1. 품질면에서 본 전기의 특성 1

[그림자]

1. 품질면에서 본 전기의 특성

<전기의 어원>

ㅇ W.Gilbert가 명명한 전기(Electricity)의 언어학적 의미는 호박(Amber)과 같은 힘인데 호박(Amber)을 라틴어로는 electrum, 근대 라틴어(NL)로는 electr, 그리스어로는 electron이라고 하며

ㅇ 전기(Electricity)는 근대 라틴어의 electricus와 ity의 조어임(여기서 ecletricus는 electrum+icus임)

가. 상품으로서의 전기의 특성

ㅇ 무색, 무취, 불가시적(Invisible)
ㅇ 국민생활과 산업활동에 필요 불가결한 에너지
ㅇ 공급과 소비의 동시성
ㅇ 생산(발전)에서 수용가까지 전용 공급설비(송배전선) 구성
※ 설비의 안전성이 요구됨
ㅇ 품질에 미치는 영향 심대
- 공급 중단시 영향의 광범위 및 즉시성
- 품질 불량시 타 산업제품에 미치는 영향 심대
ㅇ 공익성
- 가격의 저렴화, 공급의 계속성(장기적, 안정적)
- 지역사회와의 조화성
- 서비스의 필수성

나. 전기품질의 결정 요소

<광의의 의미>

ㅇ 기본적 요소(협의의 의미) : 정격주파수, 정격 전압, 무정전
※ 첨단기기 확산에 따른 추가요소 : 순간전압 강하, 고조파

ㅇ 부가적 요소
- 경제적 요소 : 저렴한 요금
- 사용상 요소 : 안전성
- 사회적 요소 : 서비스 질, 지역사회에의 발전 기여도 등

다. 전기품질에 영향을 주는 기본요소

2. 전기품질 저하가 미치는 영향

가. 전기품질을 결정하는 기본적 제요소

* 최근 전력전자(Power Electronics) 기술의 급진전에 따른 고조파 장해에 대한 관리문제 대두

나. 요소별 영향

1) 주파수 변동
가) 발생원인
ㅇ 계통 설비사고 발생시
- 송전선 또는 변압기사고에 의한 계통 분리시
- 발전기 사고 정지등 전력계통의 수급균형유지 곤란시등
ㅇ 대용량 부하 급변시
- 수요공급 변화에 따른 발전소 부하추종성 미흡등
나) 수용가에 미치는 영향
ㅇ 저주파수 계전기(UFR) 동작시 공급선로 차단으로 정전 유발
ㅇ 주파수 변동이 심하면 전동기 회전수 변동으로 섬유, 제지 등 제품 질 저하
ㅇ 전기시계, 전자계산기등의 기능저하

2) 전압불량 (저전압등)
가) 발생원인
ㅇ 설비노후, 과부하 및 단위선로가 길어서 전압강하 심함
ㅇ 상간 불균형에 의한 전압강하
나) 수용가에 미치는 영향
ㅇ 가전기기 성능저하 및 기기수명 단축
ㅇ 회전기기 성능저하로 공장제품 품질저하
(화학, 반도체, 제철, 제지, 섬유등)

3) 정 전
가) 작업정전
ㅇ 발생원인
- 설비점검보수, 공급설비 신증설등
ㅇ 수용가에 미치는 영향
- 불편을 주지만 사전예고로 대비가능
나) 사고정전
ㅇ 발생원인
- 기후, 지역적 영향에 의한 자연재해(낙뢰, 풍우, 염진해등)
- 자동화 충돌등 인위적 원인에 의한 사고
- 기기사고등
ㅇ 수용가에 미치는 영향
- 예고없는 정전으로 피해 발생
- 생산업체의 생산라인 중간 과정물 파괴로 손실 발생
(화학, 제철, 섬유, 시멘트 등)
- 정전이 장시간 대규모화할 경우 사회적 혼란 및 불안 초래
(공공시설 이용불능, 전화불통, 지하철 정지, 수도, 가스공급 정지등)

- 순간정전 (2초이내)의 경우 일반수용가는 거의 피해없으나 특수수용가는 순간전압강하 때와 비슷한 영향 발생

4) 전압외란(Voltage Disturbance)
가) 기기에 영향을 주는 외의 종류와 발생원인

ㅇ 전력회사에서 생산하는 전력은 규칙적인 정현파(Sine Wave)이지만 계통에서의 외란과 전기기기에서 발생되는 외란은 수용가 기기에 들어가는 Signal을 충분히 왜곡시킬 수 있음
ㅇ 이러한 외란은 일반적으로 그 지속시간에 따라 분류되며 그 범위는 낙뢰에 의해 돌발적으로 발생하는 전압 spike로부터 전력계통 고장으로 생기는 광범위한 정전등 여러가지임.
ㅇ 더구나 60Hz의 기본파 전류에 합성하여 나타나는 고조파신호 대문에 고조파 장해가 나타나며, 고조파 문제는 별도로 기술함

ㅇ 종류별 분류

종 류	원 인	지 속 시 간
순간과전압(전압 Spike 및 Surge)	- 낙뢰 - 전력계통 개폐 - 수용가 중부하 운전	- 스파이크 : (0.5∼200㎲) - 써어지 : (16.7㎳ 이상)
순간전압강하(Sags)	- 수용가측 부하 변동 - 전력계통 고장 - 공급설비 기능 저하	0.067sec∼1sec
정전(Outage)	- 전력계통 단락 - 공급설비 기능저하 - 수용가 설비 기능 저하	- 자동화시스템 운영시 : (2∼60sec) - 수동 운전시(제한없음)
고조파 장해	- 불연속 또는 비선형 전자식 제어 장치	- 제한없음

