23. 대용량 유도전동기의 과전류계전기(50/51) 정정

대용량 고압 유도전동기의 과전류계전기(50/51) 정정하는 법에 대해 다음의 예제를 통해 살펴보겠다.

 

@아래 문제에 대한 보충설명

- 구속은 영어로 하면 LOCK이다. 구속전류는 기동전류와 같은 의미로, 회전자가 LOCK되어 있을때의 전류를 말한다.

  그래서, Locked Rotor Current(LRC)라고 한다.

- 가속시간은 전동기가 기동하는데까지 걸리는 시간을 의미한다. (=정상적인 운전점까지 도달하는데 걸리는 시간)

- SST(Safe Stall Time)이 13초라는 것는, 전동기가 기동하는 순간에 기동전류가 흐를텐데 이 기동전류의 13초까지는

  전동기가 열적으로 이상없이 견딘다는 의미이다. 즉, 13초 안에서 전동기가 보호가 되도록 정정을 하면 된다.

- 51(한시)은 전동기 과부하에 대한 보호이며, 50(순시)은 단락에 대한 보호이다.

 

 

[문제]

3상 유도전동기의 정격 552[kW], 6.6[kV], 역률 92.2%, 효율 93.22%, 구속전류는 정격전류의 6배,

가속시간 8초, SST(Safe Stall Time) 13초이다. 100/5A CT의 2차측에 전동기 보호용 50/51 계전기가

연결되어 있다고 할 때, 50/51 계전기의 정정치를 구하고, 시간탭(Time Dial) 설정 방법을 그림으로 설명하시오.

 

 

[움짤로 보는 GIF 풀이] 

움짤로 보는 설명

움짤로 보는 설명

 

 

[풀이]

① T-C 곡선을 그려놓고, 51(한시) 계전기 정정곡선부터 그려보자.

② 모터보호 계전기를 정정할때 가장먼저 나타내야 할 것은 바로 모터의 기동특성(기동전류)을 나타내야 한다.

③ 기동전류 Ilrc는 가속시간 8초동안 흐를 것이다.

④ 8초의 시간이 지나면 정상적인 운전점인 부하전류(=최대전류, =정격전류) FLC로 그려진다.

⑤ 51정정곡선은 이보다 위에 있어야 한다. 기동특성곡선과 겹치면 기동할때마다 계전기는 동작될것므로..

    정정전류는 정격전류보다 커야 한다. 과부하에 대한 보호이기 때문에.. 그래서 정격전류의 105~125%로 정정한다.

    보통 1.25배로 정정해준다.

⑥ 그리고, 가속시간이 8초라고 문제에서 주어졌으므로, 기동전류를 기준으로 3~4초정도 위에 있어야 한다.

    4초를 더해서, 기동전류때 12초가 되도록 시간탭을 설정해주면 된다.  

⑦ 한가지 더 고려해야할 부분이 바로 SST(열적한계특성곡선 점) 이다. SST가 13초라는 것은 기동전류가 13초까지

    흘러도 전동기가 열적으로 견딜수 있는 시간을 의미한다. 그래서, 정정곡선이 이보다는 낮아야 열적으로 보호가 된다.

⑧ 보통 1~2초 정도 낮게 한다. 그러면 이렇게 한시정정은 다 끝난것이다.

⑨ 순시정정의 경우는, 기동전류Ilrc의 175~200%로 정정해준다. 일반적으로 두배로 정정해준다. 

    이제, 전부하전류(FLC)와 기동전류(LRC)를 구하면 되는데, FLC만 구하면 LRC값을 알 수 있다.

    왜냐하면, 문제에 나와있듯이, 기동전류(구속전류)는 전부하전류의 6배이기 때문이다. 

 

▼ 전부하전류(FLC)와 기동전류(LRC) / 한시정정 / 순시정정