보호계전기 및 보호계전방식

전기기사 필기 2007년 1회 33번

Q문제

전원이 양단에 있는 환상선로의 단락보호에 사용되는 계전기는?

유사 문제 링크

선택지 분석

방향거리계전기

양단에 전원이 있는 환상선로의 특성을 분석합니다. 환상선로(Ring Main)나 양단 전원 선로는 고장 발생 시 양방향에서 고장 전류가 유입되므로 단순한 과전류 계전기만으로는 고장 구간을 선택적으로 차단하기 어렵습니다.

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고장 지점의 방향성을 판별하는 요소를 적용합니다. 고장 전류의 유입 방향을 감지하여 해당 구간의 고장인지 판별하기 위해 방향 계전 요소가 필수적으로 요구됩니다.

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거리 측정 요소를 결합하여 보호 협조를 수행합니다. 선로의 임피던스를 측정하여 고장점까지의 거리를 파악하는 거리 계전 요소와 방향 요소를 조합한 방향거리계전기를 사용하여 단락 사고를 보호합니다.

부족전압계전기

부족전압계전기는 전압이 일정치 이하로 떨어졌을 때 동작하며, 환상선로의 단락 사고 시 방향성을 판별하여 구간을 보호하는 용도로는 부적합합니다.

선택접지계전기

선택접지계전기(SGR)는 다회선 배전선로에서 지락 사고가 발생했을 때 고장 회선만을 선택하여 차단하는 계전기로, 단락 보호와는 무관합니다.

부족전류계전기

부족전류계전기는 전류가 설정값보다 작아질 때 동작하는 계전기로, 대전류가 흐르는 단락 사고 보호용으로는 사용되지 않습니다.

환상선로에서 왜 방향 계전 요소가 필요한가요?

환상선로는 루프 구조로 되어 있어 고장 시 양측 전원으로부터 전류가 공급되므로, 고장 구간을 정확히 분리하기 위해 전류의 흐름 방향을 파악해야 하기 때문입니다.

거리계전기는 어떤 역할을 하나요?

계전기 설치점에서 고장점까지의 전기적 거리(임피던스)를 측정하여, 설정된 보호 범위 내에서 발생한 사고인지 판단하는 역할을 합니다.

방향거리계전기 대신 과전류계전기를 사용하면 안 되나요?

단순 과전류계전기는 방향성이 없어 양단 전원 계통에서는 오동작의 우려가 크기 때문에 선택적 차단이 가능한 방향거리계전기를 사용하는 것이 원칙입니다.