DCR 오동작 방지대책

DCR(DifferentCurrentRelay)의 오동작 방지대책

발전기 보호방식 중 비율차동 계전기는 계전기를 중심으로 유입전류와 유출전류의 차를 검출하여 기기를 보호하는 방식이다.

이러한 비율차동 계전기는 계전기의 오차 고조파 및 돌입전류, 변압기 결선에 의한 위상차에 의하여 오동작하여 계전기의 신뢰성을 떨어뜨려 부하측에 정전으로 나타나 인명과 재산상의 손실을 가져올 수 있다.

여기에서는 오동작의 원인을 알아보고 그 대책을 세워 전원설비의 신뢰성을 확보하는데 그 목적이 있다

비율차동계전기

1)원리

• 비율차동계전기의 원리는 계전기를 중심으로 유입전류와 유출전류의 차를 검출하여 기기를 보호하는 방식이다.

2)종류

• 차동보호방식
  변압기 1차측과 2차측에 변류기를 차동접속하고 그 차동회로에 과전류차단기를 삽입한 것으로 부하전류나 외부 계통사고에 오동작할 수 있다

• 비율차동 방식
  • 차동보호방식을 개선한 것으로 동작코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 동작력이 억제코일을 통과하는 전류에 의한 억제력을 상회하지 않는 한 동작하지 않는다
  • 통과전류에 대한 차동전류의 비율: 변압기 보호용 25~50[%]

3)비율차동계전기의 적용

• 변압기 : 내부회로의 보호는 5,000[kVA]이상에 적용
• 발전기 : 대용량 발전기 권선의 단락 및 지락보호에 적용
• 리액터 : 대용량 리액터의 경우 권선층 간 단락이나 단선, 지락보호에 적용

오동작의 원인

1)오차에 의한 원인

• 보조CT에 의한 오차
• CT 1차, 2차 특성이 같지 않아 생기는 오차
• 비율차동계전기 자체 오차
• 비율차동계전기 설치 위치에 의한 케이블 포설 길이에 따른 오차
• 변압기의 경우 부하시, 무부하시 Tap전환기 운용시 오차

2)변압기 여자돌입전류에 의한 원인

• 무부하 무여자 상태인 변압기에 전압을 인가하면 변압기 철심의 자속이 변화하여 큰 여자돌입전류가 흘러 그 값에 따라 계전기가 동작한다

3)TR결선의 Y-Δ시 1,2차의 30도 위상차로 오동작 발생

방지대책

1)비율특성(Slope)

• 오차요인에 의한 방지대책으로 비율차동계전기를 예민하게 동작하지 않도록 Tap을 설치하여 방지하는 방법

2)변압기 여자돌임전류에 의한 대책

• 감도저하법
  • 돌입전류가 감쇄하는 수 초간 계전기의 동작 감도를 낮추어 오동작을 방지하는 방식
  • 간단하고 경제적이며 30[MVA]이라의 변압기에 채용하는 방식
• 고조파 억제방식
  차동회로에 설치한 고조차 통과필터와 직렬로 접속한 고조파 억제코일에 의한 억제력이 가해지고 동작코일에는 기본파 통과필터를 통해서 차동회로의 기본파 전류가 흘러 동작하는 방식
• 비대칭 저지법
  • 차동계전기 Ry₁은 정부 각 반파의 전류를 비교하여 그 차이가 어느정도 나면 동작하여 차단기 트립회로 개방시킨다
  • 사고시에는 과전류계전기 Ry₁, Ry₂, Ry₃가 동시에 동작하여 Ry₁이 동작해도 차단기의 트립회로가 유지되도록 한다

3)CT회로의 올바른 결선법

• 변압기 결선에 의해 발생하는 위상차를 보정하고 결선에 착수하기 전에 Kick법 등으로 극성을 확인하고 NamePlate와 비교한 후 결선한다

4)DCR 개체시험

• 최소동작 전류시험 : 대개 Tap 정정치의 30[%] 이하에서 동작하는 특성시험
• 비율차동 특성시험 : 일정 비율이상 시에 동작하는특성시험
• Harmonic 특성시험 : 여자돌입전류 및 과도현상에 의한 시험
• Target(동작표시기) 및 순시요소 동작시험 : 동작계전기 판별 특성시험

★제어및 보호방식결정(수변전회로보호방식)
수전회로 보호방식
저압회로 보호방식
저압회로 단락보호
저압차단기 보호협조
저압회로 지락보호방식

보호계전기
변압기 보호방식
DCR오동작 방지대책
비율차동계전기 비율탭 정정
복합계전기
GPT적용시 CLR의 목적