서당개웅슬라

거리계전기(Distance protecion)를 사용할 때 주의사항에 대해 알아 두어야 한다.

@기본설명

거리계전기는 임피던스를 계산해서 동작하는 계전기이기 때문에, 계전기 입장에서 예상치 못한 임피던스가 계산에 포함되게 되면

오동작할 가능성도 있고, 부동작 할 가능성도 있다. 그 예상치 못한 임피던스에는 아크 저항과 고장점 저항이 포함된다.

이러한 저항까지 감안하여 계전기를 정정하기에는 매우 어려운 문제점이 있다.

실제 고장이 발생한 지점보다 아크 저항이나 고장점 저항이 더 추가되기 때문에, 계전기 입장에서는 실제 고장점 보다

더 먼 곳에서 고장이 발생한 것으로 판단해서 언더리치(under reach) 즉 부동작의 원인으로 작용한다.

1. 아크저항의 영향

   동작한계영역 근처에서 고장이 발생되면 아크 저항의 영향으로 언더리치하여 Zone 1의 사고가 Zone 2로 넘어가는 경우가 있음.

@보충설명

예를 들어 Zone 1의 한가운데의 송전선로 임피던스 라인으로 고장 임피던스가 놓이게 되면 괜찮은데,

위 그림과 같이 한계영역 근처의 송전선로 임피던스 라인으로 떨어지게 될 경우, 여기에 아크 저항이나 고장점 저항이 계산에 포함되면

순수 저항성분이 더해지므로 Z=R+jX 의해 오른쪽으로 밀려나게 돼서 정정원을 벗어난다.

이렇게 되면 Zone 1 에서 동작해야 될 사고가 Zone 2로 넘어가서 한시동작, 지연동작(154kV경우 0.33초)하게 되는 문제점이 있다.

2. 분류효과

    다단자 전원 계통에서는 분류효과 때문에 겉보기 임피던스가 증가하여 거리계전기가 정정 범위 내에 도달하지 못하여,

    자기 보호 구간임에도 불구하고 부동작 하는 것을 말한다.

@보충설명

분류효과도 계전기가 언더리치(부동작)할 수 있는 원인에 포함된다. 분류효과를 설명하는 대표적인 위 모델에서,

만약 T분기된 다단자 전원(Gb)가 없었다면 21 거리계전기가 측정하는 임피던스는

X1과 X2이며 전류는 Ia만 해당되었을 것이다.

그러나, 중간에 T분기된 다단자 전원이 있으면 21 거리계전기가 측정하는 임피던스는

똑같이 X1과 X2이지만, 전류는 Ia 뿐만 아니라 Ib도 임피던스 계산에 포함되게 된다. (아래 계산 참고)

즉, 계전기가 계산한 겉보기 임피던스는 실제 고장점의 임피던스보다 더 크게 나오므로,

계전기는 자기구간을 벗어난 고장이라고 판단해서 순시동작을 안한다거나 Zone 2로 지연동작하게 한다.

3. 고장초기 직류분 전류에 의한 오버리치(Over reach)

    임피던스를 계산 초기의 전류에 포함된 직류분에 의한 계산의 영향을 받아, 실제 임피던스보다 작계 계산되어

    자기 보호구간 고장으로 잘못 판단하여 오동작하는 것을 말한다.

@보충설명

자기 보호구간이 아닌 곳에서 고장이 발생하였음에도 불구하고 자기보호구간 내의 1번 거리계전기도 함께 트립이 되는 문제점이 있다.

원래대로라면 실제 고장이 발생한 부분은 당연히 2번 거리계전기의 보호구간이기 때문에 Zone 1 요소에 의해 동작을 하므로,

1번 거리계전기의 Zone 2 요소는 동작할 일이 없는데, 1번 거리계전기가 자기 보호구간 내 고장이 발생한 것으로 오해(잘못 판단)해서

1번 거리계전기도 오동작(Over reach)시켜 버리는 문제점이 생긴다.

