KR200449994Y1 - 오에프 케이블 보호계전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 OF 케이블 보호계전 시스템에 관한 것으로서, 변압기와 GIS를 연결하는 OF 케이블의 입력단과 출력단 사이의 차전류가 일정 이상이면 턴온되는 변압기측 릴레이와, 변압기측 릴레이와 연결되어 GIS로 트립신호를 제공하는 제어스위치를 포함하는 전류차동계전기; 변압기측 릴레이와 제어스위치 사이에 연결된 변압기측 저전압 릴레이와, OF 케이블을 흐르는 전력이 저전압이면 변압기측 저전압 릴레이를 턴온시키는 저전압 제어스위치를 포함하는 저전압계전기; 제어스위치는 변압기측 릴레이와 변압기측 저전압 릴레이가 모두 턴온되면, 트립신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 낙뢰나 외란 등에 의해 트립신호가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 트립 발생에 따른 시간적, 경제적 비용을 감소시킬 수 있다.
OF 케이블, 변압기, GIS, 차동전류계전기, 저전압계전기

Description

오에프 케이블 보호계전 시스템{Protect relay system for OF cable}
본 고안은 OF 케이블 보호계전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 낙뢰, 외란, 릴레이 오동작에 의해 트립이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 OF 케이블 보호계전 시스템에 관한 것이다.
발전기의 변압기와 GIS를 연결하는 345kV의 OF 케이블(OF Cable)은, 변압기에서 승압된 전기를 송전선으로 전달하는 GIS(Gas Insulation System)로 전달한다.
도 1은 종래의 변압기 보호계전기반과 GIS 보호계전기반의 개략적 구성도이다.
도시된 바와 같이, 변압기와 GIS측에는 각각 OF 케이블(10)을 보호하기 위한 보호계전기반(1,5)이 설치되어 있으며, 양 보호계전기반(1,5)에 전류차동계전기(20)가 각각 설치되어 있다.
변압기측 전류차동계전기(20)는, 변압기측 릴레이(21), 제어스위치(23), GIS측 릴레이(25)를 포함하며, GIS측 릴레이(25)는 OF 케이블(10)의 GIS측과, 트립신호를 발생시키는 트립코일(27) 사이에 장착되어 있다.
변압기측 릴레이(21)는 변압기측 전압에 차압이 발생하면 턴온되고, 제어스 위치(23)는 변압기측 릴레이(21)가 턴온되면, GIS측 릴레이(25)를 턴온시킨다. 그러면, GIS측 릴레이(25)에 연결된 트립코일(27)이 트립신호를 발생시켜 GIS에 OF 케이블(10)에 연결된 분기선로에 설치된 한 쌍의 차단기(8)가 작동한다.
그런데, 종래에는 OF 케이블(10)에 고장이 발생하여 전류차동계전기(20)가 동작하는 경우보다 낙뢰 유입이나 외란으로 인한 오동작, 릴레이 등의 고장에 의해 전류차동계전기(20)가 동작하는 경우가 많았다. 이에 따라, OF 케이블(10)이 고장이 아닌데도 불구하고 전류차동계전기(20)가 동작하여 트립이 발생됨에 따라, 막대한 비용과 시간이 낭비되는 문제점이 있었다.
본 고안의 목적은, OF 케이블의 고장이 아닌 낙뢰나 릴레이 오동작에 의해 트립이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하는 OF 케이블 보호계전 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 변압기와 GIS를 연결하는 OF 케이블의 입력단과 출력단 사이의 차전류가 일정 이상이면 턴온되는 변압기측 릴레이와, 상기 변압기측 릴레이와 연결되어 상기 GIS로 트립신호를 제공하는 제어스위치를 포함하는 전류차동계전기; 상기 변압기측 릴레이와 상기 제어스위치 사이에 연결된 변압기측 저전압 릴레이와, 상기 OF 케이블을 흐르는 전력이 저전압이면 상기 변압기측 저전압 릴레이를 턴온시키는 저전압 제어스위치를 포함하는 저전압계전기; 상기 제어스위치는 상기 변압기측 릴레이와 상기 변압기측 저전압 릴레이가 모두 턴온되면, 상기 트립신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 OF 케이블 보호계전 시스템에 의해 달성될 수 있다.