나) 발생원인별 원인 분류
ㅇ 제작기기 자체
- 기기결선 또는 접합(납땜등) 불량, 단락, 설치 또는 기기 적용의 부적합
ㅇ 수용가 구내 또는 인근의 전기기기 운전 및 불량전선
- 전동기, Compressor 대형냉방기등과 같은 중부하 개폐
- 구내설비 불량등
ㅇ 전력회사의 공급전력
- 제어할 수 없는 낙뢰등 자연현상이 원인이 되는 전기적 외란
- 자동차 충돌에 의한 인위적 사고
- 설비에 외물이 접촉되어 발생하는 사고
- 보호기기 순간재폐로, 저주파수계전기(UFR)동작
- 고장정전 해소 내지는 파급방지를 위한 보호기기 동작
- 사고시 보호기기 자체에 의한 약간의 외란(Disturbance) 발생

(예: 높은 뢰전압을 대지로 분리하는 자동 switch는 순간적으로 공급차단의 원인이 될 수 있음)
- 배전 공급시스템 자체에 의한 사고시 순간전압강하 범위와 빈도큼 22.9kv-y 다중접지 배전계통의 1선 지락사고 발생시 사고선로에 연결된 변전소 동일모선내 타선로에도 순간 전압강하가 발생하여 사고 빈도가 크게 됨

- 대용량 발전기 불시 정지로 인한 계통 불안정

다) 수용가에 미치는 영향

ㅇ computer, magnet sw를 사용하는 전동기, 정류기를 쓰는 가변속 전동기, 고압 방전램프등이 영향을 받으므로 이것을 사용하는 수용가에 영향

ㅇ 제조설비
- computer, 모터의 정지로 생산라인 정지
- 제품의 질 저하 초래
- 재가동에 장시간 소요(1-12시간)
ㅇ 기타시설
- computer, 모터정지 (재가동에 수분 - 1시간)
- 고압방전램프 사용설비 (운동장, 터널)의 조명자동소등
(정상회복까지 수분 내지 수 10분 소요)

5) 고조파 장해
가) 고조파 장해의 내용별 분류
ㅇ 기기의 전기적(열적), 전압적 과부하
ㅇ 기기 소음
ㅇ 위상제어 기기에 악영향

ㅇ 기타 통신선 유도장해는 광섬유케이블, 지중화 차폐케이블 사용, 기기향상 등으로 장해요인 격감 추세

나) 고조파 발생원인과 기기의 사용목적
ㅇ inverter등 전력변환장치

- 공장자동화(FA)시스템에서의 공장제조라인을 가동하는 주된 동원력으로 각종 전동기를 사용하고 있으며 inverter등은

· 전동기의 회전수를 정확히 제어
· 부하상태에 따른 최소 필요출력을 공급함으로써 효율적으로 전력을 제어
ㅇ switching regulator 등

- 컴퓨터의 연산처리 부분은 IC등으로 구성된 논리회로이며 이것을 구동하기 위해서는 직류의 안정된 전원이 필요 불가결

- 직류전압을 안정화하는 목적으로 switching 사용

다) 고조파 영향을 받는 기기

ㅇ condensor 또는 Reactor, 변압기, 형광등, 통신선, 유도전동기, 영상기기 (TV, Amp등), 전자계산기, 계전기, 전력 Fuse등

3. 전기품질향상 대책

가. 기간계통의 강화
ㅇ 변전소 모선의 Loop화와 사고의 고속 제거장치 설치
ㅇ 기간계통의 2 Root화
ㅇ T/L 및 S/S에서 일어날 수 있는 어떤 사고에 대해서도 신속한 계통절체가 가능토록 설비 구성

나. 배전선로 회선당 긍장 단축
ㅇ 평균 긍장 단축 목표 : 20km
ㅇ 외국과의 비교

국 별	일 본	대 만	한 국
전압(㎸)	6.6	11.4	22.9
상시기준용량(㎾)	2,000	3,500	10,000
평균긍장(C-㎞)	12	21	41
정전범위	소	중	대
정전시간	단	중	장

다. 전력 유통설비의 체질강화
ㅇ 변전소간 송전선로 2회선화
ㅇ 변전소의 주변압기에서 송출되는 전압을 일정하게 유지시켜 주는 ULTC 설치
ㅇ 배전계통 연계력 강화
- 계통연계를 강화하여 사고 및 작업정전시 정전범위 축소
- 배전선로 연계기준 설정
· 서울등 6대도시 : 3연계 이상
· 기타 지역은 : 2연계 이상
ㅇ 공급계통별 신뢰도 비교

계 통 별	차단회수/년	정전시간/년
수 지 상 환 상 망 자동절체시 Spot Network	0.281 0.128 0.143 0.0028	3.44 0.38 0.142 0.0023

라. 전력계통 운전 효율화를 위한 자동화설비 운전
ㅇ EMS(Energy Management System)
급전자동화 설비가 '88.10에 준공되어 전력계통의 경제적, 안정적 최적운영을 도모하고 있다.
ㅇ SCADA(Supervisory Control and Data ACuisition)

전국 총 305개 변전소중 179개 변전소의 차단기를 원방에서 조작하고 전압, 전류등 선로운전 정보를 원방에서 수집하여 변전소 운전효율을 제고시키고 있다.

