1-1  보호(保護, Protection)

1-2  계전기(繼電器, Relay)

1-3  보호계전기(保護繼電器, Protective Relay)

1-4  보조계전기(補助繼電器, Auxiliary Relay)

1-5  전자기계형 계전기(電磁機械形 繼電器,

Electro-mechanical Relay)

1-6  정지형계전기(停止形繼電器, Static Relay)

1-7  디지털계전기(Digital Relay)

1-8  종합 보호·제어 시스템(IDPACS ; Integrated

Digital Protection And Control System)

1-9  정격치(定格値, Rating)

1-10  연속정격(連續定格, Continuous Rating)

1-11  단시간 정격(短時間定格, Short Time Rating)

1-12  부담(Burden)

1-13  소비 부담(消費負擔)

1-14  정격치 소비부담

1-15  동작치 소비부담

1-16  부담임피던스

1-17  공칭치(公稱値, Norminal Value)

1-18  오차(誤差, Error)

1-19  정정(整定, Setting)

1-20  정정범위(整定範圍, Setting Range)

1-21  정동작(正動作)

1-22  정부동작(正不動作)

1-23  오동작(誤動作)

1-24  오 부동작(誤不動作)

1-25  단락우선(短絡優先)

1-26  분류효과(Apparent Effect)

1-27  페일세이프(Fail Safe)

1-28 보호협조(保護協助)

1-29  최종차단(Final Trip)

1-30  내부사고(內部事故, Internal Fault)

1-31  외부사고(外部事故, External Fault)

1-32  다중사고(多重事故, Multi Fault)

1-33  2차 임피던스(Secondary Impedance)

1-34  아크저항(Arc Resistance)

1-35  죤 완(Zone 1)

1-36  죤 투(Zone 2)

1-37  죤 스리(Zone 3)

1-38  준공시험(竣工試驗)

1-39  임시시험(臨時試驗)

1-40  정기시험(定期試驗)

1-41  모의시험(模擬試驗)

1-42  연동시험(連動試驗)

1-43  고장점 저항(故障点抵抗, Fault Resistance)

1-44  환상선로(環狀線路, Loop Line)

1-45  방사상선로(放射狀線路, Radial Line)

1-46  자기 임피던스(Self Impedance)

1-47  상호 임피던스(Mutual Impedance)

1-48  고장종류(故障種類)

1-49  영구사고(永久事故, Permanent Fault)

1-50  고장전류 반전(故障電流反轉)

1-51  주파수 변조(周波數變調,

Frequency Modulation)

1-52  기준용량(Base MVA)

1-53  대칭좌표법(對稱座標法,

Symmetrical Component Analysis)

1-54  직류트립장식(DC Trip Device)

1-55  교류트립방식(AC Trip Device)

1-56  CTD트립방식(Condenser Trip Device)

1-57  논리회로(Logic Circuit)

1-58  AND회로(AND Circuit)

1-59  OR회로(OR Circuit)

1-60  NOT회로(Not Circuit)

1-61  NAND회로(NAND Circuit)

1-62  NOR회로(NOR Circuit)

1-63  한시회로(限時回路, Time Delay Circuit)

1-64  플립플롭 회로(Flip-Flop Circuit)

1-65  배선(Wiring)

1-66  단선 결선도(Single Line Diagram)

1-67  3선 결선도

1-68  전개 접속도(Sequence Diagram)

1-69  이면 접속도(Back Wiring Diagram)

1-1 보호(保護, Protection)

전력선, 전력기기등에 단락, 지락등의 이상상태가 발생하였을 경우 피해를 경감시키고 그 파급을 저지하는 것을 목표로 하며,

1. 일반용어

Ⅳ. 보호계전실무분야

가. 정상부분과 이상부분을 분리하여 정상부분이 이상부분의 영향을 받지 않도록 하고,

나. 이상부분의 운전을 정지시키고,

다. 이상운전을 정상으로 회복시키는 것 등의 조치를 취하는 것을 보호라 한다.

1-2 계전기(繼電器, Relay)

미리 규정한 전기량이나 물리량에 응동하여 전기회로를 제어하는 기능을 갖는 장치를 계전기라고 하며, 기능별로는 5가지로 분류된다.

가. 보호계전기(Protective Relays) : 3항 참조

나. 감시계전기(Monitoring Relays) : 보호계통의 상태(Condition)를 판별 하는 것으로 사고검출기(Detectors), 경보기(Alarm), 동기검정, 회로망, 상(Phase)검정 등의 역할을 한다.

다. 프로그래밍 계전기(Programing Relays) : 전기적인 시퀀스(Sequence)를 검출하는 것으로서 재폐로(Reclosing)나 동기검정(Synchronizing)등에 사용된다.

