전력공학 6강. 이상전압 개폐기
추천글 : 【전기산업기사】 전력공학 목차
1. 이상전압의 종류 [본문]
2. 아킹혼·가공지선·피뢰기 [본문]
3. 댐퍼·아아로모드 [본문]
4. 차단기 [본문]
5. 단로기 [본문]
6. 전력 퓨즈 [본문]
7. 개폐기 [본문]
8. 보호 계전기 [본문]
9. 계기용 변성기 [본문]
10. 수변전소 [본문]
a. 기구번호 및 명칭
1. 이상전압의 종류 [목차]
⑴ 내부 이상전압
① 계통 조작시 또는 고장시 발생
② 이상전압이 가장 클 경우는 무부하 송전 선로의 충전전류 차단시 (송전선 Y 전압의 4.5 ~ 6배)
⑵ 외부 이상전압(충격파)
① 외부 이상전압은 파고값은 크지만 지속시간이 짧고 내부 이상전압은 파고값은 작지만 지속시간은 길다.
② 표준 충격 파형 : 1.2 × 50 (㎲)
⑶ 진행파의 반사와 투과
① 반사파 전압 e2 = [ ( Z2 - Z1 ) / ( Z2 + Z1 ) ] e1
② 투과파 전압 e2 = [ 2Z2 / ( Z2 + Z1 ) ] e1
2. 아킹혼·가공지선·피뢰기 [목차]
⑴ 아킹 혼 : 선로의 섬락으로부터 애자련의 보호, 애자련의 전압 분포 개선
⑵ 가공지선(전선로 보호)
① 목적 : 직격뢰에 대한 차폐, 유도뢰에 대한 정전차폐, 통신선에 대한 전자유도 장해 경감
② 차폐각 : 작을수록 보호율이 높고 비쌈, 가공지선을 2회선으로 하면 차폐각↓
③ 역섬락
○ 역섬락 : 철탑의 전기저항이 크면, 낙뢰시 철탑의 전위가 상승하여 송전선으로 뇌 전류가 흐르는 것
○ 역섬락을 방지하기 위해 철탑의 접지저항을 낮추어야 함 (이를 위해 매설지선 설치)
⑶ 피뢰기(LA, Lightning Arrester)
① 심벌
○ 피뢰기는 1종 접지공사(10 Ω 이하)를 해야 하기 때문에 심벌에 접지가 포함
② 역할 : 뇌전류를 방전하고 이상전압을 억제하며 속류를 차단
③ 구조 : 피뢰기는 스스로 켜지고 꺼지는 자동 스위치와 같음
○ 직렬 갭 (실기 빈출)
○ 뇌전류가 흐를 때 두 간극 사이에 스파크가 생겨 선로를 도통, ON과 관련
○ 뇌전류를 대지로 방전시키고 속류를 차단
○ 특성 요소 (실기 빈출)
○ 고전압시 저항이 0이 되고, 저전압시 저항이 무한대가 되는 코일 같은 요소, OFF와 관련
○ 뇌전류 방전시 피뢰기 자신의 전위 상승을 억제하여 절연 파괴 방지
○ 쉴드링 : 전자기적 충격으로부터 보호
○ 단로장치(Disconnecter, Isolator) : 피뢰기가 정상인지 고장인지 판별해 주는 장치
○ 예 : 22.9 kV-Y 배전선로에서 피뢰기를 사용할 시 단로장치 붙임형 피뢰기를 사용하여야 함
○ Gapless형 피뢰기
○ ZnO 특성요소의 뛰어난 비직선 저항곡선을 이용하여 직렬 갭 없이 특성요소만으로 이루어짐
○ 직렬 갭이 없으므로 구조가 간단하고 저렴·소형·경량
○ 속류가 없어 다빈도 동작에 견딤
④ 용어
○ 상용 주파 방전 개시 전압 : 상용 주파수의 방전 개시 전압
○ 충격 방전 개시 전압 : 방전을 개시할 때 단자전압의 순시값
○ 제한 전압(필기, 실기 빈출) : 충격파 전류가 흐를 때 피뢰기의 단자전압의 파고값 (= 피뢰기가 자르고 남은 전압)
○ 제한전압 = [ 2Z2 / ( Z2 + Z1 ) ] × e1 - j Z1Z2 / ( Z1 + Z2 )
○ 속류(기류) : 선로의 상전압이 피뢰기보다 높아질 때, 피뢰기에 흐르게 되는 전류
