전자화 배전반

❓전자화 배전반

• CPU를 이용하여 모든 기능을 집약한 것으로 계전, 제어, 계측기능 등이 일체화된 Digital형 집중원방 감시제어장치
• 주회로를 제외한 모든 부분을 전자화하여 설비의 간소화 및 통합감시제어 시스템을 달성하여 신뢰성과 안정성 및 자동화를 달성하기 위한 목적

1️⃣구성

1)DIPM(전력보호감지장치)

• 계전기부 : OCR, OCGR, OVR, UVR 등 전기량 검출
• 제어부 : CB, ON/OFF 등
• 계측, 계량부 : V, A, Pf, kW, VAR

2)감시반

• 전체를 총괄하는 주컴퓨터로 모든 결과와 정보 출력
• 집중원방 제어기능은 Real Time 처리

3)I/F처리

• 운영자와 컴퓨터와의 연결장치
• CRT, 프린터, 경보장치 등

4)전송장치

• 디지털 전송장치
• 모뎀, 교환기 등

2️⃣기능

1)데이터 통신기능

• 원격통신이 가능하다

2)제어기능

• Local Control 및 Remote Control이 가능하다

3)자기진단기능

• 자기진단프로그램을 이용해서 자체의 고장상태를 스스로 판단할 수 있는 기능
• 운전 중 발생한 모든 사고, 정정, 저전압, 과전류 등의 상태와 그것이 발생한 시간을 기록하는 기능

4)분석기능

• 저장된 데이터를 토대로 계통에 대한 각종 분석을 할 수 있다

5)계측기능

• 전압, 전류, 전력, 전력량, 회대전력, 유효전력, 무효전력, 열률 등을 계측한다

6)표시기능

• 각종 계측치와 분석된 자료를 표시한다

7)보호기능

• 차단기를 트립시키거나 필요한 스위치를 자동으로 On/Off시킨다

8)원방감시기능

• 각종 전력계통, 차단기, 보호계전기 등의 원방감시기능

9)원격제어기능

• 무인운전이 가능한 차단기의 원격투입 및 트립 조작기능, 변압기의 전압조정 등을 행하는 기능

10)원격계정 및 자동기록기능

• 일보, 월보의 측정기록 및 사고 시 자동기록기능

11)자동경보의 기능

• 전력계통의 이상사고 화재 및 보안사고를 분석하여 경보하는 기능

3️⃣기존 배전반과의 비교

4️⃣문제점 및 대책

1)고조파 억제

• 문제점
  설비의 과열 및 소손의 문제점
• 대책
  • 고조파가 보호계전기를 오동작시키고 각종 계기의 오차를 증대시킨다
  • 변압기의 경우 Δ결선하고, 고조파 부하에 수동 필터와 능동필터를 사용한다
  • 전력용 콘덴서는 직렬리액터를 설치하여 고조파를 억제한다

2)노이즈에 대한 대책

• 문제점
  • 전기 및 전자시스템 설비의 오동작, 설비의 소손 등
• 대책
  • 차폐케이블을 사용하여 케이블의 양단을 접지하고 유도전압을 차단시켜 오 부동작을 방지한다
  • 고전압 전원과 충분히 이격하여 제어케이블의 노이즈 방지를 유도전압 통로를 최소화한다
  • 제어선로 접지
    • 제어케이블의 접지에는 편단접지와 양단접지가 있는데 편단접지는 정정유도에 의한 노이즈 침임 방지에 효과적이고, 양단접지는 전자유도에 의한 노이즈 침입장지에 효과가 크다
    • 제어선로에 정전유도와 전자유도로 유도되는 노이즈방지를 위하여 양단접지를 실시한다
  • 계전기 자체의 접지
    디지털 계전기는 자체 복수 접지를 할 경우 외부 노이즈 전류가 접지의 한쪽으로 흘러 들어와 다른 접지점으로 흘러 나가기 때문에 계전기는 일점 접지를 시행한다
  • 외부 노이즈 중 차단기, 단로기 등에 의한 개폐 서지와 계통사고에 의한 접지점의 전압상승을 방지하기 위하여 피뢰기를 설치하여 변전소 내부의 접지저항을 저감한다
  • 트위스트 페어 선은 신호선의 불균형에 의해 노이즈 침입을 방지하고 평형도를 높이기 위한 것으로 노말모드에 의한 노이즈 침입 및 발생억제에 효과가 크다
  • 제어케이블 분리포설
    디지털 계전기에 연결되는 신호선, 제어선에는 근접병행포설된 전력제어 케이블로부터 노이즈가 이행된다. 이경우 노이즈 발생이 우려되는 다른 선로와 분리하여 포설하여야 한다

3)서지에 대한 대책

• 문제점
  설비의 절연파괴 및 소손, 설비의 오동작 등
• 대책
  • 외부서지를 방지하기 위한 피뢰기와 개폐서지를 방지하기 위한 SA를 설치한다
  • 디지털계전기는 서지에 약한 단점능 가지고 있으므로 회로에 제너다이오드를 넣어 서지에 강한 회로를 구성한다
  • 접지저항이 높으면 낙뢰 또는 개폐서지 전압이 커져서 보호계전기의 오 부동작이나 소손의 원인이 된다

4)적정 온 습도 유지

• 문제점
  디지털보호계전기는 온 습도에 매우 민감하여 오 부동작의 원인이 된다
• 대책
  항온 및 항습장치로 적절한 온도와 습도를 유지

5️⃣진단 시스템

1)예방진단 시스템 개념

예방진단 시스템은 전력을 끊고 점검하는 것이 곤란한 전원설비를 사용 중인 마이크로 컴퓨터를 이용하여 내용 연수의 향상, 사고 및 기능 저하 손실을 예방하고, 항상 안전하고 고신뢰성을 가지게 하기 위하여 온라인에 의한 자동 점검과 예방 진단에 유효하다

2)온라인 진단법

3)진단시스템의 효과

• 설비에 대한 신뢰도 확보
  On-line, RealTime 감시
• 설비진단 능력의 확보
  고도진단능력으로 대책 균일화, 고신뢰도화
• 관리업무의 성력화
  원격감시 등 업무의 자동화, 효율화

4)진단시스템 설계

• 감시진단시스템 선정
• 센서 선정
• 통신매체 선정
• 데이터 처리장치 선정
• 통신규약 선정
• 운영체계 선정
• 관리S/W선정
• 하드웨어 DDG, DCS 설치수량 선정

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