라. 조정계전기(Regulating Relays) : 동작요소가 미리 정해놓은 값에 도달  할때 동작하는 계전기

마. 보조계전기(Auxiliary Relays) : 1-4항 참조

1-3 보호계전기

(保護繼電器, Protective Relay)

전력선, 전력기기등의 보호대상물에 발생한 이상상태에 응동하여 피해의 감소를 도모하고, 그 파급을 방지하기 위해 적절한 지령을 주는 것을 목적으로 하는 계전기를 보호계전기라 한다.

1-4 보조계전기

(補助繼電器, Auxiliary Relay)

다른 계전기나 보호장치의 동작을 원활히 하기 위하여 동작회로의 개폐지령에 응해 동작하는 것으로서 Timer, Seal in Unit, 수신릴레이(Receiver Relay), Lock-out Relay, Closing Relay, Trip Relay등을 포함한다.

1-5 전자기계형 계전기(電磁機械形 繼電器,

Electro-mechanical Relay)

계전기내 가동부의 자속이 작용하여 기계적인 힘을 발생시키고 그 힘에 의해 접점을 개폐하는 계전기를 전자기계형 계전기라 하며 동작 원리에 따라 가동철심형과 전자유도형으로 구분된다.

1-6 정지형 계전기

(停止形繼電器, Static Relay)

기계적인 움직임 없이 트란지스터, IC 회로에 의해 입력전기량의 크기 또는 위상을 비교하여 그 비교결과에 따라 출력을 발생시기는 계전기를 말한다. 정지형 계전기의 출력은 전기적 출력이지만 이것을 가동철심형 보조계전기에 주어 최종 출력을 접점의 개폐로 얻는 것이 일반적이다.

1-7 디지털 계전기(Digital Relay)

전압, 전류등을 일정한 시간 간격으로 샘플링(sampling)하여 디지털양으로 변화하고 이 데이터를 마이크로 프로세서(□-processor)등으로 구성된 연산처리부에서 미리 준비한 프로그램에 의해 연산처리하여 계전기 특성을 실현시키는 계전기이다.

1-8 종합 보호·제어 시스템(IDPACS;

Integrated Digital Protection

And Control System)

종합 보호·제어 시스템이란 변전소(또는 발전소)에 설치되어 있는 소내의 송전선, 변압기, 모선, 배전선 및 조상설비 등 전력설비를 감시·제어(Con- trol)하고, 이상시 및 사고 발생시 보호(Protection) 기능을 종합적으로 발휘하는 시스템이다. 지금까지의 보호·제어 시스템은 개별 기능을 갖는 여러 장치들을 하드웨어로 연결한 아날로그형 중심 시스템 또는 독립된 Digital 시스템이었으나, 본 시스템은 하나의 시스템이 여러 가지 기능을 종합적으로 수행할수 있도록 시스템 통합(System Integration) 개념에 기초한 정보집약형 시스템으로서 변전소 자동화 운전을 고도화 시킬수 있는 새로운 시스템이다.

1-9 정격치(定格値, Rating)

계전기의 특성치가 성능의 보증기준이 되는 량, 예를 들면 정격전류, 정격전압, 정격주파수등을 말한다. 단, 전류회로는 정격치 전류의 연속통전에 견디어야 한다.

1-10 연속정격

(連續定格, Continuous Rating)

계전기에 정격치가 연속적으로 인가되어도 그 특성 및 성능이 규정한도를 넘지 않는 경우를 연속정격이라 한다.

1-11 단시간정격

(短時間定格, Short Time Rating)

연속정격과 비교되는 용어로서, 계전기에 정격치가 연속적으로 인가 되었을 때 그 특성 및 성능이 규정치 한도를 넘는 경우를 말하며, 이 경우에는 일반적으로 그 한도시간을 표시한다.

1-12 부담(Burden)

계전기 입력회로의 Impedance를 말하며, 소비VA, 소비전력, 부담 Impedance중의 하나로 표시한다. 부담을 나타낼 때에 변류기(CT)를 사용하는 전류회로와 계기용변압기(PT)를 사용하는 전압회로의 부담은 정격VA로, 직류회로의 부담은 정격치 소비전력으로 그 외의 회로부담은 부담 Impedance로 표시함을 원칙으로 한다.

1-13 소비부담(消費負擔)

계전기의 부담을 소비되는 VA로 나타낸 것이다. 소비VA는 보통 정격치 소비VA와 동작치 소비VA중 하나로 표시하며, 그 외의 경우에는 그 조건을 명기하여야 한다.

1-14 정격치 소비부담

소비부담을 나타내는 것으로서, 계전기의 정격입력에 대한 소비 VA이다. 단, 그 값이 정격치나 다른 입력등에 따라 변하는 경우에는 특히 조건을 명시하지 않는한 최대가 되는 조건하에서의 값을 나타낸다.

1-15 동작치 소비부담

소비부담을 나타내는 것으로서, 계전기를 동작시키는데 필요한 공칭동작치에 대한 소비 VA를 말한다. 이 값이 정격치, 다른 입력등에 따라 변하는 경우에는 특히 조건을 명시하지 않는 한 최소가 되는 조건에서의 값을 나타낸다.

