X GIPAM 기술자료
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X GIPAM 기술자료
DIGITAL INTEGRATED PROTECTION & MONITORING EQUIPMENT
214
X-GIPAM 기술자료
목
차
1. 보호 계전기 개론
1) 보호계전기 주요 특징.
1.1 XGIPAM 보호 요소 구비 사항
1.2 계측 항목 별 사양서
1.3 보호 요소 별 사양서
1.4 계전 요소 별 기능 상세
(1) 과전류(50/51)
(2) 지락 과전류(50N/51N)
- 참고자료(대칭성분)
(3) 과전압(59)
(4) 부족전압(27)
(5) 지락과전압(64)
- 참고자료(GPT)
(6) 선택지락(67G)
(7) 방향지락 과전류(67N)
(8) 방향 과전류(67)
(9) 역상과전류(46)
(10) 역상과전압(47)
(11) 온도보호(38)
(12) 재폐로(79)
(13) 동기 검출(25)
(14) 열동요소(49)
(15) 모터 기동/운전 보호(48/51LR)
(16) 구속요소(66)
(17) 방향 무효전력 요소(32Q)
(18) 전류 차동 계전 요소(87T)
(19) 저전력 유효전력 요소(37P)
-1-
1.5 일반/부가 기능의 상세 개요
(1) stage 의 개요
(2) 반한시 특성 곡선의 개요
(3) Setting Group 의 개요
(4) 전기량 동작치 히스테리시스 개요
(5) Demand(부하관리)
(6) Power Quality(계통 진단 기능)
(7) Value of Change(전기량 변화 검출 기능)
(8) 기기 결선과 PT 설정에 의한 계측
(9) 제어 전원 Fail 에 대한 기기의 동작 상태
(10) 계전요소 동작에 따른 Event 및 Fault Values
(11) XGIPAM 자체 진단(Diag.)
(12) MAIN CB I2T(Break Capacity Limit) 기능
(13) 계기용 변압기 감시(PTF) 기능
(14) 차단기 동작 실패 감시(Circuit breaker Failure)
(15) TCS, TRS 의 기능 정리
(16) Switch 의 Trip Free 기능 구현
(17) Logic Index (PLC IX map)
(18) 계전요소 특성 커브 정리
(19) comtrade 파일 format 내용
2. 참고자료
1. 보호협조 정정기준
2. 보호협조 정정예시
3. 특성커브
4. PLC 인덱스(계전)
5. 접지 방식과 지락 전류 검출
6. Event 용어 해설
-2-
X-GIPAM 기술자료
1. 보호 계전기 개론
1) 보호계전기의 주요 특징
전력계통에는 수많은 발변전 설비, 송배전 설비 및 다양한 전력설비가 서로 복잡하게 연계되어
있기 때문에 전력계통의 어는 지점에서 고장이 발생하였을 경우, 신속하게 이 고장 구간을 계통
으로부터 분리시키지 않으면 과도한 고장 전류가 흐르고, 이상 전압이 발생하거나 위상이 변동되
어서 전력설비는 심각하게 손상될 뿐 아니라 인접 구간으로 파급되어 사고의 범위가 확대된다.
따라서 모든 전력 설비에는 그 설비의 이상 상태를 항상 감시하고 고장이 발생될 때에는 고장을
검출하여 그 설비를 전력계통으로부터 신속하게 분리시키는 보호계전 설비를 갖추어서 고장이 발
생한 선로 구간 또는 기기를 되도록 빨리 계통으로부터 분리해서 고장을 제거해 주도록 하고 있
다.
이 때 고장의 종류, 고장 전류와 전압, 고장 점의 위치 등을 정확하게 검출해서 고장 구산을
고속도로 선택 차단하는 지령을 내리는 등 계통 보호를 위한 기능을 위해서 설치된 것이 보호계
전기이다. 또, 이들 보호계전기를 어떻게 계통 보호라는 목적을 위해서 조합 운용할 것인가 하는
것이 보호계전 방식이다.
또한 계통의 보호계전 방식은 전력계통의 중성점 접지방식과 밀접한 관계가 있다. 직접접지 방
식은 지락사고 시 굉장히 큰 지락전류가 흐르기 때문에 지락과전류계전기의 감도에 덜 민감하지
만 고 저항 접지 방식 또는 비접지 방식에서는 지락고장 시 지락전류가 매우 작기 때문에 지락전
류를 검출하는 CT를 선정하고 계전기를 정정함에 있어 신중을 기하여야 한다.
전력계통에 사고가 발생하면 배전계통에의 악영향을 최소화하기 위하여 사고지점에서 가장 가까
운 보호기기가 제일 먼저 동작하여 고장 구간을 최소 범위로 한정해야 한다. 만약 이 1차 보호가
제대로 임무를 수행하지 못했을 경우에는 사전에 보호협조가 되어 있는 후비보호 기기가 동작하
여야 한다.
보호 계전기가 일반적으로 갖추어야 할 조건은 다음과 같으며, 아래와 같은 모든 조건을 가장
경제적이며 용이하게 만족시킬 수 있는 방법은 디지털 계전기를 사용하는 것이다.
-
고장구간의 선택차단을 정확히 행해야 한다. 선택차단이란 고장구간만을 정확히 계통에서
분리시키고 또한 그 구간을 가장 좁은 범위로 한정하는 것이다.
-
계통의 과도안정도 확보 범위내의 동작시한(Time Limit)을 가져야 한다. 선택차단을 하는
경우 차단에 시한이 많이 소요되면 계통의 안정도가 불안정하게 된다. 따라서 최소한
과도안정도를 확보하는 범위내의 동작시간 내에서 동작되어야 한다.
-
적당한 후비보호능력을 가져야 한다.
-
운전조건의 변동에 따른 융통성을 갖추어야 한다. 계통의 운전이나 발전기 운전대수의
변화에 의한 고장전류의 변동으로 계전기의 동작이 불완전하게 되지 않아야 한다.
-
전력계통운용의 견지에서 경제적이어야 한다.
-
고감도, 고정밀도, 저 부담, 고속도
-
무보수화, 자동점검
-3-
전자기계 형 계전기 또는 정지형 계전기와 비교하여 디지털 계전기는 보다 고속, 고성능의 계전
동작이 가능하며, 과거에는 구현하기 불가능한 다양한 기능을 구현할 수 있다. 또한, 하나의
계전기 내에 다양한 계전요소를 탑재할 수 있기 때문에 공간과 비용을 절감할 수 있으며 하나의
계전기만으로 대부분의 중요 계전 기능을 구현할 수 있다. 이러한 디지털 계전기의 주요 특징은
다음과 같다.
(1) 정확성 (Accuracy)
-
디지털 신호 처리, 디지털 필터와 적응 형 계측에 의한 고 정확성
(2) 선택성 (Selectivity)
-
지능형 알고리즘에 의한 향상된 선택성
(3) 가동성 (Availability)
-
자기진단(Self-Testing) 기능에 의한 높은 가동성
(4) 기타
-
다양한 계전요소의 통합
-
계측 기능과 Event/Fault의 기록과 같은 부가 기능 제공
-
네트워크를 통해 전력설비 제어 및 감시 시스템과의 접속이 용이
-
Programmable Logic 구현
-
계기용 변압기에 낮은 부담(Burden)
-
소형화
-
경제성
디지털 계전기는 다양한 계전 및 계측 요소 등을 내장할 수 있으므로, 다음 그림 3.3과 같이 OCR,
OCGR, UVR과 같은 계전요소, 전력 미터와 전압 전류 표시를 위한 각각의 요소를 하나의 디지털
계전기로 대체할 수 있다. 이와 같이 하나의 디지털 계전기로 통합함으로써, 부가기기들의 절감뿐
아니라 안정성/신뢰성이 향상되고 유지관리가 편리해지며 비용 또한 줄일 수 있다.
디지털 계전기의 적용 예
-4-
X-GIPAM 기술자료
자기진단 기능은 디지털 계전기 자체의 고장을 검출할 뿐만 아니라, 차단기 또는 Trip 회로에
문제가 발생하였을 때 계통보호를 위하여 상위의 차단기를 제어하여 Trip 시킴으로써 사고
확대를 방지할 수 있는 CBF (Circuit Breaker Failure) 기능을 지원할 수 있다. Trip 신호뿐만 아니라
CB Close/Open 제어 시에도 Fail이 발생하면 Alarm을 출력할 수 있다. 또한, PT 2차 측 Fuse의
개방 (melt down)을 미리 검출하여 Alarm 메시지와 Logic 출력하는 PTF (PT Failure) 기능의
지원이 가능하므로 UVR, NSOVR 등의 계전요소 동작으로 인해 불필요하게 계통이 차단되는 것을
방지할 수 있다.
디지털 계전기의 내부 동작이나 차단기 동작, 자기진단 이상에 의한 Alarm 접점 출력 등의 Event
발생시, 1ms 등의 간격으로 그 사건들을 순차적으로 기록함으로써 고장분석 및 운전 내역에 대한
조회를 용이하게 하는 SOE (Sequence of Event) 기능을 지원한다. 이러한 Event들은 최근 기록된
사건을 포함해서 수백 개까지 저장이 가능하며, 또한, 고장 전후의 고장 파형을 저장하는 Wave
Recording 기능을 지원한다.
이러한 특징들로 인하여 신규로 설립되는 전력설비에는 대부분 디지털 계전기가 장착되고 있으며
이미 설치되어 있는 아날로그 계전기도 점차 디지털 계전기로 교체되고 있다. 하지만, 전자회로와
프로그램에 의해 동작하는 디지털 계전기는 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다.
(1) 디지털 계전기에 Surge Noise가 유입되었을 때의 대책이 필요하며, 그에 따라 EMC와 같은
환경 실험을 강화하여 Noise에 의한 오 동작을 방지할 수 있다.
(2) 디지털 계전기의 동작은 대부분 프로그램에 의해 구동되므로 계전기 자체에 문제가
발생했을 때 원인 규명이 어렵기 때문에, 디지털 계전기의 자기진단 기능으로 이러한
문제를 감소시킬 수 있다.
(3) Programmable Function의 증가와 다기능화로 인해 정정과 시험이 어렵다. 이러한 어려움은
디지털 계전기의 장점인 다양한 기능에 기인한 것으로, 디지털 계전기의 기능, 동작원리 및
사용방법 등에 대하여 각 제조사에서 실시하는 계전기 교육을 통해 해결하여야 한다.
-5-
1. 1 보호 요소 구비사항
XGIPAM 은 Feeder 와 Bay 및 Motor, 연계선로, 변압기를 보호를 목적으로 하는 기기이다. 기기가
보유한 보호 요소는 표[1]과 같다.
[표 1: ANSI 기기 번호와 기능]
기기번호
기능(한글)
기능(영문)
적용모델
F
B
M
T
IG
50
순시 과전류 보호
Inst. Over Current
■
■
■
■
■
51
한시 과전류 보호
Time Over Current
■
■
■
■
■
순시 지락 과전류 보호
Inst. Over Current Ground
■
■
■
■
■
50N
51N
한시 지락 과전류 보호
Time Over Current Ground
■
■
■
■
■
27
저전압 보호
Under Voltage
■
■
■
■
■
59
■
■
과전압 보호
Over Voltage
■
■
■
67G
선택지락 보호
Sensitive Directional Ground
■
■
■
67N
방향 지락 과전류 보호
Directional Ground
■
■
■
■
64I
순시 지락 과전압 보호
Inst. Over Voltage Ground
■
■
■
64D
한시 지락 과전압 보호
Time Over Voltage Ground
■
■
■
결상 보호
Phase Open
■
■
■
■
역상 전압 보호
Phase Seq. Voltage
■
■
■
■
47
47N
32P
방향 유효전력 보호
Directional Active Power
■
32Q
방향 무효전력 보호
Directional Reactive Power
■
■
■
25
동기검출 요소
Synchronism Check
■
■
■
79
재폐로 요소
Reclosing
■
■
38
온도 보호
Temperature
■
■
■
■
■
67I
방향 순시 과전류 보호
Inst. Directional Over Current
■
■
■
67D
방향 한시 과전류 보호
Time. Directional Over Current
■
■
■
81O
과 주파수 보호
Over Frequency
■
81U
저 주파수 보호
Under Frequency
■
46I
순시 역상 전류 보호
Inst. Negative Seq. Over Current
■
46D
한시 역상 전류 보호
Time. Negative Seq. Over Current
■
열동 보호
Thermal
49
48/51LR
■
■
■
■
■
■
■
모터 기동 및 회전자 구속
Stall / Lock Rotor
■
37
저 전류 보호
Under Current
■
66
모터 재기동 보호
Notching
■
37P
저 전력(유효) 보호
Under Active Power
■
81R
주파수 변화율 보호
Rate of change of Frequency
■
비율 전류 차동 보호
Ratio Current Difference
■
50_w2
87T
순시 과전류 보호(Auxiliary)
Inst. Over Current (Auxiliary)
■
51_w2
한시 과전류 보호(Auxiliary)
Time Over Current (Auxiliary)
■
-6-
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각 보호요소가 감시하는 계통의 Diagram 은 아래의 그림[1]과 같다.