○ 완전한 절연을 하려면 속류가 흐르면 안 됨
○ 정격전압(필기, 실기 빈출) : 속류를 차단하는 교류 최고 전압의 실효값
○ 정격전압 ER = α β Vm / √3
○ 단, α : 접지계수(유효접지 계통 : 0.6 ~ 0.8, 비유효접지 계통 : 1)
○ 단, β : 여유도(유효접지 계통 : 1.15)
○ 단, Vm : 최고 허용 전압, 피뢰기 정격 전압 = 공칭전압 × 1.15/1.1
○ 직접 접지 방식 : ER = 공칭전압 × 0.8 ~ 1.0 V
○ 예 : 22.9 kV 전력계통의 경우 22.9 × 0.8 ≒ 18 kV (상전압) 피뢰기 사용
○ 저항 또는 소호리액터 접지 방식 : ER = 공칭전압 × 1.4 ~ 1.6 V
○ 충격비, 여유도
⑤ 구비조건 : 상용 주파 방전 개시 전압↑, 충격 방전 개시 전압↓, 제한 전압↓, 속류차단능력↑
⑥ 절연협조 : 계통 내 각 요소가 적절한 절연강도(절연레벨)를 지니게 한 것
○ 절연레벨 : 선로애자 > 차단기, CT, PT ··· > 변압기 > 피뢰기
○ 피뢰기의 제1 보호대상은 변압기 (∵입력전압이 가장 먼저 닿는 곳이 변압기임, "10. 수변전소" 참고)
⑦ 설치
○ 단선도
○ 복선도 : 3Φ4ω식 배전선로에서 피뢰기 설치 수량은 3대
3. 댐퍼·아아로모드 [목차]
⑴ 댐퍼 : 전선의 진동 방지
⑵ 아아모로드 : 전선의 진동 방지
4. 차단기(CB, Circuit Breaker) [목차]
⑴ 심벌
① 심벌에는 표시되지 않지만, 정상시 두 극 사이를 연결하는(ON시) 부분이 존재
⑵ 역할 : 무부하 및 부하 시 선로개폐, 과부하 및 단락 전류 차단
① 전자접촉기 : 무부하 및 부하 시 선로개폐, 과부하 전류만 차단
② 사고전류 차단시 연결부분이 두 극 사이를 연결하다 떨어지는데 이때 아크가 발생
③ 소호원리 : 아크를 줄이는 원리
④ 단로기와의 차이점 1. 아크 소호 능력이 있어서 부하전류를 차단할 수 있음
⑤ 단로기와의 차이점 2. 차단기는 사고전류를 차단할 수 있음
⑶ 소호원리에 따른 차단기의 종류
① 유입차단기(OCB, Oil Circuit Breaker)
○ 소호 원리 : 소호실에서 아크에 의한 절연유 분해 가스의 열전도 및 압력에 의한 blast 이용
○ 특징 : 방음설비 필요 없음
② 기중차단기(ACB, Air Circuit Breaker)
○ 소호 원리 : 대기 중에서 아크를 길게 하여 소호실에서 냉각차단
○ 특징 : 오직 저압에서만 사용
③ 자기차단기(MBB/MBCM, Magnetic Blow-out Circuit Breaker)
○ 소호 원리 : 대기 중에서 전자력을 이용하여 아크를 소호실 내로 유도해서 냉각차단
○ 특징 : 회로의 고유 주파수에 차단 성능이 좌우되는 일이 없음
④ 공기차단기(ABB, Air Blast Circuit Breaker)
○ 소호 원리 : 압축된 공기를 아크에 불어 넣어서 차단
⑤ 진공차단기(VCB, Vacuum Circuit Breaker)
○ 소호 원리 : 고진공 중에서 전자의 고속도 확산에 의해 차단
○ 특징 : 폭발음이 없음
○ 단점 : 개폐서지가 상당히 큼
○ 진공차단기에 건식 변압기·MOLD 변압기·전동기 변압기를 설치시 서지 흡수기 설치 必
⑥ 가스차단기(GCB, Gas Circuit Breaker)