1-16 부담 임피던스

부담을 오음(ohm)으로 나타낸 것이다. 단, 이 값이 입력의 크기, 정정치, 다른 입력의 영향 등으로 변하는 경우에는 다음의 관계가 있다.

VA(I)ＡI2Z,  VA(P)ＡV2/Z

Z(ohm) 특히 명시하지 않는 한 최대조건하의 부담

VA(I)  : 전류계전기의 VA

VA(P) : 전압계전기의 VA

1-17 공칭치(公稱値, Norminal value)

제작자가 표시한 계전기 특성의 기준치를 말한다. 일반적으로 응동을 나타내는 용어와 조합 사용된다. (예; 공칭동작치, 공칭동작시간)

1-18 오차(誤差, Error)

어떤 량의 측정에 있어 그 참값(True Value)을 찾는다는 것은 거의 불가능한 일로서 측정치는 참값보다 다소의 차가 포함되는 것은 피할 수 없다. 이 차를 오차라고 한다. 그러므로 측정할 때 그 측정치에서 가능한 한 모든 오차를 제거하고 그 결과에 의하여 가장 확실한 값을 찾아서 참값에 사용한다. 계전기의 오차는 다음 식으로 표시된다.

[eqn: 오차( epsilon )= { 실측치(M)-공칭치(T)} over {공칭치(T)~ 또는~ 특별히~정한치 } TIMES 100(%)]

1-19 정정(整定, Setting)

보호계전기가 보호할 구간에서 어떠한 이상상태가 발생했을 때 이에 적절히 동작하도록 조정장치(Tap, Lever등)에 의해 동작기준치를 정하는 것을 말하며, 조정장치(Tap, Lever등)로 정정(Setting) 된 동작기준치를 정정치(Setting Value)라고 한다.

1-20 정정범위

(整定範圍, Setting Range)

정정할 수 있는 동작 기준치의 범위를 말하는 것으로써, 예를들면 전자기계식과전류 계전기에서는  통상 4∼12의 정정범위를 가지고 있다.(Tap Range 4,5,6,7,8,10,12)

1-21 정동작(正動作)

계전기가 동작하여야 할 경우에 동작한 것이 정동작이다. 예를 들면 그림(1)과 같은 계통에서, 가S/S∼나S/S T/L의 중간 A지점에서 사고가 발생했을 경우, a계전기와 b계전기가 동작했다면 정동작이다.

【그림 1】

1-22 정부동작(正不動作)

계전기가 동작하지 말아야 할 경우에 동작하지 않는 것을 정부동작이라 한다. 예를 들면, 그림(1)에서 A지점 사고시 a계전기와 b계전기를 제외한 다른 계전기들(c, d, e, f, g, h)이 부동작 했다면 이때 c, d, e, f, g, h의 계전기들은 곧 정부동작했다고 한다.

1-23 오동작(誤動作)

계전기가 동작하지 말아야 할 경우에 동작한 것이 오동작이다. 이를테면 그림(1)과 같은 계통에서 A지점사고시 a, b계전기를 제외한 다른 계전기들(c, d, e, f, g, h)이 동작 했다면 이때 c, d, e, f, g, h의 계전기들은 오동작이다.

1-24 오부동작(誤不動作)

계전기가 동작하여야 할 경우에 동작하지 않는 것이 오부동작이다. 즉 그림(1)과 같은  계통에서 A지점에 사고가 발생했다면 a, b의 계전기가 분명히 동작해야 한다. 만약 어떤 이유로 인하여 a, b의 계전기가 동작치 않았다면 이 때를 오부동작이라 한다.

1-25 단락우선(短絡優先)

【그림 2】

지락사고 보호로 지락보호용 거리계전기를 설치하여 사용하는데 있어서 지락 거리계전기는 2상 지락사고시 진상에 설치된 지락 거리계전기의 Over Reach 특성때문에 상대단 변전소측 외부사고시 오동작 Trip할 우려가 있어 2상지락사고는 지락거리계전기의 Trip을 분리하고 단락 거리계전기만으로 Trip하도록 하는 방식이다.

송전선에 2상지락 고장시에 계전기 b, c상은 그림(2)에서처럼 고장점저항을 측정한다.

1-26 분류효과(Apparent Effect)

다단자전원의 송전선에서 거리계전기가 보는 겉보기(Apparent) Impedance가 실제 사고 지점까지의 Impedance보다 크게 나타나서 고장점이 거리적으로는 동작범위인데도 부동작되는 수가 있다. 이러한 현상은 분류효과 때문에 발생된다. 그림(3)에서 F점 사고시 A 변전소 거리계전기(Ry)가 보는 ZR'은

[eqn: {Z}`_{R } ^{' }= {{I }_{A }} over {{V}_{A}} = { ({ I}_{A } CDOT { X}_{ 1})+( { I}_{A }+ { I}_{B }) CDOT { X}_{2 } } over { { I}_{A } }]

[eqn: = ( { X}_{1 } +{ X}_{2 })+ { { I}_{B } } over { { I}_{A } } { X}_{2 }]로 표시된다.

