보호계전기의 종류

[두아들]

과전류계전기(50 순시형, 51 교류한시 過電流繼電器 : over current relay) : 전류의 크기가 일정치 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기이며 특별히 지락사고 시 지락전류의 크기에 응동하도록 한 것을 지락과전류계전기라 하고 일반 과전류계전기를 OCR(over current relay), 지락과전류계전기를 OCGR(64 over current ground relay)이라 함

과전압계전기(59 過電壓繼電器 : over voltage relay) : 전압의 크기가 일정치 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기이며 지락사고 시 발생되는 영상전압의 크기에 응동하도록 한 것을 특히 지락과전압계전기라하고 각각 OVR(over voltage relay) 및 OVGR(64 over voltage ground relay)이라 함

부족전압계전기(27 不足電壓繼電器 : under voltage relay) 또는 부족전압계전기 UVR : 전압의 크기가 일정치 이하로 되었을 때 동작하는 계전기이며 저전압계전기라 부르기도 함

부족전류계전기(37 부족전류계전기 : under current relay) : 전류의 크기가 일정치 이하로 되었을 때 동작하는 계전기이며 일반적으로 보호 목적보다는 제어목적으로 사용되는 경우가 많다.

전력계전기(92 電力繼電器 :        power relay, power directional relay)

: 전력의 크기가 일정치 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기로 교류용은 유효전력계전기와 무효전력계전기 2종류가 있다.

유효전력계전기(有效電力繼電器 : active power relay) : 전력의 유효성분(VIcosθ)의 크기에 따라 응동하는 계전기

무효전력계전기(無效電力繼電器 : reactive power relay) : 전력의 무효성분(VIsinθ)의 크기에 따라 응동하는 계전기

방향계전기(方向繼電器 : directional relay) : 전압 vector를 기준으로 전류의 흐르는 방향이 일정범위 안에 있을 때 응동하는 계전기이며 일반적으로 전류의 방향이 동작범위 이내에서도 전압?전류의 적(積)이 일정치 이상에 달했을 때 동작하도록 되어 있어 전력방향계전기라 부르기도 한다. 기준으로 하는 것을 전압 vector가 아닌 일정방향의 전류vector로 사용하는 경우도 있으며 이러한 기준량을 극성량(極性量 : polarizing voltage 또는 polarizing current)라 하고 인가되는 극성량 및 전류의 종류에 따라 방향과전류계전기 및 지락방향과전류계전기가 있다.

방향과전류계전기(67 方向過電流繼電器 : directional over current relay : DOCR) : 선간전압을 기준으로 전류의 방향이 일정범위 안에 있을 때 응동하는 것으로 loof 계통의 단락사고보호용으로 사용된다.

지락방향과전류계전기(地絡方向過電流繼電器 : directional over current ground relay : DOCGR) : 영상전압(또는 일정방행의 영상전류)을 기준으로 지락고장전류의 방향이 일정범위 안에 있을 때 동작하는 계전기이며 loof 계통의 지락사고 보호용으로 사용된다.

차동계전기(差動繼電器 : differential realy : DCR) : 피보호설비(또는 구간)에 유입하는 어떤 입력의 크기와 유출되는 출력의 크기간의 차이가 일정치 이상이 되면 동작하는 계전기를 일괄하여 차동계전기라 하며 전류차동계전기, 비율차동계전기, 전압차동계전기 등이 있다.

전류차동계전기(87 電流差動繼電器 : differential current realy : DCR) : 보호설비에 유입되는 총전류와 유출되는 총전류간의 차이가 일정치 이상으로 되면 동작하는 계전기

비율차동계전기(比率差動繼電器 : ratio differential realy : RDR) : 총입력전류와 총출력전류간의 차이가 총입력전류에 대하여 일정비율 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기이며 많은 전력기기들의 주된 보호계전기로 사용된다.

전압차동계전기(電壓差動繼電器 : differential voltage realy : DVR) : 복수개 전압들간의 차전압이 일정치 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기이나 실제 사용되고 있는 것은 전류차동회로에 비교적 높은 임피던스를 갖는 전압계전기를 연결하면 차전류가 큰 경우 계전기에 나타나는 전압도 크게 되어 동작하므로 이것을 통상 전압차동계전기라 하며 모선보호용으로 사용된다.

