선택지락계전기 (SGR : Selecting Ground Relay)

선택지락계전기 (SGR : Selecting Ground Relay)

1. 개요

고배계통의 고압모선측에 GPT를, 외선측(차단기2차측)에 ZCT를 설치 하고 영상전압 및 영상전류를 검출하여 각 회선의 사고를 판정하고 해 당 차단기를 트립시킨다.

이 계전기는 선로의 영상전류가 클수록 즉 고장선로외의 타선로 긍장이 길수록 또는 타선로의 수가 많을수록 잘 동작하기 때문에 선로의 수가 적고 긍장이 짧은 곳에서는 확실한 동작을 기할 수가 없다. 그래서 선 로가 2개일 경우에는 보통 선택차단을 하지 않고 영상전압만으로 동시 차단하는 곳도 있다.

 

 

2. 구조 및 기능

선택지락계전기의 내부구조 및 기능은 다음과 같다.

선택지락계전기 내부접속도

ㅇ C1 - C2 단자 : 영상전류 입력단자로서 ZCT 2차 단자에 접속

ㅇ P1 - P2 단자 : 영상전압 입력단자로서 GPT의 3차 권선 단자에 접속

ㅇ 1 - 2 단자 : 출력단자

 

                

 선택지락계전기 위상특성

 

선택지락계전기의 위상특성을 나타낸 것이며, 그림과 같이 계전기의 위상특성을 갖고 있어 사고 회선의 선택을 할 수 있다.

자회선측의 지락사고시는 다른 회선의 충전전류와 한류저항기 CLR에 의한 전류를 합성한 사고전류 Ig가 선택지락계전기의 동작범위내로 들 어와 계전기는 동작하고 사고회선을 선택 차단한다.

   

※ Ig : 사고전류

ΣIC : 사고회로 이외의 전충전전류

ID : CLR에 의한 전류

IC1 : 타회선 사고시의 자회선의 충전전류

 

3. 계전기와 ZCT, GPT의 결선

차단기 트립회로에는 선택지락계전기의 접점과 영상전압에서 동작하는 지락과전압계전기 접점을 직렬로 구성하며 오차단을 방지하고 있다.

GPT의 각상에는 3차 각상에 지락표시등을 설치하고 어느상이 지락이 되었는가를 표시하기도 한다. 1선 지락시 이상없는 지락표시등은 건전 시 보다 밝아지고 이상이 있는 상의 지락표시등은 감등이 되어 지락상 의 판별이 가능하다.

그림 2-17은 선택지락계전기 외부 접속도를 나타낸 것이다. 그림에서와 같이 선택지락계전기는 접지용 변압기(GPT)와 영상변류기(ZCT)를 사 용하여 계전기의 입력으로 사용하고 있다.

한편 차단기의 트립전원은 DC전원을 사용하고 있으며 그림에 표시한 접점 S를 차단기 주접점과 연동관계를 가지고 있는 차단기 보조 접점이 다. 계전기 트립단자 T, TT간 내부에는 보조코일 ICS가 있는데 보조코 일의 역할은 영상전압과 영상전류에 의하여 계전기 주접점이 폐로하는 순간 주접점을 보호할 목적으로 주접점과 병렬로 되어있는 보조접점을 폐로하기 위하여 설치된 것이다.

 선택지락계전기 외부접속도

 

한편 이 계전기는 최대감도 위상 진상30°～ 40°정격전압 190V 정격 영상 1차전류 150㎃ 이하에서 동작하여야 하며 190V이하의 전압 E에 대해서는 영상전류 I =190×150/E  [㎃] 이하에서 동작하여야 한다.

 

 

4.  SGR과 DGR선정 및 사용

1) SGR, DGR의 용도 및 차이점

구 분 계전기	용 도	차 이 점
SGR	지락보호	ZCT와 조합해서 사용하며 케이블 차폐접지는 반드시 ZCT를 관통하여 접지하고 GPT의 후단에 ZCT설치
DGR	〃	CT와 조합해서 사용하며 CT비 300/5A 이하의 경우 CT 잔류회로 방식채용 CT비 400/5A의 경우 3권선 CT사용 계전기에 탭 레인지 0.05A～0.5A 있음

○ CT 잔류회로 이용시 : 3개의 CT특성차가 큰 경우 그 특성 차에 의한 잔류 영상전류가 흐르게 되어 오동작 하는 경우 가 있다.

○ 3권선 CT이용시 : Y결선된 2차 권선의 잔류회로를 연결하 거나 2중 접지하면 접지점간의 전위차에 의한 오동작이나 3 차 권선을 순환하는 영상전류를 2차 권선을 순환하는 영상 전류와 대응하여 3차 권선에 반대방향으로 유도되어 흐르는 영상전류에 의하여 상쇄되므로 지락 계전기의 동작에 필요 한 영상전류가 부족하여 오동작하게 된다.

 

2) 22KV 비접지 선로의 GPT 3차 권선에 부착할 CLR 저항치

또, 미부착시 문제점(영상전류 380mA, 영상전압 190V인 경우)

                                   E                     9                      22,000                               9

○ CLR 저항치 R = ------ × ------------ = --------------- × --------------------- = 7.5(≒8Ω)

                              √ 3              Ig × n2                    √ 3                     0.38  × 2002

○ 미부착시 문제점으로는

① 각 상전압중의 제3고조파 전압발생

② 중성점 이상 전위진동

③ 중성점 불안정 현상

이상과 같은 이상현상이 없다면 CLR을 가급적 설치하지 않

는 것이 GPT의 부담을 경감시켜 계전기의 동작과 검출감도의 향상에 필요한 충분한 영상전류를 얻을 수 있다.

 

3) 1회로에 SGR 설치시 문제점은 없음