그러나 실제 계전기의 정정 ZR은 ZＡX1／X2로 되어 있으므로 ZR'１ZRＡ(IA/IB)×X2만큼 분류효과가 나타나 계전기는 Underreach하게 된다. 만약 계전기 정정시 이러한 분류효과를 감안하여 정정운전하는 중에 B S/S측의 전원이 없어지면, 분류효과가 없으므로 계전기는 Over-reach하게 되어 외부사고시 오동작하게 된다.

【그림 3】

1-27 페일 세이프(Fail Safe)

보호계전기의 동작 신뢰도를 향상시키기 위하여 주요소를 포함한 2개 이상의 요소가 동작하면 Trip 신호가 발생되도록 하는 것을  페일 세이프라 한다. 이것을 구현하는 방법은 ① 주요소와 별도의 고장검출 요소 사용 ② 주요소 2개를 직렬로 사용 ③ 주요소 3개중 2개 이상이 동작하면 출력을 내는 방법(2 out of 3)등이 있다.

【그림 4】 Fale Safe 개념도

1-28 보호협조(保護協助)

피 보호물에 사고가 발생하였을 때 피 보호물의 주보호장치(Main Protecting Equipment)가 동작하여 고장이 제거되고, 피 보호물의 후비 보호장치(Back up Protecting Equipment)는 동작하지 않도록 주보호장치와 후비보호장치간에 시간차이를 두어 보호장치간에 시간협조를 시키는 것을 보호협조라 한다.

1-29 최종차단(最終遮斷, Final Trip)

재폐로방식을 적용하고 있는 선로의 보호에서는 자동재폐로가 가능한 경우가 있고, 재폐로가 불가능한 경우가 있는데 후자인 경우와 같이 재폐로가 불가능한 경우에 차단되는 것을 최종차단(Final Trip)이라 한다. 즉 선로의 사고가 영구사고인 경우 자동재폐로 시도후 재차단되어 재폐로가 □Lock out□되는 경우를 말한다.

1-30 내부사고(內部事故, Internal Fault)

계전기의 보호구간(계전기 설치단)의 사고를 내부사고라 하며, 특히 반송계전방식에서 많이 사용하는 것으로 그림5에서 Relay1, 2에서 보면 Relay 1과 Relay 2사이 구간내의 사고를 말한다. 따라서 Relay 1,2에서 보면 F1지점의 사고는 내부사고이다.

【그림 5】

1-31 외부사고

(外部事故, External Fault)

계전기의 보호구간(계전기 설치단) 바깥쪽의 사고를 외부사고라 하며, 그림 5에서는  Relay 1,2에서의 외부사고는 양 Relay사이 구간을 제외한 모든 곳의 사고를 외부사고라 한다.

1-32 다중사고(多重事故, Multi Fault)

여러 회로(다회선)의 송전선로에서 2회선 이상의 선로에서 동시에 사고가 발생하는 경우를 다중사고라 한다.

1-33 2차 임피던스

(Secondary Impedance)

전력설비(송전선, 변압기, 동기기 등)의 Impe- dance를 계기용변성기(CT, PT)의 2차측으로 환산한 Impedance를 2차 Impedance라 말하며, 이것은 거리계전기의 정정에 사용되는 Impedance로서 계전기 임피던스(Relay Impedance)라고도 한다. 즉 ZL : 전력설비의 임피던스

Z : 2차 임피던스라고 하면

Z = (V/PT비)/(I/CT비)

= V/I×(CT비/PT비)

∴ Z=ZL×(CT비/PT비)

1-34 아크저항(Arc Resistance)

선간 또는 상과 대지간의 사고 때 발생되는 Arc는 유효전력을 소비한다. 따라서 Arc는 저항으로 취급하여 아크저항이라 한다.

1-35 죤 완(Zone 1)

방향 거리계전방식중 단계한시 거리계전방식에서 동작시간적으로 한시계전기 없이 계전기 동작에 의하여만 순시보호되는 구간을 말한다. 일반적으로 Zone-1은 보호구간의 80∼90%까지를 선정한다. 이에 사용되는 계전기를 Zone-1계전기라 한다. 다음의 그림(6)을 참조

【그림 6】

1-36 죤 투(Zone 2)

단계한시 거리계전방식에서 Zone-1(제1단)거리계전기가 동작하지 않는 범위의 보호구간과 Zone 1 계전기의 오부동작시 후비보호 되는 구간으로써, 일반적으로 다음 보호구간(나S/S∼다S/S)의 50%까지 즉 가S/S로 부터 150%까지 보호범위로 하고, Zone 1계전기와 시간 협조를 시키기 위하여 보통 20c/s정도로 지연 동작시키며 이에 사용되는 계전기를 Zone 2계전기라 한다.[그림 6] 참조

1-37 죤 스리(Zone 3)

[그림 6]에서 처럼 Zone-1(제1단) Zone-2(제2단)거리계전기가 동작하지 않는 범위의 보호구간과 이들 계전기가 오부동작했을시 후비 보호되는 구간으로 다음다음 구간의 25%정도까지, 즉 가S/S 부터 225%정도까지 보호토록 하며, 동작시간은 보통 100c/s 정도로 정정하여, Zone-2계전기와 충분한 협조가 이루어 지도록 한 보호구간이며, 이에 사용되는 계전기를 Zone-3 계전기이다. 이러한 Zone 1, Zone-2, Zone-3의 보호범위를 Mho형 계전기로 R-X Impedance도에 표시하면 [그림 7]과 같다.