○ 소호 원리 : 고성능 절연 특성을 가진 특수가스(SF6)를 이용해서 차단
○ 특징 : 밀폐구조이므로 소음 ×, SF6는 무독, 무취, 무해가스
⑦ 가스 절연 개폐기(GIS, Gas Insulation Switch Gear)
○ 특징 : 신뢰성 우수, 감전사고 위협 ×, 밀폐형이므로 배기소음 ×
⑷ 차단기의 개폐 방식
① 일반적 원리 : 계전기가 트립코일(TC, Trip Coil)을 여기/여자시켜 CB 내 연결부분을 분리시킴
② 방식 1. 직류 전압 트립 방식 : 별도로 설치된 축전지 등의 제어용 직류 전원의 에너지에 의하여 트립되는 방식
③ 방식 2. 과전류 트립 방식 : 차단기의 주회로에 접속된 변류기의 2차 전류에 의하여 차단기가 트립되는 방식
④ 방식 3. 콘덴서 트립 방식 : 충전된 콘덴서의 에너지에 의하여 트립되는 방식
⑤ 방식 4. 부족 전압 트립 방식 : 부족 전압 트립 장치에 인가되어 있는 전압의 저하에 의하여 차단기가 트립되는 방식
⑸ 차단기의 정격
① 차단기의 정격 차단용량
○ Qs = √3 × 정격전압 × 정격차단전류
○ Qs = ( 100 / %Z ) × Qn , Qn : 기준용량, %Z : %임피던스
② 정격 전류 : 정격 전압, 정격 주파수 하에서 정해진 일정 온도 상승 한도를 초과하지 않고 차단기에 흘릴 수 있는 전류
③ 정격 차단 전류 : 표준 동작 책무를 수행할 수 있는 차단전류의 한도, 교류분 실효값으로 표시
④ 정격 투입 전류 : 정격차단전류의 2.5 ~ 2.6배
⑤ 정격 단시간 전류 : 1초 동안 차단기에 흘렸을 때 이상이 발생하지 않는 최대 전류, 정격 전류의 2.5배
⑥ 정격 차단 시간
○ 차단 시간 = 트립 코일의 여자부터 아크 소호까지의 시간 = 정격 개극시간 + 아크소호시간
○ 정격 차단 시간(표준) : 3 Hz, 5 Hz, 8 Hz
⑦ 차단기의 표준 동작 책무
○ 동작 책무 : 차단기가 계통에 사용될 때 차단-투입-차단 등의 일련의 연속 동작
○ 일반용 갑호 : OPEN → 1분 → CLOSE and OPEN → 3분 → CLOSE and OPEN
⑹ 누전차단기 시설 예
| 대지전압 | 옥내 | 옥측 | 옥외 | 물기 有 | ||
| 건조 | 습기 | 우선내 | 우선외 | |||
| 150 V 이하 | × | × | × | □ | □ | ○ |
| 150 V 초과 300 V 이하 |
△ | ○ | × | ○ | ○ | ○ |
Table. 1. 누전차단기 시설 예
① ○ : 누전차단기를 시설하는 곳
② △ : 주택에 기계기구를 시설하는 경우에는 누전차단기를 시설하는 곳
③ □ : 주택구내 또는 도로에 접한 면에 룸 에어컨디셔너, 아이스박스, 진열창, 자동판매기 등 전동기를 부품으로 한 기계기구를 시설하는 경우 누전차단기를 시설하는 것이 바람직한 곳
④ × : 누전차단기를 설치하지 않아도 되는 곳
5. 단로기(DS, Disconnecting Switch) [목차]
⑴ 심벌
⑵ 역할 : 선로의 유지보수 등의 상황에서 무부하 시 선로를 개폐, 사고차단 기능 ×
① 무부하 : 무전압 상태
② 차단기와의 차이점 : 단로기는 아크 소호 능력이 없어서 부하전류를 차단할 수 없음
⑶ 전원이 연결된 상태에서 단로기를 작동하면 엄청난 아크가 생겨 시설자가 위험해짐
⑷ 차단기(CB)와 단로기(DS) 조작순서
① 인터록 회로(Interlock Circuit)의 일종