[그림 1]
-7-
1. 2 계측 항목 별 사양
전모델 공통
표시방법
구분
전압
표시
계측범위
kV
XXX.XX
1.00~999.99
Vr,Vs,Vt 상전압 기준 ±
XXX.XX
10.00~999.99
0.5%
X.XXX (10V미만)
2.2~9.999
(단, 0.8~1.2Vn, PF=1)
XXX.XX
1.00~999.99
XXX.XX
10.00~999.99
X.XXX(10A미만)
0.05~9.999
XXX.XX
10.00~360.00
X.XXX(10˚미만)
0.001~9.999
XXX.XX
10.00~999.99
X.XXX(10W미만)
0.001~9.999
XXX.XX
10.00~999.99
X.XXX(10VAR미만)
0.001~9.999
XXXX.XXX
0.00~9999.999
V
kA
전류
A
위상
˚
유효
전력
전력
무효
전력
W
KW
MW
VAR
KVAR
MVAR
유효
WH
전력
KWH
전력
량
MWH
량
무효
VARH
전력
KVARH
량
MVARH
PF
-
모터 열량
%
Analog
Input(TD)
비고
단위
Ir,Is,It 상전류 기준 ±0.5%
(단, 0.2~1.2In, PF=1)
±5˚
Watt : ±1.0%
(단, 0.8 ≤ PF ≤ 1.0)
Var : ±1.0%
(단, 0.0 ≤ PF ≤ 0.2)
전력량은 9999.999Mega
가
XXXX.XXX
0.00~9999.999
X.XXX
-1.000 ~ 1.000
XXX.XX
10.00~100.00
X.XXX (10%미만)
0.001~9.999
넘을 경우 0으로 초기화
진상(-), 지상(+)
-
표시방식: User
-
define
DC 4 ~ 20mA
접점수: 4점
-8-
정밀도: 0.2% at Full scale
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1. 3 보호 요소 별 사양서
BAY 모델(Feeder 모델 포함)
추가보호요소
동작 구분
Inst. OCR
순시
(50)
정한시
동작치정정 / 증감, 동작시간
기타
I : 0.1 ~ 32.0In/0.01In
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
I : 0.02 ~ 10.0In/0.01In
Time. OCR
정한시
(51)
반한시
Time. OCGR
순시
(50N)
정한시
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
I : 0.1 ~ 32.0In/0.01In
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
T BM : 0.10 ~ 300.0 [sec]
모터 블록 기능
I BM : 0.1[A]
I : 0.02 ~ 10.0In/0.01In
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
Time. OCGR
정한시
(51N)
반한시
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0., 0.05 ~ 300.0 [sec]
모터 블록 기능
I BM : 0.1[A]
T BM : 0.10 ~ 300.0 [sec]
I o : 0.6 ~ 6.0 mA/0.01mA
SGR
(67G)
정한시
Vo : 0, 8.0 ~ 80.0 V/1V
AChr. : 0 ~ ±90°/1°
TD
: 0.05 ~ 300.0 [sec]
GR 모드 기능
Vo 를 Zero 설정,
비접지용
I o : 0.02 ~ 10.0In/0.01In
Vo
: 8.0 ~ 80.0 V/1V
AChr. : 0 ~ ±90°/1°
DGR
(67N)
UVR
(27)
순시
정한시
반한시
정한시
AOp. : 60 ~ 87°/1°
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
: Forward/Reward
Dir.
V
: 0.1 ~ 1.10Vn/0.01Vn
Dead Volt. Lock 과
TD
: 0.05 ~ 300.0 [sec]
Auto Reset 기능
-9-
추가보호요소
동작 구분
OVR
정한시
(59)
반한시
Inst. OVGR
(64I)
순시
정한시
동작치정정 / 증감, 동작시간
V
CChr
기타
: 0.8 ~ 1.60Vn/0.01Vn
: DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.01 ~ 1.20
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
Vo : 5 ~ 80V/1V
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
TD
Vo : 5 ~ 80V/1V
Time. OVGR
정한시
(64D)
반한시
NSOVR
(47N)
POR
(47)
DPR
(32P)
DQR
(32Q)
정한시
정한시
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
V2
TD
: 10 ~ 120V/1V
: 0.05 ~ 300.0 [sec]
VUV : 2 ~ 100%/1%
TD
: 0.05 ~ 300.0 [sec]
P3 : 0.01 ~ 1.50Pn/0.01Pn
정한시
TD
: 0.10 ~ 300.0 [sec]
Dir.
: Forward/Reward
Q : 0.01, 0.02 ~ 1.50Pn/0.01Pn
정한시
TD
Dir.
: 0.10 ~ 300.0 [sec]
: Forward/Reward
Vdiff : 2 ~ 50V/1V
SYNC
(25)
조건동작
Adiff : 5 ~ 45°/1°
Fdiff : 0.01 ~ 0.50Hz/0.01Hz
VSYNC : 0.2 ~ 0.4Vn/0.01Vn
RECLOSURE
(79)
조건동작
Count
: 1 ~ 5/1
Tpre
: 0.02 ~ 60.0/0.001[sec]
Tdead
: 0.06 ~ 300.0/0.001[sec]
Trecl .
: 1.00 ~ 300.0/0.001[sec]
Scheme: L-L, L-D, D-L, D-D, Not Use
- 10 -
모델에 따른 2가지
계산방식 지원 및 Q의
범위 변경
동기판단 전압범위는
0.5 ~ 1.2Vn이고, 각
설정 사용 설정가능
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추가보호요소
TPR
(38)
동작 구분
정한시
동작치정정 / 증감, 동작시간
I AI : 20 ~ 180℃/1℃
TD
: 0.05 ~ 300.0 [sec]
I
: 0.02 ~ 10.0In/0.01In
기타
계전으로 설정된 AI에
대한 Range설정 필요.
AChr. : 0 ~ ±90°/1°
AOp. : 60 ~ 87°/1°
Time. DOCR
정한시
(67D)
반한시
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
Dir.
UFR
(81U)
V pola . (Ia-Vbc)전압사용,
메모리전압(1s 유지)
: Forward/Reward
F : 50 ~ 60Hz/0.05Hz
정한시
TD
: 0.10 ~ 300.0 [sec]
PT#1과 PT#5(Aux)선택
Vblk : 0.5 ~ 0.9Vn/0.01Vn
OFR
(81O)
F : 60 ~ 70Hz/0.05Hz
정한시
TD
: 0.10 ~ 300.0 [sec]
PT#1과 PT#5(Aux)선택
Vblk : 0.5 ~ 0.9Vn/0.01Vn
Inst. NSOCR
순시
(46I)
정한시
I 2 : 0.5 ~ 2.0In/0.01In
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
I 2 : 0.5 ~ 2.0In/0.01In
Time. NSOCR
정한시
(46D)
반산시
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
* Feeder 보호 요소중 BAY와 동일한 요소에 대해서는 BAY의 규격에 준함.
* 지락 과전류 요소의 모터 기동 전류 블록은 0.1[A]이상의 전류에서 수행함
* 선택지락요소의 경우, GR 모드 설정(Vo Pickup을 Zero로 설정)시 소스에 GR 모드로 표기됨
- 11 -
2) Motor 모델 추가 요소
추가보호요소
동작 구분
동작치정정 / 증감, 동작시간
기타
I B (FLC ) : 0.2~2In/0.01In
Qth : 50 ~ 100 / 1%
THR
한시
(49)
Stall
(48)
SF : 0.8~1.2/0.01
OL : 0.8~1.2/0.05
h c : 2.0 ~ 60min/0.1min
I : 0.2 ~ 10.0In/0.01In,
정한시
: 0, 0.05 ~ 300.0/0.001 [sec]
TD
Tm _ start : 1.00~300.0/0.001 [sec]
Hot, Cold 특성
운전 중 회전자 구속
Tm _ start 시간 이후
I : 0.2~10.0In/0.01In,
CChr : DEF, IEC SI/VI/EI/LI,
Lock
정한시
(51LR)
반한시
ANSI SI/VI/EI, KEPCO SI/VI
기동 시 회전자 구속
Tm _ start 시간 이내
TL
: 0.05 ~ 1.2
TD
: 0, 0.05 ~ 300.0 [sec]
Tm _ start : 1.00~300.0/0.001 [sec]
UCR
(37)
I : ∞, 0.1 ~ 0.9 In /0.01In
정한시
T D : 0.100~300.000s / 0.001 [sec]
Count : 1 ~ 5회/1회
Tstart
: 10 ~ 60min/1min
TRe start : 0 ~ 60min/1min
NCH
(66)
Dead current Lock 기능
잔류열량은 THR을
사용시 적용 가능
잔류열량: 10 ~ 80%/1%
* F/BAY와 동일한 보호요소는 F/BAY의 규격에 준함.
* Stall/Lock의 Motor Starting Time은 동일하게 적용되며, LOCK의 경우 모터시간+반한시 시간이
50ms 이하이면 Limit를 걸도록 함.
단 THR은 35ms이하
t : 동작시간, k : Multiplier
Hot: t ln
Q%
I2 Ip
2
I 2 kI B
2
Cold: t ln
I2
2
I 2 kI B
Qn
100
Qtrip
- 12 -
X-GIPAM 기술자료
2-1) 제품 전면부에 대한 설명
F, M, T, Bay, DG포함
6
7
8
9
10
1
11
12
2
3
4
5
① Assigen LED
⑦ 통신 Lamp
계전기가 갖고 있는 relay 중에 사용중인선택 계전기의
통신시 Lamp점멸로 통신 상태 표시
동작 상태 표시
⑧ 자기진단 Lamp
② USB Port
X-Gipam내부의 중요 부품에 대해 자기 진단하여
계전기 내부의 사고파형 및 Wave Data를 Down 받는
문제가 발생시 주황색으로 Lamp표시 함.(주의 : 이
Port
Lamp가 표시 될때는 계전요소 동작 않됨.)
③ Manager 입,출력
⑨ Pick-Up/Trip Lamp
계전기 내부의 Data를 입력, 또는 출력
계전요소가
정정치에
도달하기
까지
Pick-Up
Lamp가 점멸되고. 정정값에 도달하면 Trip으로
Lamp는 점등 됨.
④ PLC 입력(USB)
PLC Sequnce입, 출력 USB Port임. (Rs-232변환이 필요
⑩ Local/Remote Lamp
함.)
R: 녹색, L : 적색
⑤ HMI 화면 표시
8.7인치Color Tuch 화면으로 각종 Data를 확인 하는
⑪ Reset Lamp
HMI화면
각종
Fault
및
화면표시
Button
⑥ 제어전원 Lamp
제어전원 DC110V또는 AC 110V입력전원표시
⑫ CB(차단기) On/Off Lamp
- 13 -
내용에
대한
Reset
2-1) 후면부 관련 사항
1
9
2
3
10
4
5
6
7
8
① RS-485통신 단자
⑥ Slot 5번 단자
Modbus, DNP3.0, 통신단자
확장 DI/DO단자로 (기본 : DI : 10개, DO : 8개, F, M,
Bay, T, DG
② Ethenet통신 단자
Modbus, DNP3.0, IEC61850 통신단자
⑦ Slot 6번 단자
확장 DI/DO단자로 (기본 : DI : 10개, DO : 8개, F, M,
Bay, T, DG
③ Slot 1번 단자
PT, CT, V0, Io단지로 사용.
⑧ Slot 7번 단자
④ Slot 2. 3번 단자
각종 DI/DO단자로 기본 Logic으로 구성 된 단자임.
AI/AO단 자 로 사 용 할 수 있 고 각 2Port씩 사 용 가 .
(기본 : DI : 10개)
(AI : 8, AO : 4) 또한 SMS기능등도사용가능=>3번 Slot
주)DI/DO는 사용불가.
⑨ Power(제어전원)단자
DC/AC 110V 입력 단자(주의 : 반드시 접지를 같
⑤ Slot 4번 단자
이 해주셔야 합니다.)
기본 DI/DO단자로 (기본 : DI : 10개, DO : 8개, F, M,
Bay, T, DG동일)
⑩ Ehrth 단자
Panel과 접지를 같이 해 주십시요.
- 14 -
X-GIPAM 기술자료
■ 모터 Type 요소의 특이사항
◆ THR(49)
※ 참고 사항 I
누적되는 최대 열량은 150%로 제한한다.
또한, 49를 사용으로 하지 않더라도 M type에서는 THR의 기본 설정으로
Q%가 순시 계산되며, 누적된 값은, 49의 설정을 변경하면 변경하는
순간 초기화 된다. 설정 변경에 따른 Q%의 Clear 이벤트는 발생하지 않으며,
사용자에 의한 Q% clear 명령에 대해서만 누적된 Q%값 삭제 이벤트를 기록한다.
※ 참고 사항 Ⅱ
열동 계전요소 동작 이후, 전류 Off가 되면 열동 요소는 순시 복귀를 하게 되며 전기량이 0인 경
우에는 현재 잔류열량이 설정 값 이상일 경우에도 출력은 나가지 않는다. 하지만 해당 전기량에
서 다시 전류가 입력되면 바로 출력이 나간다. 다만 해당 열량은 NCH의 열량 Blocking에도 적용
되는 factor이며 해당 값은 Cooloing 조건에 의해 열량이 점차 내려가게 된다.
◆ NCH(66)
※ 모터 동작 전류 값: 3상 중, 최대 전류 값이 0.05[A] 이상이 될 경우로 한다.
※ Auto Reset 기능(내부 설정)
- 당 기능은, NCH가 동작하여 Flag (Thermal block, 기동 회수 block, Restart 시간 block)
를 출력한 경우 해당 Flag가 정상적으로 복귀하였을 경우, 화면에 띄우는 Operation 동
작 창과 LED를 자동으로 해제시킨다.
※ NCH의 열동 blocking은 THR(49)요소를 사용하지 않아도 동작하도록 하며,
M모델의 경우, 열동을 동작시키지 않아도 입력되는 전류에 의한 열량은 순시로
계산된다. 단, THR의 세팅을 변경하면 열량은 Clear된다.
- 15 -
3) Distributed Generator 모델 추가 요소
추가보호요소
UPR(37P)
동작 구분
정한시
동작치정정 / 증감, 동작시간
P3 : OFF, 0.01~0.80Pn / 0.01Pn
TD
정한시
ROCOF(81R)
저전압 Block
기타
: 0.10~300.00/0.001s
df / dt : OFF, 0.4~10.0 df/dt
TD
: 0.10~60.00/0.01s
VBlk : 0.50~0.90Vn / 0.01Vn
* F/BAY와 동일한 보호요소는 F/BAY의 규격에 준함.
* 전력요소의 최소 설정치는 0.01Pn 또는 0.01Qn(타 모델은 0.02Qn)임.
* IG에서의 DQR은 무효전력계산을 자기상과 하지 않고 타 상 전압을 가지고 할 수 있음.