이렇게 계전기가 잘못 판단하는 이유는 바로 고장전류는 초기에 직류분을 포함한다는 것에서부터 기인한다.

초기 고장전류는 비대칭요소에 의해 계전기가 다소 큰 전류값으로 인지하기 때문에 Z=V/I 에서 임피던스가 실제 고장점 임피던스보다

다소 줄어든 값으로 계산될 수가 있다. 고장전류는 초기 직류분을 포함하는 비대칭전류이기 때문에 이러한 오버리치 문제점이 있다.

4. 발전기 동기탈조시 오동작(Over reach) 가능

     일시적으로 발전기의 동기탈조가 발생하는 경우, 선로 양측 전원사이의 전압 위상차가 0˚와 180˚ 사이를 진동하게 되는데,

     이때 108˚ 차이가 발생하는 순간 3상 단락사고와 유사한 현상이 나타나는데, 이때 임피던스가 송전선로 보호를 위한 

     거리계전기의 동작범위 내에 있으면 오동작 하게 된다. 송전선로 보호 거리계전기의 Zone 1, 2 요소는 동작을 억제하고,

     Zone 3 요소에서 트립을 마침내 허용한다.(동기탈조로 인한 오동작 트립을 저지하기 위한 방식이다.)

     송전선로 단락사고시 임피던스 궤적은 매우 빠르게 이동하지만, 동기탈조시 진동하며 매우 느리게 이동하는 특성이 있다.

     2Ω 이동에 4~5Hz(64ms~80ms) 이상 걸리면 동기탈조로 인한 임피던스의 이동궤적으로 판단해서 Zone 2, 1 영역에서도

     계전기는 동작하지 않을 것이나, 만약 그보다 빠르게 임피던스가 이동궤적을 보였다면 매우 빠르게 계전기 정정원 Zone 1 영역으로

     들어올 것이고 동시에 실제 3상 단락사고와 같은 고장으로 계전기가 판단해서 동작을 하게 될 것이다.

@보충설명

즉, 거리계전기는 송전선로의 후비보호로 쓰이는 계전기이기 때문에, 발전기에서 동기탈조 현상이 발생할 경우에는 발전기에 설치된

동기탈조 보호용 계전기 등에 의해서 보호되어야 하는 것이지, 송전선로 보호에 쓰이는 거리계전기가 동작하면 안된다는 것이다.

동기탈조로 인한 오동작 트립을 저지하기 위해서는 궤적이 움직이는 특징들을 살펴보면 된다.

3상단락과 같은 고장은 굉장히 빠르게 이동하지만, 동기탈조로 인한 임피던스 이동궤적은 굉장히 느릴 뿐만 아니라 진동하며 이동한다.

이러한 궤적의 특징을 이용해 거리계전기 문제점에 대한 대책을 마련하여 계전기를 셋팅하여야 한다.

아래 그림은 발전기 동기탈조 시 위상이 0˚ 와 180˚ 사이를 빠른속도로 진동하는 해석결과를 보여준다. (이이스피(주) 자료 참조)

5. 전압상실 시 오동작(Over reach)

    PT의 회로가 단선된 경우, 전압이 상실되어 계전기가 보호범위로 인식하여 오동작하게 된다.

    - 과전류 감시 및 PT Fuse failure 감시를 통해 거리계전기 오동작을 억제함.

@보충설명

거리계전기는 기본적으로 CT, PT의 소스를 받아 임피던스를 계산한다.

그런데 PT회로가 단선되거나 PT전단의 PT Fuse가 끊어지는 경우 전압이 측정되지 않기 때문에,

즉 허전압이 측정되기 때문에 계전기는 Z=V/I 에서 굉장히 낮은 임피던스로 인식하여 오동작하게 된다. 이를 보안하기 위해

PT Fuse 상태체크와 과전류계전요소를 AND조건으로 묶어서, 거리계전기가 허전압으로 인해 오동작하려고 해도 이를 억제시킨다.

