[발송배전기술사 제140회 2교시 4번]

2교시 4번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분

대용량 발전기(승압변압기 포함)에서 보호계전기의 다음을 설명하시오.

  1. 보호계전기의 종류(번호, 명칭)
  2. 발전기용 비율차동계전기
  3. 발전기용과 변압기용 비율차동계전기와의 차이점
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답안 구조

  1. 개요
  2. 대용량 발전기의 보호계전기 종류 (번호 및 명칭)
  3. 발전기용 비율차동계전기 특징
  4. 발전기용과 변압기용 비율차동계전기의 차이점
  5. 결론

용어 정의

비율차동계전기 (87)
기기 내부 고장 시 유입 전류와 유출 전류의 벡터 차이가 억제 전류의 일정 비율을 초과할 때 동작하여 기기를 보호하는 계전기
여자 돌입 전류 (Inrush Current)
변압기 무부하 가압 시 철심의 자기 포화 현상으로 인해 일시적으로 발생하는 매우 큰 비대칭 전류

핵심 내용

1)

  • 단락 보호: 비율차동계전기(87G), 전압억제부 과전류계전기(51V)
  • 지락 보호: 지락과전압계전기(59G), 지락과전류계전기(51G)
  • 이상 상태 보호: 역전력계전기(32), 계자상실계전기(40), 역상과전류계전기(46)
  • 기타 보호: 과여자계전기(24), 과전압계전기(59), 저전압계전기(27)

2)

  • 발전기 고정자 권선의 상간 단락 고장에 대한 주보호 방식
  • 발전기 중성점측과 단자측에 설치된 CT 2차 전류의 차동 전류를 이용
  • 외부 고장 시 과도 상태의 CT 오차로 인한 오동작을 방지하기 위해 억제 코일 적용
  • 발전기 내부 고장 시 철심 소손 등 기계적 손상 방지를 위한 고속 동작 특성 확보

공식: Id=∣I1−I2∣I_d = |I_1 - I_2|, Ir=∣I1+I2∣2I_r = \frac{|I_1 + I_2|}{2}

3)

  • 위상각 보상: 변압기용은 결선(Y-Delta)에 따른 위상차 보상 필요, 발전기용은 불필요
  • CT 변류비 및 탭 조정: 변압기용은 1, 2차 전압차에 의한 전류 크기 보상을 위해 탭 정정 필요
  • 여자 돌입 전류 대책: 변압기용은 가압 시 오동작 방지 기능(제2고조파 억제 등) 필수 적용
  • 보호 범위: 발전기용은 고정자 권선, 변압기용은 1, 2차 권선 및 탭 절환기 포함

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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)

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