즉, A상 전류와 BC상 전압을 사용 (Q Calc. Method Selection Menu)
4) Transformer 모델 추가 요소
추가보호요소
동작 구분
동작치정정 / 증감, 동작시간
기타
I Diff : 0.2 ~ 1.0In / 0.1In
Slope 1 : 15 ~ 100% / 1%
Slope 2 : 15 ~ 100% / 1%
정한시
Knee Point : 1.0 ~ 20.0In / 0.1 In
Low stage
Inrush Inhibit: ON (10 ~ 50% / 1%)/OFF
DFR(87T)
Io Elimination : ON/OFF
TD : Inst.(<<50ms), 0.05~10.00s/0.01s
순시
I Diff : 2 ~ 32 In/ 0.1In
TD : 50ms 이내
* F/BAY 계측 요소는 다 들어감(영상 쪽은 제외), 87T를 위한 계측
* F/BAY와 동일한 보호요소는 F/BAY의 규격에 준함.
* Io Elimination은 Low나 High 모두에 적용됨
* 50/51N(1, 2차 측 중 한 곳만 선택가능)
* 변압기 1차 측 계측은 영상분을 제외한 전 항목 F/BAY와 동일
* 변압기 2차 측 계측은 상전류와 Va를 기준으로 한 위상정보 표시
- 16 -
High stage
Inrush Block
적용하지 않음.
X-GIPAM 기술자료
1. 4 계전요소 별 기능 상세
(1) Over Current Relay (OCR, 50/51)
과전류 계전 요소는 정정 치보다 큰 전류가 흘렀을 때 이를 검출하여 동작하는 계전요소로,
시간지연 없이 동작하는 순시 요소(50)와 전류의 크기에 반비례하는 시간지연을 갖고 동작하는
한시 요소(51)로 나눌 수 있다.
- 순시 과전류 계전기의 특성
Cable이나 전기기기의 권선 및 부하 측 선로가 단락 될 경우 이 단락전류에 반응하여 동작하는
계전기이며 의도적인 시간지연 없이 동작하므로 순시 과전류 계전기라 한다.
순시 요소는 50ms 이하의 빠른 동작특성을 구비하여야 하고 주로 단락고장 보호용으로
사용하며 일반적으로 상위 계통의 한시 요소에 의해 후비보호 된다. 즉, 순시 요소와 한시 요소를
모두 가지고 있는 계전기 내에 있는 한시 요소로 순시 요소를 후비 보호한다.
- 한시 과전류 계전기의 특성
한시 요소는 IEC SI (Standard Inverse), VI (Very Inverse), EI (Extremely Inverse), LI (Long Inverse)
및 ANSI SI, VI, EI와 한전커브인 KEPCO SI, VI가 있으며 이는 입력되는 전기량의 크기에
반비례하게 의도적인 시간 지연을 두어 별도의 외부 timer 없이 융통성 있게 보호협조를
가능하게 한다.
1) 정한시 특성
정한시 계전기는 입력된 전류가 최소 pick-up 치 이상이면 입력전류의 크기가 변하더라도
같은 경과시간 이내에 동작하는 계전기 이다.
2) 반한시 특성
입력 전류의 증가에 따라 동작 시간이 반비례적으로 짧아지는 특성을 가진 계전기로서 큰
전류에서 는 짧은 시간에 동작하고, 작은 전류에서는 늦게 동작한다. 계전기의 반한시
특성의 선정은 특별한 조건이 없는 경우 고객의 선호성 또는 경험에 의해 정한다.
- 17 -
(2) 지락 과전류 계전기(OCGR, 50/51G)
1) 지락 과전류계전기의 동작특성
지락 과전류계전요소는 계통에 지락고장이 발생하여 정정치 보다 큰 영상분 전류가 흘렀을 때
이를 검출하여 동작하는 계전요소로, 시간지연 없이 동작하는 순시 요소와 전류의 크기에 반비례
하는 시간지연을 갖고 동작하는 한시 요소로 나눌 수 있다. 한시 요소의 반한시 특성 곡성은 과
전류 계전요소와 동일한 곡선을 적용한다
2) 과전류계전기와의 차이점
50/51 요소는 상 전류의 크기로 고장을 판별하지만 50/51G 요소는 영상분 전류로서 고장을
판별한다. 그리고 지락전류의 크기는 계통의 접지방식에 따라 다르나 일반적으로 단락전류보다
훨씬 작기 때문에 과전류계전요소보다 더 낮은 영역부터 정정가능 하도록 되어 있다.
3) 영상전류 검출 방법
(1) 접지계통에서의 영상전류 검출
중성선 잔류회로를 이용하는 방법(300/5A 이하의 경우)
잔류회로를 이용한 영상전류 검출
잔류회로(Residual Circuit)를 이용하여 영상전류를 검출하는 방법은 CT를 Y결선하여 잔류회로에
흐르는 영상전류를 검출하는 방법으로 일반 송배전선로에 많이 사용된다. 각 상의 전류를 대칭
분으로 표시하면 다음과 같다.
I a I 0 I1 I 2
I b I 0 a 2 I 1 aI 2
I c I 0 aI 1 a 2 I 2
- 18 -
X-GIPAM 기술자료
[참고자료 - 대칭성분(영상/정상/역상)]
대칭성분의 개요와 표현 식
전기량의 영상, 정상, 역상이라 불리는 대칭성분을 이해하기 위해, 대칭좌표 법에 대한 먼저 언
급하면 삼상회로의 불평형 문제를 풀기 위해서는 불평형 전기량을 대칭적인 3개의 요소(영상, 정
상, 역상)로 나누어 그 각각의 요소가 단독으로 존재하는 경우로 하여 계산하고, 계산 결과를 중
첩시켜 실제의 불평형 값을 구하는 해법을 말한다. 이 대칭좌표법에 사용되는 3개의 대칭성분 또
는 요소를 영상분(Zero Sequence Component), 정상분(Positive Sequence Component), 역상분
(Negative Sequence Component)이라 한다. 영상분은 아래 그림에서와 같이 불평형 3상 전류 속
에서 각 상 모두 위상이 같고, 크기가 같은 대칭분 요소를 말하며, 정상분은 아래 그림에서와 같
이 각 상에 평형 3상 교류 분으로 상의 회전방향이 발전기의 평형 3상 유도전압의 상 회전 방향
과 같은 대칭분 요소를 말하며, 역상분은 정상 요소와 같은 평형3상 교류 분이나 상의 회전방향
은 정상분과 반대인 대칭요소를 말한다.
만약 3 상 회로의 전압을 다음과 같이 Phasor Operator(a)를 이용하여 분해된 가상의 대칭분
전압(아래)의 합으로 표현될 수 있다고 가정한다.
I
I
V
A
I
B
I
C
V
0
I1 I
0
a
0
2
2
I1 a I
a V1 a
2
∵
2
V
2
1
3
a j
2
2
2
1 a a 0
1) 각 성분의 물리적 의미
■ Io(영상분): 이는 3 상 전류의 벡터적인 합을 의미하며 앞에서 설명 했듯이 접지고장을
포함하는 불평형의 경우에만 나타나는 성분이다. 다시 말해 3 상 전류의 벡터적인 합이
Zero 가 되지 않는 불평형 회로에서만 나타나는 성분이라는 의미이며 접지고장을 포함
하지 않는 불평형 회로에서는 생길 수 없는 물리 량이다.
■ I1(정상분): 불평형 전류를 분해한 성분 중 정상적인 상태의 상 회전 방향과 동일한 방향
및 위상 차를 가지고 있는 것을 의미한다. 이 성분은 어떠한 3 상 불평형 회로에서도
반드시 발생하는 물리 량이다.
■ I2(역상분): 불평형 전류를 분해한 성분 중 정상적인 상태의 상 회전 방향과 반대의 방향을
가지지만 동일한 위상 차를 가지고 있는 것을 의미한다. 이 성분은 어떠한 3 상 불평형
회로에서도 반드시 발생하는 물리 량이다.
- 19 -
3 상 평형
I
IB IC
A
I
A
a2 I
(1 a
정상 성분(I1)
I1
1
( I A a I B a 2 IC )
3
2
A
a I
a) I
A
A
0
1
1
I1 ( I A a I B a 2 I C ) ( I A I A I A ) I A
3
3
즉 이와 같이 평형회로에서는 정상분 I1 은 Ia 와 동일한 값을 갖는다.
역상 성분(I2)
I2
1
(I A a 2 I B a I C )
3
1
(I A a I A a 2 I A ) 0
3
평형회로에서는 위의 수식에서 확인할 수 있듯이 역상 성분(I2)는 나타나지 않는다.
영상 성분(Vo)
영상 성분의 경우, 평형 3상 회로에서는 나타나지 않는다.
- 20 -
X-GIPAM 기술자료
이 때 잔류회로에 흐르는 영상전류는
3I 0 I a I b I c 가 된다. 그러나 이 방법을 이용하면 3
개의 CT 특성 불일치 등으로 인하여 각상 전류의 합이 ‘0’이 되지 않는 경우가 있어서 실제로 접
지고장이 발생하지 않더라도 잔류회로에는 전류가 흐를 수 있으므로 지락과전류계전기의 감도를
지나치게 민감하게 정정하면 오동작할 우려가 있다.
3권선 CT를 이용하는 방법(400/5A의 경우)
저항접지 계통에서 지락전류는 단락전류에 비해 현저하게 작으므로, 변류비가 큰 CT의 2차 잔류
만으로 영상전류를 검출하기에는 영상전류 검출 량이 매우 작아 지락과전류계전기가 동작하지 않
을 수 있다. 이런 경우에는 CT의 2차 권선과는 별도로 3차 권선을 두어 지락과전류 검출용으로
사용한다. 1선 지락 고장 시 3권선 CT에서 검출되는 영상전류의 경로를 보여 준다.
1선지락고장시 3권선 CT를 이용한 영상전류 검출
(2) 비접지 계통에서의 영상전류 검출
영상 변류기(ZCT)를 이용하는 방법
3상 3선을 1개의 CT에 일괄하여 관통시키면 CT의 오차는 각 선에 동일하게 작용하므로 특성의
불일치는 없게 된다. 이런 CT를 영상변류기(ZCT)라 하고 주로 배전반이나 분전반에 취부하여 배
선의 지락전류 검출에 사용한다. 비접지 계통의 선로에 지락고장이 발생하였을 때는 지락전류가
극히 제한되어 GPT의 CLR에 의한 유효전류와 대지 충전전류가 검출 가능한 전류의 전부이다. 따
라서 비접지 계통의 계전기는 대단히 고감도이어야 한다. 이 때문에 계전기에 상시 유입되는 잔
류 전류는 극히 적은 양으로 제한되어야 한다. 일반적으로 ZCT의 정격 영상 1차 전류는 200mA
를 표준으로 하고 정격 영상 2차 전류는 1.5mA를 기준으로 한다.
영상변류기를 이용한 지락전류 검출
- 21 -
Ring core CT
3상의 CT로 잔류 회로를 구성할 경우에는 각 CT의 특성이 조금씩 달라서 여자전류의 차이가 있
을 때는 잔류 회로에 항상 이 차이에 해당하는 전류가 잔류 회로에 흐르게 되고, 또 3차 권선에
는 오차의 영향이 있으므로 잔류회로와 3권선 CT는 비접지 계통에는 사용할 수 없다. 따라서 영
상변류기와 비슷하게 3상 일괄 철심인 Ring core CT를 사용하여 영상전류를 얻고 있다.
(3) 과전압계전기(OVR, 59)
1) 과전압계전기의 동작 특성
과전압계전기는 전압의 크기기 정정치 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기이다.
2) 과전압의 원인
과전압은 계통에서 불평형 고장이 발생하거나 발전전압 조정실패 및 발전기에서 최대부하가
탈락되었을 때 저 부하, 장거리 변환선로, 고립된 계통 등에서 발생한다.
(4) 부족전압 계전기(UVR, 27)
1) 부족전압계전기의 동작특성
부족전압계전기는 전압의 크기가 정정치 이하로 되었을 때 동작하는 계전기이다.
2) 부족전압계전기의 적용
- 아래는 부족전압 계전요소의 적용범위에 대한 내용이다.
적용범위
모선 정전 검출
내용
한전으로부터 공급되는 수전단 전원이 차단되었을 때 모선 절체 스위치를 이
용하여 전력공급을 연속성을 유지하는데 사용한다.
전압강하가 지정된 값보다 클 때 전압에 민감한 부하(유도전동기 부하)를 차
단하거나 경보를 내는데 사용할 수 있다. 특히 전동기의 경우 정전 시에는 전
저전압 보호
원에서 분리해 두지 않으면 전원이 다시 회복 되었을 때 자동적으로 재시동
하여 인입단에 과도한 돌입전류가 흘러 과전류계전기가 동작할 우려가 있습
니다. 또한 저전압계전기에서의 시간지연은 순간전압강하로 인한 불필요한 동
작을 막는데 사용한다.
저전압계전요소는 일반전원에서 다른 계통의 전원 또는 비상용 전원으로 부
하를 전환시키는데 사용된다. 화력발전소의 소내 전동기 등에서는 전원사고에
부하 전환
의한 전압 강하 시에 빠른 속도로 다른 전원으로 절환할 필요가 있다. 이 경
우 전동기 잔류전압으로 전동기에 허용치 이상의 시동 과전압이 인가될 수
있다. 따라서 적절한 시간이 경과한 후에 전동기에 전압을 인가하도록 해야
한다.
계통이 저전압 또는 무 전압 시 Capacitor가 투입되어 있으면 계통 전압 회복
Capacitor 보호
시에 Capacitor망이 운전되어 Capacitor로 인한 전압상승으로 타기기에 손상
을 주는 요인이 된다. 따라서 무 부하인 상태에서 콘덴서만 투입되는 것을 방
- 22 -
X-GIPAM 기술자료
지하기 위하여 설치한다.
다른 보호요소의 부동작으로 인한 후비보호에 사용될 수 있다. 저전압 계전요
소를 경보가 아닌 차단용으로 사용할 경우, PT 2차 측에 설치된 퓨즈의 융단
후비보호
으로 인한 오 동작을 방지하기 위해 PT Failure 기능과 같이 사용하는 것이
바람직하다.