6. 계전기 설치점 근처에서 3상 단락사고 발생 시 부동작

    계전기 설치점과 아주 가까운 거리에서 단락 고장시 전압이 0으로 되면, 특히 Mho형 계전기는 부동작 할 가능성이 있다.

    이러한 부동작을 방지하기 위해 off set Mho형으로 이를 보완한다.

7. 다중 사고시 언더리치 가능성

    계전기 설치점의 전방과 후방 사고시 동작전류가 감소하여 언더리치 할 가능성이 있다.

@보충설명

자기 보호범위구간(전방, Front)에서 고장이 발생하면 당연히 동작을 하는데, 후방(Rear)에도 같이 사고가 나면

사고로 인해 흡수된 전류가 있으므로 자기구간 내 CT의 전류는 상당히 줄어들게 된다. 그럼 Z=V/I 에서 임피던스가 상승한 것처럼

계산이 되므로, 정정원 안으로 들어와야 할 고장점 임피던스가 정정원 밖에 떨어질 가능성이 있어 계전기가 부동작(Under reach)할 

가능성이 있는 것이다.

송전선로 각 구간의 거리계전기 상호간에 적당한 시간차를 두어 협조시킴으로써, 고속차단 및 선택성을 가진

계전방식으로 우리나라에서는 송전선로(154, 345, 765kV) 보호의 후비보호로 적용하는 방식이다.

@보충설명

각 계전기 설치점에서 자기보호범위를 100% 완벽히 보호하지 못한다. 왜냐하면 CT, PT, 계전기 등에서 

오차가 있기 때문이다. 보수적으로 각각 5%의 오차가 있다 하면 전체 15%의 계산상의 오차가 있기 때문에

자기보호범위의 85%만큼은 확실하게 순시(임의의 지연이 아닌 3Hz(50ms))로 동작한다.

3단계 한시차 거리계전방식

1) Zone1

    - 목적 : 자기구간(A S/S)의 고장에만 동작

    - 보호범위 :  자기구간의 85%(단락), 75%(지락)까지 보호함.

    - 동작시간 : 3Hz(50ms) 순시동작

2) Zone2

    - 목적 : 자기구간(A S/S)은 반드시 동작하고, 다음구간(B S/S)의 50%까지도 동작한다.

    - 보호구간 : 자기구간(A S/S)의 100%와 다음구간(B S/S)의 50%를 합한 150%까지 보호함.

    - 동작시간 : 154kV는 20Hz(0.33초), 345/765kV는 24Hz(0.4초) 지연동작

3) Zone3

    - 목적 : 다음구간(B S/S)에도 반드시 동작하고, 그 다음구간(C S/S)의 25%까지도 동작한다.

    - 보호구간 : 자기구간(A S/S)의 100%와 다음구간(B S/S)의 100%와 그 다음구간(C S/S)의 25%를 합한 225%까지 보호함.

    - 동작시간 :  100Hz(1.67초)

※적용 예시

· F1 지점 고장 시 : A S/S의 Zone-1 요소로 순시동작

· F2 지점 고장 시 : A S/S의 Zone-2 요소로 지연동작

· F3 지점 고장 시 : B S/S의 Zone-1 요소로 순시동작하고 만약 동작실패 시 A S/S의 Zone-2요소로 지연동작

· F4 지점 고장 시 : C S/S의 Zone-1 요소로 순시동작하고 만약 동작실패 시 B S/S의 Zone-2요소로 지연동작하고,

                             그래도 동작실패 시 A S/S의 Zone-3 요소로 지연동작한다.

※참고자료

@보충설명
거리계전기는 임피던스계전기로, 임피던스를 측정하려면 기본적으로 전압과 전류를 측정해야 임피던스를 계산할 수 있다.
그래서 21(거리계전기)는 CT와 PT의 입력을 받아야 한다.
이렇게 계산된 임피던스와 계전기에 셋팅된 임피던스 값과 비교해서 계전기동작을 할것인지 말것인지 결정한다.
거리임피던스의 단위는 [옴/km]로써 송전선로 거리에 따라 임피던스값이 달라지며 거리에 따라 임피던스값은 선형적으로 비례한다.
그래서 측정된 임피던스를 보면 어느지점에서 고장이 발생한 것인지 알 수 있다.
자기 구간 내에서 고장이 발생하면 계전기동작을 하는 것이고, 자기구간 외의 고장이면 타 변전소에 설치된 계전기가 동작하는 것이다.