전압억제부과전류계전기(電壓抑制付過電流繼電器 : voltage restrained over current relay) : 과전류계전기에 전압제어요소를 부가한 것으로 전압의 크기에 따라 동작전류치가 다르며 전압이 낮을수록 동작전류도 낮아지는 특성을 가진 계전기

전압제어부과전류계전기(電壓制御付過電流繼電器 : voltage controlled over current relay) : 전압이 일정치 이하로 저하된 경우에 한하여 동작되는 과전류계전기로 부족전압기동 과전류계전기라 부르기도 하며 사고전류가 최대부하전류보다 적은 경우가 있는 장소에 단락사고 보호용으로 사용된다.

거리계전기(21 距離繼電器 : distance realy) : 전압과 전류의 비가 일정치 이하인 경우에 동작하는 계전기이다. 실제로 전압과 전류의 비는 전기적인 거리, 즉 임피던스를 나타내므로 거리계전기라는 명칭을 사용하며 송전선의 경우는 선로의 길이가 전기적인 길이에 비례하므로 이 계전기를 사용 용이하게 보호할 수 있게 된다. 거리계전기에는 동작특성에 따라 임피던스형, 모우(MHO)형, 리액턴스형, 오옴(OHM)형, 오프셑모우(off set mho)형 등이 있다.

임피던스(impedance)형거리계전기 : 계전기 설치점에서 측정된 전압과 전류의 절대치 크기만의 비가 일정치 이하일 때 통작하는 거리계전기로 방향특성을 갖지 못하며 임피던스의 절대치 크기에 따라 응동한다.

모오(MHO)형거리계전기 : 방향특성을 갖는 거리계전기로 모우(MHO)라는 명칭의 의미는 동작원리에서 볼 때 임피던스(단위 : ohm)의 역수 즉 어드미턴스(admittance : 단위 mho)의 일정각도에 대한 성분의 크기가 일정치 이상인 경우 동작하는 계전기이므로 부쳐진 이름이며 동작한계는 일반적으로 다음식과 같다. (1/Z)*cos(ψ-θ)≥K 여기서 Z는 측정된 임피던스, ψ는 전압, 전류간의 위상각, θ는 계전기 고유각도

리액턴스(reactance)형거리계전기 : 측정된 임피던스 중 리액턴스 성분의 크기가 일정치 이하일 때 동작하는 거리계전기로 방향성을 갖지 못하나 저항분의 크기와는 무관하여 사고점의 arc 저항으로 인한 거리측정 오차가 없는 계전기이다.

오옴(OHM)형거리계전기 : 모우(MHO)형 거리계전기와는 반대로 측정된 임피던스의 일정각도에 대한 성분의 크기가 일정치 이하로 된 경우 동작하는 계전기를 말하며 동작한계는 일반적으로 다음식과 같다. Z*cos(ψ-θ)≤1/K 여기서 Z는 측정된 임피던스, ψ는 전압, 전류간의 위상각, θ는 계전기 고유각도

오프셑모우(off set MHO)형거리계전기 : 모우(MHO)형 거리계전기의 동작특성은 원점을 지나는 원으로 표시되나 약간씩 전후방향으로 off set된 원특성을 갖는 거리계전기를 말하며 주로 후방으로 off set된 것을 많이 사용한다.

변화율계전기(變化率繼電器) : 입력치의 시간적 변화율(ΔQ/Δt, 여기서 Q는 입력, t는 시간) 크기에 따라 응동하는 것으로 전차선로 단락사고보호용 과전류정류기, 사고전류가 부하전류에 비하여 그다지 크지 않은 경우의 사고검출용 위상변화율 계전기 등이 이에 속한다.

역상계전기(逆相繼電器 : negative sequence relay) : 역상분 전압 또는 전류의 크기에 따라 응동하는 계전기로 역상분만을 통과시키는 filter 회로를 가지며 동작부분은 일반의 전압 또는 전류계전기와 같은 것으로 각각 역상과전압계전기 및 역상과전류계전기라 하며 전력설비의 불평형 운전 또는 차상 운전 방지를 위한 보호계전기로 사용된다.

주파수계전기(81 周波數繼電器 : negative sequence relay) : 교류의 주파수에 따라 응동하는 계전기이며 주파수가 일정치 보다 높을 경우 동작하는 것을 과주파수계전기(over frequency relay)라 하며 낮을 때 동작하는 것을 저주파수계전기(under frequency relay)라 하고 전력계통보호용으로는 저주파수계전기가 많이 사용되고 과주파수계전기는 주로 회전기기의 과속도 운전에 대한 보호용으로 사용된다.

