거리계전기의 선정방법

거리계전기의 선정방법

 

1. 거리계전기의 개요

거리계전기는 전압,전류를 입력량으로 하여 전류의 전압에 대한 비의 함수가 예정 값 이하일 때 동작한다.

이 비는 계전기에서 본 임피던스라고 하며 임피던스는 송전선 거리의 전기적 척도이므로 거리계전기라고 한다.

< 임피던스형 거리계전기 >

 

2. 거리계전기의 원리

· 임피던스 계전기는 고장점이 멀수록 동작은 느려진다.

· 일정전압하에서는 계전기의 동작시간 T 는 전류에 역비례한다.

· 일정전류하에서는 계전기의 동작시간 T 는 전류에 비례한다..

· 계전기의 동작시간은  E/I = Z (임피던스)에, 즉 고장점까지의 거리에 비례한다.

· 거리계전기는 전압,전류의 조정으로 인접하는 계전기 간의 동작시간을 조정할 수 있다.

 

3. 거리계전기의 종류 및 특성

· 임피던스형 계전기 : ① 거리요소, ② 거리요소 + 방향요소

· 리액턴스형 계전기

· 중성점 직접접지의 경우에는 접지계전기로도 사용된다.

1) Mho-특성(전압억제부 방향계전기) : Mho(어드미턴스)

계전기 동작특성상 방향특성과 Imp. 특성이 조합되어 있으므로 별도의 방향성 계전기가 필요 없다. 그러나 정정거리가 아주 짧을 때에는 고장점의 Arc저항의 영향을 무시할 수 있는 장거리 송전선 보호에 주로 사용된다.

 

2) Reactance 특성(방향억제 부 과전류 계전기)

방향성이 없으므로 따로 상기 Mho-특성 거리계전기와 같은 방향 요소를 병용하지 않으면 안되지만 송전선의 Impedance 중 Reacrtance 성분만으로 거리측정을 행하므로 사고점의 Arc 저항의 영향이 가장 적은 점에서 유리하다.

 

3) Impedance 특성(전압억제부 방향계전기)

Mho특성과 Reactance특성의 중간적 존재이며 방향요소의 병용을 필요로 한다.

 

4. 거리계전기의 특징

- 고속도 임피던스 계전기의 사용으로 계통의 과도 안정도 향상을 기할 수 있다.

- 임피던스 계전기는 전압의 전류에 대한 함수의 비로 동작하나 실제의 동작은 아크단락이어야 동작한다.

 

5. 거리계전기의 선정

계전기의 규격이 일정하면 그 전류감도는 계전기의 최소 정정가능 임피던스(Impedance)에 역비례하므로 장거리용의 것만큼 전류감도가 좋고 따라서 사고 전류가 적어도 고속도로 안전동작이 얻어지므로 피보호 송전선의 임피던스가 계전기에서 보아 약 2∼3Ω 이상일 때에는 Mho특성, 그 이하일 때에는 리액턴스(Reacrtance)특성의 것을 적용한다.

일반적으로

· 지락보호 및 단거리 송전선보호 : Reacrtance 특성 계전기

· 장거리 송전선 보호 : Mho-특성 계전기

· 중거리 송전선 보호 : Impedance 특성 계전기를 사용한다.

 

6. 문제점 및 해결 방안

상대단 가까이의 사고에 대해서는 선택성이 없으나 이 점을 보완한 것이 Pilot 계전방식이다.