즉, 계전기 설치점에서 고장점까지 전기적거리(임피던스)를 측정하여 자기보호범위 내 계전기의 동작여부를 결정하는 방식으로
- 전력계통이 정상일 경우 거리계전기의 측정임피던스값은 부하까지의 거리(임피던스)이다.
고장이 없으니 중간에 단락이나 지락이 없으니 부하임피던스까지 포함한 거리(임피던스)가 측정된다.
- 전력계통에 고장이 발생한 경우 거리계전기의 측정임피던스값은 고장점까지의 거리(임피던스)이다.

거리계전기에 셋팅된 임피던스(Zs)보다 고장점까지의 임피던스(Zf)가 작으면(거리가 짧으면) 자기 보호구간 내 고장이므로 동작하며,
반대로, Zs보다 Zf가 크면(거리가 멀면) 동작하지 않는 것이다.

보다 명확한 이해를 위해 아래 참고자료를 통해 따져보도록 한다.

위와 같이 계전기의 셋팅임피던스는 4옴으로,
측정된 임피던스가 4옴보다 작으면(거리가 짧으면) 보호범위 내 고장이 발생한 것이므로 계전기동작을 통해 차단기를 오픈시킨다.

1. 개요
사고시에 계전기에 걸리는 전압과 전류의 비를 측정하여 계전기 설치점에서 고장점까지의 임피던스(Zf)를 계산하여
전기적인 거리에 따라 동작하는 계전방식이다.
거리계전기는 송전선로의 보호(후비보호)에 주로 사용되고, 발전기, 변압기의 후비보호로 사용된다.

2. 동작원리
1) 정상시
계전기 설치점에서 측정한 전압, 전류값은 정상범위내의 값으로 측정될 것이며, 계산된 임피던스는 부하까지 포함이 된다.
2) 고장시
계전기 설치점에서 측정한 전압은 감소하고 전류값은 증가한 값으로 측정될 것이며, 계산된 임피던스는 낮아지고
고장점까지의 임피던스만 계산되며, 이는 고장점까지의 거리를 의미한다.
이 값이 자기보호구간 내이면 동작한다.
· 동작조건 : 측정 임피던스(Zf) < 정정 임피던스(Zs)

3) 정정곡선
정정곡선은 그림과 같이 R-X평면상에 나타낸다. 정정 임피던스(Zs)

@보충설명
1)
· 정정곡선은 R-X 평면도에서 나타낸다. (X축: 저항, Y축:리액턴스 허수부)
· 왼쪽 그림과 같이 크기는 같고 위상은 다른 임피던스 평면도가 나타나게 된다.

2)
· 임피던스 페이저는 전압페이저의 전류페이저다.
· 항상 전압을 기준으로 하며, 전류가 전압보다 늦은 경우 -세타로 나타낸다.
크기는 임피던스Z가 되며, 위상 임피던스각은 세타가 된다.

3)
· 전압을 기준으로 전류가 어떤 위상이냐에 따라 크기는 같고 위상이 다른
아래 그림과 같이 다양한 임피던스가 나타날 수 있다.

4)
· 정상적인 부하이면 부하선이 아래와 같이 나타나며, 이 각을 역률각이라고 한다.
· 대부분 부하같은 경우 역률이 좋기 때문에 X보다는 R쪽에 가깝게 기울어져 있다.