속도계전기(速度繼電器 : speed relay) : 회전기기의 회전속도에 따라 응동하는 계전기로 주로 과속도운전 방지나 속도조정용으로 사용된다.

온도계전기(溫度繼電器 : temperature relay) : 온도가 일정치 이상이 되면 동작하는 계전기로 기기의 과부하 또는 과열방지, 절연물의 과열방지 등에 이용되며 발전소, 공장 등에서는 보호목적 이외에 system 조정용으로도 널리 사용된다.

압력계전기(63 壓力繼電器 : pressure relay) : 압력의 크기에 따라 응동하는 계전기로 전기적 또는 기계적사고 시 절연 매체의 압력상승을 이용하여 동작되며 유체로 절연된 기기들의 보호에 이용되며, 발전소, 공장 등에서는 system 제어목적으로 이용되는 것들도 많다.

단락계전기(短絡繼電器 : phase-to-phase relay) : 단락사고(3상단락, 2상단락 등) 검출을 목적으로 제작된 계전기를 말하며 일단의 과전류계전기 및 단락거리계전기 등이 있으며 계전기의 주된 기능을 표시하는 명칭이다.

지락계전기(地絡繼電器 : phase-to-ground relay) : 지락사고(1선지락, 2선지락 등) 검출을 주목적으로 하여 제작된 계전기로 보다 낮은 입력 level에서 동작하며 지락과전류계전기, 지락과전압계전기, 선택지락(또는 접지)계전기, 지락거리계전기 등이 있다.

층간단락계전기(層間短絡繼電器) : 권선층간의 단락사고를 검출 보호할 목적으로 하는 계전기이며 대용량발전기, 변압기, 전동기 등 권선층을 갖는 기기보호에 이용되고 과전류계전기 또는 차동계전기 등이 있다.

계자상실계전기(40 界磁喪失繼電器 : loss of field relay) : 동기기의 계자회로에 이상(단락, 단선 등)이 발생되어 계자자속이 상실되었을 때 동작되어 기기를 보호할 목적으로 사용되는 계전기를 말하며 종전에는 계자회로에 부족전류계전기를 사용하였으나 최근에는 전기자권선이 연결된 주회로에 off set mho형 거리계전기를 이용하고 있다.

동기탈조계전기(同期脫調繼電器 : out-of-stop relay) : 병렬교류전원들 또는 계통들간의 동기탈조 이상 발생 시 동작되어 전력계통의 보호를 목적으로 사용하는 계전기를 말하며, 임피던스궤적형, 전력반전형, 전압계전기조합형 등이 있으나 임피던스 궤적형이 주로 많고 이것은 동기탈조 시 전압과 전류가 서서히 변하므로 그 임피던스 궤적도 서서히 변하는 이상을 거리계전기로써 검출하는 것이다.

계통분리계전기(系統分離繼電器) : 일부 계통에 발생된 이상현상(사고포함)이 타계통에 파급되는 것을 방지하기 위하여 일부계통을 서로 분리할 목적으로 사용되는 계전기이며 실제에는 이상현상의 종류에 따라 다음과 같은 것이 이용된다.

 ㅇ 사고지속 또는 과부하 시 : 과전류계전기

 ㅇ 동기탈조현상 발생 시 : 동기탈조계전기

 ㅇ 주파수 저하 사고 시 : 저주파수계전기

동기검출계전기(25 同期檢出繼電器 : synchronism check relay) : 분리된 2계통의 전압크기 및 전압간의 위상차를 검출 비교하여 이들의 값이 규정치 내에 있는가는 판단하는 계전기를 동기검출계전기라 한다. 송전선로에 설치 운전하는 자동 재폐로계전기에 의한 차단기 투입 시 동기검정 후 투입하므로 일반적으로 재폐로계전기와 조합 사용한다.

동기투입계전기(同期投入繼電器) : 두개로 분리된 회로 또는 선로 등에서 양 전원의 전압크기 및 위상차를 비교하여 임의로 조정된 규정치내에 있는지 없는지를 판단하여 규정치내에 있는지 없는지를 판단하여 규정치내에 있으면 해당 차단기에 투입지령을 주는 계전기를 말한다.

