보호 계전 시스템의 정의 및 역할 (전력공학)

 

 

보호 계전 시스템

보호 계전 시스템(Protection Relay System)은 전력 시스템에서 이상 상태나 결함이 발생했을 때 이를 신속하게 감지하고, 해당 부분을 차단하여 전력 설비와 계통의 안정성을 유지하는 시스템입니다. 이는 전력 시스템의 신뢰성을 높이고, 설비를 보호하며, 사고의 확산을 방지하는 중요한 역할을 합니다.

 

보호 계전 시스템 정의

보호 계전 시스템은 전력 계통의 정상 운전 상태를 지속적으로 모니터링하고, 비정상 상태가 발생하면 이를 빠르게 감지하여 해당 구간의 전류를 차단함으로써 고장이나 이상 상태가 더 큰 문제로 발전하는 것을 방지하는 시스템입니다.

 

보호 계전 시스템 주요 구성 요소 및 기능

1. 계전기(Relay)
   • 정의: 계전기는 전력 시스템의 상태를 모니터링하고, 이상 상태나 결함을 감지하면 차단기에 신호를 보내 차단을 지시하는 장치입니다.
   • 역할: 다양한 전기적 변수를 감지하고, 설정된 기준값을 초과하면 즉시 동작하여 차단기에 신호를 보냅니다.
2. 차단기(Circuit Breaker)
   • 정의: 차단기는 계전기로부터 신호를 받으면 전기 회로를 물리적으로 개방하여 전류를 차단하는 장치입니다.
   • 역할: 고장 구간을 신속하게 분리하여 전력 시스템 전체의 손상을 방지합니다.
3. 변류기(Current Transformer, CT) 및 변압기(Potential Transformer, PT)
   • 정의: 변류기와 변압기는 계전기에 정확한 전류와 전압 정보를 제공하는 장치입니다.
   • 역할: 고장 탐지를 위한 전기적 데이터를 계전기에 전달합니다.
4. 보호 계전기(Protection Relay)
   • 정의: 보호 계전기는 변류기와 변압기로부터 받은 데이터를 분석하여 이상 상태를 감지하는 장치입니다.
   • 역할: 설정된 기준값을 초과하면 즉시 동작하여 차단기에 신호를 보냅니다.

 

보호 계전 시스템 역할 및 기능

1. 고장 검출
   • 기능: 전력 계통에서 발생하는 단락, 과전류, 지락 등의 고장을 감지합니다.
   • 역할: 고장 발생 시 이를 신속히 인지하고 대응합니다.
2. 차단 및 분리
   • 기능: 고장 구간을 분리하여 전력 시스템의 나머지 부분이 정상적으로 작동하도록 합니다.
   • 역할: 전력 시스템의 안정성을 유지하고, 사고의 확산을 방지합니다.
3. 안전성 및 신뢰성 확보
   • 기능: 전력 시스템의 안정적 운영을 보장하고, 장비의 손상을 최소화합니다.
   • 역할: 설비의 수명을 연장하고, 전력 공급의 신뢰성을 높입니다.

 

보호 계전 시스템의 중요성

1. 설비 보호
   • 기능: 변압기, 발전기, 송전선로 등 주요 전력 설비를 고장으로부터 보호합니다.
   • 역할: 설비의 손상을 최소화하고, 유지 보수 비용을 절감합니다.
2. 인명 보호
   • 기능: 전기 사고로 인한 인명 피해를 방지합니다.
   • 역할: 작업자의 안전을 보장하고, 사고 발생을 최소화합니다.
3. 전력 공급 안정성
   • 기능: 고장 구간을 신속히 분리하여 전력 공급의 연속성을 유지합니다.
   • 역할: 전력 공급의 신뢰성을 높이고, 대규모 정전을 방지합니다.