ㅇ ADS(Automated Distribution System)
- 배전설비 운전을 자동화하여 운전효율 제고
· 개폐기 원방조작
· 배전선로 운전상태 감시제어 및 정보수집
· 고장개소 색출

마. 무정전 공법이 개발 및 활선작업 확대
ㅇ 무정전으로 배전공사 시행
ㅇ 6.6kv선로를 운용하는 일본의 경우 무정전공법 정착단계
- 22kv급 무정전 공법은 개발중

바. 국산기자재 품질향상
ㅇ 하자보증기간 연장
- 현행 1-3년을 1.5-7년 (품질보증기간 포함)으로 연장
ㅇ 하자율에 의한 물량 배정 감축기준 강화
- 현행 : 평균하자율 이상인 업체에 대해 인도지시 물량의 5%씩 3회 감축 (년간 물량의 약 1.25%)
- 개정 : 평균하자율 이상인 업체에 대해 분기별 년간물량의 10% 감량
ㅇ 불량 자재 납품업체 제재강화
- 중대한 하자발생시 엄격한 제재조치 강구
- 하자발생 정도에 따라 중도해약 가능토록 조치검토

사. 현장업무의 효율화, 능률화
ㅇ 배전업무 전산화의 지속적 추진
ㅇ 배전설비의 완전 절연화
ㅇ 설비 열화 진단 기술의 도입
- sensor를 이용한 설비 열화 진단기술의 개발

제2장 보호기기 운영

1. 보호협조 원칙과 설치위치

배전계통보호의 목적과 보호협조의 기본원칙 및 보호협조 검토시 필요한 요구지식에는 어떠한 것이 있으며, 또한 배전서로 보호장치(배전보호기기)의 설치위치는 어떻게 선정하며, 한 선로에 직렬로 몇대까지 설치할 수 있는가?

가. 배전계통보호의 목적
1) 배전선로와 기기의 충격방지 및 최소화
2) 공중의 재재방지
3) 공급신뢰도 향상과 유지

나. 보호협조의 기본원칙
1) 전위보호기기는 부하측의 고장발생시 후비보호기기가 동작하기 전에 고장을 제거하여야 하며
2) 계통의 정전구간 및 정전시간은 최소화 되어야 한다.
ㅇ 영구고장시 : 정전구간 최소화
ㅇ 순간고장시 : 확실한 재폐로 동작에 의하여 순간고장이 제거될 수 있는 기회제공으로 정전시간 최소화

다. 보호협조 검토시 요구지식
1) T.C.C CURVE의 철저한 이해
2) OCR, OCGR 구조 및 동작원리
3) OPERATING SEQUENCE의 이해 습득 등

※ 배전선로 보호장치의 설치위치 및 직렬설치 가능대수

가. 재폐로 차단기(RECLOSER)
1) 3상 RECLOSER는 간선과 3상 분기선에, 단상 RECLOSER는 단상 분기선에 설치함을 원칙으로 한다.
2) 3대까지 직렬로 설치할 수 있다.

나. 자동구간 개폐기(SECTIONALIZER)
1) 간선과 3상으로 공급되는 분기선을 설치하여 후비보호장치로써 반드시 RECLOSER가 있어야 함을 원칙으로 한다.
2) SECTIONALIZER는 2대까지 직렬로 설치할 수 있으며, RECLOSER와 SECTIONALIZER를 포함하여 4대까지 직렬로 설치할 수 있다.

다. 선로용 퓨즈(LINE FUSE)
1) 간선에는 설치하지 않는다.
2) 단상 분기선에만 설치하고 직렬로 2대까지 설치할 수 있다.

라. 자동부하 절체개폐기
(ALTS : AUTOMATIC LOAD TRANSFER SWITCH)
1) 국가안위 및 공공의 공익에 중대한 영향을 미치는 시설에 2중전원을 공급하여 상시전원 정전시 예비전력으로 자동절체 되도록 선로를 구성하고 자동절체 개폐기를 설치하여 전력공급 신뢰도 증대

2) 운영방법
당사가 부담하는 중요 수용가의 ALTS(이중공급설비 포함) 부설수용구분 운영 (요금규정과 관련되므로 대상수용 선정에 신중)
가) 상시설치 수용 : 정전시 국가안위 및 공공의 이익에 영향을 미치는 중요시설
나) 잠시설치수용 : 공익 공공시설은 아니나 국가적 중요행사를 하는 기간만 확보

3) 기준설정 (1991.1.4부터 시행)
가) 상시기준 설정 : 공급전압이 22,900V이하(고압 또는 특고압)로 다음에 해당하는 경우중 사업소장이 중요하다고 판단되는 수용
ㅇ 중요 군부대
ㅇ 국가안보 및 치안에 관련되는 기관 또는 시설
ㅇ 의료법에 의한 국.공립 종합병원
ㅇ 정기간행물의 등록 등에 과한 법률에 의하여 일반 일간신문으로 윤전기가 설치되어 있는 신문사 건물
ㅇ 방송법 및 전파관리법에 의하여 허가를 받고 방송하는 무선국

나) 잠시설치 수용 : 공급전압이 22,900V (고압 또는 특고압)로 상시설치 수용에는 해당되지 않으나 사업소장이 필요하다고 판단되는 다음 수용소의 행사기간
ㅇ 중요회의 및 중요행사 장소
ㅇ 국제적 중요경기를 하는 체육시설
ㅇ 국가원수급이 투숙하는 장소

마. 고장구간 자동개폐기(ASS : AUTO SECTION SWITCH)
1) 고압수용가의 인입구에 설치
2) 구내사고 파급방지를 목적으로 설치한다.

바. 자동루프 스위치(LOOP SWITCH)
1) 3-RECLOSER에 의한 자동 LOOP방식을 표준으로 한다.
2) RT(TIE RECLOSER)는 TIE LINE의 중간에 1대 설치하여 평상시 개방상태이며 RS(SECTIONALIZING RECLOSER)는 TIE RECLOSER의 양전원칙에 설치하여 평상시에 투입상태로 운전한다.

