수변전실 보호계전기 용어정리(feat. OCR, OVR, OVGR, 비율차동계전기 등등)

보호계전기
수변전 설비의  사고는 그 내부에서 제거하여 외부에 파급되지 않도록 해야만 한다. 그러기 위해서는  수변전 설비 내의 보호장치가 오동작을 하거나 또는 발생한 고장이 확대되기 전에  사고의 종류나 크기에 따라 필요한 보호장치가 바르게 동작할 필요가 있으며 반드시 한전 측 배전용 차단기가 동작하기 전에 확실하게 차단되지 않으면 다른 수용가의 수변전 설비도 정전되어 사고가 확대, 파급되는 것이다. 일례로 90년도경 일요일 두류정수장 66KV 변전소에 장시간 정전사고가 있었는데 그 여파로 팔달변전소에서 함께 수전하고 있는 고려나일론에도  함께 정전이 되어  한전 측과 함께 정수장 변전소 피뢰기등 수전설비를 점검하였으나 원인을 알 수 없었는데 나중에 알고 보니 고려나일론 변전실 MOF가 소손되어 그 여파로 팔달변전소 차단기가 동작하였던 것이다.

OCR( over current relay : 과전류 계전기 )
일정한 값 이상의 전류가 흐르면 부하를 차단시키는 계전기로 특성은 부하에 흐르는 전류가 과전류로 되었을 때는 계전기의 자체 동작 원판이 회전하여 주접점을 닫아 차단기가 동작할 때까지의 걸리는 시간이 과전류의 정도에 비례하여 감소하는 즉 과전류의 크기가 클수록 동작시간이 빠른 반한시성을 지니고 있으며 과전류값이 1000% 이상시는 정한 시로 된다. 이 말은 정한시로되면 동작시간도 비례하여 늦어지는 것이 아니라 특성 곡선을 보면 이해가 빠르겠지만 가장 빠른 시간으로 동작한다고 생각하면 되겠다. 현재 한전의 OCR 동작시간은 30사이클 즉 0.5초로 조정해 놓았다. 과전류계전기의  동작시험은 계전기의  설정 전류값의 300% 또는 700%인 전류를 흘리고 그 동작시간을 측정한다. ICS는 한시치, ITT는 순시 치이며 다른 계전기도 마찬가지만 계통의 사고로 인한 계전기가 작동했을 때에는 판넬의 조작회로는 리셋시키더라도 계전기에 부착된 트립 표시기(타깃)는 그대로 두는 것이 나중에 사고의 원인을 파악하는데 도움이 된다.

 

OVR (over voltage relay : 과전압 계전기 )
일정한 값 이상의 전압이 발생하였을 시 부하를 차단시키는 계전기

 

UVR ( under voltage relay : 부족전압 계전기 )
일정한 값 이하의 전압이 되었을 시 부하를 차단하는 계전기로 주로 정전 후 복귀되었을 때 돌발 재투입을 방지하기 위해서 설치한다. 예를 들어 지금은 모터 기동반등에 정전 시 콘덴서 방전 트립장치나 자기 유지회로를 써서 정전 복귀가 되더라도 모터를 돌발 재가동 되는 것을 방지하지만 만약 이런 장치가 없다면 정전 후 전기가 재투입되면 돌발적으로 모든 모터가 돌아가 버리는 상황이 발생하는 것이다. 정신이 없을 것이다.

 

GR (ground relay : 지락 계전기 )
지락 게전기는 기기의 내부나 회로에 지락이 발생하는 경우 영상 전류를 검출해서 동작하게 하는 계전기이며 영상전류를 검출하는 ZCT와 조합하여 사용한다. 보통 1차 200(mA) 2차 1.5(mA)에서 동작하도록 되어있다

 

SGR (selective ground relay :선택지락계전기)
비접지 계통의 배전선 지락사고를 검출하여 사고회로만을 선택차단하는 방향성 계전기로써 지락사고 시 계전기 설치점에 나타나는 영상전압과 영상지락고장전류(비접지 계통에서는 지락고장 시 계통충전전류 및 GPT 2차 저항에 따라 고장전류가 제한된다)를 검출하여 선택차단 한다. 계전기에 도입되는 영상전압은 모선에 설치하는 GPT 3차 측 권선을 개방 델타 결선하여 사용하고 영상고장전류는 선로에 설치하는 영상 CT(zero CT or ZCT)를 사용한다.

 

DGR (directional ground relay : 지락방향계전기)
영상전압(또는 일정방향의 영상전류)을 기준으로 지락고장전류의 크기 및 방향이 일정범위 안에 있을 때 동작하는 계전기이며 루프 계통의 지락사고 보호용으로 사용된다.

