[실무]방향성 계전기 & 계전기가 방향을 읽는 방법(How to determin the direction of Relay :87N)

 

이번 시간에 알아볼 것은 방향성 계전기와

계전기가 방향을 어떻게 읽어 낼 것인가에 대한 궁금증을 공유하는 시간을 가져 보겠습니다.

 

 

 

1. 방향성 계전기의 종류

 

방향성 계전기에는 다양한 종류의 계전기가 존재합니다. 그중 가장 많이 사용되는 방향성 계전기로는 67, 67N, 87, 87N의 4가지 계전기가 존재합니다. 

전기기사를 공부하다 보면 67계전기를 지락방향계전기(DGR)로  많이 외우게 됩니다. 하지만 실무에서 67계전기는 방향성 과전류계전기(DOCR) , 67N계전기는 지락과전류계전기(DGR)라는 명칭을 사용하게 됩니다.

87계전기는 전류차동계전기, 비율차동계전기라 칭하며 87N계전기는 중성선 차동계전기 라 부릅니다.

(실무 지역마다 다를 수 있습니다.)

 

2. 방향성 계전기가 위험 요소를 판단하는 방법

 

방향성 계전기의 경우 어떠한 방법으로 방향을 판단할까요? 물론 답은 위상에 있습니다.

하지만 어떤 위상을 중심으로 계전기가 사고를 파악하고 사고에 대처하는지 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 먼저 사고 시 나타나게 되는 전류의 방향을 화살표로 표현하였습니다. 사고 전류의 경우 사고 난 방향을 통해 나가려는 성질을 가지고 있습니다.  이에 따라 다음과 같이 나타납니다.

 

 

내부 사고일 경우: 1차 측 전류는 아랫방향 2차측:전류는 윗방향으로 향하게 됩니다.

 

외부 사고일 경우: 1차 측 전류는 윗방향이며 2차 측 전류 또한 윗방향으로 향하게됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

조금 더 자세히 알아보기 위해 CT부분을 중점적으로 보겠습니다.  

 

3. 내부 사고가 일어났을 때 계전기가 받는 전류 (여기서 a, b, c와 a상, b상, c상은 무관합니다)

 

 

계전기가 받는 사고전류의 방향을 보면 a, b, c, d 방향으로 들어와서 a', b', c' , d' 방향으로 나가는 것을 볼 수 있습니다. 그렇기 때문에 내부에서 발생한 전류 사고의 위상은 동위상이 됩니다. (d와 d'의 결선을 반대로 할 경우 반대 위상이 나오게 됩니다.)

 

 

 

 

 

 

 

*아래 링크에 들어가시면 이해하기 쉬워요!

https://retriever12.tistory.com/13

계전기 내부의 CT 결선 및 트립 페이저 계산 (CT connection & Relay Trip Phasor)

4. 외부 사고가 일어났을 때 계전기가 받는 전류  

 

 

윗 상황과 달리 외부사고가 일어나게 되면 계전기로 들어오는 사고전류는 a, b, c, d'이고 흘러 나가는 전류는 a', b', c', d 가 되게 됩니다.

 

그렇다면 a, b, c로 받는 전류와 d로 받는 전류의 방향은 반대가 되기 때문에 반대 위상을 갖게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

이러한 정보를 바탕으로 계전기는 외부 사고와 내부 사고를 파악하여 동작을 하게 됩니다.

 

5. 내부 사고와 외부 사고를 나누는 이유

마지막으로 계전기는 왜? 외부 사고와 내부 사고를 나누어서 판단하여야 할까요? 그 이유는 다음과 같습니다.

 

발전소나 석유화학공장과 같이 많은 전동기를 사용하는 공정을 예로 들어보겠습니다.

 

 

해당 공정에서 전동기를 사용할 때 사고로 인해 멈추게 되는 경우 회사에 미치는 손실이 전동기 한 대당 수백만 원에서 많게는 수 억 원에 가깝습니다. 

 

이러한 손실에 감안하기 위해 내부 사고와 외부 사고를 구분하여 사고 파급 구역을 한정시키고, 커다란 손해를 최소한으로 줄이기 위해 방향성 계전기가 필요하게 됩니다.

 

 

 

 

 

차단기를 트립 시킬 때 1번 차단기가 트립되면 3개의 전동기가 멈추게 되지만 내부 사고를 인지하여 차단기 2번을 트립시키게 된다면 2번 과 3번의 전동기에 불필요한 손실을 막을 수 있게 됩니다.

 

따라서 방향성 계전기에 대한 공부를 하는 것은 사고 파급을 최소화하기 위한 중요한 역할을 하게 될 것입니다.