개념 한 쪽
보호계전기는 이상 전류를 감지해 차단기를 동작시키는 장치다. 계전기가 전류 크기에 따라 어떤 속도로 동작하는지를 나타내는 여러 한시 특성과, 통신로를 이용해 계통 양단을 동시에 보호하는 반송 보호계전방식이 이 개념의 핵심이다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「보호계전방식의 구성 및 특성 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 반송계전 장점 판별 | 1 | 전력선 반송 보호계전방식이 지닌 이점 중 옳지 않은 항목을 가림 |
| 한시 특성 정의 | 1 | 전류가 클수록 시간이 줄어드는 계전기 특성을 가림 |
| 반한시 특성 개념 | 1 | 과전류 계전기의 반한시 특성 뜻을 고르기 |
계전기의 동작 특성은 전류와 시간의 관계로 구분한다. 반한시 특성은 전류가 커질수록 동작에 걸리는 시간이 반대로 줄어드는 반비례 관계다. 고장이 심할수록 빨리 끊고, 작은 과부하는 기다렸다 끊는 지능적인 보호 방식으로 실제 계통 보호에서 널리 쓴다.
정한시는 전류 크기와 무관하게 동작시간이 항상 일정하다. 순한시는 조건을 만족하면 지연 없이 즉시 동작한다. 반한시성 정한시는 두 특성을 결합한 혼합형으로, 전류가 낮은 구간에서는 전류가 늘어날 때 시간이 줄어들고(반한시), 일정 전류 이상에서는 전류 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작한다(정한시). 실제 배전선로 보호계전기 대부분이 이 혼합 특성을 쓴다.
전력선 반송 보호계전방식(PLC)은 이미 깔려 있는 전력선에 통신용 신호를 얹어 양쪽 변전소가 정보를 주고받는 방식이다. 고장 시 고장 구간만 골라 빠르게 차단한다. 이때 쓰는 반송전류는 수십~수백kHz의 고주파이지 저주파가 아니다. 이 방식이 지닌 이점은 고장 구간 선택이 확실하고, 동작이 예민하며, 고장점이나 계통 상태에 관계없이 양단을 동시에 고속 차단할 수 있다는 점이다.
반한시 특성을 가진 계전기는 전류가 클수록 동작에 필요한 시간이 줄어든다. 예컨대 고장 전류가 정정값의 2배일 때보다 5배일 때 더 빨리 차단한다. 정반대인 '전류가 커질수록 시간이 길어진다'는 설명은 방향을 뒤집은 함정이다.
반한시성 정한시는 이름 그대로의 합성이다. 낮은 전류 구간에서는 반한시처럼 전류 증가에 따라 시간이 줄어들다가, 일정 전류를 넘으면 전류와 무관하게 항상 같은 시간에 동작한다. 전 구간이 일정하면 정한시, 전 구간이 반비례면 반한시로 구분한다.
전력선 반송 보호계전방식의 장점 문제에서 '저주파를 중첩시켜 쓴다'는 선지는 사실과 달라 장점이 될 수 없다. 반송은 곧 고주파라는 점을 떠올리면 판정한다.
다음 중 전력선 반송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?
정답 ① · 전력선반송보호계전방식(PLC)은 고주파(수십~수백 kHz) 반송전류를 통신로로 이용하여 고장구간을 신속·정확히 선택 차단하는 방식으로, 고장점·계통 여하에 관계없이 양단을 동시에 고속도 차단할 수 있고 동작이 예민하며 고장구간 선택이 확실한 장점이 있다. 다만 선택지 1은 "저주파" 반송전류를 언급하는데 실제로는 고주파를 사용하므로 이 설명은 틀렸으며, 이것이 "장점이 아닌 것"으로 정답이 된다.
전력선반송보호계전은 고주파 반송전류를 이용해 양단 동시 고속차단하는 방식이라 '저주파'는 틀린 설명이다.
동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?
정답 ① · 계전기는 동작시간 특성에 따라 분류되며, **반한시(反限時) 계전기**는 동작전류가 커질수록(고장이 심할수록) 동작시간이 짧아지는 특성을 가진다. 실제 계통 보호에서 가장 널리 사용되는 방식(반한시성 과전류계전기, IDMT)이다.
동작전류가 커질수록 동작시간이 짧아지는 반비례 특성은 반한시(反限時) 계전기이다.
과전류 계전기의 반한시 특성이란?
정답 ① · 과전류계전기의 반한시(反限時) 특성이란 동작전류가 클수록 동작시간이 짧아지는 특성을 말합니다. 즉 고장전류가 커질수록 빠르게 차단됩니다.
반한시 특성은 동작전류(고장전류)가 클수록 동작시간이 짧아지는 과전류 계전기의 동작 특성이다.
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