회선선택계전기(回線選擇繼電器) : 병행 2회선 송전선로의 사고회선을 선택하여 사고회로만을 차단시키도록 하는 목적에 사용하는 무방향성의 과전류계전기로서 양회로의 CT 2차 회로를 차동접속하여 상시 부하전류는 양쪽 CT회로에 순환하여 계전기에는 전류가 흐르지 않으나 어느 회선 한쪽에 고장이 발생하면 고장전류는 CT에 순환하지 못하므로 계전기에 흐르게 되는 원리를 이용한다. 이때 계전기에 흐르는 CT 2차 전류는 사고선로에 따라 방향이 바뀌게 되고 계전기는 전류의 방향에 따라 좌?우측 접점 중 하나가 동작하여 관련 사고선로를 차단시키도록 한다.

결상계전기(47 缺相繼電器) : 3상회로에 설치된 기기에 평형 3상입력이 가해지지 않는 경우에(3상 중 1상의 입력이 가해지지 않은 경우) 기기 또는 회로를 보호하기 위해 결상상태를 검출하여 차단 또는 경보토록 하는 계전기를 말한다.

표시선계전기(表示線繼電器 : pilot wire relay) : 송전선로의 주보호(主保護)용으로 주로 사용하는 계전기로서 송전선 양단에 설치된 CT의 전류를 표시선(pilot wire)이라 하는 계전기 특성에 맞도록 고려된 통신선을 통하여 서로 비교하여 보호구간내의 사고 시에는 계전기 양부에 있는 동작코일에 전류가 흐르게 하여 동작토록 하고 부하전류나 외부사고 시는 계전기 내부 제어코일에만 전류가 흐르게 하여 동작치 못하도록 한다. 표시선계전기의 특징은 계전기 동작특성 자체가 비교특성으로 제어코일에 흐르는 전류와 동작코일에 흐르는 전류의 크기가 일정비율(약15%)이상에서 동작하게 되어서 CT 오차에 의한 오동작을 방지토록 되어 있고 동작특성이 표시선의 저항값 및 정전용량에 많은 영향을 받게 되므로 표시선의 최대 사용 긍장이 길게되면 표시선 시설로 인한 경비문제로 5～12km와 같은 단거리 선로보호에 많이 사용된다.

표시선감시계전기(表示線監視繼電器 : pilot wire monitoring relay) : 표시선계전기와 조합 사용되는 표시선의 사고를 감시하여 표시선 사고 시에는 적절한 조치를 하도록 하는데 사용되는 계전기이며 일반적으로 송신측(sending side)과 수신측(receiving side)으로 구분되어 있다. 본 계전기의 동작원리는 평상시 표시선에 일정한 직류전류를 순환시키고 있다가 단선이나 단락사고 시는 직류 순환전류가 영(zero) 또는 증가하는 현상과 표시선 지락사고 시는 직류전원의 접지단자로 전류가 흐르는 원리를 이용하여 직류 저전류 검출계전기를 동작시켜 경보를 내도록 한다. 한편 최근의 표시선 감시계전기는 직류전류의 통로에 다이오드(diode)를 설치하고 표시선 극성의 오결선 시에 직류전류의 흐름을 저지 경보하여 표시선 오결선에 의한 표시선계전기의 오동작을 사전에 방지토록 한다.

수신계전기(受信繼電器 : receiving relay) : 보호 목적을 달성하기 위하여 보호배전반 또는 어떤 회로의 감시 및 제어를 위한 특정 신호를 주고받는 경우에 신호를 받는쪽 계전기를 수신계전기라 하며 적용 예로서는 반송보호배전반의 반송신호 수신계전기(carrier signal receiving relay)가 속한다. 수신계전기는 특정신호를 받아 제어기능을 충분히 수행하여야 하므로 동작 신호도 관계상 대부분 고속도 동작 및 고속도 복귀특성이 요구되며 이러한 요구특성을 만족시키기 위해서 전자형(電磁形)계전기에서는 유극형(有極形)을 많이 사용한다.

송신계전기(送信繼電器 : sending relay) : 수신계전기와 반대되는 역할을 수행하는 계전기이며 적용 예로서는 방향비교 반송계전방식 배전반의 carrier 신호 송출용 외부방향 거리계전기 등이 속하는데 이러한 송신계전기도 고속도 동작이 요구되므로 실제 적용시는 별도 고려를 하여야 한다.

