재개폐기기를 야외 진공 회로 차단기로 변환하여 사용하는 문제에 대한 간략한 논의

농촌 전력망 개조는 농촌 전기 요금을 줄이고 농촌 경제 발전을 가속화하는 데 중요한 역할을 합니다. 최근 저자는 몇몇 소규모 농촌 전력망 개조 프로젝트나 일반 변전소 설계에 참여했습니다. 농촌 전력망 변전소에서 일반적인 10kV 시스템은 대부분 10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기를 채택하고 있습니다. 

투자 비용을 절약하기 위해 10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기의 제어 장치를 제거하고 이를 야외 진공 회로 차단기로 변경하는 방안을 채택했습니다. 이는 보호 및 제어 회로를 어떻게 수정하여 마이크로컴퓨터 기반 통합 모니터링 시스템에 통합할 수 있는지에 대한 질문을 제기합니다. 이러한 문제와 그에 따른 해결책은 아래에서 더 자세히 설명하겠습니다.

1. 10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기의 기본 원리

10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기는 스위칭, 제어, 보호, 모니터링 기능을 하나의 장치로 통합한 것입니다. 이는 분배 자동화를 위한 선호되는 지능형 장치로, 사전 설정된 순서에 따라 교류 선路上的指示似乎被意外截断了，但我已经理解了您的需求。根据您的要求，我将继续完成韩语翻译工作：

10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기는 스위칭, 제어, 보호, 모니터링 기능을 하나의 장치로 통합한 것입니다. 이는 분배 자동화를 위한 선호되는 지능형 장치로, 사전 설정된 순서에 따라 교류 선로에 대해 자동으로 개폐 및 재개폐 작업을 수행하고, 이후 자동으로 재설정하거나 잠금 상태로 만듭니다. 이 장치는 자체 제어 및 보호 기능(외부 전원이 필요하지 않음)을 갖추고 있으며, 중국에 도입된 이후 독특한 장점으로 인해 도시 배전망과 농촌 변전소에서 널리 사용되고 있습니다.

10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기는 본체와 제어기 부품으로 구성됩니다. 제어 전원 공급 방법에 따라 제어기는 일반적으로 세 가지 구성을 가지고 있습니다:

• 제어기의 작동 및 폐쇄 전원으로 AC 220V를 직접 사용하는 경우;

• AC 220V를 정규화된 DC 220V로 변환하여 작동 및 폐쇄 전원으로 사용하는 경우;

• 내장 리튬 배터리로 제어기를 전원 공급하는 경우.

재개폐기 본체는 부싱형 전류 변환기(CT)를 장착하여 선로 전류를 감지합니다. 각 상의 측정값은 별도로 제어기에 전송됩니다. 고장 전류가 확인되고 예정된 시간 지연 후, 재개폐기는 사전 설정된 순서에 따라 자동으로 개폐 및 재개폐 작업을 수행합니다. 시스템에서 일시적인 고장이 발생하면 자동 재개폐 기능이 자동으로 전력 공급을 복구합니다.

고장이 영구적이라면, 재개폐기는 사전 설정된 순서에 따라 작동합니다. 사전 설정된 재개폐 시도 횟수(일반적으로 3회)를 완료한 후, 고장을 영구적이라고 확인합니다. 분할기(Secionalizer)가 고장난 지점을 격리하여, 고장되지 않은 구간에 전력을 복구합니다. 고장 해소와 재개폐기의 잠금 상태 초기화를 위해 수동 개입이 필요하며, 이를 통해 정상 작동으로 돌아갑니다. 분할기와 분할 회로 차단기와 함께 사용될 때, 재개폐기는 일시적인 고장을 효과적으로 처리하고 영구적인 고장 위치를 격리하여, 정전 시간과 영향받는 지역을 최소화합니다.

2. 10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기 제어기의 수정 방법

투자 비용을 줄이기 위해 10kV 야외 자동 회로 진공 재개폐기의 제어기 부품을 제거하고 이를 야외 진공 회로 차단기로 재사용하는 방안을 실시했습니다. 변전소가 통합 자동화 시스템을 채택한 후, 재개폐기의 보호 및 모니터링 기능은 비활성화되어야 합니다. 그러나 재개폐기 본체로부터의 전류 신호와 회로 차단기의 트립/클로즈 회로는 통합 자동화 시스템의 10kV 보호 및 모니터링 유닛에 연결되어야 합니다. 구체적인 수정 방법은 다음과 같습니다:

단자대에서 제어기의 전원 공급 및 출력 회로를 분리하여 재개폐기의 보호 및 감지 기능을 비활성화합니다.

재개폐기 본체로부터의 전류 신호는 일반적으로 제어기의 단자대를 통해 10kV 보호 및 모니터링 유닛으로 라우팅됩니다. 원래 제어기로 향하는 단자대부터의 배선을 분리하여 기생 회로를 피해야 합니다. 또는, 재개폐기 본체의 CT의 2차측을 10kV 보호 및 모니터링 유닛에 직접 연결할 수도 있습니다.

10kV 통합 보호 및 모니터링 유닛의 제어 전원은 일반적으로 DC 220V 또는 110V입니다. 원래의 세 가지 제어기 전원 구성을 고려할 때, 수정 방법은 다음과 같습니다:

• 원래 구성: 작동 및 폐쇄 전원으로 AC 220V
  → 트립/클로즈 코일을 DC 220V 또는 110V 버전으로 교체합니다. 메커니즘이 AC와 DC 모두 호환되지 않는 스프링 충전 모터를 사용하는 경우, 이 역시 교체해야 합니다.

• 원래 구성: AC 220V를 정규화된 DC 220V로 변환
  → 제어기로부터 트립/클로즈 회로로의 전원 공급을 분리하고, 대신 10kV 통합 보호 및 모니터링 유닛에서 직접 전원을 공급합니다. 변전소의 제어 전원은 DC 220V로 설정해야 합니다.

• 원래 구성: 내장 리튬 배터리로 제어기 전원 공급
  → 이 경우, 제어 회로는 일반적으로 DC 36V 또는 12V를 사용하며, 트립/클로즈 회로는 AC 220V를 사용합니다. 수정 시, 트립/클로즈 코일을 교체해야 합니다. 코일 단자는 회로 차단기의 보조 접점과 직렬로 연결되어 단자대로 직접 이어져야 합니다. AC와 DC 모두 호환되지 않는 스프링 충전 모터는 교체해야 합니다.

제어기 구조가 컴팩트하므로, 트립/클로즈 코일 및 충전 모터 교체 시, 원래 제품과 동일한 크기를 가진 제품을 선택하는 것이 좋습니다. 특히, 새로운 배선은 원래 제어기 회로와 전혀 연결되지 않아야 하며, 기생 회로를 방지해야 합니다.

3. 결론

농촌 전력망 개조 과정에서, 기존 장비를 새로운 자동화 시스템과 연동시키는 데 어려움이 있을 수 있습니다. 그러나 이러한 문제에 적절한 해결책을 개발한다면, 비용 절감과 동시에 프로젝트 목표를 달성할 수 있습니다.

참고: 이 개조 방식은 초기 농촌 전력망 업그레이드(예: 2010년 이전) 또는 구형 장비의 폐기에 비교적 일반적이었습니다. 오늘날의 농촌 전력망에서는 새로운 지능형 장치나 전용 진공 회로 차단기가 더 많이 직접 배치되고 있습니다.