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저희 회사에 델타-텔타 440V 비접지 방식으로 설비가 운영되고 있습니다.
질문1)
비접지 에서 지락사고시 수 A 정도의 적은 전류가 흐르므로 계통에 미치는 영향이 적으며 중요한 부하는 지락사고시 Trip 시키지 않고도 운영할수 있다라고 책에서 보았습니다.
비접지 에서는 건전시에는 대지전압이 루트 3 배가 적지만 지락시에는 중성점의 이동으로 루트 3 배가 증가 되는것으로 볼때 RST 3상중 R상에서 지락발생시 중성점이 R상으로 이동하여 R상은 0V, 건전상 즉 S-T상은 루트3배가 증가되면
S상 - 440 * 1.73 = 761V
T상 - 440 * 1.73 = 761V 가 흐르는데, 그럼 부하설비쪽의 모터나 기타 설비들이 결상 또는 과전압으로 소손될것 같은데 어떻게 지락사고시에도 트립시키지않고도 설비를 운영할수 있는지 책의 내용에 이해가 가질 않습니다.
답글 : 델타변압기는 특고압측에 누전이발생해도 와이변압기와같이 중성점과 작용하여 누전에의한 지락 단락전류가 와이변압기와 비교해서 적다는것이지 기기에 무리를 주지않고 운전할정도는 아니다는이야기입니다 많일 누전량이 많으면 지락에의한 단락사고로 변압기가 소손되어버리겠죠......... 그래서 지락으로부터 보호할려고 GPT를 사용한것입니다
와결선 변압기는 누전이 발생하면 중성점 으로 지락전류가 검출됩니다 그래서 중성점에 CT 계기용변류기를 장착하여 누설전류를 검출하여 GR 지락계전기에 신호를 보내고 GR 지락계전기에서 VCB 나 CB 의 트립코일을 여자시켜 CB 를 트립시키는것입니다
1,선생님의 설비가 정확히 어떡해되었는지 잘모르겠는데 3상 440V선로른 저압선로로 영상변류기에의하여 영성전류지락전류를 검출하고 보통은 누전경보기가 장착되어있어서 이 누전경보기가 경보를 발합니다
2,22,900V /440V 델타 델타결선에서 1차측 특고압측에 지락이 발생한경우 델타 델타결선이므로 와이결선과 같이 중성점이 없으므로 지락전류검출이 곤란합니다 그래서 OVGR 지락과전압계전기에 의하여 아래 그림과같이 아래그림은 6600V * 루트3 = 14400V 에서 GPT 내부는 아래 그림처럼 와결선이되어있고 조작전원측은 오픈델타결서 상전압 63V 선간전압 110V , 3상 다누전시 190V를 형성하게되어있습니다
그럼 22,900V 는 13,200V * 루트3 = 22,900V 에서 GPT 내부는 아래 그림처럼 와결선이되어있고 조작전원측은 오픈델타결서 상전압 63V 선간전압 110V , 3상 다누전시 190V를 형성하게되어있습니다
질문2)
얼마전에 스프링쿨러가 터져 설비에 물이 들어가 모터나 기타 부품들을 철거하여 말린후 다시 설치하여 동작 테스트를 하려고 전원을 올리는 순간 ovgr+sgr이 동작하여 acb가 트립되었습니다. 원인은 설비의 제어전원을 440V-220V로 다운하여 제어전원으로 사용하는데 220V 제어 전원라인에 아직 물기가 제거되지 않아 지락으로 트립된적이 있습니다. 확인결과 다운TR이 복권식이 아닌 단권TR이 설치되어 있었습니다. 만약 복권TR이 설치되어 있었다면 트립되지는 않았을것으로 생각되는데 제 생각이 맞는지 문의 드립니다.
답변 :
단권변압기와 복권변압기
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| ■ 단권 (Auto Transformer) |
■ 복권 (Transformer) |
| 1개의 연속된 권선에서 1차 및 2차를 인출한 구조의 변압기 |
전기적인 절연분리를 1차 권선과 2차 권선으로 구성한 변압기 |
| Transformer constructed with primary winding and secondary winding taken from one continuous winding. |
Transformer constructed with primary winding and secondary winding electrically Insulated. | |
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상수 : 1 Ø & 3 Ø |
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형식 : 단권형, 복권형 |
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주파수 : 50/60Hz |
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건식,외함식 |
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한전시험 및 CE 유럽수출품은 외형치수가 변동함. | |
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전압 : 1차 전압, 2차 전압 (탭전환 전압) |
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용량 : KVA (전류로도 가능) |
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절연등급 : B형, F종, H종 |
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일반(B종), 고급(F,H종), 고급형은 별도로 주문요함. |
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기성품은 B종으로 제작되었으며 뇌서지 및 노이즈 감쇄효과를 위해 절연등급을 높이는 것이 유리함. | |
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| 1. 피상전력 : |
피상전력은 어떤 회로에서 실측 전압과 전류를 곱한것으로서 그 단위는 (VA)이고, 변압기는 이에 해당합니다. |
| 2. 유효전력 : |
피상전력에서 역율을 곱한전력으로서 단위는 (W)이며, 모타 발전기, 전기밥솥, 에어콘 등 전력기기 대다수가 (W)로 표기됩니다. |
| 3. 무효전력 : |
리액턴스에 의해서 생기는 전력으로서 소비되지않고 발전소로 되돌려 보내지는 전력이며 여기에는 유도성과 용량성의 두가지로 구분됩니다.