AUTO RESET 기능
저 전압에서 Trip을 출력하는 UVR의 경우, 그 기능을 저 전압 시 Alarm형태로 국한시키고, 전압
이 정상상태 값으로 회복하였을 경우, 사용자의 Reset없이 자동적으로 Alarm을 해제하고 정상상
태 운전으로 복귀하도록 하는 기능임.
Under Voltage Lock 기능
일반적으로 계통에 설치하는 PT의 경우, 차단기 1차 측에 설치하여 차단기가 OPEN 되
었을 때도, 인입단의 전압을 측정할 수 있는데 반해, 엔지니어링의 착오나 기타 상황에 의
해 PT가 차단기 2차 측에 설치 될 경우, 사고발생으로 인해, 차단기가 떨어지게 되면 UVR
사용의 경우, 저 전압으로 인해 계전기는 사용자에 의해 투입되는 순간 다시 차단 되어져
절대 투입할 수 없는 상황이 발생하게 된다. 이러한 경우, 일정 전압 이하를 Dead voltage
라고 설정하고 그 전압 이하에서의 동작책무를 Locking하게 되면 상기 상황에서의 투입이
가능해지게 된다.
Auto Reset과 UV Lock 기능 조합에 따른 시나리오
1) Auto Reset On, UV Lock
AUTO RESET 설정으로, 투입 전 0V에서도 UVR 동작하지 않는다. 전압이 정상상태에서 사
용자 설정 값 이하로 떨어지면, Trip을 판단한다. 이후, Fault Reset을 사용자가 누를 때까지
Trip(PLC)과 모든 Alarm 및 LCD의 경고 등이 출력되며 다시 전원을 인가할 경우, Auto
Reset에 의한 해당 알람 및 TRIP이 일괄 해제된다.
Case1. AR On, UVL On
OP Th
Lock Th
Trip
UVLock
TD
- 23 -
2) Auto Reset Off, UV Lock On
AUTO RESET 설정으로, 투입 전 0V에서도 UVR 동작하지 않는다. 전압이 정상상태에서
떨어지면, Trip 판단 한다. Fault Reset을 누르면 Latch된 Flag(PLC)가 해제되고 다시 UV
Lock상태가 된다. 사고 이후, Fault Reset없이 정상상태로 복전 하더라도 경고 알람은
계속 존재한다.
Case2. AR Off , UVL On
OP Th
Lock Th
Trip
UVLock
Fault R eset으로 인한 사고해제
TD
3) Auto Reset On, UV Lock Off
UV Lock ON상태의 경우, 0 전기량에서 UVLOCK을 Off하면, 설정시간 이후, Trip이 발생
하며, 복전 되면 Trip해제되고, 임계값 이하면, 다시 설정시간 이후 Trip 동작한다.
Case3. AR On, UVL Off
AR에 의한 Trip 해제
OP Th
Lock Th
UVL off로 인한 Trip
Trip
Fault R eset로도 사고해제 안됨
TD
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X-GIPAM 기술자료
4) Auto Reset Off, UV Lock
UV상태에서 Trip을 출력한다. 또한, AR이 Off이므로, 복전 되더라도 Fault Reset없이 해제
되지 않는다. 복전 되고, Fault Reset시에 Trip 및 Message가 해제된다.
Case 4. AR Off , UVL Off
AR off에 의한 Trip 해제안됨
OP Th
Lock Th
UVL off로 인한 Trip
Trip
Fault R eset로도 사고해제 안됨
TD
변성기 위치에 따른 기능적용 사례
- 25 -
(5) 지락과전압계전기(OVGR, 64)
1) 지락과전압계전기의 동작 특성
지락과전압계전기는 비접지계통에서 지락발생시 영상전압을 검출하기 위해 사용되는 계전요
소로 접지용 계기용 변압기(GPT)의 3차 회로 또는 계기용 변압기(PT) 2차 회로를 Open delta접속하여 지락 고장 시 나타나는 영상전압을 검출해서 지락보호를 수행한다. 그러나 지
락과전압계전기만으로는 선택적으로 고장을 분리하는 것이 불가능하기 때문에 보통의 경우
경보용(계통에 지락이 발생했음을 알리는 기능)으로 사용하고, TRIP은 선택지락계전요소
(SGR) 또는 방향지락계전요소(DGR)가 수행한다.
[참고자료 – GPT 일반]
■ GPT의 결선: PT의 1차 권선과 2차 권선을 각각 Y로 결선하여 그 중성 점을 접지하고 3차
권선을 Open-delta 결선하여 2차 권선은 계측 또는 일반전원으로 사용하고 3차 권선에는 2단자
사이에 한류저항(CLR)을 삽입하여 영상전압을 얻는다.
[GPT 결선도 및 정상시와 고장시의 전압 벡터도]
정상시 PT 3차 측에 연결된 CLR에 걸리는 전압 평형이기 때문에 다음과 같이 ‘0’이 된다.
- 26 -
X-GIPAM 기술자료
E a E0
E1
E2
Eb E 0 a 2 E1 aE 2
E g E a Eb E c 0
E c E 0 aE1 a 2 E 2
그리고 A상에 완전지락 고장이 발생하면 그림 c)와 같이 전압이 변동하게 된다. 즉, 중성 점이
지락 점으로 이동하기 때문에 건전상의 전압이
3 배로 CLR 양단에 걸리는 전압은 다음과 같다.
E g E af 2 110 cos 30 190 [V ]
■ 한류저항(CLR : Current Limit Resistor,
CLR)의 역할은 다음과 같다.
i) 지락전류의 제한
GPT 3차 측 CLR을 1차 측으로 환산한 등가저항
RN
RN 값을 보면 쉽게 이해할 수 있다.
n 2 Re
가 되므로 지락고장 발생시 1차 측 접지로 흐르는 지락전류를 매우 작은
9
값으로 제한하게 된다. 여기서 수식의 각 기호는 아래와 같다.
( n : PT 의 권선비, Re :한류저항 [ ], R N : 1차로 환산한 등가 저항[ ] )
ii) 계전기(SGR)에 유효전류 공급
iii) 3고조파 억제 및 계통 안정화
즉, GPT의 각 상 전압 중 제 3고조파 전압이 3차 개방 Delta에 흐르는 것을 방지한다.
- GPT 부담 및 한류저항 용량
일반적으로 저항치는 1선 지락 전류가 380mA 정도가 되도록 6.6kV 계통에서는 25, 3.3kV계통
에서는 50을 사용한다. 표는 계통에 따른 한류저항을 1차 측으로 환산한 값과 지락고장 발생시
한류저항에 흐르는 전류 값을 나타낸 것이다.
한류저항과 지락전류
계통전압
한류저항
1차 환산 값 1선 지락전류
[Ω]
[Ω]
[㎃]
3300V
50
5,000
380
6600V
25
10,000
380
- 27 -
지락고장 시 한류저항과 지락전류
GPT는 정상운전 상태에서는 적정한 여자전류만 흐르게 되지만 1선 지락 사고가 발생하면 1차
측에는 유효 분 영상전류 380㎃가 흐르며, 3차 측에는 (0.38/3)×30 = 3.8A가 흐른다. 따라서, 1선
지락 사고 시 GPT에는 3.8A×190V = 722VA 부담이 가중되므로 적정한 단시간 정격의 용량을 선
정하여야 한다.
또한 1선 지락 사고 시 한류저항(CLR)에 걸리는 전력은 (3.8A)2×50Ω = 722W이나, 작은 용량이
설치되어 있을 때 고장 점이 지속되는 경우 소손 될 우려가 있다. 표는 계통 전압 별 GPT의 부담
을 계산하여 나타낸 것이다. 따라서 계산 값 이상의 적정한 용량을 선정하여야 한다.
계통전압
GPT 권수비
GPT 3차 전류[A]
GPT[VA]
3300V
30
3.8
722
6600V
60
7.6
1444
- GPT 접지 방식에서 접지저항과 충전전류가 영상전압에 미치는 영향
접지방식에서 GPT의 CLR을 1차 측으로 환산한 등가회로는 그림 4.3.9처럼 저항접지 방식과 같
은 형태로 됨을 알 수 있었다.
GPT CLR을 1차 측으로 환산한 등가회로
- 28 -
X-GIPAM 기술자료
1선 지락 고장이 발생하면 대칭성분 회로를 작성할 수 있다.
1
jwC
1
jwC
GPT 접지계통에서 1선 지락 발생시의 대칭성분 회로
a상 지락시의 영상 전압을 구해 보면 다음과 같다.
V0 I 0 Z 0
I0
Z0
Ea
Z1 Z 2 Z 0 3Rg
1
1
jwC
3R N
3R N
3R N
1 j 3wCR N 1 j 3wCR N
Z0
일반적으로
Z 0 3R g Z1 Z 2 이므로 I 0
V0 Z 0
3R N
1 3wCR N
2
Ea
라 할 수 있다.
Z 0 3Rg
Ea
Z 0 3R g
Z 0 3Rg 을 구해 보면
- 29 -
Z 0 3R g
3R N
3R g
1 j3wCRN
3Rg 1 j 3wCRN 3RN
Z 0 3R g
1 j3wCRN
3( R
R N ) 9wCR N R g
2
g
2
1 3wCRN
2
3( Rg RN ) j 9wC RN Rg
1 j3wCRN
V0 Z 0
Ea
Z 0 3R g
3R N
1 3wCR N
2
3( R
Ea
R N ) 9 wCR N R g
2
g
1 3wCR N
3( R
3R N E a
R N ) 9 wCR N R g
2
g
2
2
2
RN Ea
( R g R N ) 2 3wCR N R g
2
Ea
2
R
I
1 g c R g
RN
Ea
V 0 의 결과 식으로부터 다음과 같은 사항을 도출할 수 있다.
지락점 저항
충전전류
Rg 가 클수록 지락 시에 영상전압은 작아진다.
I c 가 클수록 지락 시에 영상전압은 작아진다.
GPT의 CLR을 1차 측 환산한 등가저항
R N 이 작을수록 영상전압은 작아진다.
1 Bank에 다수의 GPT가 설치되어 있으면
R N 값은 병렬로 되어 합성 저항 값은 더 작아진다.
따라서 영상전압은 작아진다.
충전전류가 영상전압에 미치는 영향
그림은 고장저항과 충전전류에 따라 검출되는 GPT open-delta 전압과의 관계를 나타낸 것이다.
- 30 -
X-GIPAM 기술자료
충전전류와 고장저항이 GPT 3차 전압에 미치는 영향
고장저항이 영상전압에 미치는 영향
고장 점 저항은 임의로 설정할 수는 없지만 고장 저항 값이 매우 커지면 영상전압을 측정하여
고장 유무를 판별하는 계전기의 감도는 크게 저하된다.
GPT 설치 개수가 영상전압에 미치는 영향
만약 1개의 Bank에 2개 이상의 GPT로 접지되어 있다면 등가회로는 그림 4.3.12와 같이 되고
CLR을 1차 측으로 환산한 등가저항의 합성 저항 값은 다음과 같이 더 작아져 계전기가 검출하는
영상전압을 작게 하므로 GPT의 개수를 선정할 때는 적정 개수를 사전에 검토해야 한다. 그림은
GPT 설치 개수와 GPT 1차 측 영상전압과의 관계를 나타내고 있다.
3R N
1
1
1
3R N 1 3R N 2 3R N 3
3Rg
Io
IRN1
IRN2
3RN1
3RN2
Ig
IC
1
jwC
Vo
GPT 설치 개소가 다수인 경우의 영상 등가회로
GPT 설치 개수와 GPT 1차측 영상전압과의 관계
- 31 -
Ea
(6) 선택지락계전기(SGR, 67G)
1) 선택지락계전기의 동작원리
선택지락계전기는 비접지계통에서 지락사고 발생시 영상전압과 영상전류의 위상 각으로 동
작 여부를 결정하여 사고회선을 선택 차단하는 전력 형 계전기이다.
비접지의 계통에서의 지락 사고시의 벡터를 도식하면 아래와 같다.
Va
3
Vb
3
Vc
3
[비접지 계통 1선 지락사고시 전류 벡터도]
고장 시 영상전압을
는
I V 가
V0 V , 영상전류를 I 0 I 라고 하면, 영상전류와 영상전압의 위상 차( )
되는데, 계전기는 세가지 판별조건을 사용하여 동작여부를 결정한다. 판별식 1
과 2에서 측정된 영상전압과 영상전류를 정정 치와 비교하는 것은 신뢰할 수 있는 크기 이상인지
를 확인하는 것이다. 따라서 비교의 기준이 되는 정정치는 계전기에서 전압과 전류 측정과 계산
시에 존재하는 모든 오차를 합한 값 이상이어야 한다.
판별식 1 : V 0
>
판별식 2 : I 0 >
판별식 3 :
V0
I0
Setting
Setting
V0 I 0 cos( Setting ) > 0
- 32 -
X-GIPAM 기술자료
2) 선택지락계전기의 동작특성
위 동작위상 판별식에 의한 동작영역의 범위는(위상각을 0에 정정하였을 때) -90 ~ +90로
되어 계통의 지락고장시의 사고위상이 -90와 +90의 부근의 영역에서는 계전기의 오동작,
부동작의 요인이 되고 있다.
V0 I 0 cos( Setting ) > 0
따라서 2개의 판별식을 추가하여 경계 점에서의 오동작 및 부동작을 방지하여 신뢰성을 향
상시켰다. 아래는 추가된 판별식이다.
판별식4:
V0 I 0 cos( Setting ) > 0
판별식5:
V0 I 0 cos( Setting ) > 0
추가된 판별식은 cosine 함수의 양의 한계점인 90영역에서 경계점의
록 하는 판별식과(판별식4), 음의 한계점인 -90영역에서 경계점을
안쪽에서 동작하도
만큼의 안쪽 위상에서
동작하도록 한 것이다. (판별식5)
아래의 그림은 선택지락 계전요소의 위상 동작 특정을 나타내고, 위상각을 45로 정정했을
때 동작, 부동작영역을 보여주는 벡터도이다. 여기서
는
3이다.
