보호계전기 및 보호계전방식

전기기사 필기 2014년 3회 21번

Q문제

발전기나 주변압기의 내부고장에 대한 보호용으로 가장 적합한 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

온도 계전기

온도 계전기는 기기의 과열 상태를 감지하는 용도이며, 내부 단락과 같은 전기적 고장을 즉각적으로 검출하여 차단하기에는 부적합합니다.

과전류 계전기

과전류 계전기는 주로 과부하나 외부 단락 사고로부터 선로를 보호하는 데 사용되며, 기기 내부 고장에 대한 선택적 차단 능력은 낮습니다.

비율차동 계전기

발전기나 변압기 내부 고장 시 유입 전류와 유출 전류의 차이를 검출하여 동작하는 비율차동 계전기가 가장 적합합니다.

•

Step 1: 비율차동 계전기의 동작 원리를 파악합니다. 보호 대상 기기의 양단에 변류기(CT)를 설치하여 유입되는 전류와 유출되는 전류의 차가 일정 비율 이상이 되면 동작하는 원리입니다.

•

Step 2: 내부 고장 시의 특성을 분석합니다. 정상 운전 시나 외부 사고 시에는 양단 전류의 차가 거의 없으나, 내부에서 단락이나 지락 사고가 발생하면 유입 전류와 유출 전류의 평형이 깨지게 됩니다.

•

Step 3: 보호 성능의 우수성을 확인합니다. 비율차동 계전기는 외부 사고에 의한 오동작을 방지하면서 내부 고장에 대해서만 고속도로 반응하므로 대용량 발전기 및 변압기 보호의 표준 방식으로 사용됩니다.

과전압 계전기

과전압 계전기는 계통 전압이 비정상적으로 상승했을 때 기기를 보호하기 위한 장치로, 내부 권선의 단락 사고를 직접 검출하는 용도가 아닙니다.

비율차동 계전기가 일반 차동 계전기와 다른 점은 무엇인가요?

일반 차동 계전기는 단순히 전류의 차이만 보지만, 비율차동 계전기는 통과 전류에 비례하여 동작 감도를 조절함으로써 외부 사고 시 변류기 오차에 의한 오동작을 방지합니다.

변압기 내부 고장 보호를 위한 기계적 계전기에는 어떤 것이 있나요?

전기적 방식인 비율차동 계전기 외에도 유압이나 가스의 흐름을 이용하는 부흐홀츠 계전기, 충격압력 계전기 등이 기계적 보호 장치로 사용됩니다.