보호계전기시험

보호계전기시험

보호계전기는 전력계통에 지락, 단락 기타의 사고가 발생한 경우, 그것을 신속히 검출하여 고장구간을 확실히 제거하고 사고 범위의 확대방지와 전력공급의 지장을 최소한으로 유지하는 중요한 책무를 갖고 있다. 계전기 단체의 동작특성시험은 공장에서 운반 의해 기능에 이상 생기지 않지만, 공장 시험과 거의 같은 시험을 하여 사용 가부의 판정을 하기 위하여 한다.

1.  과전류계전기

 전류가 예정치 이상이 되면 동작하여 기기 및 선로의 과부하 및 단락 보호에 제일  많이 사용되고 있다.

1)  최소동작시험

정격탭 레버1에 계전기를 조정하여 놓고, 그림에서 KS2를 열고 KS1을 넣는다. 전류를  탭치 이하로 한다. 서서히 전류를 증가하여 계전기의 원판이 움직이기 시작하여 접점이 닫히게 될 때의 전류를 측정한다. 또한 전압억제부(付)의 것은 전압의 변화에 의한 전류를 측정한다.
2)  한시특성시험

① 최소탭, 레버10에 계전기를 조정하고 탭의 300%, 500%전류시의 동작시간 및 500% 부하, 각 레버에서 동작시간을 측정한다.

② 정정 탭, 정정 레버에서 200～500%의 전류 치의 동작시간을 측정한다.

③ 순시요소 동작시험

순시요소에 대하여는 각 눈금의 최소치 및 정정치의 동작전류를 측정한다.

2. 고속도과전류계전기

단락시의 과대전류에 의한 기기의 손상을 방지하기 위해 과전류를 고속도로 검출하는 목적으로 사용된다.

1) 최소동작시험

KS1을 넣고 저항기R을 조정하여 서서히 전류를 증가시켜, 계전기 동작시의  전류를 측정한다.

2) 동작시간 측정시험

동작시험과 같이 KS1을 투입시키고 계전기가 동작하도록 조정한 후 KS1을 연다. 다음에 밀리세컨드카운터를 조정하고, 계속하여 KS1을 투입하면 동작전류의 통전에서 계전기 동작에 이르기까지의 소요시간이 측정된다.

3.  비율차동계전기

변압기의 내부 고장을 검출하기 위하여 사용된다.

(1) 최소동작시험

KS2를 연 상태에서 KS1을 넣어 i 2를 서서히 증가하여 동작한 때의 전류를 측정한다.  

(2) 비율특성시험   

KS1, KS2를 넣어 억제전류 i 1을 1, 2, 3, 4, 5로 한 대의 동작전류 i 2를 측정한다. 또한 C 1, C 2를 갈아 넣어 같은 식으로 시험을 한다.  

(3) 한시특성시험  

i 1을 5A로 하고 i 2를 최소동작의 300%, 500%로 할 때의 시간을 측정한다. 또한 시험에 있어서는 i 2의 전류와 밀리세컨드계의 기동은 동시에 행한다.

 

 

4. 전압계전기

 

주회로 및 제어회로에서 전압의 과부족을 감시 검출하는 목적으로 사용된다.

 

(1) 부족전압계전기  

① 동작전압 및 복귀시험

계전기의 탭값 보다 약간 높은 전압을 가하고 계전기의 접점 혹은 원판이 평상위치에 있는 것을 확인하여 슬라이닥(Slidac)에 의해 서서히 전압을 저하시켜 접점이 닫힐 때의 전압 및 접점이 열릴 때의 복귀전압을 측정한다. (KS2, KS3는 개방상태로 한다.)  

② 한시특성시험  

계전기의 동작전압을 설정하고, KS2의 투입 상태에서 KS1을 넣어 슬라이닥에 의해 V1의 전압을 평상의 전압으로 한다. 계속하여 KS2를 개방하여 저항기에 의해 V2의 지시를 계전기의 동작치로 조정한 후, KS1, KS2, KS3를 투입, 사이클카운터를 0로 복귀시키고 KS2를 개방하면 계전기의 전압은 V1에서 V2로 순시로 저하하여 

동작한다. 이때의 동작시간을 측정한다.  

 

(2) 교류과전압계전기  

① 최소동작 및 복귀시험  

KS2를 연 상태에서 KS1을 넣어 서서히 전압을 올리고 내려 최소 동작전압 및 복귀 전압을 측정한다.  