아래 그림의 2 영역을 히스테리시스 밴드라 하고 동작영역에서 부동작 영역으로 진행할 경우
히스테리시스 밴드 내에서는 동작을 유지하다가 경계 점인 파란 점선을 넘어가면 부동작을 선언
한다. 반대로 부동작 영역에서 동작영역으로 진행할 때에도 히스테리시스 밴드 내에서는 부 동작
을 유지하다가 빨간 실선을 넘어서면 동작을 선언한다.(Chattering 방지)
선택지락 계전기의 방향 판별
- 33 -
3) 선택지락계전기의 선택차단
CLR
GPT
SGR
IN
SGR
64
Ic
F
Ig I N2 I C2
지락고장시 전류방향을 이용한 사고회선의 선택차단
그림에서 나타나 듯이 사고회선과 건전회선의 전류방향은 반대이기 때문에 이 전류의 방향을 이용하여 선
택 성을 갖게 할 수 있다. 타 회선 사고 시에는 자회선 분의 충전전류만이 사고 시와 반대방향으로 흐르므로
계전기는 부동작한다.
비접지계통에서 지락전류는 선로 충전전류와 제한저항에 의한 전류의 합인데 비교적 적기 때문에 영상 CT (ZCT)
에 의해 SGR에 공급된다. 선로상태에 따라 다르지만, 충전전류는 일반적으로 1 ~ 10A 정도이고, 제한저항에 의한
전류는 6.6kV 계통에서 380mA 정도이다. 따라서 고장전류의 위상은 Vo보다 60 ~ 80 정도 진상이 된다.
그림은 SGR의 선택성을 갖게 하는 자회 선과 타회 선의 영상전류 위상을 비교하기 위한 EMTDC 시뮬레이션
계통도이다. 그림 4.3.17은 이 계통도를 통한 시뮬레이션 결과를 보여 준다. 타회선(BRK2 회선)에서 1선지락이
발생하면 자회선(BRK1)의 영상전류와 타회선의 영상전류는 위상은 정확히 180 위상 차이가 있고, 전압은 V1
이라는 공통 전압을 사용하므로 SGR은 고장회선을 선택차단 할 수가 있음을 알 수 있다.
선택지락계전기는 매우 고감도이므로 기계적 쇼크 등으로 계전기의 접점이 폐로하는 일이 있으므로 차단기
의 Trip회로에는 선택지락계전기의 접점과 직렬로 영상전압에서 동작하는 지락과전압계전기(OVGR)의 접점을
넣어서 오 차단을 방지하여야 한다.
- 34 -
X-GIPAM 기술자료
(7) 방향지락계전기(DGR, 67N)
1) 방향지락 과전류 계전기 동작원리
방향 지락 과전류 계전기는 접지계통에서 지락사고 발생시 영상 전류와 방향을 판단하기
위해 기준전압이 되는 영상 전압의 위상 각으로 동작 여부를 결정하여 감시하고자 하는 방
향에 대한 사고에 대해서만 동작하도록 하는 전력 형 계전기이다.
접지의 계통에서의 지락 사고시의 벡터를 도식하면 아래와 같다
아래는 방향 지락 과전류 계전요소의 동작 범위를 도식한 그림이다.
V0
V0
2) DGR 계전기 동작영역
기준감도 위상각 – 동작 범위각 ≤ (Io - Vo) ≤ 기준감도 위상 각 + 동작 범위 각
- 35 -
(8) 방향과전류계전기(DOCR, 67)
1) 방향과전류 계전기 동작원리
방향 과전류 계전기는 접지계통에서 선간 단락사고 발생시 사고 전류와 방향을 판단하기
위해 기준전압이 되는 상 전압의 위상 각으로 동작 여부를 결정하여 감시하고자 하는 방향
에 대한 사고에 대해서만 동작하도록 하는 전력 형 계전기이다. 특이점으로 방향 기준 각
이 되는 전압은 사고 상의 값이 아닌, 타 상의 전압 값을 사용한다. 이는 사고로 인해 전압
이 왜곡되었을 때의 오 동작을 방지하기 위함이다. 아래는 방향성을 확인하는 계전 요소가
바라보는 계통에서의 사고전류에 대한 방향성을 도식한 다이어그램이다.
I Fault
Vreference
I Fault
[계전기 설치 점에서 바라본 전류의 위상]
접지의 계통에서의 단락 사고시의 벡터를 도식하면 아래와 같다
아래는 방향 지락 과전류 계전요소의 동작 범위를 도식한 그림이다
- 36 -
X-GIPAM 기술자료
V AB
VBC
2) 방향 과전류 요소 동작영역
기준감도 위상각 – 동작범위각 ≤ (동작전류 - 기준전압) ≤ 기준감도 위상각 + 동작범위
각
3) 극성 전압
아래 표는 각 상 별로 사용되는 극성전압이다.
상
동작전류
기준전압
A
Ia
Vbc = Vb-Vc
B
Ib
Vca =Vc-Va
C
Ic
Vab=Va-Vb
메모리 전압
방향 과전류 요소는 사고 발생시 그 방향성을 감지하기 위해 전류와 전압이라는 전기량을 모두
사용하게 되는데, 3상 단락사고가 발생할 경우, 계전기는 그 기준전압으로 사용할 전압(모두 Zeor
값 또는 사고저항에 걸리는 전압)을 얻지 못하게 된다. 이러한 경우, 해당 요소는 사고 직전의 1
초 동안의 전압을 저장하였다가 사고가 발생한 시점에서 기존에 저장해놓은 전압을 기준전압으로
사용하여 사고의 방향을 판단하게 된다.
(9) 역상과전류계전기(NSOCR, 46)
1) 역상과전류계전기의 동작특성
역상과전류계전기는 상 전류의 불평형으로 인해 발생한 역상전류가 정정치 보다 클 때 동작
하는 계전요소이다. 역상전류는 아래의 식으로 도출한다.
2
I 2 = I A a I B aI C
여기서, a 1120 , a 1 240
2
- 37 -
2) 역상과전류계전기의 설치목적
부하나 인가전압의 불평형, 선로의 결상, 3상 부하의 2상 운전 등은 부하 전류를 어느 특정
상(phase)으로 편중되도록 하여 정격을 초과하여 운전하게 함으로써 과열상태로 되게 한다.
특히 회전기 부하에서 역상 전류에 의한 회전자계는 동기속도와 2배로 도체(회전자)와 쇄교
하게 되므로 이로 인해 높은 열이 축적되게 된다. 보통의 Thermal replica에 의한 과부하 계
전기는 역상전류를 검출하지 못하므로 결상 계전 요소나 역상계전요소를 설치하여야 한다.
(10) 역상과전압 계전기(NSOVR, 47)
1) 역상과전압계전기의 동작특성
역상과전압요소는 역상전압이 정정치보다 클 때 동작하는 계전요소이다. 일부 역상과전압계
전기에서는 역상전압과 전상전압의 비( V 2 / V1 )로서 동작하는 경우도 있다. 역상전압은 아래
의 식으로 도출한다.
2
V 2 = V A a VB aVC
여기서 a 1120 , a 1 240
2
2) 역상과전압계전기의 설치목적
- 모선전압의 감시
인가전압의 불평형, 부하의 불평형 등으로 발생한 역상전압이 오래 동안 지속될 때에는
모선에 연결된 모든 Feeder와 기기에 심각한 충격을 줄 수 있다.
- 3상 전동기의 결상 운전 감시
결상 운전(Single Phasing)은 일종의 고장상태로서 3상 전동기가 한 상이 개방된 상태로
운전되는 것을 말한다. 3상 전동기가 운전 중 결상이 일어났을 때는 전동기에 걸린 부하
가 정격의 80% 이하이고 나머지 전압이 정상이라면 회전상태가 계속 유지된다. 이로 인
해 과도한 진동이 발생하고 결국 전동기와 부하에 손상을 줄 수가 있다. 또한 정격부하에
서 결상이 발생하면 상 전류가 증가하게 되고 이 전류에 의해 전동기 권선이 급격하게
가열되므로 전동기를 전원으로부터 분리해야 하고, 그렇지 않은 경우 고정자와 회전자 권
선에 심각한 손상이 일어날 수 있다.
(11) 온도 보호 요소(TPR, 38)
온도 보호 요소의 동작특성
해당 요소는 변압기나 모터의 온도센서로부터 변환 [온도 ↔ DC 전기량(mA)]되어 전달되는
전기량을 이용하여 온도가 일정치 이상이 되면 동작하는 계전기로 기기의 과부하 또는 과열방지,
절연물의 과열방지 등에 이용되며 발전소, 공장 등에서는 보호목적 이외에 system 조정용으로도
널리 사용된다. XGIPAM에서는 Analog Input을 이용하여 4 ~ 20mA를 계측하여 동작시킨다. 4 ~
20mA를 온도로 변환하여 동작하므로 사용자는 온도로 설정하여 동작시킬 수 있다.
- 38 -
X-GIPAM 기술자료
아래는 입력 전기량을 온도로 변환특성을 나타내는 그래프이다.
C
180
20
mA
20
4
[온도-입력전기량 특성곡선]
1) 입력 전기량에 따른 온도 출력 예
입력 전기량
출력 온도
6 [mA]
40 ℃
10 [mA]
80 ℃
15 [mA]
130 ℃
※ 설정된 그래프의 기울기는 아래 수식에 의해 “10”이 된다.
y 20 a ( x 4)
a
180 20
10
20 4
그러므로, 입력전기량으로 온도는 구하는 최종식은 아래와 같다.
y 10 x 20
y는 온도값 , x는 입력전기량
- 39 -
(12) 재폐로 요소(Auto Reclosure, 79)
재폐로 요소
가공선로의 계통사고가 수목접촉이나 낙뢰 등으로 인한 순간고장이 대부분임을 착안, 고장검
출 시 차단기를 개방하고, 사고에 의한 아크가 소멸될 수 있도록 일정시간이 경과 한 후 다시 차
단기를 투입하여, 최소의 비용으로 정전시간을 최소화 시킴으로써 전력의 공급 신뢰도를 높일 수
있게 하는 보호요소이다. 즉, 재폐로 계전기는 고장의 형태가 순간고장인 계통에 적용되며, 케이
블 계통 등 고장의 형태가 영구사고인 계통에는 적용되지 않는다.
송전선로의 고장이 소멸된 후에 자동으로 차단기를 재 투입하여 정전의 시간을 줄이고 계통
의 안정도를 증진시킬 목적으로 자동 재폐로 방식을 적용한다. 재폐로는 동작 시간에 따라 저속
도 방식과 고속도 방식이 있으며 저속도 방식은 주로 고장의 자동복구를 목적으로, 고속도 방식
은 계통의 안정도 유지를 주목적으로 하고 있다. 또한 재 폐로 하는 상(phase)수에 따라 단상 재
폐로, 삼상 재폐로, 다상 재폐로로 구분되며 시도횟수에 따라 Single-Shot 방식과 Multi-Shot 방식
으로 나누어 진다
아래 그림은 일반적인 보호계전기와 차단기 및 재폐로 요소의 Time Diagram이다.
[계전기, 차단기 및 재폐로 요소의 다이어그램]
2) 가공선로의 특성
구조물의 외부노출, 선로부하의 다양성, 선로 구성의 부하 추종성, 계통 구성의 신축성, 계통
의 방대함과 복잡성을 지니고 있다. 이러한 선로에서의 사고 발생시 자칫 정전으로 이어지게 되
고 이는 산업활동의 중단과 일상생활의 불편 및 공공의 안전을 저해하는 요인이 된다. 이러한 가
공선로의 고장원인으로는 수목이나 조류 등의 외물접촉과 일반인 과실 (차량충돌) 및 시공불량,
자연열화, 자연현상(비, 바람, 낙뢰)등이 존재한다. 또한 고장의 종류도 시간에 의한 분류(순간고장,
일시 고장)이나 지락, 단락 등의 여러 가지 형태가 있다.
- 40 -
X-GIPAM 기술자료
3) 재폐로 요소의 필요성
- 설치지점의 부하 측 고장 발생시, 고장 전류를 감지하여 지정된 시간에 과전류를 감지 고
속도 차단하고, 자동으로 재폐로 동작을 수행
- 순간 고장 시: 차단-재폐로 동작을 되풀이하여 순간고장을 제거할 수 있는 기회를 제공
- 일시 고장 시: 차단기는 정정 회수만큼 동작한 후에 영구개방
- 수목접촉 등의 이물접촉 고장과 같은 순간고장이 많이 발생하는 야외지역의 장긍장 선로
에서 차단기의 사용 효율을 높일 수 있다.
4) 재폐로 계전요소의 동작 조건
- 재폐로 준비 조건:
1) 차단기 폐로 상태
2) 43RC, 63CB의 상태가 ‘HIGH’ 상태
3) (1)과(2)가 만족한 상태에서 재폐로 준비시간(PREPARE TIMER)이 만료
4) 재폐로 계전요소는 순간 사고 발생시 정해진 무전압 시간과 정해진 재폐로 회수만큼
차단기 재투입 명령을 수행하기 위한 대기 상태에 있게 되며 해당 DO가 출력됨.
- 재폐로 준비상태 탈출:
1) 재폐로요소가 준비상태에 있었더라도 사용자나 다른 원인에 의해 차단기가 개방된 경우,
2) 43RC나 63CB가 ‘LOW’로 된 경우
- 재폐로 기동 조건:
1) 재폐로 준비상태에서,
2) 재폐로 소스인 VO에 연결된 계전요소의 입력 발생
3) 재폐로 요소는 Ready에서 Process상태로 진입하며, 해당 DO가 출력됨.
4) 재폐로 계전요소는 정해진 무 전압 시간 뒤에 차단기의 재 투입(Reclose)을 시도한다.
- 재폐로 취소 조건:
1) 재폐로 시퀀스 진행 중, 사용자에 의해 차단기를 개방 또는 투입하였을 때, 또는
2) 43RC를 OFF 시켰을 때
3) 재폐로 요소는 진행하고 있던 재폐로 시퀀스를 멈추고 초기상태로 복귀된다.
