급전 보호 릴레이

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급전 보호 릴레이 정의

급전 보호 릴레이는 단락이나 과부하와 같은 고장으로부터 전력 시스템의 급전선을 보호하는 장치로 정의됩니다.

릴레이는 전압 변환기(PT)와 전류 변환기(CT)로부터 입력받은 전압(V)과 전류(I)를 사용하여 급전선의 임피던스(Z)를 측정합니다. 임피던스는 전압을 전류로 나누어 계산되며, Z = V/I입니다.

릴레이는 측정된 임피던스를 정상 작동을 위한 최대 허용 임피던스 값을 나타내는 미리 설정된 값과 비교합니다. 측정된 임피던스가 더 낮으면 고장이 발생한 것으로 간주되며, 릴레이는 회로 차단기에 트립 신호를 보내 고장을 격리합니다. 릴레이는 또한 고장 전류, 전압, 저항, 반응성 및 고장 거리와 같은 고장 매개변수를 화면에 표시할 수 있습니다.

고장 거리는 릴레이에서 고장까지의 거리를 말하며, 측정된 임피던스를 1km 당 선로 임피던스로 곱하여 추정됩니다. 예를 들어, 측정된 임피던스가 10옴이고 1km 당 선로 임피던스가 0.4옴/km인 경우, 고장 거리는 10 x 0.4 = 4km입니다. 이를 통해 고장을 빠르게 위치하고 수리할 수 있습니다.

거리 보호 릴레이

임피던스를 측정하여 고장을 감지하고 트립 신호를 보내 고장 부분을 격리합니다.

사각형 특성

거리 보호 릴레이는 원형, 모호, 사각형 또는 다각형 등 다양한 작동 특성을 가질 수 있습니다. 사각형 특성은 현대적인 수치 릴레이에서 보호 영역 설정의 유연성과 정확성을 위해 인기가 있습니다.

사각형 특성은 릴레이의 보호 영역을 정의하는 평행사변형 형태의 그래프입니다. 그래프에는 네 개의 축이 있으며, 이는 전방 저항(R F), 후방 저항(R B), 전방 반응성(X F), 후방 반응성(X B)입니다. 그래프에는 또한 릴레이 특성 각도(RCA)라고 하는 기울기 각도가 있어 평행사변형의 모양을 결정합니다.

사각형 특성을 다음과 같은 단계로 그릴 수 있습니다:

양의 X축에 R F 값을, 음의 X축에 R B 값을 설정합니다.

양의 Y축에 X F 값을, 음의 Y축에 X B 값을 설정합니다.

R F에서 X F로 RCA의 기울기를 가지는 선을 그립니다.

R B에서 X B로 RCA의 기울기를 가지는 선을 그립니다.

R F와 R B, X F와 X B를 연결하여 평행사변형을 완성합니다.

보호 영역은 평행사변형 내부에 있으며, 측정된 임피던스가 이 영역 내에 있으면 릴레이는 트립합니다. 사각형 특성은 다음의 네 가지 영역을 포함할 수 있습니다:

제1사분면 (R과 X 값이 양수): 이 사분면은 유도 부하와 릴레이에서 전방 고장을 나타냅니다.

제2사분면 (R이 음수이고 X가 양수): 이 사분면은 역방향 고장과 역방향 부하를 나타냅니다.

제3사분면 (R과 X 값이 음수): 이 사분면은 유도 부하와 역방향 고장을 나타냅니다.

제4사분면 (R이 양수이고 X가 음수): 이 사분면은 역방향 부하와 전방 고장을 나타냅니다.

작동 영역

거리 보호 릴레이는 임피던스 설정값과 시간 지연으로 정의되는 다양한 작동 영역을 가지고 있습니다. 이러한 영역은 다른 릴레이와 조율되어 인접한 급전선에 대한 백업 보호를 제공합니다.

거리 보호 릴레이의 일반적인 작동 영역은 다음과 같습니다:

Zone 1: 이 영역은 급전선 길이의 80%에서 90%를 커버하며 시간 지연이 없습니다. 이 영역 내의 고장에 대해 주 보호를 제공하며 즉시 트립합니다.

Zone 2: 이 영역은 급전선 길이의 100%에서 120%를 커버하며 짧은 시간 지연(보통 0.3~0.5초)이 있습니다. Zone 1을 넘어서거나 인접한 급전선의 고장에 대해 백업 보호를 제공합니다.

Zone 3: 이 영역은 급전선 길이의 120%에서 150%를 커버하며 더 긴 시간 지연(보통 1~2초)이 있습니다. Zone 2를 넘어서거나 원격 급전선의 고장에 대해 백업 보호를 제공합니다.

일부 릴레이는 Zone 4(부하 침입) 또는 Zone 5(과도한 고장)와 같은 추가 영역을 가질 수도 있습니다.

선택 기준

더 나은 성능, 기능, 유연성, 진단을 위해 전자기계식 또는 정적 릴레이보다 수치 릴레이를 선택하세요.

긴 또는 복잡한 급전선에 대해 과전류 또는 차동 보호 릴레이보다 거리 보호 릴레이를 선택하세요.

더 많은 정확성과 적응성을 위해 원형 또는 모호 특성보다 사각형 특성을 선택하세요.

크기, 무게, 안전 위험을 줄이기 위해 일반적인 전류/전압 입력보다 저에너지 아날로그 센서 입력을 선택하세요.

빠른 트리핑과 직원 안전을 위해 일반 릴레이보다 아크 플래시 감지 릴레이를 선택하세요.

결론

급전 보호 릴레이는 다양한 종류의 고장으로부터 전력 시스템의 급전선을 보호하는 중요한 장치입니다. 릴레이는 고장을 빠르게 감지하고 격리함으로써 설비의 손상을 방지하고 정전을 최소화하여 전력 시스템의 신뢰성, 안전성, 효율성을 향상시킵니다.

급전 보호 릴레이 중 가장 일반적인 유형은 거리 보호 릴레이입니다. 이 릴레이는 대응하는 전압 변환기와 전류 변환기로부터 입력받은 전압과 전류를 사용하여 급전선의 임피던스를 측정합니다. 측정된 임피던스는 정상 작동을 위한 최대 허용 임피던스 값을 나타내는 미리 설정된 값과 비교됩니다. 측정된 임피던스가 설정 값보다 낮으면 급전선에 고장이 발생한 것으로 간주되며, 릴레이는 회로 차단기에 트립 신호를 보내 고장을 격리합니다.

거리 보호 릴레이는 원형, 모호, 사각형, 다각형 등 다양한 작동 특성을 가질 수 있습니다. 사각형 특성은 현대적인 수치 릴레이에서 보호 영역 설정의 유연성과 정확성을 위해 인기가 있습니다.