[ 토의사례 ]
1. 배전선로 보호기기인 RECLOSER, SECTIONALIZER, LINE FUSE를 설치하고자 한다. 보호기기별 설치위치와 한 선로에 직렬로 설치 가능한 대수에 대하여 토의하시오 (설계기준과 이론과의 차이점등)

* 보호기기 점검기준

기기유형별 점검종류			점검 주기	방 법	점 검 항 목	비 고
정기점검	주상점검	유압식	1회/년	정전신 승주점검	① 붓싱균열 여부 ② 터미널 부위의 전선 접속상태 ③ 기타 활선상태에서 접근이 불가능한 외부점검	송배전선로 순시점검규정 제6조1항
		전자식	1회/년	정전시 승주점검	① CONTROL BOX동작상태 ② 기타 유압식 R/C 점검항목과 동일
	정밀점검	유압식	120회 동작시	기기철거 분해점검	① 붓싱과 몸체의 기밀상태 ② 이동 및 고정접점 ③ 절연유시험 및 교체 ④ 정정치확인 및 조정 ⑤ 기타 전면적인 정밀점검	R/C운전 보수지침
		전자식	240회 동작시	기기철거 분해점검	① VACCUM INTERRUPTER 가동자 및 고정자 점검 및 교체 ② VACCUM INTERRUPTER시험 및 교체 ③ 각종 배선점검 ④ 가동부위 주유 ⑤ 유압식 R/C점검 항목중 ①③④⑤	전자식 R/C 취급지침
일상 점검		유압식	1회/월	무정전 상태에서 승주점검	① 동작회수 검침 ② 누유흔적 확인 ③ 기타외관 점검	판단배(배)990-7068(83.5.4)
		전자식	"	"	① 유압식점검항목 전체 ② 동작전원 점검 ③ 밧데리전압 점검 ④ CABLE 접속상태	보호기기운전강화 지시

* 보호기기 분류

기기명	형(TYPE)	제작소	분 류
RECLOSER	L	M.E	1￠,Hydraulic Control, Oillnterrupter
	R, W	"	3￠, Hydraulic, Oil, 11.4㎸-y 용
	RV, WV	"	3￠, Hydraulic, Oil, 22.9㎸-y 용
	VWVE	"	Electronic Control, Vacuum Interrupter
	IJB-VE	일진	"
	ESV	W.H	"
	KH-ESV	건화	"
SECTION -ALIZER	GH	M.E	1￠, Hydraulic Control
	GV	"	3￠, Electronic Control(11.4㎸-y)
	GVA	"	" (22.9㎸-y)
		일진	"
	ODT20-A-Y	TOGAMI	"
		신아	"
LOOP SWITCH	WVE	M.E	Electronic Control, Oillnterrupter
	ESV	W.H	" , Vacuumlnterrupter
	IJB-VE	일진	"
	RAD-31	G&W	가공용, 지중용
	AUMA 95 3M	ESCO	가공용
		건화	"
		NELSON	"
ASS,ASBS	신아, 일진		수용가 구내고장 파급방지

2. RECLOSER 형식별 특성과 부설위치

RECLOSER는 배전선로 보호장치중 가장 이상적인 보호기기라고 한다. 우리공사에서 사용하고 있는 RECLOSER 형식(TYPE) 10가지에 대한 일반적 특성과 투입방식은 어떻게 다르며, 신뢰의 유형과 부하 특성에 따라 부설위치 선정은 어떻게 하는가?

가. RECLOSER의 일반적 특성

형 식 (TYPE)	제작소	계통전압	차단방식	제어방식	정밀점검 주 기	비 고
L	MCGRAW EDISON	22.9㎸Y	절연유 차단방식	유압 제어방식	120회 동작시	단상선로용
R,W	"	11.4㎸Y	"	"	"	삼상선로용
RV,WV	"	22.9㎸Y	"	"	"
WVE	"	"	"	전자 제어방식	"
VWVE	"	"	진공 차단방식	"	240회 동작시
IJB-VE	일진	"	"	"	"
ESV	WESTING HOUSE	"	"	"	"
KH-ESV	건화	"	"	"	"

나. RECLOSER의 투입방식
1) 특고압 투입코일 방식
ㅇ 삼성 McGRAW-EDISON 제품 전체 - R, W, RV, WV, WVE, VWVE TYPE
ㅇ 기기 설치시 반드시 전원과 부하측 구분할 것
* 거꾸로 되면 (역송시에도 같은 결과가 됨) 자동 재투입되지 않고, 1회 개방후 LOCK-OUT 된다.
2) 저압 투입코일 방식 : IJB-VE (일진전기 제품)
3) SPRING 투입방식
ㅇ 자체 압축력 : L TYPE(M.E 제품)
ㅇ MOTOR 강제 압축력 : ESV, KH-ESV TYPE (W.H 및 건화제품)
MOTOR 압축시간 : 5초/1회 압축

다. 부설위치 선정
* 지시공문 : 배(배) 990-7068(1983.5.11) 보호기기 운용강화
(첨부: 중요 세부추진 사항)
1) 형식별 부설위치 선정
ㅇ 전자식 RECLOSER : 선로간선, 중부하선로, 중요부하 공급선로에 부설
ㅇ 유압식 RECLOSER : 선로분기선, 경부하선로, 일반부하 공급선로에 부설
2) 부하특성별 부설위치 선정
ㅇ 중부하 선로 : 설치점 최대부하전류 140A 이상, 후비측 최대부하전류보다 30% 감소된 지점
ㅇ 경부하 선로 : 협조가능 범위내에서 부설
3) 선로유형별 부설위치 선정
ㅇ 일방향 공급계통 :
- 중요부하 공급점에서 전방측 (부하측)
- 후비측 (S/S RELAY 포함) 최대부하전류 보다 30% 감소된 지점
ㅇ 양방향 공급계통
LOOP 절체후의 최대부하전류가 140A 이하인 지점

[사례] 아래 계통에서 X점에 고장(영구사고)이 발생되어 다른 D/L에서 역송 공급하였을 경우 RECLOSER의 기능을 상실하는 경우가 있는가, 이럴 경우 응급조치는 어떻게 하여야 하며 근본적인 대책은?

