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보호 계전기 정정방법... ? 보호계전기 정정방법 [펌]

출처 : http://blog.naver.com/jysbw21?Redirect=Log&logNo=20086959326

■ 수전선 보호 계전기
1. 단락 보호 정정
① 한시 Tap : 수전 계약 최대전류의 150%(110~150%)에 정정
② 한시 Lever : 수전 변압기 중 가장 큰 용량의 변압기 2차 3상 단락전류에 0.6 Sec 이내에 동작하도록 선정
③ 순시 Tab : 수전 변압기 중 가장 큰 용량의 변압기 2차 3상 단락전류의 150%~200%에 정정
(비대칭분 고려 200~250%, 250%는 여유 포함), 변압기 1차 2상단락에 동작해야 한다.
2. 지락 보호 정정
① 한시 Tap : 수전 계약 전력의 30%이하로서 평시 부하 불평형 전류의 1.5배 이상에 정정
② 한시 Lever : 수전 보호구간 최대1선 지락고장전류에서 0.2 Sec 이하로 선정
③ 순시 Tab : 후위 계전기와 협조가 가능하고 최소치에 정정
3. 부족 전압보호 정정
① 한시 Tap : 정격전압의 70% 정도에 정정
② 한시 Lever : 정정치의 70% 전압에서 2.0 Sec 정도로 조정
4. 과전압 보호 정정
① 한시 Tap : 정격전압의 130%에 정정
② 한시 Lever : 정정치의 150% 전압에서 2.0 Sec 정도로 조정(정정치의 120%→ 5.5sec, 200%→0.9sec)


■ 수전용 변압기 보호
1. 우선 고려 요소
① 한시요소
NEC, IEEE등 여러 가지 기준이 있으나 한전 기준을 적용하여 정격전류의 150%에 정정한다.
(변압기에서는 150%운전이 30분정도 가능(IEEE std C57.109 1993.P3 Table2.)
이 경우 변압기 Thermal Limit Point인 ANSI POINT 및 Inrush Current를 고려한다.
② 순시요소
순시요소의 정정은 변압기 여자돌입전류(Magnetizing Inrush Current)에 동작하지 않도록 하며 또한 변압기 2차측 단락전류에 동작

하지 않도록 정정한다.
③ 변압기 ANSI POINT 및 Thermal Limit Curve
변압기에 대한 Thermal Limit는 일반적으로 ANSI POINT로 표현되며 정격전류대 시간의 배수로 나타낸다. 일반적으로 변압기 Self

Cooled Rating(OA Rating)에서 단위 전류 제곱 초당 1250배까지 변압기가 견딜 수 있다.
즉, I2 t = 1250 이며 보통 변압기 Impedance 당 다음과 같이 적용할 수 있다.
%Z : 4% 이하인 경우 I = 전부하전류×25배 For t = 2 Sec
%Z : 4 ~ 7%인 경우 I = 전부하전류×(100 / %Z) For t = %Z - 2 Sec
%Z : 7% 이상인 경우 I = 전부하전류×14.3배 For t = 5 Sec
※ 현재 Ansi Point는 삭제되었으며 대신에 through-fault curve 사용(IEEE std C57.109-1993(1985))
④ 변압기 INRUSH CURRENT
I = 전부하전류×( 8~12배 ) ≒ 전부하전류×10배 For 0.1 Sec(ANSI IEEE std 141-1993 242p)
2. 단락 보호 정정
① 한시 Tap : 변압기 1차는 정격 전류의 150%에 정정(ANSI POINT 이하에, 여자돌입 전류이상에서 동작)
② 한시 Lever : 변압기 2차 3상 단락전류에 0.6 Sec이내에 동작하도록 선정
③ 순시 Tab : 변압기 2차 3상 단락전류의 150%~200%에 정정(돌입전류에 동작하지 않도록 정정)
(비대칭분 고려 200~250% 혹은 1차정격전류의 10배중 큰값)
변압기 2차측 최대고장전류에 대해 변압기는 손상을 입지 않고 2초간 견딘다
(IEEE Std C5 7.109-1993 변압기 through fault current duration)

3. 지락 보호 정정
① 한시 Tap : 변압기 정격전류의 30% 이하에 정정
② 한시 Lever : 수전 보호 구간 최대 1선지락 고장전류에서 0.2 Sec 이하로 선정
③ 순시 Tab : 돌입 불평형 전류에 오동작하지 않는 최소치에 정정
4. 비율차동 보호 정정
① 한시 Tap : 최대 외부 사고시 발생 가능한 오차를 검토하여 30%~40%에 정정
② 순시 Tab : 전류 보상 Tab의 100%에 정정