○ 인터록 회로 : 보안 회로로서 한쪽이 동작하면 다른 한쪽은 동작할 수 없는 회로
② 접지 순서 : 대지에 먼저 연결 후 선로에 연결
○ 접지 순서 : 대지가 위험하므로 선로부터 연결해야 함 (주의. 아닐 수 있음)
③ 접지 개소 : 《선로 - 선로측 A - DS1 - CB - DS2 - 부하측 B - 부하》에서 선로측 A와 부하측 B
④ 조작 순서
○ 개로시 조작 순서(유지보수·점검) : CB OFF → 부하측 DS OFF → 선로측 DS OFF
○ 폐로시 조작 순서(재투입) : 부하측 DS ON → 선로측 DS ON → CB ON
○ 요약 : 단로기는 차단기가 열려 있어야 열고 닫을 수 있다.
⑤ 이중모선
○ 이중모선의 장점 : 모선 점검 중에도 부하측에 전력을 연속적으로 공급할 수 있음
○ 전제 : 1번 부하는 A 모선, 2번 부하는 B 모선에서 전력 공급
○ 11 : 1번 부하의 A측 단로기, 12 : 1번 부하의 B측 단로기, 10 : 1번 부하의 차단기
○ 21 : 2번 부하의 A측 단로기, 22 : 2번 부하의 B측 단로기, 20 : 2번 부하의 차단기
○ 31 : 모선연락용 차단기의 A측 단로기, 32 : 모선연락용 차단기의 B측 단로기, 30 : 모선연락용 차단기
○ B 모선을 점검하기 위한 절체 순서
○ 31 ON → 32 ON → 30 ON → 21 ON → 22 OFF → 30 OFF → 31 OFF → 32 OFF
○ 전력의 연속적 공급을 위해 22 OFF → 21 ON이 아니라 21 ON → 22 OFF임
○ B 모선을 점검 중이므로 B 모선이 위험하다고 보고 31 ON → 32 ON, 31 OFF → 32 OFF순으로 함
○ B 모선을 점검 후 원상 복구 순서
○ 31 ON → 32 ON → 30 ON → 22 ON → 21 OFF → 30 OFF → 31 OFF → 32 OFF
○ 전력의 연속적 공급을 위해 21 OFF → 22 ON이 아니라 22 ON → 21 OFF임
○ B 모선을 점검 중이므로 B 모선이 위험하다고 보고 31 ON → 32 ON, 31 OFF → 32 OFF 순으로 함
⑥ 예외 : 소전류가 흐를 시 개폐 가능
○ 소전류 : 여자전류, 충전전류 등
6. 전력 퓨즈(PF, Power Fuse) [목차]
⑴ 심벌
① 전력퓨즈는 개폐기의 역할과 퓨즈의 역할을 수행
② 전력 퓨즈의 심벌과 COS(Cut-Out Switch)의 심벌이 같음
○ COS : 계기용 변압기 및 부하측에 고장 발생시 이를 고압회로로부터 분리하여 사고의 확대를 방지
⑵ 기능 (필기, 실기 빈출)
① 기능 1. 단락전류를 차단
② 기능 2. 무전압상태에서 선로를 개폐
③ 기능 3. 부하전류를 안전하게 통전
⑶ 장점 (필기, 실기 빈출) : 차단기와의 비교
① 저렴·소형·경량이어서 설치 용이
② 소형으로서 큰 차단용량을 가짐
③ 고속 차단을 할 수 있음
④ 간단한 보수
⑤ 한류형 퓨즈는 차단시 무소음, 무방출임
⑷ 단점 (필기, 실기 빈출)
① 재투입이 불가능(일회용)
② 시간, 전류 특성 등을 계전기처럼 조정할 수 없음
③ 과전류로 용단되기 쉬움
④ 한류형 퓨즈는 녹아도 차단하지 못하는 전류 범위가 있음
⑤ 열화 및 결상되기 쉬움
⑥ 차단시 과전압 발생
⑸ 소호 방식에 따른 분류
① 한류형 퓨즈 : 단락전류 차단시에 높은 아크저항을 발생하여 사고전류를 차단