전원 A D/L 상시 OFF B D/L 전원
─X───R──────R─────────R──────R────X─
VWVE RV WV IJB-VE

3. RECLOSER의 각종 파라미터 정정

RECLOSER 설치시 각종 CONTROL PARAMETER (최소동작전류, 동작특성곡선, 복귀시간, 재폐로시간, 동작시켄스, 돌입전류 X배수)의 정정(SETTING)은 어떻게 하는가

가. 최소동작전류 (MINIMUM TRIP LEVEL) 정정

ㅇ 상 최소동작전류 = 설치점 최대부하전류×2.8∼4.0배

ㅇ 접지 최소동작전류 = 보호구간 최소고장전류×0.5배 이하 및 하측 가장 큰 단상선로의 최대부하전류 이상

나. 동작특성곡선 (T.C.C.)선택

	VWVE,IJB-VE TYPE R/C	ESV,KH-ESV TYPE R/C
상 순시곡선	A	2
상 지연곡선	B	1
접지순시곡선	1	-
접지지연곡선	2	-

다. 복귀시간 (REST TIME) 정정
1) 유압식 RECLOSER : 약 1분 30초/1회 동작당 (1 OPERATION)
단, LOCK-OUT시는 즉시 복귀 (QUICK RESET BAR에 의함)
2) 전자식 RECLOSER : 30초로 SETTING 한다.
※ 복귀조건
ㅇ RECLOSER가 투입상태
ㅇ 부하측이 정상상태 : 유입전류 < 최소동작전류

라. 재폐로 시간 (RECLOSER INTERVAL) 정정
1) 기 준
ㅇ 순시동작후 : 2초로 SETTING
ㅇ 지연동작후 : 15초로 SETTING 한다.

2) 예 외
ㅇ 유압식 RECLOSER : 2초로 고정되어 있음 (조정 불가)
단, 단상 L TYPE은 0.5초로 고정되어 있음
ㅇ ESV, KH-ESV TYPE RECLOSER
첫번째 순시동작후 : 기준과 같이 2초로 SETTING
두번째 순시동작후 부터 : 5초
지연동작후 : 기준과 같이 15초로 SETTING 한다.

마. 동작시켄스 (OPERATING SEQUENCE) 정정
1) RECLOSER의 동작회수 : 순시동작과 지연동작을 조합하여 최대 4회까지 정정
2) 일반적으로 2F2D (순시 2회, 지연 2회)가 가장 많이 사용되는 전형적인 동작시켄스이다.

바. 돌입전류 X배수 정정
1) 투입시의 돌입전류에 의한 오동작을 방지하기 위하여 PHASE 및 GROUND 각각 정정한다.
2) X배수 계산방법

최대부하전류×10
X배수 > ───────────────────
최소동작전류 (TRIP RESISTER 정격)

[사례] ○○변전소에서 아래와 같이 D/L을 1회선 증설하여 RECLOSER 1대를 설치하고자 한다. 출고된 RECLOSER는 일진전기 제품인 IJB-VE TYPE이다.동작시켄스를 2F2D로 정정하였을 경우에는 TRIP RESISTER 정격을 선정(최소동작전류 정정)하고, 재폐로시간(RECLOSING INTERVAL) 및 돌입전류 X배수를 정정하시오.

4. FUSE - FUSE 상호협조

배전선로의 보호장치중 단상선로에 2대까지 설치할 수 있는 FUSE와 FUSE의 상호협조는 어떻게 조정하는가

가. 협조원칙
1) 전원 FUSE의 최대고장 제거시간(MCT : MAXIMUM CLEARING TIME)은 후비 FUSE의 최소용융시간(MMT : MINIMUM MELTING TIME)의 75%를 초과해서는 안된다.

MCT
ㅇ ------- ≤ 75%
MMT

2) FUSE의 정격선정

ㅇ 연속정격전류 = 정격전류×150%
ㅇ 연속정격전류 > 설치점 최대부하전류
ㅇ 최소동작전류 = 정격전류×200%

나. 협조방법
1) TCC 사용법 : FUSE 정격별 TCC를 사용하여 75% FACTOR를 적용시켜 FUSE의 정격을 선정한다.
2) 간이계수법 (RULE OF THUMB) : 간이계수 13이용
3) 협조표 사용법 : FUSE 정격별 TCC (최소용융곡선, 최대고장제거곡선)를 사용하여 75% FACTOR를 적용시켜 현장에서 용이하게 정격을 선정할 수 있도록 만든 협조표(COORDINATION TABLE)을 이용한다.
(설계기준 부록 5 [부 5-5표] 참조)

[사례] 아래와 같은 22.9KV 단상 배전선로에 선로용 FUSE를 설치하고자 한다. FUSE A,B의 정격을 선정하시오.

[부5-5표] FUSE LINK(K TYPE)의 상호협조표

전위보호 LINK정격 (A)	후비보호 FUSE LINK 정격(A)
	10K	12K	14K	20K	25K	30K	40K	50K	65K
	상호협조가능한 최대고장전류
6K 8K 10K 12K 15K	190	350 210	510 440 300	650 650 540 320	840 840 840 710 430	1060 1060 1060 1060 870	1340 1340 1340 1340 1340	1700 1700 1700 1700 1700	2200 2200 2200 2200 2200

5. RECLOSER - FUSE 상호협조

RECLOSER와 FUSE를 한 서로에 직렬로 설치할 경우 상호협조는 어떻게 조정하여야 하며, RECLOSER의 동작시켄스(OPERATING SEQUENCE)가 2F2D(순시 2회, 지연 2회) 및 1F3D(순시 1회, 지연 3회)로 정정하였을 경우 고장제거율은 어떻게 되는가