5)
· 송전선로의 경우 아래와 같이 X축, 90도에 가깝게 기울어져 있다.
154kV경우 보통 가공송전선로 ACSR 410sqmm-2번들 복도체를 사용하며, RX비는 8정도 되며
345kV경우 480sqmm-4번들 복도체를 사용하며 , RX비는 17정도 된다.
세타를 계산해보면 154kV는 83도, 345kV는 87도가 된다.
즉, 거의 송전선로 임피던스 특성은 X축으로 치우쳐져 있다.
· 여기서 알아두어야 할 점은, 거리계전기는 방향성요소를 가질 수 있는 계전기라는 것이다.
전압과 전류를 동시에 측정하기 때문에, 항상 전압을 기준으로 전류의 위상을 비교한다.
임피던스 크기는 비록 같을 지라도 위상의 위치는 다르기 때문에, 위상에 따라서 동작시킬수도 있고 아닐수도 있다는 의미다.

6)
· 그래서, 부하운전을 하는 정상적인 경우에는 임피던스가 굉장히 크고 역률각은 굉장히 작은데 반해,
계통에 3상단락과 같은 사고가 발생할 경우, 부하선의 운전점이, X축에 가까운 송전선로 83도 혹은 87도의 송전선로 라인위
고장점으로 이동되며 동시에 위상이 커지는 것이다.
· 즉, 사고 시 선로의 임피던스만 남기 때문에 송전선로 임피던스 라인으로 그대로 들어오게 된다.
고장발생 거리가 멀수록 1위치에서 3위치 방향으로 고장점이 들어오게 된다. (3위치는 셋팅임피던스를 벗어나므로 계전기동작 안함)

· 여기서 최대감도각에 가장 가까워졌을 때는 3상단락일 가능성이 매우 높다는 의미로, 계전기는 가장 민감하게 동작한다.