○ 밀폐된 퓨즈통 안에 가용체와 규사 등 입상소호제로 채운 구조
② 비한류형 퓨즈 : 전류 차단시에 소호가스를 불어 전류가 0점에서 극간의 절연내력을 재기전압 이상으로 높여 차단
7. 개폐기 [목차]
⑴ 역할 : 무부하 및 부하 시 선로개폐, 과부하 전류만 차단
⑵ 자동 절체 개폐기(ATS) : 갑작스러운 부하측 고장으로 주차단기가 트립되거나 돌발적인 정전으로 전원 공급이 어려울 때 비상 탈전기 선로에 전채되어 전원공급을 가능하게 함
⑶ 자동 부하 전환 개폐기(ALTS) : 중요시설 정전시에 큰 피해가 예상되는 수용가에 이중전원을 확보하여 주전원이 정전될 경우 예비전원으로 자동으로 전환되어 무정전 전원공급을 수행하는 3 회로 2 스위치의 개폐기
⑷ 자동 고장 구분 개폐기(ASS) : 공급 신뢰도 향상과 다른 수용가에 대한 정전을 방지하기 위하여 고장 구간만을 신속, 정확하게 차단하의 고장의 확대를 방지
⑸ 부하개폐기(LBS) : 부하전류를 개폐할 수 있으나 고장전류를 차단할 수 없으므로 한류퓨즈와 직렬로 사용, 래치를 트립시키는 방식으로 사용하므로 3상을 동시에 개로하여 결상 방지
① 부하전류가 흐르는 중에도 개폐할 수 있음
② 수변전 설비의 인입구 개폐기로 사용
⑹ 선로개폐기(LS) : 책이 분계점에 보수 점검시 전로를 개폐하기 위하여 사용하는 것으로 반드시 무부하 상태에서 사용, 66 kV 이상의 경우에 사용
① 단로기(DS)와 마찬가지로 소호원리가 없어 무부하 상태로 운전
8. 보호 계전기 [목차]
⑴ 보호계전시스템
⑵ 보호계전기의 구비 조건
⑶ 보호계전기의 동작시간에 의한 분류
① 탭(Tap) 값 : 계전기가 동작하는 최소 동작 전류
② 방식 1. 순한시 계전기 : 최소 동작 전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 계전기
③ 방식 2. 정한시 계전기 : 동작 전류의 크기에 상관 없이 일정한 시간에 동작하는 계전기
④ 방식 3. 반한시 계전기 : 동작 전류가 커질수록 동작 시간이 짧아지는 계전기
⑤ 방식 4. 반한시 정한시 계전기 : 동작 전류가 작을 때는 반한시 특성을, 클 때는 정한시 특성을 갖는 계전기
⑷ 보호계전기 동작의 4요소
⑸ 보호계전기의 종류
① 개요
○ 릴레이(Relay) : 고전압 등이 걸려도 이상 없이 작동하게 하는 장치
② 과전류 계전기(OCR, Over Current Relay) : 50번 순시형, 51번 교류한시
③ 과전압 계전기(OVR, Over Voltage Relay) : 59번
④ 부족 전압 계전기(UVR, Under Voltage Relay) : 27번
⑤ 부족 전류 계전기(UCR, Under Current Relay) : 37번
⑥ 단락 방향 계전기(DOCR, DSR, Directional Over Current Relay, Directional Short Circuit Relay) : 67번
⑦ 선택 단락 계전기(SSR, Selective Short Circuit Relay)
⑧ 거리 계전기(ZR, Distance Relay) : 21번
○ 계전기로부터 고장점까지의 전기적 거리에 비례하여 한시 동작
○ 복잡한 계통의 OCR 대용
⑨ 지락 계전기(GR, Ground Relay)
○ 과전류 지락 계전기(OCGR, Over Current Ground Relay)