4) 재 투입을 위한 Sequence에서 63CB(충전신호)가 ‘LOW’일 경우 Multi-shot이 중지된다.
- 재폐로 실패:
1) 재폐로를 시도하여 차단기를 재 투입 후, 아크 재발호 또는 사고의 연속으로 차단기가 다시 개방되면 재
폐로 요소는 설정한 재폐로 횟수만큼 설정된 다음 차수의 무전압 시간뒤에 다시 차단기를 재 투입 시킨
다. 마지막 차수까지 재폐로를 시도 하지만 영구사고인 경우 사고원인이 제거되지 않게 되므로 차단기는
다시 개방되게 된다. 이런 경우가 재폐로 실패의 경우이다. 재폐로가 실패되면 재폐로 시퀀스는 종료되
며 FAULT RESET을 하여야 차단기를 재 투입 할 수 있다. 재폐로 실패 시 해당 DO 출력됨.
- 41 -
- 재폐로 성공:
1) 정해진 재폐로 횟수 이하의 차단기 재 투입 시도 후, 사고나 사용자에 의한 강제 차단
기 투입 또는 개방 같은 조건이 없으면, 재폐로 요소는 복귀 시간(RECLAIM TIMER) 뒤
에 재폐로 성공을 알린다.
- DEAD TIMER:
1) 차단기 개방 후에 순간 사고 시 발생한 아크를 소호 하기 위한 시간으로 각 재폐로 차
수(최대 5회)마다 각각 다른 DEAD TIMER를 정정하여 사용한다. 통상, 1회 재폐로는 고
속으로 행하고, 2회부터는 느리게 진행하도록 정정한다. 고속도 재폐로 가능한 차단기
의 동작책무를 고려하여 정정한다.
- CB Operation Timer:
1) 재폐로 Single shot의 경우, 1회 시퀀스에서 차단기는 2회 감시를 받게 된다. 이는 사고 발생이
후, 재폐로에 진입한 이후에 사용자가 설정한 차단기 동작 시간 동안 차단기가 정상적으로 개로
되었는지를 확인하는 타이밍과 아크 소호 시간 이후 재폐로 투입 후, 차단기가 투입명령 이후 일
정 시간 안에 투입이 되었는지를 감시하는 것으로 이는 투입과 차단 시에 발생할 수 있는 차단기
의 오 동작을 감시하기 위한 타이머이다.
- RECLAIM TIMER:
1) 재폐로 시퀀스로 재투입 명령이 발동하고 차단기가 정상적으로 투입되어졌다면, 이후
부터 사용자가 설정한 시간 동안 차단기의 상태를 감시하게 된다. 즉, 차단기 투입 이
후 추가적인 사고 발생이 없어 차단기가 재 개로 하지 않는다면 이를 재폐로 성공 판
단용으로 사용된다.
2) RECLAIM TIMER 기동 후 설정한 RECLAIM TIME이 끝날 때까지 차단기가 투입되어 있
으면 재폐로 요소는 재폐로 성공으로 판단하고 진행하던 재폐로 시퀀스를 종료한다.
이 때, 계전요소의 설정이나 외부 DI 조건 등이 변화 없으면, PREPARE TIME 후 에 재
폐로 요소는 다시 준비상태로 대기 하게 된다.
- 42 -
X-GIPAM 기술자료
5) 재폐로 시나리오
조건
판단 내용
[PrepareTime동안]
• No Fault 상태
Ready
• 63CB[차단기 압력] 정상 입력
• 52a[차단기 투입/개방접점] 정상 입력
• 43RC(재폐로 On/Off SW) 정상 입력
Process
• Ready조건에서 사고가 발생했을 경우, Cancel혹은 Fail이 아닌 경우 계속 진행
Success
• CB close이후 ReclaimT동안 계속 CB상태 ON(Close)상태 유지할 경우
• 사고발생 후 차단기 OPEN 실패[CB operation Time 확인]
Fail
• Dead Time이후 차단기 Close 실패[CB operation Time 확인]
• 차단기 투입회수 초과(영구사고 간주)
• Dead Time 동안 사용자에 의한 차단기 투입[외부 사고 없이 52a의 상태변경]
• Reclaim Time 동안 사용자에 의한 차단기 개방[외부 사고 없이 52a의 상태변경]
Cancel
이는, 차단기 외부 제어 시에도 그 기능을 발휘해야 한다. 즉, 기기에서의 사용자
OPEN/CLOSE가 아닌, 기기(외부)에서 차단기를 수동 제어할 경우에도 정 동작 해야
한다.
• [Ready상태에서] 사용자에 의해 43RC Off 되었을 때
RESET
• Lockout[Fail]이후, 사용자 Reset에 의한 Reclose 재기동 가능상태
※ 상기와 같은 조건에 대한 동작 시험 예)
1) 성공확인
(1) 다중 샷에 대한 성공 확인 - 5회 샷 설정하고, 5회까지 동작하는지 확인 필요
(2) 다중 샷에 대한 성공 확인 - 2회 샷 설정하고, 2회 성공하는지 확인
2) Fail 동작 확인
(1) Shot Over 확인: 3~5회 설정하고 해당 차수 이상 동작 시 Fail되는지 확인 필요
(2) 사고 발생 후, CB Open Fail 확인: VO 입력으로 사고 발생 후, 강제 CB Close시켜서
OPEN안 될 때 Fail 여부 확인
(3) 재폐로 시, CB Close Fail 확인: 정상적인 Reclose동작에서 재 투입시점의 CB를 강제
OPEN시키고 Close 안되게 했을 경우, Fail여부 확인
- 43 -
3) Cancel 동작 확인
(1) Ready 상태에서 43RC / 63CB / CB상태 변경 - Cancel동작 확인
(2) Process 진행 중, 재폐로 시점에서 63CB(charge) 신호가 Off일 경우, 동작상태 확인
(3) 사용자 강제 CB Open(Reclaim시간 동안 기기에서 CB를 강제로 Open할 경우) Cancel확인
(4) 사용자 강제 CB Close(Dead Time 동안 기기에서 CB를 강제로 Open할 경우) Cancel확인
(5) Reclaim시간 동안 차단기로부터 CB를 Open 입력 - Open단자를 Short)
(6) Dead Time 동안 차단기로부터 CB를 Close 입력 - Close단자를 Short)
계통의 Scheme Check를 통한 재폐로 실시 조건
XGIPAM은 입력되는 전압의 상태를 확인하여 재폐로를 할 것인지 하지 않을 것인지를 판단하는
설정이 존재한다. 즉 선로와 모선으로 두 전압을 구분하고 해당 전압이 Live 상태인지 Dead 상태
인지를 판단하여 사용자가 원하는 전압조건에서만 재폐로를 투입할 수 있도록 하는 것이다. 배전
급에서는 일반적으로 계통에 양 전원이 존재하지 않는 경우이므로, 일반적으로 해당 조건을 OFF
상태로 진행하지만 계통에 양 전원이 설치되어있는 계통에서는 전압의 유무를 판단하여 투입이
가능하도록 하는 설정이다.
설정 조건:
Bus Live – Line Live
Bus Dead – Line Live
Bus Live – Line Dead
Bus Dead – Line Dead
Scheme not Use
▣ 아래는 재폐로에서 발생할 수 있는 조건들에 대한 시나리오를 나타낸다.
시나리오 #1
- 44 -
X-GIPAM 기술자료
시나리오 #2
시나리오 #3
시나리오 #4
시나리오 #5
- 45 -
SYNC 신호 없이 투입할 경우
SYNC 신호 사용하여 투입할 경우
- 46 -
X-GIPAM 기술자료
(13) Synchronism Check Relay (SYNC, 25) 비교
1) 동기 검출 요소
동기계전기는 발전기와 계통을 병렬운전 시키거나 두 개의 계통을 병렬운전 하고자 할 때 사
용하는 요소로 분리된 전력 시스템의 안정도를 해치지 않고 계통을 연계하는데 그 목적이 있다.
일반적으로 발전기와 계통을 연계할 때는 발전기의 주파수와 전압의 크기를 자유롭게 조정할 수
있으므로 가급적 낮은 값으로 하는 게 좋고, 두 개의 계통을 연계할 경우 두 계통 모두 안정한
상태이기 때문에 주파수와 위상 차는 변하지 않고 전압의 크기만 다르게 된다. 따라서 이 경우에
정정한 위상 각 차이가 실제의 위상 각 차이보다 크면 동기투입은 불가능하게 된다.
또한, 동기 검출 요소의 경우는 자동 재폐로와 협조를 하는 부분이 있는데 이는 자동 재폐로
의 투입 Scheme중 선로와 모선이 Live 상태일 때도 투입을 진행하고자 한다면 반드시 동기 검출
요소를 “USE”하여 가압된 상태의 동기를 판단하고 투입하여야 한다.
안정적인 동기 검출을 하기 위해서는 확인해야 할 여러 요소들이 있는데 해당 내용은 아래와 같
다.
전압 차
※ 계통 연계에 있어, 선로나 모선중 하나의 전압이 없을 경우, Sync를 투입한다 해도
안정도에 문제를 주지 않으므로, 유저의 선택에 따라 실제 전압이 없을 때 투입할 수 있는 설정
을 제공하고, 내부적으로 계통의 가압과 무 전압 여부를 판단하기 위해 입력전압에 대해 아래 기
준을 사용한다.
- LIVE 전압: 0.8~1.2Vn
- 무 전압: 0.5Vn 이하
- 47 -
위상 차
동기 검출 조건 중에 하나인 위상 차는 계통의 부하 각(Power Factor)을 결정하는 요소로 위상은
전력 전송에 큰 영향을 미치며 정상 운전이 가능한 범위를 고려하여 허용 위상 차를 정정하도록
한다.
아래는 모선전압을 기준으로 허용 위상 차와 전압의 범위를 개념적으로 도식한 그림이다.
주파수 차
동기 검출요소 초반에 언급한 것과 같이, 발전기와 계통을 연계할 때는 발전기의 주파수와
전압의 크기를 자유롭게 조정할 수 있으므로 가급적 낮은 값으로 하는 게 좋고, 두 개의 계통을
연계할 경우 두 계통 모두 안정한 상태이기 때문에 주파수는 변화가 없다고 본다.
- 48 -
X-GIPAM 기술자료
(14) Thermal Relay (THR, 49)
1) 열동 계전요소의 동작특성
어떤 전동기의 열 시정수를 τ 라 하고 전류 I가 인가될 때 Δt 시간 동안 누적되는 열량은
전류에 의해 발생하는 열량과 자체 열 발산 등에 누적된 열량이 식는 부분으로 나누어 생각할 수
있다.
또한 전동기의 Service Factor를 포함한 정격전류를 기준전류 (kIB)로 보았을 때, 기준전류가
무한시간 인가될 때 열량이 포화되고, 이 열량이 판별기준이 된다.
전동기 보호에는 많은 형태와 다양한 설계가 존재하지만 기본 목적은 전동기가 과부하와
정상조건에서 열 적 기계적 한계를 초과하지 않으면서 최대한 그 한계까지 운전하고, 고장에
대해서는 최대의 감도를 제공하기 위해서이다.
IEC60255-8 에서는 전동기 과열 보호를 위해 Cold curve 와 Hot curve 2가지 특성을 제시한다.
Cold curve는 열 효과와 시정수에 기반하고 Hot curve는 계전기의 기억기능을 이용하여 이전에
누적된 열량을 고려한 것이다.
t = 동작시간
τ = 시정수
IB = 기준전류
I = 과부하 전류
IP = 과부하가 발생하기 전 부하전류
k = Service Factor
정정 값인 기준전류는 전동기 정격전류를 선정하면 되고, k는 Service Factor로 전동기 명판에
적혀 있는 값을 선정하거나 그 값보다 낮게 정정한다. 계전기의 동작은 전동기로 유입되는
전류가 kIB 보다 클 경우 동작한다.
※ XGIPAM에서는 열량에 대해 Percent값을 계산하는데, 이는 사용자가 추가적으로 100%가 아닌
원하는 [%] 열량에서 알람을 내보낼 수 있도록 하였다.
- 49 -
(15) Stall/Lock (48/51LR)
1) 열동 계전요소의 동작특성
STALL은 유도전동기가 정상적인 운전 중 부하토크가 전동기의 토크보다 커서 전동기의
회전속도를 줄여 정지시키거나 정격속도 이하의 어떤 운전 점 속도로 떨어지는 것을 말한다.
이는 전동기 단자 전압 저하로 전동기에 걸린 부하가 전동 기가 발생하는 토크보다 더 클 때
발생하기도 하고, 과부하가 전동기의 가능출력 토크보다 크게 걸리게 될 때 발생할 수 있다. 이
때 전동기 전류는 구속전류에 도달할 때까지 빠르게 증가하면 전동기의 임피던스는 구속
임피던스에 접근해 간다.
전동기가 기동에 실패하는 경우가 있는데, 이는 전동기가 기동하기 전에 과도한 부하 토크가
걸려 있는 경우, 전동기의 기계적 고장, 부하 베어링 고장, 낮은 공급전압, 3상 계통에서 1선 단선
발생 등이 그 원인이고 이러한 현상을 회전자 구속(LOCK)이라 한다. 회전자가 정지된 상태에서
고정자에 전압이 인가되면 전동기는 2차 권선에 저항 부하가 있는 변압기 같이 동작한다.
일반적으로 고정자 권선 전류는 정격 과부하 전류의 3배에서 7배 그 이상이 될 수 있다.
유도전동기에서 발생하는 STALL과 LOCK의 전기적 특성은 같고, 다만 LOCK은 기동 시
발생하고, STALL은 운전 중 발생 한다는 차이가 있다. LOCK과 STALL을 구분하기 위해 일정 값
이상의 전류가 인가될 경우 기동한 것으로 보고, 이 때부터 경과한 시간을 계산한다. 경과된
시간이 전동기 기동시간보다 크면 LOCK요소는 감시를 중단하고, STALL 요소가 활성화 된다. 만일
시간이 경과되기 전에 LOCK요소 정정치 보다 큰 전류가 흐르게 되면 LOCK 요소는 pick-up을
하고 시간이 더 경과하여 Trip 시간을 넘게 되면 Trip 신호를 인가한다.