3. 거리계전기의 종류

1) 임피던스형 거리계전기	1. 무방향성 거리계전기(전방, 후방 구분없이 동작함) 2. 아크 및 고정점 저항에 영향이 낮음 3. 정정원이 가장 커서 전력계통의 동요에 쉽게 응동하는 단점 @보충설명 · 아래와 같이 임피던스 크기만 보고 동작하는 임피던스형 거리계전기이므로, 방향(전압기준 전류의 위상)을 보지 않고 동작범위(정정원) 내에만 고장점이 들어오면 어느곳에서든 동작하기 때문에, 양방향전원인 전력계통에서 고장전류의 방향을 판별하기 불가능한 원초적 거리계전기다. · 아래와 같이 자기보호범위를 보통 전방이라고 하며, 자기 외 보호범위를 후방이라고 한다. 고장전류의 방향이 양쪽에서 올 수 있기 때문에 방향을 보고 계전기동작 결정을 내려야 하는데 아래처럼 계전기 설치점 기준, 후방에서 고장이 발생해도 고장점까지의 임피던스 크기가 정정원 임피던스값 내에만 있으면 동작해 버리게 되는 문제점이 있다. · 그래서 아래와 같이, 전방(자기보호범위)에서 고장이 발생해도 계전기가 동작하고, 후방(자기보호범위 외)에서 고장이 발생해도 계전기가 동작하는 문제점이 있다. · 이러한 원초적 거리계전기의 단점이 있어 송전선로 보호에 사용되지 않으며, 위 단점을 보완하기 위해 만들어진 것들이 다음의 계전기 종류들이다.
2) Mho형 거리계전기	1. 방향성이 있어서 자기방향만 선택적으로 보호할 수 있음 2. 정정원이 가장 작아서 전력계통의 동요에 강함 3. 계전기 설치점 근처 3상단락 고장시에 부동작 가능성 있음 4. 아크저항, 지락저항 성분에 의해 임피던스 reach에 영향을 줌 5. 아크저항이 큰 경우에도 Underreach 할 수 있음 @위 3항 보충설명 · 계전기설치점에 가까운 곳으로 고장이 발생할 수록 전류는 커지고 전압은 작아지므로, 3상단락이 계전기설치점에 아주 가까운 곳에 발생할 경우 전압이 0이 될 수 있다. · 즉, 임피던스값이 0이 되므로, 정정원 경계선과 0점이 겹치므로 계전기 부동작 가능성 있다. (정정원 안에 들어와야 계전기가 동작함) @위 4,5항 보충설명 · 아크저항이나 지락저항과 같은 고장성분의 저항도 임피던스 측정에 포함되므로, 계산의 오류를 불러올 수가 있다. 때문에 계산된 고장점이 정정원 내 위치하지 않고 X축 즉, 저항성분의 영향으로 예를들면 1에서 1'처럼 정정원 밖으로 밀려날 수가 있고 심하면 2위치에 놓여질수도 있어, 계전기가 reach(동작여부 결정)할 수 없게 된다. · 이러한 이유로 거리계전기는 보통 주보호로 쓰이지 않고 후비보호로 쓰인다.
3) Off-set Mho형 거리계전기	1. 원점을 포함하여 정정하므로, 계전기 설치점 근처 3상단락 고장시에 부동작 하지 않음 2. 후방의 고장도 일부 포함하게 됨 3. 기타 Mho형 특성과 동일 @보충설명 · 고장이 아닌 부하운전 중에도, 부하증가 시 부하전류의 증가로 인해 임피던스가 작아져서 정정원 내부로 들어올 수 있다. 즉, 전력계통의 응동에 쉽게 동작하는 단점이 있다.
4) 렌쯔형 거리계전기	1. off-set Mho 형의 개선형 2. 장거리 송전에서 부하전류가 큰 경우 오동작 우려 감소 3. 정정원이 보다 작아 계통동요에 강함
5) 리액턴스형 거리계전기	1. 리액턴스 특성이 고장점 아크저항의 영향을 받지 않으므로 단거리 송전선로 보호에 적합 2. 상시 부하전류에도 동작할 수 있고 3. 계통 동요가 있을 때 응동하기 쉬우므로 오동작을 막기 위해서 Mho형과 조합해서 사용함 @보충설명 · 옛날 기계식계전기(EM:Electro Magnetic)는 지금의 디지털계전기와 달리 자유자재로 사변형을 조정할 수 없기 때문에, 단독이 아닌 Mho형 계전기와 조합하여 사용하였다.
6) 저항형 거리계전기	1. 송전선로의 저항 성분을 검출하여 동작 2. 사변형계전기의 구성요소로 사용함 @보충설명 · 위와 유사함.
7) 사변형 거리계전기	1. 리액턴스형과 저항형 거리계전기를 조합한 형태로 Mho형 계전기의 단점을 보완하고 리액턴스 계전기의 장점을 사용 2. 최신 디지털 계전기의 대부분이 사변형 특성을 구현하고 있음. @보충설명· 지금의 디지털계전기는 정정 사변형을 자유자재로 셋팅할 수 있다.

동작특성에 따른 분류

1) 정한시(Definite)

    정정된 값 이상의 전류가 흐를 때 크기와 무관하게 일정시간 지연 후 동작

2) 순시(Instantaneous)

    정정된 최소동작전류 이상의 전류가 흐르면 의도적 지연 없이 동작

    50ms 이내로 동작

3) 반한시(Inverse)

    - 정정된 값 이상의 전류가 흘러서 그 크기와 동작시간이 반비례하여 동작

    - 특성곡선의 기울기에 따라 표준반한시, 강반한시, 초반한시, 장반한시로 나뉜다.

@보충설명

· 위 T-C곡선에서 정정전류는 어느 전류 값 이상을 넘어서면 계전기가 동작 한다는 최소동작전류의 의미이다.

  이 값 이상부터 계전기를 동작하는 형태를 어떻게 가져갈 것인지에 따라 정한시, 순시, 반한시로 나뉘게 된다.

· 단락전류 보호는 순시와 반한시를 조합하여 셋팅한다.

  순시 정정전류(셋팅전류)를 넘어서면 순시로 동작하고 그 이하의 값은 반한시로 동작하는 동작특성을 이룬다.

· 순시 50ms는 의도적으로 시간을 지연시키는 것이 아니지만, 정한시는 의도적으로 지연을 시키는 것이다.