가. 협조원칙

나. 협조방법
1) 유압식 RECLOSER와 FUSE
ㅇ TCC PLOTTING→A.R (ADJUSTED REFERENCE) CURVE 작성하여 최대협조 가능점 (MAXIMUM COORDINATION POINT)과 최소 협조 가능점 (MINIMUM COOR-DINATION POINT)을 구하면 협조범위(COORDINATION RANGE)가 정해진다
- 설계기준 부록 5 참조
ㅇ 협조범위 전류표 사용 : 설계기준 부5-7표 참조
2) 전자식 RECLOSER와 FUSE : TCC PLOTTING

다. RECLOSER의 동작시켄스와 고장제거율
1) 2F2D (순시 2회, 지연 2회)

1F : 80%의 순간고장 제거
2F : 10% "
1D : 5 순간, 영구제거 : FUSE 용단
2) 1F3D (순시 1회, 지연 3회)
1F : 80%의 순간고장 제거
1D : 5%의 순간, 영구고장 제거 : FUSE 용단

[사례] 아래와 같은 계통에서 RECLOSER와 협조가능한 FUSE의 정격을 선정 하시오.

6. RECLOSER - RECLOSER 상호협조

RECLOSER와 RECLOSER를 한 선로에 직렬로 설치하여 운영할 때 상호협조는 어떻게 조정하는가?

가. 협조원칙
○ 후비 RECLOSER 보다 먼저 동작하거나, 동시에 동작하지 않도록 두 RECLOSER의 동작시간차를 기준시간차 보다 크게할 것

1) 구간협조장치 사용
순시동작에서는 동작시간이 고속도로 차단되므로 (2-3 CYCLE) 상호협조가 곤란하여 CASCADING 혹은 PUMPING 동작이 되므로, 후비 RECLOSER에 반드시 구간협조장치를 구비 사용하여야 한다.
ㅇ ESV, KH-ESV RECLOSER : ZONE SEQUENCE UNIT를 후비 RECLOSER에 취부하면 매 순시동작마다 6 CYCLE식 지연되어 협조가 가능하게 되며, 출고시 구비되어 있지 않으므로 유의하여야 한다.
ㅇ VWVE, IJB-VE RECLOSER : SEQUENCE COORDINATION ACCESSORY가 RECLOSER마다 구비되어 있으나, 후비 RECLOSER의 동작특성 곡선을 상(PHASE)은 A곡선을 R곡선으로, 접지(GROUND)는 1번곡선을 8번으로 바꾸어 줘야 기능을 발휘하게 됨으로 설치시 논의하여야 한다.

2) 협조기준 시간차
ㅇ 단상 유압식 RECLOSER : 12 CYCLE
ㅇ 삼상 유압식 RECLOSER : 8 CYCLE
ㅇ ESV, KH-ESV RECLOSER : 3.5 CYCLE
ㅇ VWVE, IJB-VE RECLOSER : 2.7 CYCLE

나. 협조방법
1) 두 RECLOSER의 동작시켄스를 동일하게 하고, 최소동작전류를 다르게 정정
2) 두 RECLOSER의 최소동작전류를 동일하게 하고, 동작시켄스를 다르게 정정
3) 두 RECLOSER의 동작시켄스와 최소동작전류를 모두 다르게 정정하는 방법이 보호협조상 융통성이 크다.

[사례] 아래 계통에서 후비 RECLOSER에 Z.S.U가 설치되어 있지 않다. 두 RECLOSER의 전반적인 동작상태를 그림으로 비교하여 협조를 검토하시오.

7. R/C-S/E, RELAY-R/C 상호협조

RECLOSER와 SECTIONALIZER를 직렬로 설치할 때와 RELAY와 RECLOSER 를 상호협조할 때는 어떻게 조정하는가

가. RECLOSER와 SECTIONALIZER의 협조원칙

ㅇ 후비 RECLOSER의 최소동작전류	<	SECTIONALIZER 보호구간의 최소고장전류
ㅇ SECTIONALIZER의 최소동작전류	=	후비 RECLOSER의 최소동작전류×0.8
ㅇ SECTIONALIZER의계수회수	=	후비 RECLOSER의 총동작회수 - 1
ㅇ SECTIONALIZER의 기억 (복귀) 시간	>	후비 RECLOSER의 총 소요시간 (TAT)

* 후비 RECLOSER의 TAT는 GVA-134, GVA-175형의 경우 (일진 전기제품도동일) SECTIONALIZER가 최초계수를 시작하여 개방될 때까지의 후비 RECLOSER의 동작시간과 재폐로시간의 합이며, DTR-A-Y형의 경우 (신아전기 제품도 동일)는 최초고장 발생시 부터 개방될 때까지의 합이다. 동작시켄스가 2F2D일 경우 그림으로 비교하면 다음과 같다.

나. 변전소 RELAY와 RECLOSER의 협조원칙

ㅇ RELAY 동작시간 - RECLOSER 동작누적시간 > 10 CYCLE
ㅇ RELAY의 복귀시간 감안

[협조검토 예시] 아래 계통에서 OCR-RECLOSER, OCGR-RECLOSER의 협조 가능한 동작시켄스(OPERATING SEQUENCE)에 대하여 검토하시오.