1) LOCK 요소의 정정 및 책무
전동기 정격 전류의 2배 정도에 정정을 하되 상단과 협조를 보고, 또 특성곡선이 기동전류보다
상단에 위치하되 Cold Safe Stall Time보다 작도록 정정해야 한다. XGIPAM에서는 사용자가 정정한
기동시간만큼 시간지연 동작이 되도록 하였다. 즉, 일반적인 OCR 요소에 기동시간만큼의 시간
지연이 있는 특성 곡선으로 보면 된다. 추가하여, LOCK 기능은 기동 시에만 (사용자가 정정한
Motor Starting time) 이내에만 기능을 수행하기 때문에 해당 시간 내 Pickup 하지 않으면
자연스럽게 기능을 정지한다. 만약 기동시간이 지나도 LOCK 정정치 보다 큰 전류가 흐르고
있으면 비록 기동시간이 지났다 하더라도 예정된 Delay 시간 후 TRIP 신호를 내보낸다.
2) STALL 요소의 정정 및 책무
전동기 정격 전류의 2배 정도에 정정을 하되 동작시간은 낮은 값으로 정정이 가능하나
전동기가 충분히 극복 가능한 STALL에 동작하지 않도록 Hot Safe Stall time 이내로 정정하는 것이
좋다. 또한, 해당 기능은, 사용자가 설정한 기동시간이 지나서부터 감시기능이 시작하므로, 초기
전기량 인가 시 Zero 전류에서 STALL 전류 정정치 이상의 전류를 인가할 경우 기동시간이 지난
후 STALL에 정정된 지연시간 후 동작하게 된다.
- 50 -
X-GIPAM 기술자료
3) STALL/LOCK 요소의 동작 시나리오
current
time
moter start time
1) LOCK요소의 동작
- 모터기동 시(설정된 기동시간까지) LOCK 요소가 Pick-up 되면 모터기동이 끝남과
동시에 LOCK 요소의 OP 카운트 증가하게 됨
- OP카운트가 한시 특성곡선에서 구해진 동작 시간에 도달하게 되면 LOCK요소 동작
- 만약, OP동작 전에 LOCK 요소의 Pick-up이 해제되면, 이 시점부터 LOCK 요소의
책무는 끝이 나고 STALL 요소로 동작 책무가 넘어가게 됨(STALL 요소 enable시)
2) STALL요소의 동작
- 모터기동 시(설정된 기동시간까지) LOCK 요소가 Pick-up되지 않으면 모터기동이 끝나는
시점부터 STALL 요소가 모터 상태를 감시 하게 됨(STALL 요소 enable시)
- 51 -
(16) Notching (NCH, 66)
구속 요소의 동작특성
전동기를 기동하거나 기동을 시도할 때마다 흐르게 도는 큰 기동전류는 고정자와 회전자의 여러
구성요소들에 심한 열적 기계적 스트레스를 가하게 된다. 이러한 스트레스가 누적되면 전동기의 수명에 나쁜
영향을 미친다. 특히 50hp이상의 전동기와 고관성 부하를 구동하는 전동기는 빈번한 기동으로 손상을 입을
우려가 크다. 따라서 가급적이면 불필요한 기동을 피해야 한다. 오 동작이나 과부하로 전동기가 트립 된 뒤에
전동기를 계속 번복해서 기동하려고 시도하면 전동기에 큰 손상을 입힐 수 이따. 재기동을 시도하기 전에는
반드시 트립이 발생한 원인과 기동실패의 원인을 규명하고 이에 관한 조치를 행하여야 한다.
단속 요소를 이용하여 전동기의 잦은 재기동 보호가 가능하다. 단속요소는 전동기의 정해진 시간 동안
기동횟수를 정해진 횟수만큼 제한하는 요소이다. 이 요소는 기동 시 과도한 기동전류로 인해 열량이 많이
누적되는 보호설비의 빈번한 기동을 방지하여 보호설비가 과열로 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.
따라서 일반적인 보호요소처럼 고장상태를 감지하여 차단기를 차단하는 것이 아닌 기동횟수를 감시하고
있다가 차단기가 투입되는 것을 방지하는 역할을 한다.
1) 설정시간 (Base Time)내 기동 횟수(Starts Number)
기동횟수를 제한하기 위해서 정지상태에서 기동상태로 상태가 바뀌는 시점과 현재의
기동이 설정시간 내에서 몇 번째 기동인지를 기억한다. 설정시간 이내에 정해진 기동횟수가 되면
투입방지 신호를 발생하여 추가적인 기동을 방지하고 설정시간이 지나면 투입방지 신호는
해제한다.
예) 정정 값
- Ns= 5회, Tbase=60min
3A
0
10
15
25
30
40
45
57
60
63
67
72
75
부동작시험
동작시간
동작시험
단 위 :min
2) 기동과 기동 사이의 시간으로 기동 횟수를 제한
첫 번째 기동 후 일정시간이 지나기 전까지 투입방지 신호를 발생하는 방식으로
기동횟수를 제한한다.
예) 정정 값
- Tss: 60min
3A
0
63
73
130
부동작시험
133
동작시간
동작시험
- 52 -
단 위 :min
X-GIPAM 기술자료
3) 정지와 기동 상이의 시간으로 기동 횟수를 제한
가장 간편하게 사용할 수 있는 방식으로 정지하자마자 투입방지 신호를 발생하여 미리
정해둔 시간이 경과한 후에 투입 방지 신호를 해제되는 방식으로 기동횟수를 제한한다. 전동기의
제작사에서 기동과 기동사이에 필요한 대기 시간을 확보할 수 있다.
예) 정정 값
- Trs: 60min
3A
0
10
70
동작시간
단 위 :min
4) 잔류 열량
XGIPAM에 포함된 열동 요소(THR)와 연동하여 동작하는 것으로 열동 요소의 잔류열량이
정해진 값보다 크면 기동이 억제되는 방식으로 기동횟수를 제한한다. 단, 이 경우 열동 요소가
사용으로 되어 있어야 한다.
구속 요소에 대한 시나리오
시나리오 I - 기동회수: 1회, 설정시간: 10분
시나리오 2 - 기동회수: 2회, 설정시간: 10분
시나리오 3 – 기동회수: 3회, 설정시간: 10분
시나리오 4 - 기동회수: 5회, 설정시간: 60분
- 53 -
(17) Directional Reactive Power (DQR, 32Q)
요소의 개요
역 전력계전기를 사용하는 주된 목적은 1선 지락 시 고감도로 검출로 아래와 같은 계통상의 지락
사고 발생시에 사고 상의 전압 하강으로 인해 계산되는 무효전력 값의 값이 매우 적은 값이 된다.
이러한 이유로, 지락사고 검출을 위해서 사고상이 아닌, 타 상(A상 감시의 경우, Vbc상 전압 사용)
의 전압을 사용하여 방향을 판단하는 역 전력 계전요소가 사용된다. 또한 일반적으로 무효전력의
방향을 검출하는데도 사용될 수 있다.
[계통의 지락발생시 전압/전류 벡터]
요소의 계산 방법(지락검출용)
개요에서와 같이 A상의 무효전력을 구하기 위해 Vbc와 사고상의 전류 Ia로 표시하면
Qa Vbc I a cos 와 같이 표현되고, 전압을 Vbc라고 하고 이 전압을 수식으로 표현하면 아래와
같다.
Vbc Vb Vc Va 120 Va 120 3Va 90
즉, Vbc는 Va에 대해 크기와 위상이 Shift된 전기량이 되고, 해당 상은 A상의 무효전력을 구하기
위한 전압 값과 같은 위상을 가진다. 즉, Qa는 상대전압
Vbc 와 사고전류 I a 의 내적을 취해 구할
수 있고, 아래의 수식으로 표현이 가능하다.
3Qa (Vb _ real Vc _ real ) I a _ real (Vb _ imag Vc _ imag ) I a _ imag
요소의 계산 방법(방향검출용)
32Q는 일반적으로 무효전력의 조류 방향을 검출할 수 있는데, 이 경우는 지락검출용의 계산
과 같이 건전상의 전압을 이용하지 않고 자기상의 전압을 가지고 무효전력을 계산하면 된다. 해
당 수식은 아래와 같다.
Qa Va I a sin
- 54 -
X-GIPAM 기술자료
(18) Differential Current Realy(DFR, 87T)
1. 기본 원리
전류 비교의 원리에 의해 동작하는 것으로, 정상인 보호대상에 들어오는 전류는 나가는
전류와 같음을 적용한다. 또한 이러한 특성으로 인해 보호하고자 하는 Target은 전력기기
의 내부에서 발생하는 사고에 대해 보호하는 특징이 있다.
Ip1
Is1
Ip2
Is2
87T
Ip2 + Is2
측정된 차 전류는 보호구간 내 고장을 나타낸다. 같은 변류비를 갖는 변류기 CT1과
CT2의 2차 측은 닫힌 회로로 구성되고 측정요소 M을 적용하여 정상상태에서는 측정요
소로 전류가 흐르지 않지만 보호구간 내에 고장이 발생한 경우 측정요소에 I 1 I 2 가 흐
르게 된다.
외부고장이 발생한 경우 보호구간 내 큰 전류가 흐를 경우, 변류기의 특성의 차이에
의해 87에 차 전류가 흐르고 이 전류에 의해 차단기가 동작될 수 있다. 이러한 오동작을
막기 위해 억제전류가 도입된다.
• 차전류
I d = I1 I 2
• 억제전류
I r = I1 I 2
I d 는 기본주파수 전류에 의해 유도되고 Trip을 야기하고, I r 은 이를 억제하는 역할을
한다. 있을 수 있는 세가지 경우에 대해 살펴보면,
- 55 -
1) 정상인 변압기 혹은 외부고장이 발생했을 경우
I 2 는 방향이 반대가 된다. 즉, I 2 I 1 , I 1 I 2
I d = I1 I 2 = I1 I1 = 0
I r = I1 I 2 = I1 I1 = 2 I1
차 전류가 발생하지 않으며, 억제전류는 변압기를 관통하여 흐르는 전류의 2배가 됨
2) 내부고장이 발생하였고, 전원이 변압기 양측에 있을 경우
I 2 I 1 , I1 I 2
I d = I1 I 2 = I1 I1 = 2 I1
I r = I1 I 2 = I1 I1 = 2 I1
차 전류와 억제전류가 같다.
3) 내부고장이 발생하였고, 전원이 변압기 1차 측에 있을 경우
I2 0
I d = I 1 I 2 = I 1 0 = I1
I r = I 1 I 2 = I 1 0 = I1
차 전류와 억제전류가 같다.
이 결과는 내부고장의 경우
I d = I r 이라는 것을 보여준다. 결국 내부고장은 45도의
기울기를 갖는 직선이 된다.
- 56 -
X-GIPAM 기술자료
Id>>
SL
O
P2
SL
O
P2
"
HighPick
Id>
LowPick
Knee
(설정값)
knee po int (3)
knee po int (1)
y0 slop1 x에서,
y0 slop1 x 에서,
x
x
lowPick
slop1
highPick [(slop1 slop2 ) knee]
slop2
slop1 curve formular
y1 slop1 x
slop2 curve formular
y2 slop2 knee b 에서
x:
knee
b ( slop1 slop2 ) knee
y : slope1 knee
y2 slop2 x ( slop1 slop2 ) knee
- 57 -
◆ 전류 차동 계전요소의 기본 공식 도출 원리
I1
I2
I2
I1
N OP
87T
I1 I 2
NR
2
Spring
Contact
NR
2
NR
2
N OP
Operating
winding
I OP I1 I 2
R estrai nt
winding
I1
I2
I1
I2
상기회로에서 기자력 ( Net force N I )
N
N
( N OP I OP ) ( R I1 ) ( R I 2 ) 이고,
2
2
Operation 할 조건은
N
N
( N OP I OP ) ( R I1 ) ( R I 2 ) 으로,
2
2
( N R k N OP , where 0 k 1)
N op ( I1 I 2 ) k N OP [( I1 I 2 ) / 2]
( I1 I 2 ) k [( I1 I 2 ) / 2] 이다.
- 58 -
NR
2
X-GIPAM 기술자료
◆ 전류차동 모델 변성 비에 따른 Mismatch 보상 원리
I1 I1
''
'
6 .9
22 . 9
I 1 I 1 700
'
22.9 : 6.9
200 : 5
700 : 5
I 1 4.11180
I 1 5.00180
''
I1
'''
I
1
200
I Compenstated I1
- 59 -
CT2 ratio TR2Vn
CT1ratio TR1Vn
2. 변압기 보호에 있어서 고려사항
변압기는 정상적인 동작중에도 차전류를 유도할 수 있는 여러가지 영향이 있다.
1) CT Mismatch
변압기 정격전류에 대한 CT Matching의 차이는 일반적이며 이 차이는 차전류를 발생시킨다.
2) 변압기 Tap Changer에 의한 전압제어
변압기 Tap Changer는 변압기의 변압비와 정격전류를 변화시키다. 이것은 CT의 Mismatch를
야기하여 차전류를 발생시킨다.
3) Inrush Current
변압기는 보호구간에 유입되나 외부로 나가지 않는 상당한 Magnetizing 전류(Inrush
Current)를 흡수한다. 이것은 고장전류처럼 동작한다.
이 Inrush Current는 정격전류의 배수와 같고, 고장전류에 포함되지 않는 2고조파에 의해
구별된다.
4) 과여자(Overexcitation, Overflux)
변압기가 과도한 전압으로 운전되고 있는 경우, 비선형 Magnetizing Curve는 추가적인 차전
류를 야기할 수 있는 magnetizing current를 증가시킬 수 있다.
5) Vector Group
변압기는 다른 Vector Group을 갖으며, 이것은 1, 2차측 Phase Angle의 이동을 야기한다. 따
라서 적절한 보상이 없으면 이러한 위상의 차이는 차전류를 야기할 수 있다.