그 단위는 (VAR)이 쓰여집니다.
무효전력기기로는 리액터와 콘덴서등이 있습니다. | |
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| 변압기의 단위는(VA)이고, 그림과 같이 |
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| 예1) |
어떤 수용가에서 유효전력이 800(KW)이고 역율이 0.8인 경우 피상전력은 1000(KVA)가 되며, 최소한의 변압기 용량은 1000(KVA)가 필요합니다. | | |
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그러나,변압기의 이상적인 효율을 위해서, 변압기의 손실이 최소가 되는 조건 즉 동손=철손이 되게 변압기의 이용율을  3/2-86.6%로 운전함이 수명과 효율을 극대화 합니다.
즉, 1000KVA ÷ 0.866 = 1154(KVA)가 필요합니다. |
| 예2) |
역율과 효율이 각각 0.8인 = 7.5KW 모타를 설치할 경우 변압기 용량Pt는
Pt = 7.5(KW) ÷ 0.8 ÷ 0.866 = 13.53(KVA)
그러나, 실제 설치시 전원전압 상승 또는 부하회로의 각종 노이즈 및 고조파등을 고려하여 15KVA의 변압기를 선정함이 수명에 지장이 없습니다. | | |
그러므로 단권과 복권으로인한 트립되지 않는다는 이야기는 무관한것으로 사뢰됩니다 단지 선생님의 설비로보아서 440V 스프링쿨러 회로에 ZCT 영상변류기가 설치되어있고 이 영상변류기와 ACB 기중차단기내에 보호장치에와 연동되어 즉 ACB자체 내부에 GPT가 내장되어있고 SGR과 연동되어서 선태적으로 누전된 부하쪽만의 ACB가 트립된것같습니다 즉 님의 설비로 보아 ACB가 여러대 있는거으로 사뢰되는 대규모시설로 보아집니다
질문3)
회로도는 지락 발생하여 ovgr동작시 경보만 울리고 sgr까지 동작되면 acb가 트립되게 회로가 구성되어 있습니다.
acb가 트립되어 생산라인이 30분만 정지되어도 금액으로 치면 손해가 많습니다.
그래서 지락이 되어도 ovgr경보만 울리고 sgr은 동작이 안되게 만들어 acb트립을 시키지 말고 ovgr경보 발생시 즉각 원인을 찾아 조치를 하자는 얘기가 나왔는데, 문제점은 없는지 알고 싶습니다.
만약 질문1)의 내용이 맞다면 지락발생시 질문3)의 내용과 같이 acb가 트립 안되면 건전상의 전압상승으로 기기가 소손되는 문제점이 발생하게 되는데, 어떻게 해야 할지 확실한 개념이 잡히질 않아 회원님들께 도움 요청 합니다
답글 :
ACB 제작사에 의뢰해서 누전경보만 발하고 트립되지 않게할수없냐고 알아보심이 좋을듯합니다 내부에 누전쪽으로 가는 릴레이를 분리시키면될것같은데 그러나 안전이 제일우선이므로 일단 누전전류량부터 조정해보심이 좋을듯합니다 보통 ACB보면 조절하는 텝이있을것으로 보입니다
| 접지방식 계통과 비접지방식 계통의 보호계전 System의 적용
1. 비접지 방식; 비접지 방식이나 고저항 접지 방식의 지락 보호를 위하여 영상전압,
영상전류, 벡터량을 검출하여 SGR을 적용
1) 영상전류의 검출 방법 - ZCT이용
2) 영상 접압의 검출
(1) 선택 지락 방향 계전기(SGR)의 기준 입력으로 사용되는 영상 전압의
검출 방 법으로 GPT(접지변압기)의 Open- 델타방식을 이용한다.
