급전 보호
급전선 보호
정의
급전선 보호는 전력망의 중단 없는 공급을 보장하기 위해 전기 급전선을 결함으로부터 보호하는 것을 의미합니다. 급전선은 변전소에서 부하 끝까지 전기를 전송합니다. 전력 배분 네트워크에서 중요한 역할을 하는 만큼, 급전선을 다양한 종류의 결함으로부터 보호하는 것이 매우 중요합니다. 급전선 보호의 주요 요구 사항은 다음과 같습니다:
선택적 트리핑: 단락 이벤트 동안에는 오직 결함에 가장 가까운 회로 차단기만이 열리고, 다른 모든 회로 차단기는 닫혀 있어야 합니다. 이를 통해 전력 공급에 미치는 영향을 최소화하고 정전 범위를 줄입니다.
백업 보호: 결함에 가장 가까운 회로 차단기가 작동하지 않을 경우, 인접한 회로 차단기가 백업 보호로서 결함 부분을 격리해야 합니다. 이러한 중복성은 전체 시스템의 신뢰성을 보장합니다.
최적의 계전기 반응: 보호 계전기의 작동 시간은 시스템 안정성을 유지하면서 건강한 회로의 불필요한 트리핑을 방지하기 위해 최소화되어야 합니다. 효율적인 결함 처리를 위해서는 이러한 균형이 필수적입니다.
시간 등급 보호
시간 등급 보호는 계전기의 작동 시간을 순차적으로 설정하는 방식입니다. 이러한 접근 방식은 결함 발생 시 전기 시스템의 가능한 한 작은 부분만 격리되도록 하여 전체 전력 공급에 대한 중단을 최소화합니다. 시간 등급 보호의 실제 적용 사례는 아래에 설명되어 있습니다.
방사형 급전선의 보호
방사형 전력 시스템은 발전기 또는 공급원에서 부하 끝까지 일방향 전력 흐름을 특징으로 합니다. 그러나 이 시스템은 결함 발생 시 부하 끝에서 전력 공급의 연속성을 유지하는 데 어려움이 있다는 큰 단점이 있습니다.
다수의 급전선이 직렬로 연결된 방사형 시스템에서, 그림에 도시된 것처럼, 결함 발생 시 시스템의 가능한 한 작은 부분만을 격리하는 것이 목표입니다. 시간 등급 보호는 이러한 목표를 효과적으로 달성합니다. 과전류 보호 시스템은 발전소에서 멀어질수록 계전기의 작동 시간이 짧아지도록 구성됩니다. 이러한 계층적인 시간 설정 메커니즘은 문제의 원천에 가까운 곳에서 결함을 제거하여 나머지 시스템에 미치는 영향을 줄입니다.
SS4에서 결함이 발생하면, OC5 계전기가 먼저 작동해야 합니다. 즉, OC4 계전기의 작동 시간은 OC3 계전기보다 짧아야 하고, 그와 같이 해야 합니다. 이는 이러한 계전기에 적절한 시간 등급이 필요함을 명확히 보여줍니다. 두 인접한 회로 차단기 사이의 최소 시간 간격은 각각의 제거 시간과 소규모 안전 여유를 더한 값으로 결정됩니다.
일반적으로 사용되는 회로 차단기의 경우, 조정 중인 두 차단기 사이의 최소 구별 시간은 약 0.4초입니다. OC1, OC2, OC3, OC4, OC5 계전기의 시간 설정은 각각 0.2초, 1.5초, 1.5초, 1.0초, 0.5초, 그리고 즉시 작동으로 설정됩니다. 시간 등급 시스템 외에도, 심각한 결함의 경우 작동 시간을 최소화하는 것이 중요합니다. 이를 위해 트립 코일과 병렬로 시간 제한용 저항을 연결할 수 있습니다.
병렬 급전선의 보호
병렬 급전선 연결은 주로 지속적인 전력 공급과 부하 분산을 위해 사용됩니다. 보호 대상 급전선에서 결함이 발생하면, 보호 장치가 결함 있는 급전선을 식별하고 격리하여 나머지 급전선이 즉시 증가된 부하를 감당할 수 있도록 합니다.
병렬 급전선 시스템에서 계전기 보호를 위한 가장 간단하고 효과적인 방법 중 하나는 송신 단에서 역시간 특성을 가진 시간 등급 과부하 계전기를, 수신 단에서는 즉시 역방향 전력 또는 방향 계전기를 결합하는 것입니다. 아래 그림에 도시된 것처럼, 이러한 구성은 빠르고 정확한 결함 감지 및 격리를 가능하게 하며, 병렬 급전선 시스템의 전체적인 신뢰성과 안정성을 향상시킵니다.