이와 같이, 본 OF 케이블의 보호계전 시스템에서는, 전류차동계전기와 저전압계전기에서 차전류와 저전압을 모두 검출한 경우에만 트립신호가 발생되도록 함으로써, 낙뢰나 외란 등에 의해 트립신호가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 트립 발생에 따른 시간적, 경제적 비용을 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 고안을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 OF 케이블의 보호계전 시스템을 구비한 변압기 보호계전기반과 GIS 보호계전기반의 개략적 구성도이다.
변압기와 GIS측에는 각각 OF 케이블(110)을 보호하기 위한 보호계전기반(101,105)이 설치되어 있다.
GIS측 보호계전기반(105)에는 OF 케이블(110)로부터 제공된 전력을 송전선으로 제공하기 위한 두 개의 메인선로(106)가 마련되어 있으며, OF 케이블(110)의 두 개의 메인선로(106) 사이에 배치된다. OF 케이블(110)은 두 개의 메인선로(106)를 상호 연결하는 연결선로(107)에 연결되며, OF 케이블(110)과 일측의 메인선로(106)를 연결하는 연결선로(107)에는 제1차단기(108a)가 설치되어 있다. 그리고 OF 케이블(110)과 타측의 메인선로(106)를 연결하는 연결선로(107)에는 제2 및 제3차단기(108b,108c)가 상호 직렬로 연결되어 있으며, 제2차단기(108b)와 제3차단기(108c) 사이에는 T/L 선로가 형성되어 있다.
본 보호계전 시스템은, 제1 내지 제3전류차동계전기(120,130,135)와, 저전압계전기(140)를 AND 회로로 구성함으로써, 보호계전기반의 트립회로를 이중화한다.
전류차동계전기(120,130,135)는, 전류의 차에 따라 트립신호를 발생시키는 계전기로서, 제1전류차동계전기(120)는 변압기측 릴레이(121), 제어스위치(123), GIS측 릴레이(125), 트립코일(127)을 포함하고, 제2전류차동계전기(130)와 제3전류차동계전기(135)는 각각 릴레이(131,136)와 트립코일(133,138)을 포함한다.
제1전류차동계전기(120)의 변압기측 릴레이(121)는 변압기 내의 OF 케이블(110) 전단에 연결되어 있으며, 변압기에서 출력된 전력의 전류차가 발생하면 턴온된다. 제어스위치(123)는 변압기측 릴레이(121)가 턴온되고 저전압계전기(140)에서 저전압이 감지되면, GIS측 릴레이(125)를 턴온시키고, 트립코일(127)에서는 트립신호를 발생시킨다.
제2전류차동계전기(130)와 제3전류차동계전기(135)는 GIS측에 설치되며, 상호 병렬로 설치되어 변압기측과 GIS측 전류를 비교하여 전류의 차이가 일정 비율 이상 차이나면, 트립신호를 발생시킨다.
한편, 저전압계전기(140)는, 변압기로부터 출력된 전력의 전압을 감지하여 저전압인 경우, 트립신호를 발생시키는 계전기로서, PT(Potential Transformer)(141), 저전압 제어스위치(145), 변압기측 저전압 릴레이(143), GIS측 저전압 릴레이(147)를 포함한다.
PT는 OF 케이블(110)에 직접 연결되어 OF 케이블(110)을 흐르는 345kV의 전력을 저압으로 낮추어 저전압 제어스위치(145)로 제공한다.