○ 방향 지락 계전기(DGR, Directional Ground Relay)
○ 선택 지락 계전기(SGR, Selective Ground Relay)
⑩ 비율 차동 계전기(PDR, Percentage Differential Relay) : 87번
○ 용도 : 모선보호용, 발전기(내부고장), 변압기(내부고장)
○ 외부에서 3상 단락되어도 비율 차동 계전기는 작동하지 않음
○ 87B : 모선보호 차동계전기, 87G : 발전기용 차동계전기, 87T : 주변압기 차동계전기
○ 결선도
○ 정상상태 : 1·2차측 변류기 2차측 전류 i1, i2의 크기가 같아서 보호계전기가 동작하지 않음
○ 내부고장 : 변류기 2차측 전류 i1, i2가 변하면서 코일에 ( i1 - i2 )의 차전류가 흘러 동작
○ 보호계전기의 종류에 따라 전류 차동 방식, 전압 차동 방식으로 분류
○ 변압기가 Y-Δ 또는 Δ-Y인 경우 변압기 1·2차측에 30°의 위상차가 발생하여 이를 보상하기 위해 역결선
○ Y-Δ 결선 변압기에서 Y측 CT는 Δ 결선, Δ측 CT는 Y 결선으로 접속
○ Δ-Y 결선 변압기에서 Δ측 CT는 Y 결선, Y측 CT는 Δ 결선으로 접속
⑹ 보호계전기의 보호 방식
① 표시선 계전 방식 : 방향 비교 방식, 전압 방향 방식, 전류 순환 방식으로 세분화
② 반송 보호 계전 방식 : 방향 비교 반송 방식, 위상 비교 반송 방식, 반송 트립 방식으로 세분화
9. 계기용 변성기 [목차]
⑴ 계기용 변압기(PT, Potential Transformer) : 예전에는 VT로 표시
① 심벌
② 역할 : 1차측의 고전압을 저전압으로 PT비만큼 변성
○ 선로의 이상전압을 측정하기 위해 전압계, OVR, UVR 등이 계기용 변성기 2차측을 측정
③ 전압 및 부담
○ 일반적으로 2차측 전압은 110 V로 설정
○ 정격 부담 = 변성기 2차측 단자에 접속되는 부하 용량 = V2 / Z (VA)
④ 퓨즈 설치 : 1차측에 반드시 퓨즈를 부착하여 고장 발생시 고압 회로로부터 분리
⑵ 계기용 변류기(CT, Current Transformer)
① 심벌
② 역할 : 1차측의 대전류를 소전류로 CT비만큼 변성
○ 전류계, OCR 등이 선로의 이상전류를 측정하기 위해 계기용 변류기 2차측을 측정
③ 변류비(CT비) 설정
○ 변압기 회로
○ 변류비 = CT 1차측 전류 × 1.25 ~ 1.5 / CT 2차측 전류
○ 전동기 회로
○ 변류비 = CT 1차측 전류 × 1.5 ~ 2.0 / CT 2차측 전류
○ 전력 수급용 계기용 변성기(MOF) : 여유를 고려하지 않음
○ 변류비 = CT 1차측 정격전류 / CT 2차측 전류
④ 전류 및 부담
○ 1차 전류 : 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 (A)
○ 2차 전류 : 일반적인 계기·보호계전기는 5 A, 디지털계전기는 0.5 A 또는 1 A
○ 부담 = 변류기 2차측 단자에 접속되는 부하 용량 = I2 × R (VA)
○ 예 : 오차계급이 C800일 때, R = 8 Ω
○ 정격 부담 : 2.5, 5, 10, 15, 25, 40, 100 (VA)
⑤ 2차측 개방 불가 : 고전압이 인가되는 것을 방지
⑥ 변류기 결선
○ 가동접속(정상접속) : 전류계 Ⓐ의 지시값 = | Ia + Ic | = | - Ib | = 2차 전류 × CT비