【그림 7】

1-38 준공시험(竣工試驗)

계전기의 신설이나 증설했을 경우 사용장소에 설치, 취부후 사용 개시전에 현지에서 계전기 자체의 특성과 회로구성의 양부를 판정하기 위한 시험을 말하며 가장 중요한 시험이다.

1-39 임시시험(臨時試驗)

보호계전기, 계기용변성기류의 교체, 회로의 변경(직류회로, 계기용변성기의 이차회로), 기타 필요하다고 인정되는 경우에 하는 시험을 임시시험이라 하며 특히 우리 계통에서는 주로 계전기 부정동작(不正動作) 원인규명 시험등이 이에 속한다.

1-40 정기시험(定期試驗)

운전중에 특성(동작치, 동작시간등)의 변화여부를 준공시험시 행한 치와 비교확인하여 양부를 정기적으로 판정하는 시험을 정기시험이라 하며, 계전기의 시험에서는 구조검사, 특성시험과 계전장치의 일반구조 배선검사, 종합동작시험, 절연저항측정, 잔류전압(전류) 측정등을 시행한다.

1-41 모의시험(模擬試驗)

각종 계전기 보호대상물의 특성을 실제와 동일하도록 축소 또는 조작이 용이하게 모형을 만들어 여기에 각종 사고 및 이상상태가 발생하였을 때를 가상하여 이에 대응하는 입력을 인가하여 Relay의 동작상태를 확인하는 시험을 말한다.

1-42 연동시험(連動試驗)

보호계전기와 모든 설비가 정상적인 상태로 연결되어 있는 상태에서 계전기를 인위적으로 동작시켜 관련 보조계전기 및 기기등의 동작상태가 정상 인가를 확인하는 시험을 연동시험이라 한다.

1-43 고장점저항

(故障点抵抗, Fault Resistance)

전력기기 또는 송전선에서 단락 또는 지락고장시에 고장점에 발생하는 Arc저항 및 접촉저항을 통털어 고장점 저항이라 한다.

1-44 환상선로(環狀線路, Loop Line)

폐회로를 구성하고 있는 선로를 환상선로라 한다.

1-45 방사상선로

(放射狀線路, Radial Line)

전원에서부터 가지식으로 뻗어나가 어떤 지점에서든지 방사상 선로가 폐로되지 않은 선로를 방사상선로라 한다.

1-46 자기임피던스(Self Impedance)

어떤 회로에 전류 I가 흐르면 전류 주위에는 자계(magnetic field)가 형성되어 그 회로에는 자신의 전류에 의해서 생긴 자속(magnetic flux)과 항상 쇄교된다. 이러한 경우에 회로에 흐르는 전류를 변화시키면 자속과 회로와의 쇄교수는 변화가 생겨서 회로 내에는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 기전력이 유도된다. 이때 자속□와 전류I와의 비를 회로의 자기 임피던스라 한다. 식으로 표시하면 LＡd□/dI [H], 이것을 Impedance로 환산한 값을 Self Impe- dance라 한다.

1-47 상호(相互)임피던스

(Mutual Impedance)

2개의 독립된 폐회로 C1,C2가 근접하여 있고 회로 C1에 전류i1를 흘리고 C2에 흘리지 않는다면  i1이 시간적으로 변화한다. 따라서  □1중 폐회로 C2와 쇄교하는  □21도 시간적으로 변화를 가지게 된다. 따라서 C2회로에 유도기전력이 유기된다. 여기서 전류 I1과 자속 □21과의 비를 회로의 상호 inductance라 한다. 식으로 표시하면 MＡd□21/dI1[H], 이것을 Impedance로 환산한 값을 상호Impedance(Mutual Impedance)라 한다. M은 전류와 무관하고 두 회로간의 상대거리 각 회로의 형태와 주위 매질에 의해 결정된다.

1-48 고장종류(故障種類)

단락 : 동일한 전압회로에서 절연되어 있는 충전부가 어떠한 원인에 의하여 다른 충전부와 상호 접촉되어 사고가 발생하는 것을 말한다.

지락 : 절연되어 있는 충전부가 어떠한 원인에 의하여 대지와 접속되어 사고가 발생하는 것을 말한다.

단락지락 : 동일한 시간에 지락과 단락 사고가 발생하는 것을 말한다.

