변전소의 대지 고장 과전류 계전기는 무엇인가요
변전소에서의 접지 고장 과전류 릴레이는 무엇인가요?
접지 고장 과전류 릴레이는 전력 시스템에서 접지 고장(또는 지구 고장 또는 단상 접지 고장이라고도 함)을 감지하고 보호하기 위한 장치입니다. 이는 변전소에서 중요한 역할을 하며, 시스템의 안전성과 신뢰성을 보장합니다.
1. 작동 원리
접지 고장 과전류 릴레이의 주요 기능은 전력 시스템에서의 전류 불균형을 모니터링하는 것입니다. 특히, 세 상의 전류 벡터 합이 0이 아닌 경우를 감지합니다. 접지 고장이 발생하면 일반적으로 비정상적인 제로 시퀀스 전류가 발생하며, 릴레이는 이러한 불균형을 감지하고 적절한 보호 조치를 취합니다.
제로 시퀀스 전류: 정상 작동 상태에서는 세 상의 전류가 균형을 이루어야 하며, 그 벡터 합은 0이어야 합니다. 접지 고장이 발생하면 전류가 고장점으로 흐르게 되어 제로 시퀀스 전류가 발생합니다.
릴레이 작동: 설정된 임계값을 초과하는 제로 시퀀스 전류가 감지되면, 릴레이는 트립 신호를 발송하여 고장 회로를 분리하여 추가적인 손상을 방지합니다.
2. 적용 시나리오
접지 고장 과전류 릴레이는 다양한 전력 시스템에서 널리 사용되며, 특히 다음과 같은 시나리오에서 사용됩니다:
배전 시스템: 저전압 및 중간 전압 배전망에서 접지 고장 과전류 릴레이는 고장점을 빠르게 감지하고 격리하여 다운타임과 설비 손상을 줄입니다.
변전소: 변전소에서는 접지 고장 과전류 릴레이가 차등 보호 및 거리 보호와 같은 다른 보호 장치와 함께 사용되어 다중 계층 보호를 제공합니다.
산업 시설: 대규모 산업 시설에서는 이러한 릴레이가 접지 고장으로부터 중요한 설비를 보호하여 생산의 연속성을 보장합니다.
3. 주요 유형
응용 프로그램 및 기술 요구 사항에 따라 접지 고장 과전류 릴레이는 여러 유형으로 분류될 수 있습니다:
순간 릴레이: 심각한 접지 고장에 대한 신속한 응답을 위해 사용되며, 일반적으로 몇 밀리초 내에 트립 동작을 수행합니다.
정시간 릴레이: 고장의 심각성에 따라 설정할 수 있는 시간 지연을 특징으로 하며, 다양한 정도의 고장을 처리하기에 적합합니다.
역시간 릴레이: 작동 시간은 고장 전류와 반비례합니다. 고장 전류가 클수록 작동 시간이 짧아져, 유연한 보호 특성이 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다.
4. 보호 메커니즘
접지 고장 과전류 릴레이는 일반적으로 회로 차단기 또는 기타 스위칭 장치와 함께 작동하여 완전한 보호 메커니즘을 형성합니다. 기본 단계는 다음과 같습니다:
고장 감지: 릴레이는 전력 시스템의 전류를 지속적으로 모니터링하고 제로 시퀀스 전류를 계산합니다.
고장 판단: 감지된 제로 시퀀스 전류가 설정된 임계값을 초과하면, 릴레이는 이를 접지 고장으로 식별합니다.
트립 신호 발송: 릴레이는 회로 차단기에 트립 명령을 보내 고장 회로를 분리합니다.
이벤트 기록: 릴레이는 일반적으로 이벤트 기록 기능을 가지며, 고장 시간 및 전류 값 등의 세부 정보를 기록하여 후속 분석 및 유지 관리를 위해 사용됩니다.
5. 장점
향상된 안전성: 접지 고장을 신속히 감지하고 격리함으로써 아크 방전, 화재 및 기타 잠재적 위험을 방지합니다.
설비 손상 감소: 고장 회로를 시기 적절하게 분리함으로써 장기간의 고전류 노출로 인한 설비 손상을 방지합니다.
개선된 전력 연속성: 영향을 받는 영역만 격리함으로써 전체 전력 시스템에 미치는 영향을 최소화하여 정전 범위를 제한합니다.
6. 일반적인 표준 및 규제
접지 고장 과전류 릴레이의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해, 설계 및 적용은 관련 국제 및 국가 표준을 준수해야 합니다. 예를 들어:
IEC 60255: 국제 전기기술위원회(IEC)가 게시한 릴레이에 대한 표준.
ANSI C37.90: 미국 국가 표준 협회(ANSI)가 게시한 릴레이 보호에 대한 표준.
요약
접지 고장 과전류 릴레이는 전력 시스템에서 필수적인 보호 장치로, 접지 고장을 감지하고 격리하여 시스템의 안전한 작동을 보장합니다. 제로 시퀀스 전류를 모니터링하여 고장을 식별하고, 고장 회로를 신속하게 분리하여 설비와 인원을 보호합니다.
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