■ 수전변압기 2차 메인 보호 계전기 정정
1. 단락 보호 정정
① 한시 Tap : 변압기 2차는 정격전류의 150%, 혹은 케이블 허용전류의 150% 중 적은 값에 정정
② 한시 Lever : 변압기 2차 모선 3상 단락전류의 0.4~0.6 Sec에 선정
③ 순시 Tab : 분기 피더 사고에 불필요한 오동작을 하지 않도록 순시 제거
2. 지락 보호 정정
계통 접지 방식에 따라 다르며
- 직접 접지 계통의 경우
① 한시 Tap : 변압기 2차 정격전류의 30% 이하에 정정
② 한시 Lever : 수전 보호구간 최대 1선 지락고장 전류에서 0.2 Sec 이하에 선정
③ 순시 Tab : 분기 피더 사고에 불필요한 오동작을 하지 않도록 순시제거
- 저항 접지 계통의 경우
① 한시 Tap : 동일계통에서 단계별로 최대 지락전류의 30%, 20%, %10, 5%


■ 배전선 보호 계전기 정정
1. 단락보호
① 한시 Tap : 최대 부하전류의 150% 또는 케이블 허용전류의 150%중 적은 값에 정정

(최대부하전류 : 변압기 용량 혹은 부하용량 합계)
② 한시 Lever : 전후위 계전기와 0.3 Sec 이상 협조가 가능하도록 선정
③ 순시 Tab : (하위)모선 2상 단락 전류값의 1/1.5에 동작하고 연결 변압기 2차 단락전류의 150%~200%에
정정 피더와 말단에 연결 분기 피더가 많은 경우 분기 피더 사고에 순시가 동작할 시 순시 제거
2. 지락보호(계통 접지 방식에 따라 다르며)
- 직접 접지 계통의 경우
① 한시 Tap : 최대 부하 전류의 30% 이하에 정정
② 한시 Lever : 전후위 계전기와 0.3 Sec 이상 협조가 가능하도록 선정
③ 순시 Tab : 후단에 다시 분기 피더가 있는 경우 순시제거
동일 전압계통에서 말단일 경우 오동작 않는 최소치에 정정
- 저항 접지 계통의 경우
① 한시 Tap : 동일계통에서 단계별로 최대 지락전류의 30%, 20%, 10%, 5% 정하여 정정
(불평형 부하가 없을 경우 20% 정정(3상부하만 쓸 경우))
② 한시 Lever : 동일전압, 동일Bank 단계별 협조가 가능하도록 선정
③ 순시 Tab : 후단에 다시 분기 피더가 있는 경우 순시제거 동일 전압계통에서 말단일 경우 오동작 하지 않는 최소치에 정정

- 비접지 계통의 경우
메인반의 OVGR과 분기반의 DGR을 AND 조건으로 동작되도록 정정
① OVGR : 1선 완전지락시 계전기에 인가되는 최대 영상전압의 30%이하에 정정(레버는 완전지락시 2초)
(평상시 최대잔류전압의 150% 이상이어야 한다.)
② DGR : 한전 규격에서는 전압이 정격전압 이하의 전압(E) 에서 요구되는 동작전류는 (190*150)/E의 값을 요구하고 있다.

즉 정격전압 190V에서 150mA 이상이면 동작하도록 하고 있으며

(실제는 110mA 정도에서 동작) 전압이 낮아질수록 큰 전류를 요구한다..

■ 콘덴서 보호 계전기 정정
1. 우선 고려 요소
① 한시요소
고압용 콘덴서의 한시요소는 직렬 리액터가 있는 경우 정격전류의 120%까지 견딜 수 있도록 제작되므로 이 값에 맞게 정정하며 콘덴서
돌입전류에서 동작하지 않도록 Level를 선정한다.
한시 Tab : 정격전류×5×1.5 (5: 돌입전류상수??)
한시 레버 : 투입시 오동작하지 않는 최소치이며 전위계전기와 협조(0.4~0.5sec)
② 순시요소 : 모선측 최소단락전류의 50%이하로, 정격전류의 500%이상
고압콘덴서의 순시요소는 계통의 말단이므로 최소 고장(2상단락×0.5)에도 동작하도록 하되 콘덴서 돌입전류를 고려 정격전류의

500%이상에서 동작하도록 한다.
2. 단락전류
① 한시 Tap : 콘덴서 정격전류의 120%에 정정
② 한시 Lever : 돌입전류에 동작하지 않는 최소치에 선정
③ 순시 Tab : 콘덴서 투입시 돌입전류에 오동작하지 않는 최소치에 정정
3. 지락보호
계통 접지 방식에 따라 다르며 배전선 지락보호 계전기 정정과 같으며 말단부하이므로 오동작 하지 않는 최소치에 정정


■ 전동기 보호 계전기 정정
1. 고려요소
① 한시요소
한시요소는 1HP 이상 Motor의 Overload에대한 보호는 Service Factor 1.15이상이거나 Motor 정격온도 상승이 40℃를 넘지 않는 경우

