전압 변압기 설치의 영향 분석: 전력 공급 회로 차단기의 라인 측과 부하 측 (ATS)
자동 백업 전환(ABTS) 장치는 공장 전력망의 안전하고 신뢰성 있으며 안정적인 운영을 보장하는 핵심 구성 요소입니다. 이들의 시작 논리는 "작동 전원의 전압 손실 + 전류 감지 없음"이라는 이중 기준을 엄격히 따르며, 이로 인해 전압 변환기(VT)의 2차 단락이나 전류 변환기(CT)의 2차 회로 고장으로 인한 ABTS의 오작동을 효과적으로 방지합니다. 활성화 조건은 "전압과 전류가 없음" 또는 "보호 설정 값 미만의 전압/전류 값"이어야 하며 예외는 없습니다.
ABTS는 VT를 통해 전압 신호를 수집하고 CT를 통해 전류 신호를 수집합니다. 따라서 이러한 변환기의 설치 위치는 장치가 작동 전원의 상태를 판단하는 정확성을 직접적으로 결정합니다. 그 중, CT가 전력 인입 회로 차단기의 상단 또는 하단에 설치되어 있든 ABTS는 "회로 차단기 전류 흐름 상태 및 버스바 부하 상태"를 정확하게 식별할 수 있습니다. 그러나 VT가 회로 차단기의 상단(인입 측) 또는 하단(버스바 측)에 설치될 때 ABTS가 버스바의 생활 상태를 판단하는 방법에는 큰 차이가 있어 집중 분석이 필요합니다. 시스템 배선도는 도표 1을 참조하시기 바랍니다.
1. 전력 인입 회로 차단기 상단에 설치된 전압 변환기(인입 VT)
(1) 인입 전원의 정상 작동
ABTS가 라인 전압 변환기 TV1에서 전력을 취득할 때, 1DL 회로 차단기가 "작동 위치 + 폐쇄 상태"에 있다면, TV1은 인입 전압을 수집하며 이는 버스바 전압과 동일합니다. ABTS는 I 섹션 버스바가 생활 중임을 판단합니다.
(2) 인입 전원의 손실
인입 전원이 실패하면 TV1은 전압 0을 수집하고 CT는 전류 0을 수집하여 ABTS가 작동합니다: 먼저 1DL을 트립시키고, 다음으로 버스 연계 회로 차단기 3DL을 폐쇄하여 I 섹션 버스바에 전력을 복구하고 부하가 계속 작동할 수 있게 합니다.
(3) 회로 차단기의 오작동(핵심 숨겨진 위험 시나리오)
오작동이나 기계적 고장으로 인해 1DL이 폐쇄 상태에서 개방 상태로 변경되면 I 섹션 버스바는 전력을 잃고 부하가 중단됩니다. CT는 전류 0을 수집하지만 TV1은 여전히 정상적인 인입측 전압(보호 설정 값 미만으로 하락하지 않음)을 수집하므로 ABTS는 "버스바 전압 손실"을 감지하지 못하고 시작할 수 없습니다. 3DL이 폐쇄되지 않아 I 섹션 버스바의 전력 손실이 지속되고 생산 중단이 심각해집니다.
(4) 논리 최적화 해결책
정확한 식별을 위해서는 "회로 차단기 위치 인터록 + 전압 기준"을 구현해야 합니다: 1DL이 "작동 위치 + 폐쇄 상태"일 때만 TV1이 수집한 전압이 버스바 전압과 동일하다고 간주합니다. 만약 회로 차단기 위치가 비정상(비작동 위치/개방 상태)이라면 ABTS는 강제로 버스바 전압을 0으로 판단합니다. 또한 "회로 차단기 위치 검증" 논리를 추가해야 합니다: 버스바 전압 손실을 감지한 후 ABTS는 1DL의 상태를 확인하고 "1DL 트립 + 3DL 폐쇄" 또는 "직접 3DL 폐쇄"를 결정합니다.
2. 전력 인입 회로 차단기 하단에 설치된 전압 변환기(버스바 VT)
ABTS가 버스바 전압 변환기 TV3에서 전력을 취득할 때, 1DL 회로 차단기가 "작동 위치 + 폐쇄 상태"에 있다면, TV3은 I 섹션 버스바의 전압을 직접 수집하고 ABTS는 실제 버스바 전압 신호를 얻습니다.
(1) 인입 전원의 손실
인입 전원이 실패하거나 1DL이 오작동으로 인해 개방 상태가 되면 TV3은 전압 0을 수집하고 CT는 전류 0을 수집하여 ABTS가 작동합니다:
(2) 장점 분석
버스바 VT는 회로 차단기 위치 기준에 의존하지 않고 "실시간으로 직접 버스바 생활 상태를 반영"할 수 있습니다. ABTS의 작동 논리는 더 간단하며, 버스바 전압 손실 시나리오를 정확하게 식별하여 오작동/비작동 위험을 피할 수 있습니다.
3. 두 설치 방식의 비교 분석
(1) 작동 논리의 복잡성
(2) 잠재적 위험(인입측 설치의 주요 숨겨진 위험)
인입측의 TV1이 L1 선로와 병렬로 연결되어 있을 때, L1이 전력을 잃으면 ABTS는 "1DL 트립 → 3DL 폐쇄" 동작을 트리거합니다. 그러면 TV1을 통해 버스바 전압이 L1으로 역방향으로 공급되어 "역방향 전압 충전 사고"가 발생합니다: 최소한으로는 L1 측의 공기 회로 차단기가 트립되어 2차 전압 손실을 초래하고, 최악의 경우 장비 손상 및 개인 전기 충격 위험이 발생할 수 있습니다.
4. 결론 및 권장 사항
버스바 전압 손실 시 ABTS가 "정확하고 신뢰성 있게" 작동하고 VT가 병렬로 연결되었을 때 역방향 전압 충전 사고를 방지하기 위해, VT는 전력 인입 회로 차단기 하단(버스바 측)에 설치되어 버스바 VT를 통해 버스바 전압을 직접 수집해야 합니다. 이를 통해 실제 버스바 상태를 실시간으로 반영하여 ABTS에게 신뢰성 있는 기준을 제공합니다. 이렇게 함으로써 버스바 전압 손실 시 장치가 신속하고 정확하게 작동하여 생산 및 일상생활에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.