임의의 선路上的任何一条线路发生严重故障F时，电力将从线路的发送端和接收端流入故障点。因此，通过D点继电器的功率流向将会反转，导致继电器跳闸。
过电流随后将被限制在B点，直到其过载继电器激活并跳闸断路器。这一动作完全隔离了故障馈线，使健康馈线能够继续供电。然而，这种方法仅在故障严重到足以在D点反转功率流向时才有效。因此，在线路两端除了过载保护外还加入了差动保护，以增强保护系统的可靠性。
环形主系统保护
环形主系统是一个通过多条路线连接一系列发电站的互联网络。在这个系统中，可以根据需要调整功率流向，特别是在利用互联时。
如下图所示，G代表发电站，A、B、C和D表示变电站。在发电站，功率单向流动，因此不需要时间滞后过载继电器。在变电站末端安装了时间分级过载继电器。这些继电器只有在其保护的变电站之外有超负荷电流流动时才会跳闸，从而确保选择性故障隔离并保持环形主系统的稳定性。
当沿GABCD方向遍历环路时，每个站远端的继电器配置为逐渐减少的时间滞后。在发电站，时间滞后设置为2秒；在A、B和C站，设置分别为1.5秒、1秒和0.5秒，而下一个相关点的继电器则瞬时动作。同样，当沿相反方向绕环移动时，出站侧的继电器根据相应的时间滞后模式进行设置。
如果在F点发生故障，电力将通过两条不同的路径ABF和DCF流入故障点。触发的继电器是位于变电站B与故障点F之间以及变电站C与故障点F之间的继电器。这种配置确保了环形主系统中任何给定部分的故障只会促使该特定部分的相关继电器动作。因此，未受影响的系统部分可以继续不间断地运行，保持整个电力分配网络的完整性和可靠性。】
请允许我完成翻译：
임의의 선路上的任何一条线路发生严重故障F时，电力将从线路的发送端和接收端流入故障点。因此，通过D点继电器的功率流向将会反转，导致继电器跳闸。
过电流随后将被限制在B点，直到其过载继电器激活并跳闸断路器。这一动作完全隔离了故障馈线，使健康馈线能够继续供电。然而，这种方法仅在故障严重到足以在D点反转功率流向时才有效。因此，在线路两端除了过载保护外还加入了差动保护，以增强保护系统的可靠性。
环形主系统保护
环形主系统是一个通过多条路线连接一系列发电站的互联网络。在这个系统中，可以根据需要调整功率流向，特别是在利用互联时。
如下图所示，G代表发电站，A、B、C和D表示变电站。在发电站，功率单向流动，因此不需要时间滞后过载继电器。在变电站末端安装了时间分级过载继电器。这些继电器只有在其保护的变电站之外有超负荷电流流动时才会跳闸，从而确保选择性故障隔离并保持环形主系统的稳定性。
当沿GABCD方向遍历环路时，每个站远端的继电器配置为逐渐减少的时间滞后。在发电站，时间滞后设置为2秒；在A、B和C站，设置分别为1.5秒、1秒和0.5秒，而下一个相关点的继电器则瞬时动作。同样，当沿相反方向绕环移动时，出站侧的继电器根据相应的时间滞后模式进行设置。
如果在F点发生故障，电力将通过两条不同的路径ABF和DCF流入故障点。触发的继电器是位于变电站B与故障点F之间以及变电站C与故障点F之间的继电器。这种配置确保了环形主系统中任何给定部分的故障只会促使该特定部分的相关继电器动作。因此，未受影响的系统部分可以继续不间断地运行，保持整个电力分配网络的完整性和可靠性。】
请允许我完成翻译：
임의의 선에서 심각한 결함 F가 발생하면, 전력은 선의 송신 및 수신 단에서 결함 점으로 흘러들게 됩니다. 결과적으로, D점의 계전기를 통과하는 전력의 방향이 역전되어 계전기가 열립니다.
과전류는 B점에서 해당 과부하 계전기가 활성화되고 회로 차단기가 트립될 때까지 제한됩니다. 이 동작은 고장난 급전선을 완전히 격리하여 건강한 급전선을 통해 전력 공급을 계속할 수 있게 합니다. 그러나 이 방법은 D점에서 전력 방향이 역전될 정도로 결함이 심각할 때만 효과적입니다. 따라서, 선의 양 끝에서 과부하 보호 외에도 차동 보호가 추가로 포함되어 보호 시스템의 신뢰성을 향상시킵니다.
링 메인 시스템 보호 링 메인 시스템은 여러 경로를 통해 일련의 발전소를 연결하는 상호 연결 네트워크입니다. 이 시스템에서, 특히 상호 연결을 활용할 때, 전력 흐름의 방향을 필요에 따라 조정할 수 있습니다. 그림에서 G는 발전소를, A, B, C, D는 변전소를 나타냅니다. 발전소에서는 전력이 단일 방향으로 흐르므로 시간 지연 과부하 계전기가 필요하지 않습니다. 변전소의 끝에 시간 등급 과부하 계전기가 설치됩니다. 이러한 계전기는 그들이 보호하는 변전소로부터 과부하 전류가 흐를 때만 트립되며, 선택적 결함 격리를 보장하고 링 메인 시스템의 안정성을 유지합니다. GABCD 방향으로 링을 따라 이동할 때, 각 스테이션의 먼쪽 계전기는 점진적으로 감소하는 시간 지연으로 구성됩니다. 발전소에서는 시간 지연이 2초로 설정되며, A, B, C 스테이션에서는 각각 1.5초, 1.0초, 0.5초로 설정되며, 다음 관련 지점의 계전기는 즉시 작동합니다. 마찬가지로, 반대 방향으로 링을 돌 때, 출발측의 계전기는 해당 시간 지연 패턴에 따라 설정됩니다. F점에서 결함이 발생하면, ABF 및 DCF라는 두 가지 다른 경로를 통해 전력이 결함 점으로 흘러들게 됩니다. 트리핑되는 계전기는 B변전소와 결함 점 F 사이, 그리고 C변전소와 결함 점 F 사이에 위치한 계전기입니다. 이러한 구성은 링 메인 시스템의 특정 섹션에서 발생하는 결함이 해당 섹션의 관련 계전기만 작동하도록 보장합니다. 따라서, 시스템의 영향을 받지 않는 섹션은 중단 없이 계속 작동하여 전력 배분 네트워크의 무결성과 신뢰성을 유지합니다.