1-49 영구사고

(永久事故, Permanent Fault)

전선의 단락, 변압기의 고장, 지지물의 도괴등과 같이 사고를 복구하지 않으면 계속해서 고장이 지속되는 것을 영구사고라 하며, 조수의 접촉, 수목 접촉, 낙뢰 등으로 인하여 순간적으로 사고가 발생하였다가 자연 소멸되거나 한번 전압을 무압시켰다가 다시 전압을 인가하면 자연복구되는 사고를 순간사고라 한다.

1-50 고장전류반전(故障電流反轉)

그림(8)에서 Line2 B S/S부근 F점에서 falut가 났을때 A S/S. B S/S의 CB가 동시에 차단되지 않고 B S/S의 CB가 먼저 차단되었을 때 Line1의 고장전류는 처음에 그림에서 점선과 같이 전류가 흐르나, Line의 A S/S측 CB차단 후에는 실선과 같이 반대로 고장전류가 흐르게 되는데 이와 같은 현상을 고장전류 반전이라 한다.

【그림 8】

1-51 주파수변조(周波數變調,

Frequency Modulation)

반송통신에 있어서 전자파를 전파시킬때 이 전자파에 어떤 방법으로 전달하려고 하는 정보를 실려보내게 된다. 이것을 위해서는 보통 Single로서 전자파가 되는 고주파전류 즉 반송파(Carrier)에 어떤 변화를 주어야 하는데 이때 진폭을 일정하게 유지하고 정보에 따라 주파수만 변화시키는 방법을  주파수변조(Frequency Modulation)이라 한다.

1-52 기준용량(Base MVA)

전압을 Volt, 전류는 Ampere, 용량은(피상전력) KVA, Impedance는 □등의 단위를 사용하여 전기적인 양은 표시해 왔으나 단위법(Per unit법)에서는 전압, 전류 또는 용량 등에 어떤 기준량을 정하고 그 기준량의 몇 배인가로 표시하는데 전압과 전류에 어떤 기준량을 취하면 용량과 Impedance의 기준량은 필연적으로 정해지게 된다. 여기에서는 기준이 되는 용량,전압,Impedance,전류등을 각각 기준용량,기준전압,기준Impedance,기준전류라 하는데, 3상계통에서는 각각 다음과 같은 관계가 있다.

[eqn: 기준전류(A)= { 기준전력(KVA)} over { SQRT { 3 CDOT 기준전압(kV)} }]

[eqn: 기준 Impedance LEFT ( OMEGA RIGHT )= { 기준전압(kV) TIMES { 10}^{3 } } over { SQRT { 3 CDOT 기준전류(A)} }]

[eqn: = { {(기준전압) }^{2 } TIMES { 10}^{3 } } over { 기준용량(kVA)} }]

1-53 대칭좌표법(對稱座標法, Symmetri

-cal Component Analysis)

삼상회로의 불평형 문제를 풀기 위해서는 불평형 전류나 전압을 대칭적인 3개의 요소(Component)로 나누어 그 각각의 요소가 단독으로 존재하는 경우로 하여 계산을 3회한 후 최후로 이러한 각 요소의 계산 결과를 중첩시켜 실제의 불평형값을 구하는 해법을 대칭좌표법이라 하는데, 이 대칭좌표법에 사용하는 3개의 대칭요소를 영상분(Zero Sequence Com-po nent),정상분(Positive Sequence Com-ponent),역상분(Nagative Sequence Com-ponent)이라 한다. 영상분은 [그림 9-a]에서와 같이 불평형 3상전류(또는 전압) 속에 각 상 모두 단상이 같고, 크기가 같은 대칭분 요소를 말하며,정상분은 [그림 9-b]에서와 같이 각 상에 평형 3상교류분으로 상의 회전방향이 발전기의 평형 3상 유도전압의 상회전 방향과 같은 대칭분 요소를 말하며, 역상분은 [그림 9-c]와 같이 평형3상 교류분으로 정상분과 달리 상의 회전방향이 정상분과 반대인 대칭분요소를 말하는 것으로,이러한 요소로 나타낸 전류(또는 전압)를 영상전류(전압),정상전류(전압),역상전류(전압)이라 한다.

【그림 9】

불평형3상전류 및 전압과 대칭분전류 및 전압과의 관계는 다음과 같다.

[eqn: { I}_{o }= { 1} over {3} LEFT ( { I}_{a }+ { I}_{b }+ { I}_{c } RIGHT )]

[eqn: { I}_{1 }= { 1} over {3} LEFT ( { I}_{a }+ a{ I}_{b }+ { a}^{2 } { I}_{c } RIGHT )]

[eqn: { I}_{2 }= { 1} over {3} LEFT ( { I}_{a }+ { a}^{2 } { I}_{b }+a { I}_{c } RIGHT )]

[eqn: { V}_{o }= { 1} over {3} LEFT ( {V}_{a }+ {V}_{b }+ {V}_{c } RIGHT )]

[eqn: { V}_{1 }= { 1} over {3} LEFT ( {V}_{a }+ a{V}_{b }+ { a}^{2 } { V}_{c } RIGHT )]

[eqn: { V}_{2 }= { 1} over {3} LEFT ( {V}_{a }+ { a}^{2 } {V}_{b }+a {V}_{c } RIGHT )]

단, [eqn: a=1 ANGLE 120 DEG =- { 1} over {2 } +j { SQRT { 3} } over {2 }]

[eqn: { a}^{2 }=1 ANGLE 240 DEG =- { 1} over {2 } -j { SQRT { 3} } over {2 }]

각 대칭분 요소별로 대응되는 Impedance를 영상Impedance, 정상Impedance, 역상Impedance라 하고 다음과 같은 관계가 있다.

