송전선계통 보호방식(345kV 보호방식)의 특징

송전선계통 보호방식(345kV 보호방식)의 특징

 

1. 345kv 보호방식의 특징

전력수요의 증대에 따라 송수전 전압이 점차 높아지는 것은 세계적 경향이며, 우리 계통도 전력수요의 계속적 성장과 발전기 단위 용량의 대형화로 지역간 융통전력은 증가추세에 있어서 현재의 154kv, 345kv는 물론 765kv도 송수전 전압으로 채택할 예정이다.

그중에 345kv 계통은 전력계통의 골격을 이루고 있으므로 공급신뢰도가 높아야겠으며, 고장시에 고장제거의 지연이나 실패를 할 경우, 그 영향은 전 계통에 파급 되어 대정전을 초래할 가능성이 높아서 계통구성의 강화와 더불어 보호계전장치도 종래보다 한층 높은 성능과 동작신뢰도를 확보해야 한다.

또,345kv 변전소는 1½ CB방식 (또는 Ring 모선)이나 단권변압기 등 종래의 계통에는 없었던 새로운 설비와 회로구성을 채용하기 때문에 보호계전방식도 이들과 조화된 방식으로 해야한다.

1) 송전선보호를 2계열화한다.

즉,

· 1차주보호 (1st Main) : 전력선 반송 거리방향 비교방식으로서 Static Type 계전기를 사용한다

· 2차주보호 (2nd Main) : 전력선반송제어 Under-reach 전송차단 방식이며 전자형 계전기를 사용한다. 또 1차, 2차주보호에 각각 후비보호를 한다.

 

2) 탈조검출방식을 구비한다.

동기탈조시에 거리계전기의 동작을 저지하는 Trip 저지용 계전기를 구비함은 물론이고, 그 외에 회복 불가능한 탈조시에 적당한 위상각에서 계통분리할 수 있는 TriP 계전기도 구비한다.

 

3) 345kv 차단기

Breaker Failure Protection (Local Back Protection)을 구비하여 차단기가 고장제거에 실패를 할 경우에 인근차단기와 원방선로 차단기를 Trib 하도록 한다.

4) 과도안정도를 향상시키기 위하여 고속도 1회, 3상 또는 단상 재폐로방식을 적용 한다.

5) 차단기의 Trip Coil, 선로 CT를 2계열화하고 Line CPD를 설치하여 계전장치의 동작신뢰도 향상을 기한다.

 

2. 345kv 보호계전방식의 개요

1) 345kv 선로보호방식

· 1차 주보호 (1st Main Protection)

· 345kv용 배전반은 전력선 반송방향비교 방식으로 154kv 계통에 적용하고 있는 것과 유사하다. 그 특색은 다음과 같다.

· 단락, 지락보호로 Mho 거리계전기를 쓰며 Measuring 요소는 Zone-1, Zene-2 후비보호로 사용하며, Starting 요소는 Carrier Trip 및 Zone-3 용으로 쓴다.

· 외부고장시 Carrier 저지 신호의 발신은 지락, 단락용으로 모두 Impedance 거리계전기를 사용한다.

· 고강검출용으로 고속도 과전류계전기를 쓴다.

· PT Fuse단선시 거리계전기의 오동작을 저지하는 Fuse Failure 계전기를 구비한다

 

· 2차주보호 (2nd Main Protection)

· 2차 주보호는 전력선 반송제어 Under-reach 전송차단방식이고 주파수변이 고장시 Trip 신호 송출방식이며 그 특색은 아래와 같다.

· 단락, 지락보호용으로 Mho형 계전기를 쓰며 Zone-1 은 차단 TriP과 Trip 신호 발신용으로 쓴다.

· 고속도 과전류계전기를 고장검출용으로 추가한다.

· Carrier 송수신장치는 한 단자당 2조 설치하여 2nd Main용으로 1조만을 선택 사용하나, Breaker Failure Protection 용으로는 2조 모두를 사용한다.

 

· 탈조 계전방식

· 탈조시 Trip 저지계전기는 선로용 단락거리 계전기와 함께 전부 설치하는 것이 일반적이며 154kv 계통에 적용하고 있는 겄과 동일하다.

한편 탈조 Trip계전기는 그림과 같이 Blinder형 Ohm 계전기를 사용하며 탈조 Impedance Locus가 P점에서 들어가 Q점으로 빠질 때는 회복 불가능한 탈조로 판단하여 Trip 지령을 내린다.

 

· 재폐로 계전방식

345kv 재폐로방식은 단상 및 3상재폐로 방식을 적용하는데 최초 1회선 운전시는 단상 재폐로를 적용하며 재폐로 조건은 동기검출 또는 전압 검출 방식을 사용하고 후비보호 계전기가 동작하는 경우에는 재폐로를 Lock한다.

 

· 차단기 후비보호방식 (Breaker Failure Protection)

· 그림의 345kv Ring BUS에서 Line 1이 고장일 때 차단기 A가 차단실패면 A차단기용 Timer(TM)가 여자되어 8-12 Cycle 후에 TM 접점을 ON 하면 순시과전류계전기 (50)동작을 조건으로 Lock Out Relay (86)을 동작시켜서 86 접점이 차단기 B를 Trip 시키고 동시에 Transfer Trip Channel을 둘 다 발산시켜 Line 2의 상대단도 Trip 시킨다.

 

· 송전선 보호계계전방식의 적용