보호계전기 및 보호계전방식

전기기사 필기 2022년 1회 40번

Q문제

발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

거리 계전기

거리 계전기는 전압과 전류의 비를 통해 고장점까지의 임피던스를 측정하며, 주로 송전선로의 보호에 사용됩니다.

과전류 계전기

과전류 계전기는 설정된 값 이상의 전류가 흐를 때 동작하며, 주로 배전선로의 과부하 및 단락 보호용으로 사용됩니다.

비율차동 계전기

발전기 및 변압기의 내부 권선 단락이나 지락 고장을 검출하기 위해 유입 전류와 유출 전류의 차이를 이용하는 비율차동 계전기가 가장 널리 사용됩니다.

•

Step 1: 비율차동 계전기의 원리 이해. 보호 대상 기기의 양단에 변류기(CT)를 설치하여 유입 전류와 유출 전류의 벡터적 차이를 감시합니다.

•

Step 2: 내부 고장 판별. 정상 상태나 외부 고장 시에는 양단 전류의 차가 거의 없으나, 내부 고장 발생 시 유입 전류와 유출 전류의 균형이 깨지면서 전류의 차가 발생하여 계전기가 동작합니다.

•

Step 3: 비율 특성 적용. 변류기의 오차나 과도 현상에 의한 오동작을 방지하기 위해, 단순히 전류의 차가 아닌 통과 전류에 비례하는 일정 비율 이상의 차가 발생할 때만 동작하도록 설정합니다.

방향단락 계전기

방향단락 계전기는 전류의 크기와 방향을 동시에 감지하여 특정 방향으로 고장 전류가 흐를 때만 동작하며, 주로 루프 계통의 보호에 사용됩니다.

비율차동 계전기가 왜 내부 고장 보호에 유리한가요?

보호 구간 양단의 전류 차이를 직접 비교하므로 외부 고장에는 반응하지 않고 내부 고장만을 정확하고 신속하게 검출할 수 있기 때문입니다.

변압기 보호 시 비율차동 계전기 사용 시 주의할 점은 무엇인가요?

변압기 1, 2차 측의 전압비와 결선 방식(Y-Δ 등)에 따른 위상차를 보정하기 위해 CT의 결선이나 정합 변류기를 적절히 선정해야 합니다.