[eqn: { Z}_{0 }= { {V }_{0 } } over { { I}_{0 } }]

[eqn: { Z}_{1 }= { {V }_{1 } } over { { I}_{1 } }]

[eqn: { Z}_{2 }= { {V }_{2 } } over { { I}_{2 } }]

1-54 직류트립방식(DC Trip Device)

【그림 10】

그림(10)에서와 같이 배전선상에 고장발생시 보호계전기가 동작하여 차단기를 Trip시키는 방식의 일종으로서 발·변전소의 제어전류인 직류를 차단기의 Trip coil에 흘려 차단시키는 것을 직류 Trip방식이라고 하며, 동작의 확실성의 면에서 볼 때 이 직류 Trip방식이 가장 좋다.

1-55 교류트립방식(AC Trip Device)

배전선상에 고장발생시 보호계전기가 동작하여 차단기를 Trip시키는 방식의 일종으로서 발·변전소에 설비비등의 면에서 제어용 직류전원(Battery)을 설치할 수 없을 때 사고전류, 즉 교류전류자체로서 계전기도 동작시키고, 한편 차단기도 Trip시키는 것을  교류 Trip방식이라고 한다. 즉 그림(11)에서

가. 사고시 CT 이차전류는 처음 OCR □b□접점을 통해서 OCR Coil이 여자된 후

나. 이 전류는 TC(Trip Coil)를 통하여 차단기를 Trip시킨다.

【그림 11】

1-56 CTD 트립방식

(Condenser Trip Device)

배전선상에 고장발생시 차단기를 Trip시키는 방식의 일종으로 그림(12)에서 정류기를 통하여 상시Condenser(200□F정도)에 충전하여 놓고, 고장이 발생하면 보호계전기의 동작에 의해서 Condenser가 방전된다. 이때의 방전전류가 차단기의 Trip Coil을 동작시켜 Trip시키는 방식을 Condenser Trip방식이라고 하며, 직류 Trip방식 보다는 못하나 교류Trip방식 보다는 더 효과적인 방법이다.

【그림 12】

1-57 논리회로(Logic Circuit)

전자기계적 계전기, 즉 접점식에 의해 표현된 종래의 Sequence에 대하여 반도체의 Switching특성을 이용하여 표현된 시퀀스를 무접점식 시퀸스 또는 Logic Sequence는 논리기호(로직기호)와 그 입출력 단자등으로 전개되어 논리식으로 표현되는 2값 동작(□0□ 또는 □1□)에 의해 해석된다. 논리회로는 이 논리기호의 본질, 즉 실제적인 구성회로를 말하는 것으로 AND, OR, NOR, NAND 등을 조합구성된 회로이며, 일반적인 개념으로 말하여 Logic Sequence를 논리회로라 한다.

1-58 앤드회로(AND Circuit)

【그림 13】

AND회로란 입력 A,B,C가 모두 있을때, 즉 A,B,C가 모두 □1□이 되었을때 출력 □D□가 □1□이되는 회로를 말한다. AND를 논리식으로 표시하면 DＡA·B·C로 표시한다.

1-59 오어회로(OR Circuit)

OR회로란 입력 A, B, C중 적어도 한개가 □1□이 되면 출력 □D□가 □1□이 되는 회로를 말하며 그림(13)은 로직기호 및 접점에 의한 표시를 한 것이다.

【그림 14】

1-60 낫트회로(Not Circuit)

입력이 □1□일때 출력이 □0□이고, 반대로 입력이 □0□일때 출력이 □1□이되는 회로를 말한다.

【그림 15】

1-61 낸드회로(NAND Circuit)

AND를 부정한다는 뜻에서 AND앞에 N을 붙여서 NAND회로라 하며 입력 A,B,C가 모두 □1□이 되어서 AND출력이 □1□이 되었을 때만 출력 D가 □0□이 되고, 그 이외 즉 입력중 어느 한개라도 논리값이 □0□이면 출력 D는 반드시 □1□로 되어 있음을그림(15)의 회로상에 나타냈고 NAND회로의 기능을 논리식으로 [eqn: D= bar {A □B□C}][eqn: = bar A + bar B + bar C]로 표현한다.