○ 차동접속(교차접속) : 전류계 Ⓐ의 지시값 = | Ic - Ia | = 2차 전류 × CT비 × √3
Figure. 4. 변류기 차동접속
⑶ 전력 수급용 계기용 변성기(MOF, Metering Out Fit)
① 구조 : R상, S상, T상의 전력선이 MOF에 접속
② 역할 : PT와 CT를 내장(고전압 대전류 → 저전압 소전류), 전력량계(WH)에 전원을 공급
⑷ 영상 변류기(ZCT, Zero-phase Current Transformer) : 지락 전류(영상 전류) 검출
⑸ 접지형 계기용 변압기(GPT, Ground Potential Transformer) : 영상 전압 검출
① 회로
② (실기 빈출) GPT 2차측 전압 및 접지 표시등
○ 정상상태 : GPT 2차측 각상의 전압은 110 / √3 V이며 접지 표시등 L1, L2, L3의 밝기 동일
○ A상 지락 사고시 : A 상의 전압은 0 V, B 및 C 상의 전압은 110 V이며 L1은 소등, L2, L3는 더 밝아짐
10. 수변전소 (실기 빈출) [목차]
⑴ 수변전소의 배치도
⑵ 수변전소의 단선도 (정식 수전설비 기준)
① 정식 수전설비에서는 맨 앞(인입구)에 단로기(DS)부터 와야 함
② 단로기(DS) 다음으로 피뢰기(LA)를 배치시켜야 함
○ 피뢰기보다 전력 퓨즈가 먼저 나오면 이상 전압 및 전류가 생기는 족족 퓨즈가 작동할 것임
③ 계기용 변성기의 앞에는 반드시 전력 퓨즈(PF)를 배치시켜야 함
④ CT 뒤에는 상의 개수만큼의 OCR을 먼저 배치하고 그 뒤에 전력계 ⓐ, OCGR을 배치
○ 전력계와 OCGR의 순서는 상관없음
○ CT를 전원측과 가깝게 설치하는 이유 : 보호범위를 넓히기 위해
⑤ 차단기의 메커니즘에 트립코일(TC)이 관련 있기 때문에, OCR의 끝과 연결된 트립코일과 차단기 인접배치
⑥ 특별고압 표준도면 : PT와 CT가 차단기의 1차측에 있는 경우
⑶ 경우 1. CB 1차측에 CT를, CB 2차측에 PT를 시설하는 경우
Figure. 8. CB 1차측에 CT를, CB 2차측에 PT를 시설하는 경우
① 【주1】 22.9 [kV-Y] 1000 [kVA] 이하인 경우에는 특고압 간이 수전 설비 결선도에 의할 수 있다.
② 【주2】 결선도 중 점선 내의 부분은 참고용 예시이다.
③ 【주3】 차단기의 트립 전원은 직류(DC) 또는 콘덴서 방식(CTD)이 바람직하며 66 [kV] 이상의 수전 설비에는 직류(DC)이어야 한다.
④ 【주4】 LA용 DS는 생략할 수 있으며 22.9 [kV-Y]용의 LA는 Disconnector(또는 Isolator) 붙임형을 사용해야 한다.
⑤ 【주5】 인입선을 지중선으로 시설하는 경우로서 공동 주택 등 사고시 정전 피해가 큰 수전 설비 인입선은 예비선을 포함하여 2회선으로 시설하는 것이 바람직하다.
⑥ 【주6】 지중인입선의 경우에 22.9 [kV-Y] 계통은 CNCV-W 케이블(수밀형) 또는 TR CNCV-W(트리억제형)을 사용하여야 한다. 다만, 전력구·공동구·덕트·건물구내 등 화재의 우려가 있는 장소에서는 FR CNCO-W(난연) 케이블을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 22.9 [kV-Δ] 계통에서는 CV 케이블을 사용해야 한다.
