주요 변수인 경가스 및 중가스 보호 장치의 작동 원리 차이

변압기 리드선, 부싱 및 내부 부품의 단락 고장에 대비하여 상응하는 보호 장치를 설치해야 하며, 해당 장치는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

1) 10MVA 이상의 단독 운전 변압기와 6.3MVA 이상의 병렬 운전 변압기에는 종방향 차동 보호 장치를 설치해야 합니다. 6.3MVA 이하의 독립 운전 중요 변압기에도 종방향 차동 보호 장치를 설치할 수 있습니다.

2) 10MVA 미만의 변압기는 급속 차단 보호 및 과전류 보호 장치를 설치할 수 있습니다. 2MVA 이상의 변압기의 경우, 급속 차단 감도 계수가 요구 조건을 충족하지 못하면 종방향 차동 보호 장치를 설치해야 합니다.

3) 0.4MVA 이상, 1차 전압 10kV 이하, 코일은 델타-스타 결선 변압기이며, 2상 3계기형 과전류 보호 장치를 사용할 수 있습니다.

4) 본 조항에 명시된 각종 보호 장치는 변압기 양쪽의 회로 차단기를 차단하도록 작동해야 합니다.

변압기 작동 중 내부 고장으로 인해 때때로 고장 원인을 적시에 파악하고 조치를 취하지 못하면 사고로 이어질 수 있습니다. 가스 계전기 보호 장치를 설치하면 이와 유사한 사고 발생을 어느 정도 예방할 수 있습니다.

■ 가스 보호 소개

변압기 작동 중 내부 고장으로 인해 때때로 고장 원인을 적시에 파악하고 조치를 취하지 못하면 사고로 이어질 수 있습니다. 가스 계전기 보호 장치를 설치하면 이와 유사한 사고 발생을 어느 정도 예방할 수 있습니다.

가스 보호는 경가스 보호와 중가스 보호로 나뉩니다. 경가스 보호와 중가스 보호의 작동 원리는 다릅니다. 경가스 보호는 가스가 아래쪽을 향한 개방형 컵에 축적되어 변압기 오일의 부력에 의해 개방형 컵이 떠오르면서 릴레이를 작동시키고 경보를 발생시키는 원리입니다. 이는 변압기 고장이 경미하고 변압기 오일의 열분해로 가스가 발생함을 나타냅니다. 중가스 보호는 변압기 고장이 심각할 때 변압기 오일이 가열되어 급격히 팽창하면서 오일 패드로 몰려들고, 중가스로 채워진 내부 칸막이가 특정 각도로 밀려 올라가면서 릴레이가 작동하여 경보를 발생시키는 원리입니다. 정상적인 입력 트립 위치에서는 오일 필터링, 오일 보충 등의 작업이 수행되지 않습니다. 일반적으로 대형 유입식 변압기의 비전기적 보호에는 압력 방출, 압력 전환 등이 포함됩니다.

가스 보호는 변압기의 주요 보호 장치 중 하나로, 비전기적 보호에 속합니다. 소위 경가스 보호와 중가스 보호의 주요 차이점은 가스 계전기의 설정값 차이입니다. 경가스 보호는 경보 신호만 발생시키고 트립은 발생시키지 않지만, 중가스 보호는 트립을 발생시킵니다. 영순위 전압은 3상 전압의 위상 합과 같습니다. 영순위 전류의 계산 방법도 이와 유사합니다.

■ 중가스 방호의 원리는 무엇인가

변압기의 가스 보호는 플로트 리드 계전기 원리에 기반한다고 알려져 있습니다. 오일 컵은 변압기 챔버에 연결되어 있습니다. 변압기에 과부하가 걸리면 과전류로 인해 가스가 발생하여 플로트가 특정 위치까지 내려갑니다. 첫 번째 계전기는 가스 경보등에 연결되어 있으며, 가스가 계속 하강하여 플로트가 상승하면 두 번째 계전기가 가스 과다 감지를 통해 스위치를 트립시킵니다.

■ 경가스 방호와 중가스 방호의 작용 원리 차이

가스 보호는 변압기의 주요 보호 장치로, 변압기 내부 고장을 효과적으로 감지할 수 있습니다. 경량 가스 계전기는 개방형 컵, 건식 리드 접점 등으로 구성되며 신호에 따라 작동합니다. 중량 가스 계전기는 배플, 스프링, 리드 접점 등으로 구성되며 트립에 따라 작동합니다.

정상 작동 시, 가스 릴레이는 오일로 채워져 있고, 오픈 컵은 오일에 잠겨 부유 상태이며, 리드 접점은 분리되어 있습니다. 변압기 내부 고장이 발생하면 고장 지점에서 국부적인 과열이 발생하여 주변 변압기 오일이 팽창하고, 오일에 용해된 공기가 방출되어 기포가 형성되어 상승합니다. 고장이 경미한 경우, 방출된 가스가 천천히 상승하여 가스 릴레이로 유입되면 오일 수위가 낮아집니다. 오픈 컵에 의해 생성된 받침점은 축의 반시계 방향 회전이며, 이로 인해 리드 접점이 연결되어 신호가 발생합니다.

변압기 내부 고장이 심각해지면 강한 가스가 발생하여 변압기 내부 압력이 급격히 상승하고, 대량의 오일 흐름이 오일 칸막이에 부딪힙니다. 오일 흐름이 칸막이에 부딪히면 칸막이가 스프링 저항을 이겨내고 자석을 회전시켜 리드 접점의 방향을 바꾸게 됩니다. 그 결과 리드 접점이 켜져 트립이 발생합니다.

릴레이의 릴레이 특성이란 전체 변화 과정에서 릴레이의 입력량과 출력량 사이의 관계를 말합니다. 동작 또는 복귀 시, 릴레이는 시작 위치에서 최종 위치로 이동하며, 특정 중간 위치에 머무를 수 없습니다. 이러한 특성을 릴레이의 릴레이 특성이라고 합니다.