

외부 고장에서는 두 전류가 같아 동작하지 않으므로 100% 선택적이다.

부흐홀츠 계전기

부흐홀츠 계전기는 주탱크와 콘서베이터를 잇는 관에 설치한다.

국부 과열로 절연유가 분해하면 가스가 생기고, 가스가 플로트를 움직여 b1 접점을 닫는다.

사고로 과압과 급격한 유류 이동이 생기면 b2 접점이 차단 신호를 낸다.

즉 b1은 경보용, b2는 차단용이다.

전기적·기계적 보호 비교

앞 문제의 정답은 b1이다. 서서히 생긴 가스로 경보를 낸다.

전기적 보호는 전류·전압을, 기계적 보호는 가스·압력·온도·유면을 검출한다.

기계적 보호는 탱크 내부 사고에만 응동하므로 외부 단락은 전기적 보호가 맡는다.

두 방식은 검출 대상으로 구분해 쓴다.

채점 포인트

채점에서는 차동 계전기의 입출력 전류 차이 원리를 먼저 쓴다.

브흐홀츠는 b1 경보와 b2 차단을 구분해 쓰는 것이 핵심이다.

충격압력 계전기는 급격한 압력 상승에는 동작하고 완만한 상승에는 부동작한다.

과전류 계전기는 IOC, DTOC, IDMT의 차이를 함께 쓴다.

핵심 정리

정리하면 전기적 보호는 전류 차와 전류 크기로 고장을 잡는다.

기계적 보호는 절연유의 가스, 압력, 온도 변화로 탱크 내부 사고를 잡는다.

차동 보호는 100% 선택성을 가진 주 보호다.

두 보호를 함께 써야 변압기를 사고로부터 지킬 수 있다.