* RELAY 정정 명세표

구 분	MAKER	TYPE	CT비	TAP	LEVER	비 고
OCR	MITSUBISHI	CO-9	400/5	5	3
OCGR	MITSUBISHI	CO-9	400/5	1.5	2

1) OCR-R/C 협조검토
가) OCR의 동작시간

고장전류	P.U전류	P.U배수	동작시간	협조시간	비 고

나) R/C의 동작시간 (PHASE)

고장전류	최소동작전류	%	순시시간	지연동작	비 고

ㅇ PICK-UP 전류 = TAP×C.T RATIO
ㅇ P.U 배수 = 고장전류 / P.U 전류
ㅇ % = 고장전류 / 최소동작전류

2) OCGR-R/C 협조검토
가) OCGR의 동작시간

고장전류 P.U전류	P.U배수	동작시간	협조시간	비 고

나) R/C의 동작시간(GROUND)

고장전류	최소동작전류	%	순시동작	지연동작	비 고

3) RELAY-RECLOSER 협조검토
가) OCR-R/C 나) OCGR-R/C
- R/C의 SEQUENCE 2F2D로 정정시 협조검토
- R/C의 동작상태

- OCR 동작시간 : (A) CYCLE
복귀시간 : (B) 초

* 협조검토
① R/C의 1회 재폐로후 RELAY 진행상태
ㅇ 진행율 : (F1/A)×100=(C)%
ㅇ 복귀율 : (R1/B)×100=(D)%
ㅇ 진행상태 : (C) - (D) = (X)%
② R/C의 2회 재폐로후 RELAY 진행상태
ㅇ 진행율 : (F2/A)×100=(E)%
ㅇ 복귀율 : (R2/B)×100=(F)%
ㅇ 진행상태 : (X) + (E) - (F) = (Y)%
③ R/C의 3회 재폐로후 RELAY 진행상태
ㅇ 진행율 : (D1/A)×100=(G)%
ㅇ 복귀율 : (R3/B)×100=(H)%
ㅇ 진행상태 : (Y) + (G) - (H) = (Z)%
④ R/C LOCK-OUT시 RELAY 진행상태
ㅇ 진행율 : (D2/A)×100=(I)%
ㅇ 최종 진행상태 : (Z) + (I) = (T)%
⑤ RELAY의 잔여동작시간 :

⑥ 협조판정

(S) > 10 CYCLE : O.K

(S) < 10 CYCLE : 불가

[사례] 아래 계통과 같이 RECLOSER와 SECTIONALIZER를 직렬로 설치되어 있을 경우 SECTIONALIZER의 기억시간을 정정하고자 한다. 여기서 RECLOSER의 동작시켄스는 2F2D로 정정하였으며, RECLOSER는 건화전기 제품이고, SECTIONALIZER는 일진전기 제품이었다. 후비 RECLOSER의 TAT는 얼마인가?

[ 실무 확인문제]

1. IJB-VE형 R/C의 SEQEUNCE가 3FID일때 재폐로시간 정정은?

① 2-2-2 초
② 2-5-5 초
③ 2-5-15 초
④ 2-15-15 초

2. S/E의 설치점 최대부하전류가 50A이고, 최소동작전류가 224A일때, 적절한 돌입전류 억제장치의 X배수는?

① 2
② 4
③ 6
④ 8

3. R/C설치점 최대부하전류가 100A이고, 보호구간 최소고장전류가 250A일 때 R/C의 최소동작전류 정정은?

상 접지
① 140A 100A
② 140 140
③ 280 100
④ 280 140

4. 2F2D로 정정된 ESV 2710형 R/C에 존시켄스 유니트를 부착하면 총동작시간은 얼마나 더 지연되는가?

① 6 CYCLE
② 12
③ 18
④ 24

5. 유압식 R/C의 직렬크립코일 정격전류가 50A일때, 전위 S/E의 최소동작전류 정정은?

① 80A
② 100A
③ 160A
④ 200A

6. R-S의 협조에서 S의 기억시간을 구하고자 한다. 이때 R의 SEQUENCE가 2F2D, 후비 R의 순시동작시간이 0.1초, R의 지연동작시간이 1초이고 R는 ESV, SEC는 GW TYPE라면 이 REC의 TAT는 몇초인가?

① 8.1초
② 8.2초
③ 9.5초
④ 10초

7. 다음 기기간 상호협조원칙중 맞는 것은?

① R의 순시시간×승률 > F의 최소용융시간
② R의 지연시간 < F의 최대 고장제거시간
③ R의 TAT < S의 기억시간
④ 전위 F의 최대고장제거시간×0.75 > 후비 F의 최소용융시간

8. R-F의 협조에서 R의 SEQUENCE가 2F1D일때 R의 순시시간에 적용하는 승률은?

① 1.2
② 1.25
③ 1.35
④ 1.5

9. 유압식 R와 전자식 R를 조합해서 상호협조를 시킬때 동작시간차 (CYCLE)중 적덩한 것은?

① 2.7
② 3.5
③ 8
④ 10

10. 우리공사의 전자식 R/C의 복귀시간 정정 기준은?

① 10초
② 20초
③ 30초
④ 1분 30초

11. 다음 R/C의 TYPE중 특고압 전원을 이용한 투입방식을 채택한 것은?

① VWVE
② ESV
③ IJB-VE
④ L

12. WVE형 Loop SWITCH용 R/C의 정밀 점검주기는?

① 분기 1회
② 반기 1회
③ 120회 동작시마다 1회
④ 240회

13. 우리공사의 정정시간 기준중 틀리는 것은?

① Loop Switch중 구간 R/C가 정전을 감지하고 접점개방까지 시간 : 20초
② ALTS가 정전을 감지하고 예비전원으로 절체될 때까지의 시간 : 20초
③ ALTS가 예비전원에서 주전원으로 제출철제될 때까지의 시간 : 30초
④ LOOP SWITCH중 TIE-REC의 TIMER-62가 작동하는 시간의 범위:20초

14. 두대의 VWVE형 R/C의 상호협조를 위한 기준 동작시간차 (CYCLE)는?

① 2.7
② 3.5
③ 8
④ 10

15. 보호기기 조작전원의 전압이 틀린 것은?