에는 전부하 정격전류의 125%로 기타의 경우에는 115%에서 동작하도록 정정하되 Lever를 조정하여 기동전류에 Pick up 되지 않도록

한다. 부득이 위의 값으로 정정이 어려운 경우는 그 값이 각각 140%와 130%로 할 수 있다.
② 순시요소
순시요소는 다음과 같은 비대칭 전류가 발생하는 경우에 Trip되지 않도록 충분히 높게 정정하여야 한다.
- Motor 기동시의 기동전류 및 외부회로 고장시의 Motor Contribution
③ 고압 전동기 보호시 고려사항 “예”
계전기에 따라서 기능이 다르지만 아래의 기능을 보유한 경우의 다음과 같은 사항을 고려할 수 있다.
- 과전류 보호 열동형 한시 요소(49)의 정정은 전부하 전류의 105%에 정정한다.
- 상 불평형 전류보호 한시 요소(46)는 전부하 전류의 20~50%에 정정한다.
- 기동 전류이상 지속보호 한시 요소는 전동기의 정상적인 기동시간과 열적 내력시간의 차이를 고려하여 판정하며 동작 지연시간은

최대 1초로 한다. ( VCB : 0.2초, VCS : 1초 )
- 단락전류보호 순시 요소(50)는 VCS를 사용하는 회로에는 사용하지 않는다.
- 과다 기동보호 요소(66)는 전동기의 능력이 확인되지 않은 상태이므로 우선 30분 동안에 1회 기동으로 정정한다.
- 전동기 기동시간 및 기동전류는 제작사 데이터를 적용하고 데이터가 불비한 경우는 기동시간을 6초, 기동전류는 전부하 전류의

6~6.5배를 적용한다.
- 전동기의 열적내력(Thermal Capability)은 제작사 데이터를 적용하고 데이터가 불비한 경우는 기동전류하에서 10초로 적용한다.
2. 과부하 및 단락보호
① 한시 Tap : 전동기 정격전류의 115%에 정정(150% ?)
② 한시 Lever : 기동방식에 따라 기동전류 및 기동시간을 고려하고 기동전류에 계전기는 구동하지만 차단기는 동작하지 않도록 선정
③ 순시 Tab : (모터근처 2상단락에동작) 기동전류의 150%(250%)에 정정(돌입전류〈기동전류)
3. 지락보호
계통 접지 방식에 따라 다르며 배전선 지락보호 계전기 정정과 같으며 말단부하이므로 오동작 하지 않는 최소치에 정정


■ 비상발전기 보호 계전기 정정
1. 단락보호
① 한시 Tap : 발전기 정격전류의 110%~130%에 정정
② 한시 Lever : 발전기 내량 특성을 고려하고 부하분기 피더와 협조가 가능하도록 선정
③ 순시 Tab : 부하분기 피더 MCCB와 협조가 가능하도록 정정
2. 지락보호
① 한시 Tap : 발전기 정격전류의 30%에 정정
② 한시 Lever : 부하 분기 피더와 협조가 가능하도록 선정
③ 순시 Tab : 부하 분기 피더와 협조가 가능하도록 선정


■ 연계선로 보호계전기 정정
1. 역전력 보호
① 25W에 해당하는 전력이하에 정정
2. 외부 사고 보호
② 15VAR에 해당하는 무효전력 이하에 정정


■ 저압회로 보호 정정
1. 단락보호
① ACB 장한시 : 최대 부하 전류의 110%~120%에 정정
② ACB 단한시 : 최대 부하 전류의 400%에 정정
③ ACB 순 시 : 분기피더 3상 단락전류에 동작하지 않도록 정정
2. 지락보호
① ACB 지락 : 최대 부하 전류의 30%에 정정
② ACB 지락 Time : 분기 피더 차단기와 0.3 Sec이상 협조가 가능하도록 선정


■ 케이블
1. 고려요소
① 한시요소 : 한시요소는 최대부하전류의 150% 또는 Cable 허용전류의 150% 중 적은 값에 정정한다.
② 순시요소
Cable에서 단락사고시 단락전류에 의한 Cable의 발생열은 모두 도체속에 축적된다.
모선 2상 단락전류 값의 1/1.5에 동작하고, 연결 TR 2차 단락전류에 동작하지 않도록 정정한다.

보호장치간의 시한협조 기준 ( ANSI / IEEE Std 242-1986 )
1. 한시요소 : 0.3 ~ 0.4 Sec
Circuit Breaker Opening Time : 0.08 Sec
Relay Overtrouble : 0.10 Sec
Safety Factor for CT Saturation, Setting Error, Etc : 0.12~0.22Sec
한전/보호계전 시스템 기술(기다리) → 0.4~0.5 Sec
전기설비 기술계산 핸드북(의제) → 0.35 Sec
2. 순시요소 : 0.15 ~ 0.25 Sec
Instantaneous Reset : 0.03 Sec
VCB Opening Time : 0.05 Sec Safety Factor : 0.07 Sec






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