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RELAY COORDINATION

끝까지 책임지는 철저한 서비스 정신,모든일에 최선을 다하는 기업, 유일포스텍(주) 유일포스텍(주)은 1993년 창립된 이래 맡은일에 끝까지 책임을 진다는 철저한 서비스 정신을 바탕으로
모든일에 최선을 다하고 있습니다.

4.1 보호계전기 정정계산 목적

보호System 구성이 적정한가를 검토하고 각종 보호계전기 정정값이 사고에 대해 전위․후위 보호계전기간 협조가 되도록 과부하, 단락, 지락전류를 PROGRAM에 의해 정확히 계산하고 단계별 협조곡선을 작성하여 정정하므로 전력기기 보호 및 만약 사고 발생시 메인이 트립되어 정전의 범위가 확대되는 것을 방지하는데 목적이 있다.

4.2 보호계전기 정정 항목

- 한전측 및 각기기 IMPEDANCE 조사
- RELAY, ACB 및 부하특성 자료조사
- PROGRAM에 의한 단락전류 및 지락전류계산
- 정정기준 및 정정계산서 작성
- PROGRAM에 의한 RELAY, ACB 동작협조곡선 작성
- Setting작업

4.3 정정원리 및 기준

4.3.1 OCR
- (1) 수전설비
  수전반은 한전변전소와 협조를 고려하여 한전과 협의후 정정한다.
  - ① 한시요소
    한시요소는 계약전력의 150%에 정정
    동작 Time은 가장 큰 변압기 2차 3상단락전류에 0.6Sec이내에 동작
  - ② 순시요소
    순시요소는 변압기 2차 3상단락전류의 150%～200%에 정정
- (2) 변압기
  - ① 한시요소
    NEC, IEEE등 기준이 있으나 한전기준을 적용하여 정격전류의 150%에 정정. 이 경우 변압기 Thermal Limit Point인 ANSI POINT 및 Inrush Current를 고려한다.
  - ② 순시요소
    순시요소의 정정은 변압기 여자돌입전류(Magnetizing Inrush Current)에 동작하지 않도록 하며 또한 변압기 2차측 단락전류에 동작하지 않도록 정정 한다.
  - ③ 변압기 ANSI POINT 및 Thermal Limit Curve
    변압기에 대한 Thermal Limit는 일반적으로 ANSI POINT로 표현되며 정격전류대 시간의 배수로 나타낸다. 일반적으로 변압기 Self Cooled Rating(OA Rating)에서 단위 전류 제곱 초당 1250배 까지 변압기가 견딤 즉, I2 t = 1250이며 보통 변압기 Impedance에 대해 다음과 같이 적용 할 수 있다. %Z : 4%이하인 경우 I = 전부하전류×25배 For t = 2 Sec %Z : 4 ～ 7%인 경우 I = 전부하전류×(100 / %Z) For t = %Z-2 Sec %Z : 7%이상인 경우 I = 전부하전류×14.3배 For t = 5 Sec
  - ④ 변압기 INRUSH CURRENT
    I = 전부하전류×( 8～12배 ) ≒ 전부하전류×10배 For 0.1 Sec
- (3) 케이블
  - ① 한시요소
    한시요소는 최대부하전류의 150% 또는 Cable 허용전류의 150% 중 적은 값에 정정
  - ② 순시요소
    단독부하용 케이블인 경우 연결TR 2차 단락전류에 동작하지 않도록 정정 케이블 부하단에 여러개 Feeder가 있는 경우 Feeder 3상단락전류에 동작하지 않도록 정정
- (4) 전동기
  - ① 한시요소
    한시요소는 전부하 정격전류의 115%에서 동작하도록 정정하되 Lever를 조정하여 기동 전류에 Pick up 되지 않도록 한다. 부득이 위의 값으로 정정이 어려운 경우는 그 값이 각각 140%와 130%로 할 수 있다.
  - ② 순시요소
    순시요소는 다음과 같은 비대칭 전류가 발생하는 경우에 Trip되지 않도록 충분히 높게 정정하여야 한다.
    Motor 기동시의 기동전류
    외부회로 고장시의 Motor Contribution 고려

4.3.2 OCGR
- (1) 한시 TAP
  - ① 직접접지의 경우
    - 최대부하전류의 30%이하로서 평시 부하 불평형전류의 1.5배이상에 정정
    - 자기구간 최소 1선지락전류(지락저항 30Ω)의 1/1.5배 이하에 정정
  - ② 저항접지의 경우
    - 동일 계통에서 단계별로 최대지락전류의 30%,20%,10%,5%에 Setting
- (2) 한시 LEVER
  - 전후위계전기와 협조가 가능 하도록 선정
  - 수전보호구간 최대 1선 지락고장전류에서 0.2초이하
- (3) 순시 TAP
  - 후위계전기와 협조가 가능하고 최소치에 정정
  - FEEDER 메인인 경우 FEEDER사고에 동작할 경우 순시 제거