⑦ 【주7】 DS 대신 자동고장구분 개폐기(7000 [kVA] 초과시에는 Sectionalizer)를 사용할 수 있으며 66 [kV] 이상의 경우는 LS를 사용하여야 한다.
⑷ 경우 2. CB 1차측에 CT와 PT를 시설하는 경우 : 【주1】 ~ 【주7】 10.3.과 같음
Figure. 9. CB 1차측에 CT와 PT를 시설하는 경우
⑸ 경우 3. CB 1차측에 PT를, CB 2차측에 CT를 시설하는 경우 : 【주1】 ~ 【주7】 10.3.과 같음
Figure. 10. CB 1차측에 PT를, CB 2차측에 CT를 시설하는 경우
⑹ 경우 4. 간이 수전 설비 표준 결선도
Figure. 11. 간이 수전 설비 표준 결선도
① 【주1】 LA용 DS는 생략할 수 있으며 22.9 [kV-Y]용의 LA는 Disconnector(또는 Isolator) 붙임형을 사용하여야 한다.
② 【주2】 인입선을 지중선으로 시설하는 경우로서 공동 주택 등 사고시 정전 피해가 큰 수전 설비 인입선은 예비선을 포함하여 2회선으로 시설하는 것이 바람직하다.
③ 【주3】 지중인입선의 경우에 22.9 [kV-Y] 계통은 CNCV-W 케이블(수밀형) 또는 TR CNCV-W(트리억제형)을 사용하여야 한다. 다만, 전력구·공동구·덕트·건물구내 등 화재의 우려가 있는 장소에서는 FR CNCO-W(난연) 케이블을 사용하는 것이 바람직하다.
④ 【주4】 300 [kVA] 이하인 경우 PF 대신 COS(비대칭 차단 전류 10 [kA] 이상의 것)을 사용할 수 있다.
⑤ 【주5】 특고압 간이 수전 설비는 PF의 용단 등에 의한 결상 사고에 대한 대책이 없으므로 변압기 2차측에 설치되는 주차단기에는 결상 계전기 등을 설치하여 결상 사고에 대한 보호 능력이 있도록 함이 바람직하다.
⑺ 약호와 명칭
| 약호 | 원어 | 명칭 |
| CH | Cable Head | 케이블 헤드 |
| DS | Disconnection Switch | 단로기 |
| OCB | Oil Circuit Breaker | 유입 차단기 |
| CT | Current Transformer | 계기용 변류기 |
| SC | Static Condenser | 전력용 콘덴서 |
| VS | Voltmeter change-over Switch | 전압계용 전환 개폐기 |
| AS | Ampere change-over Switch | 전류계용 전환 개폐기 |
| MOF | Metering Out Fit | 전력 수급용 계기용 변성기 |
| ZCT | Zero-phase Current Transformer | 영상 변류기 |
| PT | Potential Transformer | 계기용 변압기 |
| PCS(PC) | Primary Cut-out Switch | 프라이머리 컷아웃 스위치 |
| OS | Oil Switch | 유입 개폐기 |
| PL | Pilot Lamp | 파일럿 램프 |
| WH | Watt-Hour; Integrating Wattmeter | 적산전력계 |
| LA | Lightning Arrester | 피뢰기 |
| GR | Ground Relay | 지락 계전기 |
| Tr | Transformer | 변압기 |
| PF | Power Fuse | 전력 퓨즈 |
| CB | Circuit Breaker | 차단기 |
| OCR | Over Current Relay | 과전류 계전기 |
| TC | Trip Coil | 트립 코일 |
| COS | Cut Out Switch | 컷아웃 스위치 |
| SC | Supply Condenser | 전력용 콘덴서 |
| DC | Discharge Coil | 방전 코일 |
| SR | Serial Reactor | 직렬 리액터 |
| Ⓥ | Voltmeter | 전압계 |
| Ⓐ | Ampere-meter | 전류계 |
| E1 | |
제1종 접지 |
| E2 | |
제2종 접지 |
| E3 | |
제3종 접지 |
Table. 2. 약호와 명칭
입력 : 2018.02.23 18:35
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