② 한시특성시험

정정탭에 대하여 레버 1～10의 동작간을 측정한다.

 

 

5. 전력계전기

 

전력방향에 의해 고장회선을 선택 검출하는 목적으로 송전선 보호 등에 사용된다. 전력계전기의 종류는 많고, 그 종류마다 시험방법이 다르지만 회로에 의하여 시험을 할 수가 있다.  

 

(1) 전압 리액턴스 측정  

전압위상 조정기의 전원 스위치만 투입하여 전류를 통전시키지 않고 전압을 측정치 (100V)까지 상승시켜 계전기가 동작하지 않는 것을 확인한다.  

(2) 전류 리액턴스 측정  

전류조정기의 전원 스위치만 투입하여 전압은 인가시키지 않고 전류를 탭치의 1000%정도 까지 순차 상승시켜 계전기 가동부의 상황을 조사하여 동작하지 않는 것을 확인한다.

(3) 방향요소의 역율특성시험

KS2를 연 상태에서 KS1을 넣고 전압을 정격(100V)까지 올려 전류를 위상계의 감응 전류치 이상으로 흘려 위상계를 0°에 맞춰 0°～360°사이의 각 위상에서 최소 동작전류를 측정한다.

(4) 한시특성시험

KS2를 연 상태에서 KS1을 넣고 전압 전류를 가하여 위상을 동작범위로 조정한다. 전류조정이 완료되면 KS1을 열고 KS2를 투입하여 사이클카운터의 지침을 0위치에 맞춘다. 계전기가 완전히 복귀한 것을 확인하여 KS1을 투입하고, 계전기의 동작시간을 측정한다.

전류치는 최소 동작치의 200%, 300%, 500%, 1000%정도를 통전하여 한시특성을 구한다.

(5) 과전류요소 전압억제특성시험

[KS2를 연 상태에서 KS1을 넣어 위상 0° 전압을 0～100V까지 변화하여 그 때의 동작  전류를 측정한다.

6. 거리계전기

거리계전기는 교류급전회로의 지락을 검출하는 목적에 사용된다.

(1) 탭치 시험

시험회로에서 KS3를 개방하고 KS1, KS2, KS4를 투입하여 정격전압(AC100V) 정격 전류(5A) 다만, 탭치 22이상의 경우는 5A이하 위상 Xθ=85° (R 탭의 경우는 Rθ=0°)로 조정하여 전압을 강하시켜 계전기가 동작하는 전압을 측정한다. X탭, R탭의 전 탭치를 측정한다.

(2) E-1 특성시험

표준 정정에서 측정한다. Xθ=85°(R 탭의 경우는 Rθ=0°)로 조정하여 임의의 전류치의 경우의 동작전압을 측정한다. 또한 전압 0의 경우의 최소동작전류를 측정한다.

(3) 위상특성시험

임의의 전류(예를 들면 5A)를 일정하게 흘리고, 0～360°까지 위상을 변화하여 정격 전압에서 전압을 저하시켜 최소 동작전압을 측정하여 위상특성곡선을 작성한다.

(4) 최소 동작전류, 대전류역용 고속도 요소시험

규정의 전류에서 동작 여부를 확인한다.

(5) 동작 복귀시간 측정

표준정정 혹은 사용정정치에 대하여 측정한다.

7. 교류급전회로용 고장선택계전기

교류급전회로의 고저항 지락고장을 검출하고 거리계전기의 후비보호에 사용한다.

(1) 동작전류 측정

① 베이스 전류가 없는 경우  

KS2를 투입하고 정격전압을 인가한다. KS1, KS3를 투입 후 KS3의 투입 개방을 반복하면서 가변저항 R2를 서서히 감하여 최소 동작전류를 측정한다.  

② 베이스 전류가 있는 경우  

KS2를 투입하여 정격제어전압을 인가한다. KS1, KS4를 투입하고 R1을 조정하여 베이스 전류2.5A를 통전시켜 놓고 KS3의 투입 개방을 반복하면서 저항R2를 감하여 동작전류를 측정한다.  

③ 한시특성시험

베이스 전류2.5A로 조정 후 KS3의 투입 개방을 반복하면서 정정치의 110%, 200%, 400% 전류 통전시의 동작시간을 측정한다. 이 때에 직류제어전원전압이 80%까지 내려가도 특성이 변하지 않는 것을 확인한다.