한시계전기(62 限時繼電器 : time relay) : 계전기에 입력을 가했을 때 또는 입력을 제거하였을 때 계전기의 동작시간을 지연(遲延)시키는 계전기를 말한다.

저지계전기(68 沮止繼電器 : blocking relay) : 어떤 보호계전기 동작으로 연관된 다른 계전기를 동작시키고 그 결과로 또 다른 계전기를 동작시켜 나가는 순차적인 동작회로를 구성하는 회로에서 특정한 계전기의 동작 시 다른 계전기의 동작을 저지하도록 사용할 때 앞에서와 같이 특정한 계전기를 저지계전기라 한다. 그 종류로는 사용목적에 따라 trip 저지계전기, 재폐로저지계전기, 투입저지계전기 등과 같이 구분할 수 있고 대부분은 일반적인 보조계전기가 사용되어 진다.

록아우트계전기(86 lock out relay) : 보조접점계전기의 입력이 제거되어도 계전기가 원상복귀하지 않고 외부에서 어떠한 힘으로는 수동복귀형과 전자복귀형으로 구분된다. 한편 록아우트계전기는 계전기의 접점이 다수 설치된 경우가 보통이므로 고속동작을 위해 큰 전자흡인력이 필요하므로 동작코일은 저저항으로 큰 전류가 흐르도록 고려되여 있고 큰 동작전류가 흐르는 경우에 주계전기의 접점 통전용량에 문제가 있으므로 일단 록아우트계전기가 동작하게 되면 즉시 동작코일에 흐르는 전류를 차단할 필요가 있다. 이러한 이유로 록아우트계전기의 동작코일 회로에 록아우트계전기의 b 접점을 직렬로 연결하여 동작 후 전류를 차단토록 한다.

실인계전기(seal-in relay) : 계전기 회로를 구성함에 있어서 어떤 계전기가 여자되여 동작을 한 경우에 여자시켜주기 위한 접점이 여자회로를 차단하더라도 계속적인 동작을 지속할 필요가 있는 경우가 있다. 이러한 경우에는 계전기의 자체 a 접점을 이용해서 자기보지(自己保持)하도록 하여 계전기가 일단 동작을 하면 기동접점의 개폐여부에 관계없이 계속동작을 하게 되는데 이것을 seal-in 한다고 말하며 계전기를 말할때는 seal-in계전기라 한다. 계전기의 종류로서는 전류로 동작하는 형과 전압으로 동작하는 형이 있다.

재폐로계전기(再閉路繼電器 : reclosing relay) : 송전선 사고 시 보호계전기 동작으로 선로 차단기를 차단 후 재투입을 인위적으로 하는 경우에는 많은 시간이 소요되므로 자동적으로 차단기를 투입할 것이 요청된다. 따라서 차단기가 차단되고 사고지점의 절연이 회복된 후 재폐로조건(회복조건)이 이루어 지면 자동으로 차단기를 투입시키는 계전기이다.

조류검출계전기(潮流檢出繼電器 : power flow check relay) : 병행 2회선 송전선로 계통에 재폐로계전기를 설치 사용하는 경우 송전선 계통의 동기를 검정하여야 하는데 이와 같은 동기검정을 하기 위한 방법으로는 사고로 차단되지 않은 병행선로의 전류를 검출하여 전류가 송전선로의 통전전류보다 크면 양 계통이 송전선로에 의거 서로 연결되여 동기가 맞은 상태가 확실하므로 재폐로 하도록 한다. 이와 같이 선로의 조류를 검출하는 목적에 사용하는 계전기를 일반적으로 조류검출계전기라 말하며 보통은 전류의 방향에 무관하게 전류의 크기로만 동작하는 계전기를 저전류계전기(under current relay), 전류의 방향과 전류의 크기를 측정하는 계전기를 특별히 조류검출계전기라 부르기도 한다.

트립프리계전기(trip free relay) : 차단기의 투입과 차단지령이 동시에 가해질 경우 항상 차단이 우선되어야만 차단기가 사고를 제거하는 기능을 수행할 수가 있는데 이러한 목적에 사용되는 계전기를 트립프리계전기라 한다. 트립프리계전기는 일반적인 보조계전기가 사용되며 차단기 조작회로에 항상 포함되어야 한다.