【그림 16】

1-62 노어회로(NOR Circuit)

OR를 부정한다는 뜻에서 OR앞에 N을 붙여서 NOR 회로라 하며 A,B입력이 있을때 출력이 없고 A,B입력이 없을때만 출력이 있는 것이며, 논리식으로 표현하면 [eqn: D= bar{A+B} =bar{A} CDOT bar{B}] 이다.

【그림 17】

1-63 한시회로

(限時回路, Time Delay Circuit)

한시회로는 입력변화에 대해 출력변화가 시간적으로 늦게 얻어지는 회로로서, 입력이 0→1로 변할 때에 출력이 지연되는 한시동작형(On delay)과 입력이 1→0로 변할 출력이 지연되는 한시 복귀형(Off delay)이 있다.

【그림 18】 한시회로

1-64 플립플롭회로(Flip-Flop circuit)

외부로부터 주어지는 입력 조건에 따라 상태를 결정하는 회로를 플립플롭이라고 한다. 플리플롭은 한번 외부 입력에 따라 안정상태가 결정되면 다음에 새 입력 조건이 주어질 때까지 그 안정상태를 유지한다. 그림에서 A 입력이 발생된 후에는 F1에만 출력이 나타나고 F2에 출력이 나타나려면 B에 입력이 발생되어야 한다.

【그림 19】

1-65 배선(Wiring)

배선은 배전반내에 수납한 주회로기기, 보호계전기, 계기등의 전기적 접속을 구성하기 위한 전선의 접속 및 지지를 하는 것을 말한다.

배선중 단선, 접촉불량, 혼촉 및 절연불량 등이 생기면 배전반으로서의 기능이 완전 마비되어 전력공급에 막대한 차질이 발생되므로 배선에는 세심한 배려를 하지 않으면 안된다. 배전반 내 제어회로의 배선방식은 duct배선방식, 속배선방식 및 클리트 배선방식이 있다.

duct배선은 다수의 전선을 사각형의 duct내에 수납하고 개폐 가능한 뚜껑을 덮어 배선하는 방식으로 배선정리가 용이하고 배선의 보호가 가능하며 미관이 양호하므로 널리 사용된다.

속배선은  다수의 전선을 다발로 묶어 고정시키는 배선방식으로 좁은 장소에 다수의 배선을 행하는 경우에 적합하다. 그러나 배선을 고정시키는 고정대가 필요하며 배선표면이 노출되므로 배선정리에 시간이 걸린다.

cleat배선은 다수의 전선을 일렬로 나란히 하여 cleat로 지지하는 방식으로 도면없이 배선을 찾는 경우에 편리하다.

1-66 단선결선도(Single Line Diagram)

단선결선도는 각종 전기접속도의 기본이 되는 것으로서 변전소에 있어서의 기기와 계통과의 전기적 접속관계를 단선으로 나타내고 기타 감시를 위한 계기, 계전기의 접속 및 종류등을 표시한 도면인데 계통의 전반적인 접속상태를 일목요연하게 알수 있으므로 전기설비 계획시 최초에 작성하게 된다. 단선결선도는 그 자체가 도면화된 사양서인데 각 기기를 symbol 또는 약호로 표시하고 그 정격, 형식, 사양등을 병기하며 기기의 발주시 사양서에 첨부한다.

1-67  3선결선도

3선결선도는 단선결선도가 접속선을 단선으로 표시한데 반하여 3선으로 표시한 것으로 복선 결선도 라고도 한다.

3선결선도는 단선결선도에 표현된 기기의 주회로 접속, 계기용 변성기, 계기, 계전기등의 접속을 구체적으로 3선화 한 것이기 때문에 극성, 위상관계, 상변화, 접지장소 또 시험용 단자, 휴즈의 접속장소등을 구체적으로 알 수 있는 잇점이 있다.

1-68 전개접속도(Sequence Diagram)

전개접속도는 배전반 제어장치 및 이에 관련되는 기기, 기구의 제어, 보호동작을 그 동작순서에 따라 기능을 중심으로 도시한 것으로 기기 자체의 성능과 함께 전기계통의 종합기능을 좌우하는 중요한 도면이다.

전개접속도는 단순히 동작의 순서를 주체로 표시하는 방식과 기기를 취부장소에 따라 표시하는 방식이 있는데 최근에는 전개접속도를 배전반 이면접속도와 겸용하는 종합적인 성격을 갖도록 하고 있다.

배전반 이면접속도를 생략하는 방식은 3선접속도 및 전개접속도에 배전반의 배선작업 및 보수점검에 필요한 각종 기호를 기입함으로써 접속도로서의 본질적인 면은 변함이 없도록 되어 있다.

1-69 이면접속도

(Back Wiring Diagram)

배전반 내부의 접속을 표시하는 도면으로서 제작사에서의 배선작업과 배전반 내부배선의 보수점검용으로 작성한다.

종래에는 배전반내의 실제 기기배치에 맞추어 구체적으로 배전반 이면접속도를 작성하였는데 최근에는 제작사의 배전반 생산방식의 합리화에 따라 배전반 이면접속도를 간략화하거나 생략하는 추세이다.