· 단락전류는 열적데미지(I제곱*R*T)가 크므로 이를 최소화하기 위해 계전기 동작시간을 최소로 한다.

· 단락전류가 아닌 과전류를 보호하기 위해 일반적으로 반한시 특성곡선을 적용한다.

· 정정전류는 일반전류의 약 1.5배이다.

반한시 특성곡선을 이용하여 전위계전기와 후위계전기 간 보호협조를 만든다.

계전기 제조회사에서 반한시 특성곡선을 계전기에 입력할 때 아래와같이 IEC에서 제시하는 식과 유사하게 셋팅한다.

반한시 특성에 따른 구분(IEC 60255)

@보충설명

· 보통 강반한시(VI)를 보호협조에 가장 많이 사용한다.

· 모터의 경우 모터 기동특성과 협조를 해야 하기 때문에 장반한시(LI)를 사용한다.

1. 보호계전기 역할

1) 신속한 고장 제거

2) 사고파급 방지

3) 신속한 계통복구

2. 보호계전기의 구비조건

1) 신속성(Speed)

    고장이 발생 시 계통의 안정과 설비손상 및 고장구간을 최소화하기 위해 신속히 차단한다.

2) 검출강도(Sensitivity)

    고장을 검출할 수 있는 최소한의 감도 이상이어야 한다.

3) 선택성(Selectivity)

    고장 구간만 선택 차단하여 다른 건전 구간의 운전을 유지한다.

@보충설명

· 계전기는 일반적으로 PT, CT로부터 신호를 받아 동작한다.

· OCR은 전류만 필요하고 OVR은 전압만 필요로 하지만 방향성계전기는  전류,전압 모두 필요로 한다.

  예를들어 OCR은 일정전류 크기를 넘어가게되면 동작하고, OVR은 일정전압 크기를 넘어가면  동작한다.

· 반면 방향성계전기는 크기뿐만 아니라 위상까지 함께 본다.

· 통상 전력계통은 양단전원이기 때문에 크기만 보고 동작하면 정전범위가 너무 넓어지니

  꼭 필요한 부분만 차단시키기 위해서는 크기와 위상특성을 함께보는 방향성계전기를 적용한다.

4) 신뢰성(Reliability)

     보호구간 내 고장에 대해 오동작 하지 않고 정동작하여야 한다.

     - 정동작: 계전기가 동작해야 할 경우에 동작하는 것

     - 정부동작: 계전기가 동작하지 말아야 할 경우에 동작하지 않는 것

     - 오동작: 계전기가 동작하지 말아야 할 경우에 동작한 것

        → 산업용계통(two out of two, two out of three)

     - 오부동작: 계전기가 동작하여야 할 경우에 동작하지 않는 것

        → 유틸리티(one out of two)

@보충설명

· 보통 산업용계통(공장)에서 오동작이 발생하지 않기 위해 계통 신뢰성을 확보하기 위해

  아래와 같이 계전기 3개를 이용하여 two out of three를 적용하며 AND조건으로 구성한다.

· 오부동작이 절대 발생하지 않아야 하는 유틸리티(한전계통)에서는.

  차단되어야 하는 상황에서 차단되지 않으면 사고의 파급이 발생하기 때문에

  계전기 둘 중 하나만 동작해도 동작하는 one out of two를 적용하며, OR조건으로 구성한다.

5) 후비보호(Backup)

     고장구간의 계전기, 차단기 등의 불량으로 부동작 할 때, 타 보호장치 또는 다른 변전소의

     계전기로 제거할 수 있어야 한다.

     (현장백업, 원단백업)

6) 중첩성(Overlapping zone)

    · 보호되지 않는 구간(Blind zone)이 존재하지 않도록 보호구간(Zone)을 중첩한다.

    · CT의 설치위치는 차단기와 보호구간을 포함한다.

@보충설명

만약 보호구간을 아래와 같이 잡았을 경우 차단기 근처에서 고장이 발생해도 어느 변류기도 감지하지

못하는 보호맹점이 존재하게 된다.