다접촉계전기(多接觸繼電器 : multi contacts auxiliary relay) : 다수의 접점을 가진 보조계전기를 말하며 제어신호의 중계 및 연계 혹은 제어전력의 증폭 등을 목적으로 사용한다. 보호계전기와 병용하는 경우 정격, 특성의 선정에 주의하여야 한다.

플리커계전기(flicker relay) : 이 계전기가 여자되면 접점이 동작하게 되나 일반 보조계전기처럼 접점이 비여자시까지 계속 동작상태를 유지하는 것이 아니고 동작접점이 동작복귀를 반복하게 되는 계전기이다. 플리커계전기의 사용용도로서는 제어회로상에 경보회로를 구성할 때 경보램프를 점멸하도록 하여 원거리에서도 발견이 용이하도록 하는 경우에 사용된다.

선택지락계전기(선택지락계전기 : selective ground relay) : 비접지 계통의 배전선 지락사고를 검출하여 사고회로만을 선택차단하는 방향성 계전기로써 지락사고시 계전기 설치점에 나타나는 영상전압과 영상지락고장전류(비접지 계통에서는 지락고장시 계통충전전류 및 GPT 2차저항에 따라 고장전류가 제한된다)를 검출하여 선택차단 한다. 계전기에 도입되는 영상전압은 모선에 설치하는 GPT 3차측 권선을 개방 델타 결선하여 사용하고 영상고장전류는 선로에 설치하는 영상 CT(zero CT or ZCT)를 사용한다.

고장검출계전기(故障檢出繼電器 : fault detecting relay) : 고장을 검출하여 단독으로 회로를 차단시키는 목적이 아니고 보조회로를 기동시켜 주는 역할을 하는 계전기이다. 따라서 고장검출계전기의 동작 없이는 기타 주보호계전기가 동작하더라도 보호장치가 고장을 차단할 수 없는 것이 일반적이므로 고장검출계전기는 최소 고장에도 충분히 동작할 것이 요구된다. 고장검출용 계전기로는 전류계전기, 전압계전기 및 거리계전기 등이 많이 사용되며 동작특성은 고속도 순시특성이 요구된다.

소세력계전기(小勢力繼電器) : 유도원판형 지락과전류계전기와 같이 적은 입력(0.5amp 정도)으로 동작하는 계전기를 통칭하여 소세력계전기라 한다.

외부방향계전기(外部方向繼電器) : 계전기가 사고를 검출차단하여야 하는 보호구간과 반대되는 외부사고에 동작하는 계전기이며 반송보호계전방식에서 보호구간내의 사고를 순시로 차단하도록 상대단 외부방향계전기의 동작과 조합하여 차단여부를 결정하는 경우에 사용된다. 따라서 외부방향계전기가 동작하면 방향비교계전방식에서는 상대단 외부방향계전기가 오동작 trip 하는 것을 방지하기 위해서 상대단으로 캐리어(carrier)저지신호를 송출하게되며, 외부방향계전기로는 거리계전기와 순시형 지락과전류계전기 등이 사용된다.

내부방향계전기(內部方向繼電器) : 외부방향계전기와 반대로 보호방향사고에 동작하는 계전기로 동작 범위가 보호구간을 초과하도록 하여 상대단 외부방향계전기가 부동작하는 조건으로 차단하게 된다.

케이다릴레이(K-dar 계전기) : 154kV 송전선 보호용 반송방향비교계전방식에 사용되는 단락사고 검출용 거리계전기인데 하나의 계전기 내부에 선간단락사고 검출요소와 3상단락사고 검출요소를 각각 구비하고 있는 미국 W.H제 거리계전기이며 이계전기의 동작특성은 mho특성이다. 3단계 한시거리계전방식의 zone-1, zone-2, zone-3의 구간의 단락보호를 위해서는 3개의 케이다릴레이가 필요하게 된다. 케이다케리어(K-dar Carrier) 보호배전반에서는 zone-1, zone-2 계전기는 외부방향 사고에 동작토록 하고 zone-3 계전기는 외부방향 사고에 동작토록 하여 zone-3 계전기를 외부방향계전기로 공용한다. 한편 이와 같은 zone-1 구간내의 사고를 검출하는 요소가 하나의 계전기 내부에 구비되여 있는 계전기를 zone package형이라 한다.