(2) GPT의 결선
(3) ZCT와 GPT의 조합을 통한 선택 지략 방향 계전기(SGR)의 결선 및 동작
가. 지락상 램프; 1선 지락시 지락상의 램프는 꺼지고 건전상의 램프는
밝아진다.
나. GPT + OVGR; 영상 전압에 의한 경보 또는 CB Trip
다. SGR, DGR을 통한 선택 차단
[4] 다중접지 방식과 비접지 방식의 비교
| 구 분 |
다중접지 방식 |
비접지 방식 |
| 고장 전류 |
크다 |
작다 |
| 특고압 방식 |
3상4선식, 22.9[kV-Y] |
3상3선식, 22kV |
| 전압 검출 |
PT |
GPT |
| 전류 검출 |
CT |
ZCT |
| 적용 보호 계전기 |
OCR, OVR, UVR |
GR, SGR, DGR |
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GPT ( Grounding Potential Transformer : 접지형 계기용변압기)
계통의 지락사고시 영상전압(극성전압)을 검출하여 지락계전기(OVGR: Overvoltage Ground Relay) 를 동작시키기 위해 설치하며, 일반적으로 자가용 배전계통의 접지방식으로서 고압의 가공선 가공선계통 및 소규모의 케이블 계통에는 비접지 방식이 사용되며, 고압의 대규모 케이블 계통에는 고저항접지방식을, 특고계통에서는 저저항 접지방식이 많이 채용된다. 쉽게 말하자면 선로의 지락(어스,누전)을 방지하기 위해 설치되는 지락계전기를 동작시키기 위해 필요한 계기로, 중성점(접지)이 없는 비접지계통(주로 3.3kv)에 반드시 필요하며, 22.9kv 계통에는 3상4선식으로서 1선이 접지되어 있어 접지된 선을 이용하여 GPT가 필요없이 OCGR을 CT에 연결하여 바로 지락을 방지할 수 있다. 원리는 중성점의 불안정을 제어함과 동시에 지락전류의 유효성분을 필요한 양만 흐르게하는 한류저항과 조합하여 각 배선에 ZCT(영상변류기)를 접속하여 정상적인 선과 고장이 생긴 선과의 선택이 한류저항에 의하야 흐르는 전류와 합해져 접지점에서 대지 충전전류를 합성한 것을 검출하는 방식이며 용량은 대략 부담하는 판넬 수(1대당 30-40VA)를 합한 것과 같다. 사진 위는 저용량, 아래는 대용량형이다. |
보통 비접지방식에서 1선지락시 GPT 3차 영상전압이 190v정도 나오는걸로 알고 있습니다.
그리고 각상 램프는 평상시에는 63.5v정도 인가되어 희미하게 불이 와있다가 지락시 지락상은 소등되고 건전상은 110v인가되어 램프가 밝아 지는데.....
여기서 완전지락시 어떻게 영상전압이 190V가 나오는지 이해가 잘 되질 않습니다. 자료를 찾아보니 완전지락시 영상전압계 양단에 선간전압이 인가되어 190v가 나온다고 되어 있는데 아무리 생각해도 이해가 가질 않네요...벡터도나 그림으로 이해하기 쉽게 설명좀 해주십시요....
GPT ( Grounding Potential Transformer : 접지형 계기용변압기) 의 1차 22,900V 결선은 와이결선으로 되어있고요 2차 190V 는 델타결선으로 되어있습니다
그런데 1차 22,900V R,S,T 회선중 예를들어 R상 1선이 지락이외되면은 1차 와이결선에서 지락되는 누전된 선은 전압강하가되고 나머지 2선 S상, T상은 누전되는 선과 상간전압을 형성되어 와결선에서 상전압보다 상간전압이 루트3배 커지게됩니다
그러므로 2차 권선은 델타결선입니다 처음 1차각선에 누전이 없을때는 필라멘트에의한 상전압 즉 63.5V 에 의하여 각상별로 희미하게 들어옵니다
그러다가 1선이 1차에서 누전되면 위에서말한것처럼 1차와이결선에서 누전되는 R상은 전압강하가되어서 램프가 희미하게되고 나머지 S상,T상은 1차권선이 루트3배의 전압이 상승되므로 2차측 델타결선도 승압되어서 63.5V * 루트3 = 110V가되어서 S상과 T상이 램프가 밝게되는것이고.........
완전지락시 즉 3선 즉 R,S,T상 3선 모두누전시에는 3상이 모두누전되므로 120도 위상차가 생겨서 루트3배가 더커져서 63.5V * 루트3 * 루트3 = 190V 가되어서 3상모두램프가 아주 밝게되는것입니다 |
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