변압기측 저전압 릴레이(143)는 제1전류차동계전기(120)의 변압기측 릴레이(121)와 제어스위치(123) 사이에 설치되며, GIS측 저전압 릴레이(147)는 제2 내지 제3전류차동계전기(130, 135)의 릴레이(131,136)와 트립코일(133,138) 사이로부터 연장된 전원라인에 장착된다. 따라서, 변압기측 저전압 릴레이(143)와 제1전류차동계전기(120)가 함께 턴온되는 경우, 또는 GIS측 저전압 릴레이(147)와 제2 또는 제3전류차동계전기(135)가 함께 턴온되는 경우에만 트립신호가 발생된다.
저전압 제어스위치(145)는 PT(141)를 통해 제공된 전압을 감지하여 OF 케이블(110)을 흐르는 전력이 저전압인지 여부를 감지한다. 이때, 저전압이라고 판단되면, 저전압 제어스위치(145)는 변압기측 저전압 릴레이(143)와 GIS측 저전압 릴레이(147)를 동시에 턴온시킨다.
이러한 구성에 의한 OF 케이블(110)의 보호계전 시스템에 의해 트립이 발생하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, OF 케이블(110)의 고장에 의해, 제1전류차동계전기(120)에서 일정 이상의 전류차에 의해 변압기측 릴레이(121)가 턴온되고, 저전압계전기(140)에서 저전압이 감지되면 변압기측 저전압 릴레이(143)가 턴온된다.
그러면, 저전압 제어스위치(145)는 변압기측 저전압 릴레이(143)와 GIS측 저전압 릴레이(147)를 턴온시킨다. 이에 따라, 제어스위치(123)는 변압기측 저전압 릴레이(143)의 턴온신호를 제공받아 GIS측 릴레이(125)를 턴온시키고, 제1전류차동 계전기(120)의 트립코일(127)이 트립신호를 발생시킨다. 이 트립신호에 의해 제1 및 제2차단기(108a,108b)가 트립된다.
마찬가지로, 제2전류차동계전기(130)의 릴레이(131) 또는 제3전류차동계전기(135)의 릴레이(136)가 차전류에 의해 턴온되고, 이와 동시에, 저전압계전기(140)의 저전압 제어스위치(145)가 저전압을 감지하는 경우, GIS측 저전압 릴레이(147)를 턴온시키면, 트립코일(133,135)에서 트립신호가 발생되어 제1 및 제2차단기(108a,108b)가 트립된다.
한편, 제1 내지 제3전류차동계전기(120,130,135)에 의해 차전류가 감지된 경우라도, 저전압계전기(140)에서 저전압을 감지하지 아니한 경우, 예를 들면, 낙뢰나 외란 등에 의한 오동작인 경우, 트립신호가 발생하지 아니한다.
이와 같이, 본 OF 케이블(110)의 보호계전 시스템에서는, 제1 내지 제3전류차동계전기(120,130,135) 중 하나와, 저전압계전기(140)에서 차전류와 저전압을 모두 검출한 경우에만 트립신호가 발생되도록 함으로써, 낙뢰나 외란 등에 의해 트립신호가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 변압기 보호계전기반과 GIS 보호계전기반의 개략적 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 OF 케이블의 보호계전 시스템을 구비한 변압기 보호계전기반과 GIS 보호계전기반의 개략적 구성도이다.

Claims (1)

  1. 변압기와 GIS를 연결하는 OF 케이블의 입력단과 출력단 사이의 차전류가 일정 이상이면 턴온되는 변압기측 릴레이와, 상기 변압기측 릴레이와 연결되어 상기 GIS로 트립신호를 제공하는 제어스위치를 포함하는 전류차동계전기;
    상기 변압기측 릴레이와 상기 제어스위치 사이에 연결된 변압기측 저전압 릴레이와, 상기 OF 케이블을 흐르는 전력이 저전압이면 상기 변압기측 저전압 릴레이를 턴온시키는 저전압 제어스위치를 포함하는 저전압계전기;
    상기 제어스위치는 상기 변압기측 릴레이와 상기 변압기측 저전압 릴레이가 모두 턴온되면, 상기 트립신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 OF 케이블 보호계전 시스템.
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