개념 한 쪽
송전선로의 고장은 양쪽 변전소가 서로 정보를 주고받아 판단해야 정확히 차단한다. 전력선반송·전력선(표시선) 계전방식은 양단 비교로 고속 차단을 실현하는 대표 방식이다. 주보호가 동작하지 못할 때를 대비한 후비보호계전방식도 함께 알아둔다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「보호계전방식 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 반송 계전 장점 반대 서술 판별 | 1 | 고주파 반송 원리에서 벗어난 선지를 가림 |
| 후비보호 정정 협조 오류 찾기 | 1 | 주보호와 정정값이 같다는 모순을 잡아냄 |
| 표시선 계전 단점 선지 골라내기 | 1 | 부가 표시선 필요가 단점임을 판단 |
전력선 반송 보호계전방식(PLC)은 이미 깔려 있는 전력선에 통신용 신호를 얹어 양쪽 변전소가 정보를 주고받고, 고장 났을 때 고장 구간만 골라 빠르게 차단하는 방식이다. 이때 사용하는 반송전류는 수십~수백kHz의 고주파다. 고장 구간 선택이 확실하고, 동작이 예민하며, 고장점이나 계통 상태에 관계없이 양단을 동시에 고속 차단할 수 있다는 것이 장점이다. 반면 반송장치·결합콘덴서·트랩 같은 부대설비를 추가로 설치해야 해서 장치가 복잡해지고, 이 부속 설비가 고장날 수 있으며 장기 사용 시 계전기 성능저하 우려가 있다.
전력선 보호계전방식(표시선 계전방식)은 송전선로 양 끝의 전기량을 표시선(pilot wire, 통신선)으로 서로 비교해서 내부 고장인지 외부 고장인지를 양쪽이 동시에 판단한다. 고장 선택성이 우수하고 동작이 예민하며, 고장점이나 계통 상황에 상관없이 관련 차단기를 동시에 고속 차단한다는 점이 장점이다. 그러나 표시선이라는 부가 설비가 꼭 필요해 오히려 장치가 복잡하고, 표시선 자체가 끊어지거나 고장 날 위험이 있다.
후비보호계전방식은 예비 보험 같은 장치다. 주보호계전기나 차단기가 고장 등으로 사고 구간을 차단하지 못할 때 대신 동작해 사고를 끊는다. 후비보호의 정정값(동작 조건 설정값)은 주보호와 같게 하면 안 된다. 정정값이 같으면 두 보호가 동시에 동작해 보호 협조가 깨지기 때문이다. 그래서 후비보호는 주보호보다 동작 범위가 넓고 시한(동작 시간)이 더 길게 설정한다. 거리계전기의 후비보호로는 고장선택계전기를 많이 쓴다.
세 방식 모두 공통으로 "고장 구간 선택이 확실하다", "동작이 예민하다", "고장점이나 계통 상태에 관계없이 양단(관련 차단기)을 동시에 고속 차단한다"를 장점으로 꼽는다. 문제는 이 장점 나열 속에 반대 서술을 섞어 넣는 식으로 출제된다.
전력선반송 방식은 고주파 반송전류를 쓰므로 "저주파를 중첩시켜 쓴다"는 설명은 사실과 달라 장점이 될 수 없다. 또 반송장치·결합콘덴서·트랩 같은 부대설비가 필요하므로 "장치가 간단하고 고장이 없으며 성능저하가 없다"는 것도 정반대인 설명이다.
표시선 방식도 마찬가지로 표시선이라는 부가 설비가 필요해 "장치가 간단하고 고장이 없다"는 서술은 장점이 아니라 오히려 단점에 해당한다. 후비보호 문제에서는 "정정값이 주보호와 동일하다"가 함정이 된다. 정정값이 같으면 동시 동작으로 협조가 깨지므로, 범위를 넓히고 시한을 길게 잡아야 한다.
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.
후비보호계전방식의 설명으로 틀린 것은?
정답 ① · 후비보호계전방식은 주보호계전기나 차단기가 고장으로 동작하지 못했을 때 이를 대신하여 사고구간을 차단하는 예비 보호방식입니다. 주보호와 동일한 정정값을 쓰면 협조가 되지 않으므로, 후비보호는 주보호보다 정정값(전류·시간)을 다르게(더 넓은 범위, 더 긴 시한) 설정하여 시간 및 계전 협조를 이룹니다.
후비보호는 주보호 미동작 시 대신 동작하며, 정정값은 주보호와 다르게(넓은 범위·긴 시한) 설정해 협조한다.
전력서난송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?
정답 ① · 전력선 보호계전방식(표시선계전방식 등)의 장점은 고장 선택성이 우수하고, 고장점·계통 상황에 관계없이 관련 차단기를 동시에 고속도 차단할 수 있으며, 동작이 예민하다는 점이다. 다만 표시선(pilot wire) 등 부가 설비가 필요하므로 장치가 간단하다거나 고장이 없다고 할 수는 없다.
표시선 계전방식은 부가 표시선이 필요해 '장치가 간단·고장 없음'은 장점이 아니라 오히려 단점에 가깝다.
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