7.영상전류를 얻는 방법

강의 대본

이 시간에는 영상전류를 얻는 방법 또는 CT 결선에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 지락고장을 검출하는 방법은 영상전압으로 검출하기도 하고 전류로 검출하기도 하고 두 요소를 조합해서 검출하기도 합니다. 먼저 오늘은 영상전류를 얻는 방법 또는 그 결선에 대해서 함께 알아보도록 하겠습니다. 영상전류를 얻는 방법 계열을 보겠습니다. 영상전류를 얻기 위해서는 Y결선의 잔류회로를 이용하는 방법 그리고 변류기의 병렬결선, 변압기의 중성점 변류기를 이용하는 방법 등이 이용된다고 했습니다. 두 번째, 영상전류가 방향성 보호계전기에 사용되는 경우에는 보호계전기의 보호방향을 결정하게 되므로 영상전류의 극성이 반대가 되어 외부고장에 오동작하거나 내부고장에 부동작하는 일이 없도록 주의가 필요하다. 방향성 계전기의 경우는 계전기가 바라보는 방향이 있기 때문에 앞쪽이냐 뒤쪽이냐 그렇기 때문에 결선 방식이라든지 또는 시스템 설계할 때 그 방향성에 대해서 명확하게 구분을 지어 놓지 않으면 영상전류는 삼상평형회로에서는 나타나지 않고 우리가 대칭좌표법에서도 배웠었죠 그래서 우리가 등가회로도 공부를 했구요 영상전류는 지락이 생겨야 나오는 겁니다. 고장계산에서 보면 일선지락, 이선지락, 선간단락, 삼상단락 이런 고장이 있었는데요. 그런 각종 불평형 고장 중에서 일선지락, 이선지락이라든지 이러한 때만 영상전류가 나오지 선간단락이라든지 삼상단락에서는 정상분, 역상분 임피던스만의 회로이기 때문에 영상분 임피던스가 없습니다. 그때 작동하는 그래서 영상전류는 삼상평형에 대해서는 나타나지 않는다. 지락 고장 시에만 나타나기 때문에 평상시 감시가 불가능하므로 영상회로 구성에 각별한 주의가 필요하다. 그래서 우리가 평상시에는 GPT의 각 상에 전압이 뜨긴 뜹니다. 63.5V가 뜹니다. 그래서 1차측 전압 대 2차측 전압, 그런데 2차측 상전압은 항상 63.5V에 고정이 되어 있고 A, B, C상 각각 다 63.5V인데 크기는 같고 위상만 120도, 240도 이렇게 달라지는 겁니다. 결선의 종류를 보시겠습니다 삼상 CT 잔류회로에서 얻는 방법 삼상 CT 잔류회로 그래서 우리가 잔류회로라면 이 부분이죠 그래서 OCR을 여기에 달아놨습니다 그래서 CT가 무슨 결선일까요 Y결선이죠 이와 같은 경우 Y결선이 되어 있고 OCR 우리가 디바이스 넘버 50이죠 50 또는 51 50은 순시, 51은 한시 그리고 여기는 51G 이런 식으로 나타내기도 합니다 Y결선 잔류회로는 각 상전류 벡터합이 흐르는데 영상전류 3배가 흐른다 여기에 변환하는 과정에서 이게 삭제가 됐네요 그래서 대칭 좌표법에서 했었죠. iA, iB, iC는 3i0 각 상의 i0가 흐르는 겁니다 따라서 단상, 영상성분이 흐르기 때문에 이쪽 부분에는 각 상에서 오는 i0 값이 다 더해지겠죠. 이렇게 여기서 3i0 첫 번째, Y결선된 CT의 잔류회로에서 검출할 수 있다. 거기에 3i0가 올라오기 때문에 따라서 거기다가 51G, 50G도 좋구요 이런 계전기들, OCGR을 설치해서 지락고장을 검출합니다 2. 3차 영상블로우 회로 그래서 2차 측에는 Y결선처럼 이렇게 결선하는데 잔류회로가 없습니다. 즉, 이 부분이 Y결선에서 이렇게 잔류회로가 있고 여기다 OCGR을 달았었죠. 그러나 3차 영상블로우 접속의 2차 결선에는 잔류회로가 없습니다. 2차 잔류회로에는 전류회로가 없음 그리고 상전류와 영상전류 간 차전류가 흐른다고 했습니다. 