 

OVGR (over voltage ground relay :과전압 지락계전기)
GPT(접지형 계기용 변압기)에 연결하여 지락사고 시 발생되는 영상전압의 크기에 의해 동작

 

OCGR(over current ground relay :과전류 지락계전기)
CT에 연결하여 비접지 계통의 지락사고 시 지락전류의 크기에 의해 동작

 

MPR ( motor protection relay :모터보호계전기)
모터를 보호하기 위해 전자접촉기와 함께 사용되며 모터의 과부하 등 이상이 발생할 경우 이를 감지, 전자접촉기를 개방시켜 전원을 차단할 수 있도록 하는 기기입니다.

 

 3 E relay : 3E계전기
과부하 및 결상 보호 기능과 전동기의 역전을 방지하는 반상 보호 기능을 갖는 계전기. 이와 같은 복합 기능을 실현하기 위해 일반적으로 전자회로를 채용하고 있으며, 보통 정지형 3E 계전기를 말한다.

 

 브흐홀쯔계전기(buchholtz relay)
변압기본체 탱크 내에 발생한 가스 또는 이에 따른 유류를 검출하는 방식을 이용한 계전기. 권선류의 사고 이외에 철심성층절연의 파괴에 의한 철심의 국부가열, 철심 조임 볼트의 절연열화, 탭변환기의 고장을 검출할 수 있으며 대전류, 전기로용, 정류기용변압기, 부하시전압조정기등에도 적용이 가능하다.

 

비율차동계전기(ratio differential realy )  
총 입력전류와 총 출력전류 간의 차이가 총 입력전류에 대하여 일정비율 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기이며 주로 변압기의 고장 유무에 사용된다.

 

재폐로계전기(reclosing relay)
송전선 사고 시 보호계전기 동작으로 선로 차단기를 차단 후 재투입을 인위적으로 하는 경우에는 많은 시간이 소요되므로 자동적으로 차단기를 투입할 것이 요청된다. 따라서 차단기가 차단되고 사고지점의 절연이 회복된 후 재폐로조건(회복조건)이 이루어지면 자동으로 차단기를 투입시키는 계전기로 지락이나 단락 사고가 발생하는 순간 즉시 고장 전류를 차단하고 약 2초 후에 자동 재투입되지만 사고가 해소되지 않으면 재차단하고 또 재투입되는 일련의 동작을 4회 거듭하는데 이때에도 사고가 해소되지 않으면 영구 사고로 간주하고 계속 차단한다. 지금은 철거되고 없지만 과거 본인이 89년도 두류정수사업소에 발령을 받아 변전소에 업무 파악차 점검을 나갔는데 그곳에 재폐로 계전기가 부설되어 있길래 좀 의아해했는데 알고 보니 당시 강정취수장의 약 10Km 이상 거리의 전력을 두류정수장 변전소에서 66KV로 송전하고 있었는데 연줄이나 바람에 의한 나뭇가지의 접촉등으로 자주 정전사고가 발생되는데 이러한 사고로부터  송전선로를 보호하기 위해서 재폐로 계전기가 필요했던 것이다. 일반 수용가 변전소에서는 안 쓴다.

 

전자릴레이(Relay)
계전기(릴레이)란 코일에 전류를 흘리면 자석이 되는 성질을 이용하고 있다. 코일이 전자석으로 되었을 때 철판을 끌어당겨, 그 철판에 붙어 있는 스위치부의 접점을 닫거나 열기도 한다. 릴레이가 좋은 점은 전기적으로 독립된 회로를 연동시킬 수 있다는 점이다. 5V와 같은 저전압계로 구성된 회로의 동작에 의해 AC 100V계의 회로를 ON/OFF 시키든가, 대전류의 회로를 ON/OFF 시킬 수 있다. 릴레이는 기계적으로 접점을 닫거나 열기 때문에 일반적으로 고속 동작은 할 수 없다. (특수 용도로 고주파 릴레이라는 것도 있어 고속 동작이 가능한 릴레이도 있다) 릴레이도 여러 종류가 있으며, 코일에 가하는 전압(구동전압), 접점용량 등에 따라, 적절한 것을 선택할 필요가 있다.

 

CLR (Current-limiting Resistor : 한류저항기)
GPT 3차 측, a, f 간에 접속되어 사고 시 1차 측 중성선에 흐르는 전류(lg)를 조정하여(통상 380mA) 유효 전류를 발생시켜 SGR(선택지락계전기), DGR(지락장향계전기)을 동작시키는데 필요한 유효전류를 발생시키고 또한 GPT 3차 측(OPEN DELTA)에 발생하는 제3고조파 및 이상전위 발생을 억제시켜 중성점 이상전위 진동, 중성점 불안정현상 등의 이상 현상을 제거하기 위해 설치한다.