거리 계전기의 종류(옴형, 리액턴스형, 임피던스형, 모형, 오프셋 모형)

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거리 계전기는 고장 지점까지의 전기적 거리를 전압, 전류, 임피던스를 통해 계산하여 고장을 감지하고 차단하는 보호 장치입니다. 다양한 방식에 따라 거리 계전기는 여러 종류로 나뉘며, 각 계전기의 특징과 적용 사례를 통해 고장 상황에 맞는 보호를 제공합니다.

Table of Contents

1. 옴형 (Ohm 형)

오므형 계전기는 고장 발생 시 임피던스의 일정 값을 초과하는지 여부에 따라 동작합니다.

특징: 고정된 임피던스 값에 대한 동작 특성이 있으며, 설정된 크기가 일정 이하일 경우 계전기가 동작합니다.
적용: 고장 발생 시 임피던스가 설정된 값을 넘는지 여부를 판단하는 방식으로 동작합니다.

2. 리액턴스형 (Reactance 형)

리액턴스형 계전기는 리액턴스 성분의 크기에 따라 동작하며, 고장 지점의 리액턴스가 설정된 임계값을 초과하면 동작합니다.

특징: 방향성이 없으며, 리액턴스 값만을 기준으로 동작합니다. 또한 고정된 리액턴스 값을 초과할 경우 계전기가 동작합니다.
적용: 저압 송전선에서 주로 사용되며, 리액턴스의 신호를 중점적으로 감지하여 고장을 판단합니다.

3. 임피던스형 (Impedance 형)

임피던스형 계전기는 임피던스(전압과 전류의 비)를 측정하여 일정 크기 이하일 경우 동작합니다.

특징: 위상각과 무관하게 동작하며, 임피던스 값을 기준으로 동작합니다. 송전선의 고장 탐지에 적합하며, 다양한 임피던스 조건에 맞춰 동작합니다.

4. Mho형

Mho형 계전기는 임피던스의 역수(Y)를 기준으로 동작하며, 설정된 각도에 따라 계전기가 동작합니다.

특징: 방향성이 있으며, 동작 특성은 원점 중심의 원형 형태를 가집니다. 고장 시 임피던스와 각도 조건을 동시에 고려하여 고장 여부를 판단합니다.
적용: 송전 보호용으로 사용되며, 큰 각도 차이에서 동작합니다.

5. Off-set Mho형

Off-set Mho형 계전기는 기존 Mho형의 변형으로, 3단계 보호 기능을 갖추고 있습니다.

특징: Mho형의 원점을 기준으로 Off-set된 원을 가지며, 특정 범위 안에서 동작합니다. 고장이 발생한 경우 Off-set된 구역 내에서 고장을 인식하고 보호 기능을 수행합니다.
적용: 후비 보호용으로 사용되며, 2단계 또는 3단계 보호를 설정할 수 있습니다.

결론

거리 계전기는 전력 시스템에서 고장 발생 시 중요한 보호 역할을 수행합니다. 다양한 계전기 유형이 존재하며, 고장 발생 시 전기적 거리를 계산하여 적절한 대응을 하도록 설계되었습니다. 각 계전기는 고유의 동작 특성을 가지고 있으며, 시스템에 맞는 계전기를 적절하게 선택하여 적용하는 것이 중요합니다.

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