전압조정계전기(電壓調整繼電器 : voltage regulating relay) :공급전압을 일반전압으로 유지하기 위해서 전압이 규정치보다 높거나 낮으면 부하 시 tap 절환변압기의 탭(tap)을 자동적으로 조정하는 계전기이다. 이 계전기는 미소한 전압변동에 동작하여 불필요한 전압조정을 하지 못하도록 동작불감대(動作不感帶)를 탭으로 선정하게 되어 있는데 보통은 기준전압의 ±1～4% 정도이다. 한편 기기의 개폐 시나 계통사고 시의 저전압현상에 영향을 받지 않도록 계전기 특성은 동작시간이 전압편차에 반비례하는 적분특성이다.

갑종보호계전기(甲種保護繼電器) : 345kV 및 154kV 계통 전력설비보호에 적용한 보호계전기 및 발전기보호에 적용한 보호계전기를 갑종계전기라 하며 예로서는 다음과 같다.

  ㅇ 154kV 이상 송전선, 모선, 변압기, 차단기 보호에 적용중인 계전기(단 154kV 방사상 송전선 보호계전기는 신?증설 시만 갑종계전기로 분류하며 변압기의 기계적인 보호장치는 을종계전기로 구분한다)

  ㅇ 발전기 보호에 적용된 계전기

  ㅇ 발전기 주변압기, 기동용 변압기 보호와 이들 변압기의 1차, 2차, 3차측 종합보호에 적용한 보호계전기(기계적 보호장치 및 전압조정장치의 전압조정계전기는 을종임)

  ㅇ 타사 154kV급 이상 발?변전소 수전측 보호에 적용한 보호계전기

  ㅇ 저주파수 계전기

  ㅇ 제주지구의 66kV이상 선로보호계전기

  ㅇ 기타 중요하다고 인정되는 계전기

을종보호계전기(乙種保護繼電器) : 갑종보호계전기로 분류되지 않은 모든 계전기

트립계전기(trip relay, tripping relay) : 보호계전기 동작으로 차단기를 차단시키기 위해 설치하는 보조계전기를 말한다. 계전기의 접점용량이 차단기 차단전류보다 적은 경우나 다수의 차단기를 차단하는 경우는 트립용계전기를 설치사용하게 되는데 고장제거시간이 길어지는 것을 방지하기 위해 고속동작형일 것이 요구된다.

경보계전기(74 警報繼電器 : alarm relay) : 보호계전기가 동작 또는 보호회로가 동작하였을 때 그 동작상태를 알려주기 위하여 경보(벨 또는 부저)가 나도록 하는 계전기이다.

리드계전기(reed relay) : 최근에 개발된 보조계전기의 일종으로 동작속도는 lms 정도로 고속도 동작이나 계전기의 접점용량은 상대적으로 낮은 것이 특징이다. 이 계전기의 구조는 가늘고 긴 유리관 속에 두 개의 자성체인 금속편을 일부 끝부분이 겹치도록 하여 그곳에 접점을 부착 일정한 간격을 두고 유리관 외부에 계전기 동작코일을 감은 구조이다. 계전기 동작코일에 전류가 흐르게되면 금속편은 서로 흡입하게 되어 접점이 붙는데 계전기 접점의 동작, 개폐 시 발생하는 아크(arc)에 의한 영향을 줄이기 위해서 유리관 외부에는 수소가스 또는 화학적으로 안정한 가스를 주입한다. 계전기 접점의 수량은 보조계전기와 같이 다수 설치할 수 있으며 “a” “b” 접점의 어느 경우라도 제작이 가능하다.

감시계전기(監視繼電器 : supervision relay) : 전기회로의 어떤 부분의 동작이나 기능의 정상유무를 검출하여 비정상적인 경우에는 경보를 하는 기능의 계전기를 일반적으로 감시계전기라 하며 예로서는 DC전기 fail 감시계전기, 표시선사고 감시계전기 등이 있다.

머큐리 릴레이(mercury relay) : 보조계전기의 일종으로 고속동작형이므로 반송통신장치(carrier set)의 수신 릴레이 등에 사용된다. 진공유리관속에 계전기접점을 설치하고 수은을 넣어 수은을 계전기 동작코일에서 발생하는 자계로 이동시켜 계전기 회로를 구성한다. 고속복귀를 요하는 경우에는 동작코일과 제어코일을 동심(同心)으로 설치하여 사용한다.

