배전망에서 재개폐기와 분할기의 조정

배전망에서 리클로저와 섹셔널라이저의 조정

자동 리클로저와 자동 섹셔널라이저(리클로저와 섹셔널라이저로 줄여서)는 비교적 완전하고 높은 신뢰성을 가진 자동화 장치입니다. 이들은 일시적인 고장뿐만 아니라 영구적인 고장으로 인한 정전 범위를 최소화할 수 있습니다. 리클로저와 섹셔널라이저가 배전망에 사용되므로, 일시적인 고장을 선택적으로 효과적으로 제거하여 영구적인 고장으로 발전하는 것을 방지하고, 영구적인 고장을 격리하여 전력 공급의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

1. 자동 리클로저의 기능과 특징

자동 리클로저는 보호, 감지, 제어 기능을 갖춘 자동화 장치입니다. 이는 다양한 시간 제한을 가진 역시간-전류 특성 곡선과 다중 재폐합 기능을 가지고 있으며, 회로 차단기, 계전기 보호, 작동 메커니즘을 통합한 새로운 유형의 전기기계 통합 전기 제품입니다. 리클로저는 본체 회로를 통해 흐르는 전류를 자동으로 감지하며, 고장 전류가 확인되면 특정 시간 후 역시간 보호에 따라 고장 전류를 자동으로 중단하고 필요한 만큼 여러 번 재폐합하여 선로에 전력을 복구합니다. 만약 고장이 일시적인 경우, 리클로저가 재폐합하면 선로는 정상적인 전력 공급으로 돌아갑니다. 만약 고장이 영구적인 경우, 리클로저는 설정된 재폐합 횟수(일반적으로 3회)를 완료하고 선로 고장이 영구적인 것을 확인한 후 자동으로 잠금 상태가 되며, 고장이 해결되고 재폐합 잠금이 수동으로 해제될 때까지 고장 선로에 전력을 공급하지 않습니다.

리클로저의 구체적인 기능과 특징은 다음과 같습니다:

• 단락 전류 차단, 다중 재폐합, 보호 특성의 순차적 조정, 보호 시스템의 재설정 등과 같은 차단 성능을 가지고 있습니다.

• 리클로저는 주로 아크 소멸실, 작동 메커니즘, 제어 시스템, 폐합 코일 등으로 구성됩니다.

• 리클로저는 현지 제어 장치로서, 보호 및 제어 특성 면에서는 자기 고장 감지, 전류의 성질 판단, 스위칭 작업 실행 등의 기능을 가지고 있으며, 초기 상태로 돌아가고, 작업 횟수를 기억하며, 폐합 잠금 등의 작업 순서를 선택할 수 있습니다. 선로에 사용되는 리클로저는 추가적인 작동 장치가 없으며, 그 작동 전력은 고압 선로부터 직접 취득됩니다. 변전소에 사용되는 경우에는 저압 전원이 작동 메커니즘의 개폐에 사용됩니다.

• 리클로저는 실외 배전 선로 설치 방법에 적합하며, 변전소나 다양한 기둥에 설치할 수 있습니다.

• 다양한 종류의 리클로저의 잠금 작업 횟수, 개방 속도 특성, 재폐합 작업 순서는 일반적으로 다릅니다. 그들의 전형적인 특성인 4회의 차단 작업과 3회의 재폐합 작업은 다음과 같습니다: 차단 → (T₁) 폐합-차단 → (T₂) 폐합-차단 → (T₃) 폐합-차단, 여기서 T₁과 T₂는 조정 가능하며 제품마다 다릅니다. 운영 중 필요에 따라 재폐합 횟수와 재폐합 간격 시간을 조정할 수 있습니다.

• 리클로저의 상간 고장 차단은 역시간 특성을 사용하여 안전기의 암페어-시간 특성과 협력합니다(그러나 전자 제어 리클로저의 지상 고장 차단은 일반적으로 정시간 제한을 사용합니다). 리클로저는 빠른 곡선과 느린 곡선의 두 가지 암페어-시간 특성 곡선을 가지고 있습니다. 일반적으로 첫 차단 작업은 빠른 곡선에 따라 작동하여 0.03 - 0.04초 내에 고장 전류를 차단합니다. 이후 차단 작업에는 보호 조정에 따라 다른 암페어-시간 특성 곡선을 선택할 수 있습니다.

2. 자동 섹셔널라이저의 기능과 특징

섹셔널라이저는 배전 시스템에서 고장 선로 구간을 격리하기 위한 자동 보호 장치입니다. 일반적으로 자동 리클로저 또는 회로 차단기와 함께 사용됩니다. 섹셔널라이저는 고장 전류를 차단할 수 없습니다. 구간화된 선로에서 고장이 발생하면, 섹셔널라이저의 백업 보호 리클로저 또는 회로 차단기가 작동하고, 섹셔널라이저의 카운팅 기능이 리클로저의 트립 횟수를 누적합니다. 섹셔널라이저가 설정된 기록 횟수에 도달하면, 백업 장치가 트립하는 순간에 자동으로 트립하여 고장 선로 구간을 분리합니다. 리클로저가 다시 재폐합하여 다른 선로에 전력을 복구합니다. 만약 리클로저의 트립 횟수가 섹셔널라이저의 설정된 기록 횟수에 미치지 않고 고장이 해결되면, 섹셔널라이저의 누적 카운트는 일정 시간 후 자동으로 사라져 초기 상태로 돌아갑니다.