상전류와 영상전류 간 차전류가 흐른다 2차측에는요 각 상전류 마이너스 영상전류 그 부분이 2차로 변환되서 CT 2차측에 OCR로 인입됩니다 OCR로 인입된다 사용목적은 고저항접지계통에서 변류비가 큰 CT를 사용할 경우 잔류회로에서 영상전류를 얻고자 할 때 충분한 동작전류를 얻기 곤란하기 때문에 영상블로우 결선을 사용하게 된다 고저항접지계통에서 변류비가 큰 CT 그런 쪽에서는 잔류회로에서 검출하기가 어렵습니다 따라서 그런 때는 3차 영상블로우 접속을 하여서 검출을 합니다 그래서 2차에서는 단락보호를 하고요 3차에서는 이와 같이 CT 직렬 접속을 했죠 직렬 접속을 해서 거기다가 OCGR을 연결을 하면요 이 부분에 I0가 입력이 돼서 계전기를 동작시키게 됩니다 다음 세 번째 ZCT에서 얻는 방법이 있습니다. ZCT 위와 같이 영상변류기를 설치해서 여기다 접지계전기, 지락계전기를 달아 놓으면 되겠죠. 그래서 삼상 각 도체를 일괄해서 ZCT 내부에 관통하게 함으로써 삼상전류 벡터의 합 즉, 영상전류 3배에 해당하는 2차 전류를 꺼내는 방법이다 3i0가 이렇게 들어가겠죠 그래서 비접지 방식에서는 SGR과 함께 쓴다 그래서 SGR에서 이제 선택지락계전기인데요 결국은 오픈델타 GPT 오픈델타에서 나오는 영상전압 V0 3V0죠 정확히 말씀드리면 3V0가 됩니다 그리고 ZCT에서 나오는 3i0 이 부분 영상전류 즉, 영상전압과 영상전류 위상각을 비교해서 방향성까지 잡아낼 수 있는 방법이 있고요. 거기에다가 후비보호로 OVGR까지 달아서 간혹 SGR의 감도가 떨어졌을 때 지락시 과전압에 의한 보호까지 겸할 수 있도록 회로가 구성되고 있습니다. 4. 중성점 접지선 CT에서 얻는 방법 중성점 변류기 지락시 통과하는 영상전류 3i0를 검출하는 방법 변압기가 중성점으로 가는데요 중성점으로 가는 중성선에 CT를 걸어서 접지계전기를 달게 되면 검출을 할 수가 있죠 다시 한번 정리를 해 보겠습니다. 영상전류를 얻는 방법이 뭐가 있었습니까? 먼저 CT를 Y결선해서 각 상, A, B, C 상에는 단락계전기를 설치하고요. 그 다음에 잔류 회로는 접지계전기를 설치해서 보호하는 방법이 있었고요. 그리고 두 번째로는 변류비가 300대 5 이상이 되는 계통에서는 잔류회로로 영상분을 검출하기가 어렵다고 합니다. 따라서 그러한 때는 3차 영상분로 결선을 하는데요. 결선은 2차와 3차로 나뉘는데 2차의 경우는 Y결선에서 잔류회로가 없는 결선입니다. 그리고 그 회로에 흐르는 전류는 각상전류 마이너스 영상분 전류 I0 선의 선전류 Ia 마이너스 I0 Ib 마이너스 I0 Ic 마이너스 I0 이런식으로 흐르게 되고 이 전류들이 OCR 즉 단락보호계전기로 인입이 됩니다 그리고 3차측은 CT의 직렬 접속을 하는 거죠 그래서 ABC 각상의 CT를 직렬로 연결하고 거기에 OCGR을 연결해서 이때 I0가 넘어오게 되는데 대개 100대 5 이렇게 되죠 또 한가지 방법은 ZCT를 쓰는 겁니다 그래서 각 상의 케이블들을 ZCT를 관통해서 꺼내는 방법이 있구요 마지막 한가지는 뭐였습니까? 변압기의 중성선에 CT를 설치해서 거기에서 지락시에 흐르는 전류, 영상 전류 3I0를 검출해서 구하는 방법을 함께 살펴보았습니다 영상분 전류를 얻는 방법이 10점짜리 문제로 참 내기 좋은 것 같습니다 우리가 그냥 생각해 보면 알 수 있지만 문득 시험장에서 시험 문제로 나오면 당혹스러울 때가 있을 겁니다 그래서 평상시에 이미 익히 알고 있는 내용이더라도 잘 정리해 놓으면 당황하지 않고 좋은 점수 맞도록 이렇게 작성이 가능할 겁니다 수고하셨습니다 구독과 좋아요를 눌러주세요! 전기기술사 과정