4.3.3 UVR
- (1) TAP : 정격전압의 70%에 정정
- (2) LEVER : 정정치의 70% 전압에서 2.0 Sec 정도로 조정

4.3.4 OVR
- (1) TAP : 정격전압의 130%에 정정
- (2) LEVER : 정정치의 150% 전압에서 2.0 Sec 정도로 조정

4.3.5 OVGR
- (1) TAP 수용가 수전모선 1선 완전지락 사고시 계전기에 인가되는 최대영상전압의 30% 이하에 정정 ( 다만, 평상시 최대 잔류전압의 150% 이상 )
- (2) LEVER수전모선 1선 완전지락시 2 ～ 3 Sec ( 경보운전 )

4.3.6 RDR(87T)
- (1) 한시 TAP 최대 외부사고시 발생 가능한 오차를 검토하여 30 ～ 40%에 정정
- (2) 순시 TAP 전류보상 TAP의 1000%에 정정

4.3.7 보호장치간의 시한협조 기준 ( ANSI / IEEE Std 242-1986 )

(1)한시요소 : 0.3 ~ 0.4 Sec
- CIRCUIT BREAKER OPENING TIME --------------------------------- 0.08 Sec
- RELAY OVERTROUBLE -------------------------------------------- 0.10 Sec
- SAFETY FACTOR FOR CT SATURATION, ETC ----------------- 0.12～0.22Sec

(2) 순시요소 : 0.15 ~ 0.25 Sec

INSTANTANEOUS RESET ------------------------------------------ 0.03 Sec
VCB OPENING TIME ----------------------------------------------- 0.05 Sec
SAFETY FACTOR -------------------------------------------------- 0.07 Sec

1) CT DATA : 250-150/5 (현재 : 150/5 결선)
2) RELAY DATA

- TYPE : MCGG82
- RANGE : 한시 TAP ; IS= ∑×IN ( ∑= 0.05, 0.1, 0.1, 0.2, 0.4, 0.4, 0.8, IN=5A )
한시LEVER ; xt= ∑ ( ∑= 0.025, 0.05, 0.05, 0.1, 0.2, 0.2, 0.4 )
순시TAP ; IINST= ∑×IS ( ∑= 0, 1, 2, 4, 8, 16, ∞ )
CURVE ; VI ( SI, VI, EI, LTI, D2, D4, D8 ) - MAKER : GEC ALSTHOM
3) CALCULATION DATA

- 154/22.9KV 30/40MVA %Z=10.83%
- 정격전류 = 112.5A( at 30MVA )
- IINRUSH = 112.5A×10 = 1125A (For 0.1 Sec)
- IANSIPOINT = 112.5A × 14.3 = 1608.8A (For 5 Sec)
4) CALCULATION

- 한시TAP
@ 정격전류의 150%에 Setting
@ 정격전류×1.5×(1/CT비) = 112.5×1.5×(5/150)= 5.6A TAP ; IS = 5.5 A
@ ∑ = 5.5 / 5 = 1.1 (0.1, 0.2, 0.4, 0.4) ∑ = 1.1
@ PICKUP CURRENT = 5.5 × (150/5) = 165A

- 한시 LEVER
@ 모선 3 PHASE FAULT CURRENT = 13500A
@ TR 2차 단락전류를 1차로 환산한 값 = 6500×(22.9/154) = 967A
@ TR 2차단락전류에 0.6Sec이내 동작하도록 선정 LEVER : ∑ = 0.15

- 순시 TAP
@ TR 2차 단락전류의 150%에 Setting
= 967 × (5/150) × 1.5 = 48.4A IINST = 50 A
@ ∑ = IINST / IS = 50 / 5.5 = 9.1 (1, 8) ∑ = 9

5) 정 정 표

PANEL명	CT비	기존 SETTING값				정정 SETTING값
PANEL명	CT비	한시TAP	CURVE	한시LEVER	순시TAP	한시TAP	CURVE	한시LEVER	순시TAP
RV-1	150/5	Is = 4 ∑ = 0.8	V I	∑ = 1	I_INST=16 ∑ = 4	Is = 5.5 ∑ = 1.1	VI	∑ = 0.15	I_INST=50 ∑ = 9