섹셔널라이저는 위상 수에 따라 단상과 삼상으로 나뉩니다. 제어 방법에 따라 수압 제어와 전자 제어로 나뉩니다. 수압 제어 섹셔널라이저는 수압 제어를 사용하여 카운팅하며, 전자 제어 섹셔널라이저는 전자 카운팅을 사용합니다. 자동 섹셔널라이저의 주요 기능과 특징은 다음과 같습니다:

• 섹셔널라이저는 상위 보호 장치의 트립 횟수를 자동으로 카운팅하는 기능을 가지고 있습니다.

• 섹셔널라이저는 고장 전류를 격리할 수 없지만, 리클로저와 협력하여 영구적인 선로 고장을 분리할 수 있습니다. 전체 부하 전류를 격리할 수 있으므로, 수동으로 작동하는 부하 스위치로 사용할 수 있습니다.

• 섹셔널라이저는 자동 및 수동 트립을 수행할 수 있으며, 트립 후에는 잠금 상태가 되며, 수동 폐합을 통해만 전력을 복구할 수 있습니다.

• 섹셔널라이저는 주 회로에 직렬로 연결된 트립 코일을 가지고 있으며, 코일을 교체하여 최소 작동 전류를 변경할 수 있습니다.

• 섹셔널라이저와 리클로저 사이에는 기계적 또는 전기적 연결이 없으며, 설치 위치에 제약이 없습니다.

• 섹셔널라이저는 암페어-시간 특성을 가지고 있지 않으므로, 두 보호 장치의 보호 특성 곡선이 매우 가까운 경우에도 사용할 수 있어, 다중 보호 시스템에서 단계를 추가해도 조정이 이루어지지 않는 경우의 결함을 보완할 수 있는 특별한 장점이 있습니다.

3. 리클로저와 섹셔널라이저의 협력

리클로저와 섹셔널라이저의 협력 작동은 일시적인 고장의 제거, 영구적인 고장 구역의 격리, 그리고 비고장 선로 구간의 정상적인 전력 공급을 보장할 수 있습니다. 리클로저와 섹셔널라이저의 서로 다른 기능 때문에, 먼저 시스템 운용 조건에 따라 선로의 구간 배치를 합리적으로 결정하여 배전선 자동화 정도와 전력 공급의 신뢰성을 향상시켜야 합니다. 그 대표적인 구조는 그림 1에 표시되어 있습니다.

이론적으로 말하면, 선로의 각 분기점은 구간화 포인트로 고려되어야 합니다. 이렇게 하면 비교적 짧은 분기 선로에서도 영구적인 고장이 발생하더라도 선택적으로 구간화할 수 있으며, 다른 구간의 정상적인 전력 공급을 유지할 수 있습니다. 그러나 경제적 및 운용 조건의 제약으로 인해 이러한 것은 종종 불가능합니다. 따라서 현실에 맞추어 지역 조건에 적응해야 합니다. 리클로저와 섹셔널라이저는 모두 자동화 정도가 높은 지능형 장치로서 많은 장점을 가지고 있지만, 올바른 조정을 통해만 그 역할을 할 수 있습니다. 따라서 다음의 조정 원칙을 준수해야 합니다:

• 섹셔널라이저는 반드시 리클로저와 직렬로 연결되어 리클로저의 부하 측에 설치되어야 합니다.

• 백업 리클로저는 섹셔널라이저의 보호 범위 내의 최소 고장 전류를 감지하고 작동할 수 있어야 합니다.

• 섹셔널라이저의 시작 전류는 그 보호 범위 내의 최소 고장 전류보다 작아야 합니다.

• 섹셔널라이저의 열 안정성 등급 및 동적 안정성 등급은 요구 사항을 충족해야 합니다.

• 섹셔널라이저의 시작 전류는 백업 보호의 최소 트립 전류의 80% 미만이며 예상 최대 부하 전류의 피크 값보다 커야 합니다.

• 섹셔널라이저의 기록 횟수는 백업 보호의 트립 횟수보다 적어도 1회 이상 적어야 합니다.

섹셔널라이저의 기억 시간은 백업 보호의 누적 고장 차단 시간(TAT)보다 길어야 합니다. 백업 보호의 작동 누적 시간(TAT)은 백업 보호 순서의 각 고장의 고장 전류 유지 시간과 재폐합 간격의 합입니다. 섹셔널라이저는 암페어-시간 특성을 가지고 있지 않으므로, 리클로저와 섹셔널라이저의 조정은 보호 곡선 연구가 필요하지 않습니다.

백업 보호 리클로저는 4회의 트립 후 잠금 상태로 설정됩니다. 이러한 작업은 빠른 모드와 느린(또는 지연된) 모드의 어떤 조합이든 될 수 있으며, 섹셔널라이저의 설정 횟수는 3회로 선택됩니다. 만약 섹셔널라이저의 부하 측 선로에서 영구적인 고장이 발생하면, 리클로저의 3번째 재폐합 전에 섹셔널라이저가 트립하여 고장을 격리하고, 리클로저가 비고장 선로에 전력을 공급합니다. 다른 직렬로 구성된 섹셔널라이저가 있다면, 그들의 잠금 횟수는 단계적으로 작게 설정되어야 합니다.

마지막 단계 섹셔널라이저의 부하 측 선로에서 고장이 발생하면, 리클로저가 작동합니다. 직렬로 연결된 섹셔널라이저들은 모두 리클로저의 전류 차단 횟수를 기록합니다. 마지막 단계 섹셔널라이저가 작동 횟수에 도달하면, 고장을 격리하기 위해 트립하고, 리클로저가 비고장 선로를 연결하여 정상적인 전력 공급을 복구합니다. 카운팅 횟수에 도달하지 않은 섹셔널라이저들은 지정된 초기화 시간 후에 초기 상태로 돌아갑니다.