MZS계전기 : 송전선로보호에 사용되는 단락보호용 거리계전기이며 외부에는 zone-1 및 zone-2 구간사고를 검출하는 리액턴스(reactance) 특성의 거리측정요소와 zone-3 구간사고를 검출하는 mho 특성의 거리측정요소가 있다. 따라서 하나의 계전기로는 두상간(二上間)의 선간단락사고를 보호할 수 있고 3상회로의 단락사고를 보호하기 위해서는 3개의 계전기가 필요하다. zone-1, 2 요소(reactance요소)는 사고방향 측정이 불가능하므로 방향측정이 가능한 zone-3 요소(mho요소)와 직렬로 결선 사용하여 사고접점이 내부사고인가 또는 외부사고인가를 검출한다. 계전기 동작구조상의 특징으로는 zone-3 요소는 4극형 유도원통형  계전기 요소를 사용하고 zone-1, 2 요소는 트랜지스터 회로를 사용하여 순수한 리액턴스 특성이 아닌 변형된 리액턴스 특성을 얻고 있다. 제작자는 미쓰비시사이며 주로 154kV 계통보호에 사용되고 있으며, MZS 케리어 배전반이라고 하면 MZZ계전기를 사용한 반송방향비교배전반을 의미하기도 한다.

GCX계전기 : MZS계전기와 거의 같은 특성과 구조 및 목적에 사용되며, MZS계전기와 상이한 점은 zone-1, zone- 2 구간 사고보호용 리액턴스 요소와 zone-3 요소와 같은 4극형 유도원통형 요소는 변형되지 않은 순수한 리액턴스 특성을 가지고 있다는 점이다. 제작자는 미국 GE사이며 한전 345kV 계통 2차 주보호 배전반 및 154kV 계통보호 배전반에 사용되고 있으며 GCX케이어 배전반이라 하면 GCX계전기를 사용한 154kV 반송 방향비교배전반을 의미한다.

XCG계전기 : 단락보호용 거리계전기로서 4극형 유도원통형 순수한 리액턴스 특성의 계전기이다. 내부에 거리측정요소가 하나 있어 평상시는 zone-1 구간 사고를 검출하도록 되어 있으나 사고 시 별도의 기동계전기가 동작한 후 일정시간이 경과도면 zone-2, zone-3 구간 사고에도 동작이 가능하도록 계전기의 동작범위를 순차적으로 확장시킬 수가 있다. 이 계전기는 리액턴스 특성이기 때문에 방향판정용 Mho계전기와 조합사용하며 각 상별로 3개를 설치한다. 영국 GEC제품이며 한전 154kV 반송 방향비교배전반에 사용된다. 

YTG계전기 : 단락사고 또는 지락사고보호용 거리계전기로써 하나의 계전기에 각 상별거리측정요소, 임시 trip용 timer 등이 내장되여 있으며 거리측정요소는 zone-1, zone-2, zone-3 구간 보호기능을 가지고 있는 트랜지스터형 계전기이다. 거리계전기의 특성은 Mho특성이며 계전기내부에 있는 링크를 조정하면 단락보호 또는 지락보호용으로 선정 사용할 수가 있다. 계전기의 거리측정요소는 거리측정요소(M, measuring요소)와 기동요소(S,starting요소)로 구분되여 있고 M 요소가 zone-1, zone-2 구간사고를 검출하고 S 요소가 zone-3 구간사고를 검출한다. 영국 GEC 제품이며 한전 345kV계통 보호배전반 1차 주보호 및 154kV 송전선 보호에 사용중이다.

CRX계전기 : 345kV 차단기 후비보호방식(breaker failure protection acheme)에 사용되는 보조계전기로서 상대편 변전소 차단기가 사고제거를 실패한 경우에는 자단(自端)차단기를 차단시켜 사고를 제거하여야 하는데 차단지령은 주파수가 서로 다른 두 개의 전송차단신호가 차단기 차단실패가 일어난 상대편에서 보내오게 된다. 이때에 자단에 설치된 보조계전기가 두 개의 전송차단신호를 수신하여 차단기를 차단시키고 자동재폐로 회로를 동작 저지시키게 되는데, 영국 GEC가 제작하였으며 345kV 계통보호배전반에 설치된다. 이러한 목적의 보조계전기의 동작표시기가 CRX 이다. 따라서 CRX계전기가 동작하는 경우에는 상대단측 차단기가 계통사고 시 차단 실패한 경우이다.

[대발이]

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