① VWVE R/C : 230VAC
② IJB-VE R/C : 230VAC
③ ESV R/C : 230VAC
④ 전자식 S/E : 115VAC

16. 신아전기 제품 S/E (GOGAMI 제품과 동일)의 수동투입 회수는?
(조작시 몇회 당겨야 투입되는가?)

① 12-14회
② 7-8회
③ 5-6회
④ 8-10회

17. 건화전기제품 R/C(KH-ESV TYPE)를 ○○D/L에 2대 직렬로 설치하였다.
후비 R/C에 구간협조장치(Z.S.U)를 구비하여 CASCADING 동작이 일어나지 않도록 하였다. 동작시켄스가 2F2D (순시 2회, 지연 2회)로 정정하였다면 후비 R/C의 총동작시간은 얼마나 더 지연되는가?

① 6 CYCLE
② 12 CYCLE
③ 18 CYCLE
④ 8 CYCLE

18. ESV TYPE R/C의 기계동작부에는 윤활유의 주유가 필요하다. 정상적인 동작상태에서 몇회 동작했을 때마다 주유하여야 하는가?

① 120회
② 240회
③ 350회
④ 500회

해 답

1. ① 2. ② 3. ③ 4. ① 5. ① 6. ①
7. ③ 8. ③ 9. ③ 10. ③ 11. ① 12. ③
13. ④ 14. ① 15. ① 16. ② 17. ② 18. ④

제3장 설비관리 전산화

Ⅰ. 배전설비 지적화

1. 목 적
전국에 산재되어 있는 방대한 배전설비를 지적화된 지적도면을 이용, 설비의 지적위치 및 설비개체별 지적화번호를 부여하여 관리함으로써 설비관리의 효율성 및 이용능률을 제고하고 업무전산화의 기본 자료로 활용하기 위함.

2. 관리구 설정
가. 기본관리구
1/50,000지도상의 가로 및 세로에 1Km간격으로 표시된 숫자(좌표번호)중에서 홀수부분에 줄을 그어 (2Km간격) 만들어진 면적 4㎢의 BLOCK을 기본관리구로 설정하고 각 기본관리구의 구분을 위하여 다음과 같이 번호를 부여한다.
(1/50,000지도상의 횡좌표)


o 관리구 번호의 조합＝횡좌표번호 - 종좌표번호 - 관리구종별번호
o 횡좌표번호 : 기본관리구 중앙의 횡좌표(짝수)를 2로 나누고 10단위 이하의 숫자만으로 생성한다.

o 종좌표번호 : 기본관리구 중앙의 종좌표(짝수)를 2로 나누고 10단위 이하의 숫자만으로 생성한다.

o 관리구 종별번호 : 기본관리구는 " 9 "를 사용한다.

나. 중관리구
1/50,000지도에 의해 생성된 기본관리구를 1Km간격으로 4등분(四方 1Km)하여 생성하며, 관리구번호는 기본관리구번호에 관리구종별번호 1,2,3,4를 부가하여 정한다.

다. 소관리구
기본관리구를 500m 간격으로 16등분 (중관리구를 4등분, 四方500m)하여 생성하며 관리구번호는 기본관리구번호에 ALPHABET (A-Z 중 16개)을 아래와 같이 종별번호로 부가하여 정한다.

라. 지중관리구
소관리구를 250m간격으로 4등분(四方 250m)하여 생성하며 관리구본호는 소관리구 종별번호 ALPHABET뒤에 숫자 1,2,3,4를 부가하여 정한다.

3. 도면의 종류 및 용도

가. 고압계통도면
1) 도면의 종류

구 분	종 류	내 용
고압계통도	고압계통 경과도	○ 고압계통설비 경과위치 ○ 중요수용 위치(지역이용)
	고압계통 회로도	○ 부하융통계통 조작회로 ○ 중요수용가
	회선별 단선도	○ 개폐선로구간 도시 ○ 선로구간 번호설정 ○ 구간공장, 전선규격, 구간부하 표시

2) 도면의 용도

종 류	용 도
고압계통경과도	○ 계통 경과위치 파악 및 설비투자, 보수운영 계획등의 수립 ○ 기별점검 계획수립 및 고압수용가 위치파악
고압계통회로도	○ 고압계통 회로운전 및 조작 ○ 전력융통 및 중요수용 전력확보
회선별단선도	○ 전압강하 계산 및 규정전압 관리 ○ 선로 부하관리 및 손실계산 ○ 고장 전류계산 및 보호협조 ○ 고압전선의 공급능력 파악 ○ 정전통계 고장/작업실적 입력표 작성 ○ 휴정전 안내 구간 관리

나. 배전설비(가공)지적도면
1) 도면의 종류

종 류	축 적	내 용
설비지적도면	1/3,000 1/1,200	○ 지적원도(제1원도)를 제2원도의 뒷면에 칼라카피하고 그 이면에 배전설비의 지적위치 및 규격등을 표시한 도면
권당색인도	-	○ 배전설비 지적도면의 권별관리를 위하여 도면의 관할위치를 표시한 색인도면
종합색인도	-	○ 사업소 전지역의 관리구번호 및 계통사항을 기입한 총괄 색인도면

※ 위 각 도면의 제1원도는 제2원도 제작시 칼라카피를 위해 지적사항만이 표시된 지적원도임.

2) 도면의 용도

도면의 종류	용 도
제1원도 (지적원도)	○ 지적원도 보관용 ○ 제2월도 제작시 지적원도로 사용
제2원도 (설비지적도)	○ 배전설비의 지적위치 및 규격의 관리 ○ 배전설비 신,증설의 설계 및 공사관리 ○ 신규공사 외선소요 여부판정 ○ 배전계통 최적구성 및 운영 ○ 배전업무 전산화의 기본자료 ○ 선로순시 업무자료
권당 색인도	○ 배전 설비지적도면의 각권별 위치파악
종합 색인도	○ 배전 설비지적도면의 종합파악