3. 변압기 보호에서 보상방법
1) 변성 비 Mismatch 보상
보상 계수
k CT =
k CT
I p ,CT
I N ,obj
=
I p ,CT 3 V N
SN
I p ,CT : CT 1차 정격전류
I N ,obj : 보호 대상의 1차 정격전류
S N : 보호 대상의 정격 피상전력
VN : 정격전압
k CT : 보상계수
- 60 -
X-GIPAM 기술자료
ex) 1차 측 전압 : 22.9kV, 2차 측 전압: 6.9kV,
변압기 정격용량 : 5,000kVA,
1차 측 CT Ratio : 150/5, 2차 측 CT Ratio : 700/5 인 경우
변압기 1차 측에 흐르는 전류 100A 일 경우(2차 측 전류: 331.884A) 계전기에서
인식되는 전류
k CT 1 =
150 3 22.9
=1.1899
5,000
kCT 2 =
700 3 6.9
=1.67316
5,000
CT1 에 유입되는 전류
100 x
150 3 22.9
5
x
= 3.966396
5,000
150
CT2 에 유입되는 전류
331.884 x
700 3 6.9
5
x
= 3.966396
5,000
700
2) 변압기 결선 보상
가) YnD5의 경우
Y측이 접지되어 있는 경우 외부사고의 경우 영상분전류가 나타남 따라서 영상분 전류를
제거해 주어야 함. 영상분전류를 제거하면,
I L1 I 0 = 1 (3 I L1 3I 0 ) = 1 (3I L1 I L1 I L 2 I L 3 ) = 1 ( 2 I L1 I L 2 I L 3 )
3
3
3
- 61 -
I A
2 1 1 I L1
I = 1 1 2
0 I L 2
B 3
I C
1 1 2 I L3
I A
1 0 1
I = 1 1 1 0
B
3
I C
0 1 1
- 62 -
I L1
I
L2
I L3
X-GIPAM 기술자료
■ Delta Reference
- 63 -
■
Wye Reference
- 64 -
X-GIPAM 기술자료
(19) Under active power(37P)
■ 저 전력 기능 개요
모터 보호에서의 저전력 요소는 부하상실 조건을 검출하기 위해 사용되는데 부하상실이 항시 큰
전류의 상실을 야기하지 않는다. 이러한 조건에서 전력 값은 전류 값만을 관찰할 때 보다 정확한
응답을 할 수 있다. 즉 부하상실이나 pump cavitations검출을 좀더 섬세하게 할 수 있는 장점이
있다. 분산 전원에서 사용하는 37P는 create an isolated system in an installation with its own
generating unit.
XGIPAM에서는 2개 stage의 저전력 요소를 제공하며, 동작은 3상 피상전력 값으로 동작한다.
■ Under power lock 기능
저 전력 요소도 저전압이나 저 전류와 마찬가지로 선로에 전기량이 존재하지 않을 경우 발생할
수 있는 초기 동작 상황에 대처하기 위해 내부적으로 Under power lock 기능을 보유(설정할 수
없음)하고 있으며 이는 일정 크기의 전력이상이 되지 않으면 37P가 그 동작 책무를 수행하지
않는 내용으로 한다.
해당 전기량은 3상 유효전력의 크기를 0.1[A]로 하며 이는 최소 설정 0.1Pn에 대하여 전류 최소
정격의 값을 의미한다.
또한, 외부의 EMC 왜란에 오동작 하지 않도록 상기 언급한 최소 부하전류 (0.1[A])가 500ms 이상
감지될 경우 37P는 해당 책무를 수행하도록 한다.
■ 저전력 요소의 동작
정 방향 설정의 경우,
- 입력되는 정 방향의 전력 합이 설정 값보다 작은 경우, UPR은 동작한다.- 표시하는 전력 값은 정 방향 시 “+”로 역방향 시 “-“로 표기한다.(이벤트)
역 방향 설정의 경우,
- 입력되는 역방향의 전력이 설정 값보다 작은 경우, UPR은 동작하며,
입력되는 역방향 전력은 “-“값이지만, 내부적으로 “+”로 변환하여 정 방향과 동일 루틴을 수행
하도록 한다.
- 표시하는 전력 값은 역방향 시 “-“로 표기한다. 즉, 설정은 3Pn이라도 역방향을 설정하였다면, 3Pn보다 큰 값으로 입력되어야 한다.
- 65 -
1.5 기능 및 상세 개요
(1)
Stage 의 개요
1) 근래의 대부분의 과전류계전기는 순시 요소와 한시 요소의 특성곡선을 2 단계로
구분하여 사용할 수 있도록 하고 있다. 이처럼 순시 요소와 한시 요소를 Low set 과
High set 으로 구분하는 것은 과전류 특성곡선을 보호해야 할 구간에 있는 Cable 이나
Motor, MCCB 등의 특성곡선에 최대한 근접하게 설정할 수 있어서 보다 세밀한
보호협조가 가능하기 때문이다.
2) XGIPAM 의 각 보호요소는 요소마다 최소 2 개에서 4 개의 Stage 를 가진다. 각 Stage 의
역할은 독립된 보호 요소의 개수를 의미한다. 즉, 2 개의 Stage 를 가지는 한시 과전류
요소는 2 개의 독립적인 한시 과전류 요소를 내포함을 의미한다. (단, 입력전기량은
같음) 이는 1 개 보호 요소가 가지고 있는 1 나의 TC 커브 특성으로는 다수의 변곡점을
가지는 특성 커브를 효과적으로 보호할 수 없는 이유로 상기 언급한 다수의 변곡점을
가지는 특성의 기기를 보호하기 위한 방법이다. 아래와 같은 모터 특성곡선에서와 같이
다중 변곡점이 생성되는 특성 기기의 보호는 단일 반한시 커브로 보호 시 Blind 되는
부분이 발생하게 되므로 다중의 커브로 보호를 하도록 하게 된다.
3) 아래 그림은 전동기를 보호하기 위해 적용되는 과전류 특성을 보인 것이다. 한시 High
Stage는 정한시 요소를, 한시 Low Stage는 강 반한시 요소를 사용하였고 순시 요소는
하나의 Stage만 사용하였다.
[전동기 보호에 적용되는 과전류 특성]
- 66 -
X-GIPAM 기술자료
아래 표는 각 계전요소 별 Stage 의 개수를 나타낸다.
요소
Stage 1
Stage 2
Stage 3
Stage 4
순시/한시 과전류 요소
■
■
순시/한시 지락 과전류 요소
■
■
선택 지락 요소
■
■
방향 지락 과전류 요소
■
■
저전압 요소
■
■
과전압 요소
■
■
순시/한시 지락 과전압 요소
■
■
역상 과전압 요소
■
■
결상 요소
■
■
동기 검출 요소
■
재폐로 요소
■
온도 보호 요소
■
■
방향 유효전력 요소
■
■
방향 무효전력 요소
■
■
순시/한시 방향 과전류 요소
■
■
저 주파수 요소
■
■
■
■
과 주파수 요소
■
■
■
■
순시/한시 역상 과전류 요소
■
■
열동 보호 요소
■
■
■
모터 기동/운전 보호 요소
■(기동)
■(운전)
저 전류 보호 요소
■
■
구속 요소
■
비율 전류 차동 보호 요소
■(Low)
■(High)
저 유효전력 요소
■
■
주파수 변화율 요소
■
■
- 67 -
(2) 반한시 ANSI(IEEE), IEC 및 KEPCO 특성 곡선의 개요
1.1 계전기의 동작시간 특성
1) 순시 동작 특성
Cable이나 전기기기의 권선 및 부하측 선로가 단락될 경우 이 단락전류에 반응하여 동
작하는 계전기이며 의도적인 시간지연 없이 동작하므로 순시 동작계전기라 한다.
순시
요소는 50ms 이하의 빠른 동작특성을 구비하여야 하고 주로 단락고장 보호용으로 사용
하며 일반적으로 상위계통의 한시 요소에 의해 후비보호 된다. 즉, 순시 요소와 한시 요
소를 모두 가지고 있는 계전기 내에 있는 한시 요소로 순시 요소를 후비 보호한다.
(순시 동작 시간 - KMC 규격 : 50msec, XGIPAM : 30msec 이하)
2) 한시 과전류 계전기의 특성
한시 요소는 IEC SI(Standard Inverse), VI(Very Inverse), EI(Extremely Inverse), LI(Long
Inverse)외 다수의 특성커브, 정한시의 특성 등으로 나눌 수 있으며, 의도적인 시간지연
(Timer)를 두어 별도의 외부 Timer 없이 융통성 있게 보호협조를 가능하게 한다.
정한시 특성
정한시 계전기는 입력된 전류가 최소 정정치 이상이면 입력전류의 크기가 변하더라도
같은 경과시간 이내에 동작하는 계전기이다.
반한시 특성
입력전류의 증가에 따라 동작 시간이 반비례적으로 짧아지는 특성을 가진 계전기로서
큰 전류에서는 짧은 시간에 동작하고, 작은 전류에서는 늦게 동작한다.
계전기의 반한시
특성의 선정은 특별한 조건이 없는 경우 고객의 선호성 또는 경험에 의해 정한다. 표1은
GIPAM에서 사용하고 있는 반한시 특성곡선의 적용식을 나타낸 것이다. 그림 1은 일반적
으로 사용되고 있는 반한시 요소들의 전류-동작시간 특성(TC curve)을 도시한 것이다
즉, 사고 전기량의 크기와 반비례하여 산출되는 동작시간은 아래 수식[1]을 기본 식으로 하여 각
커브 별 특성 값을 가지고 계산된다. 각 커브 별 특성 값은 표[2]와 같다
Trip Time
I
F
IS
A
B
C TL DT
1
- 68 -
……………. [수식 1]
X-GIPAM 기술자료
[표 2 – 각 커브 별 특성 값]
I F : 사고전류, I S : 세팅전류
구분
Type
A
B
C
T/L
Standard Inverse [SI]
0.14
0.02
0
0 ~ 300[sec]
Very Inverse [VI]
13.5
1
0
0 ~ 300[sec]
Extreme Inverse [EI]
80
2
0
0 ~ 300[sec]
Long Inverse [LI]
120
1
0
0 ~ 300[sec]
Moderately Inverse [MI]
0.0515
0.02
0.114
0 ~ 300[sec]
Very Inverse [VI]
19.61
2
0.491
0 ~ 300[sec]
Extreme Inverse [EI]
28.2
2
0.1217
0 ~ 300[sec]
Standard Inverse [SI]
0.11
0.02
0.42
0 ~ 300[sec]
Very Inverse [VI]
39.85
1.95
1.084
0 ~ 300[sec]
IEC
IEEE
[ANSI]
한전
-
상기 특성 커브 기본 식과 특성 값으로 각각 커브를 표현하면 아래와 같다
I F : 사고전류, I S : 세팅전류
구분
Type
수식 표현
0.14
T / L
t
0.02
I
1
IS
Standard Inverse [SI]
IEC
13.5
t
T / L
I 1
I
S
Very Inverse [VI]
80
T / L
t
I 2
1
IS
Extreme Inverse [EI]
- 69 -
120
t
T / L
I
I 1
S
Long Inverse [LI]
Moderately Inverse [MI]
IEEE
19.61
T / L
t
0
.
491
I 2
1
I
S
Very Inverse [VI]
[ANSI]
0.0515
T / L
t
0
.
114
I 0.02
1
I
S
Extreme Inverse [EI]
28.2
T / L
t
0
.
1217
I 2
1
I
S
Standard Inverse [SI]
0.11
0.42 T / L
t
0.02
I
1
IS
Very Inverse [VI]
39.85
t
1.084 T / L
1.95
I
1
IS
한전
t
: 동작시간(Trip Time)
IS
: 정정치(Current Setting Value)
:
TL
: 레버(Time Lever)
: 0.05~1.20 / 0.01
Td
: 시간지연(Time Delay)
: 0.00~10.00s/0.01s
각각의 특성 곡선 그래프는 부록을 참고할 것.
- 70 -
∞, 0.10~10.00In /0.01In
X-GIPAM 기술자료
유도원판 형 계전기에서 동작전류의 크기를 변경하기 위해서는 전류 탭을 위치를 수정하고 동작
시간을 변경하기 위해서는 타임레버(Time Lever)를 수정함으로써 가능했다. Digital 과전류계전기는
이러한 유도원판 형 계전기를 바탕으로 하여 제작되었기 때문에 정정 치와 타임레버를 동일한 방
법으로 계산하여 정정하면 된다.
과전류계전기의 반한시 특성곡선(TC curve)
정정 치와 타임레버를 변경할 때 반한시 특성곡선이의 이동특성을 나타내고 있다. 동작전류의 정
정치 Is의 값을 변화시키면 반한시 계전기의 동작시간 특성은 좌우로 이동하고, 타임레버 TL을 변
화시키면 반한시 계전기의 동작시간 특성은 상하로 이동한다.
a)
b)
정정치와 타임레버 변경에 따른 반한시 특성곡선의 이동
- 71 -
(3) Setting Group 의 개요
Setting Group은 하나의 보호기능에 다수의 정정 값을 설정 저장하고 계통 보호에 적용될 정정
치를 제품의 내/외부의 이벤트에 의하여 기 설정해놓은 정정 치로 자동 선택되게 하거나 수동으
로 정하는 기능을 의미한다.(그림[3] 참고) 최대 4개의 Setting Group을 가질 수 있으며 4개 중 한
개의 Setting Group만이 Active(활성화) 된다. Setting Group 변경 Event는 PC/HMI에서의 사용자
설정변경이나 원방 통신으로의 설정 변경, 특정 DI/DO의 입출력 변화, 그의 조합으로 선택될 수
있다. 자동 변경되는 Setting group은 1~4개 사이로 설정하여 사용할 수 있으며 사용하지 않을
수도 있다. 자동 Setting group을 사용하지 않더라도 수동이나 원방 조작에 의한 Setting group변
경은 항상 가능하다.
[그림 3]
A.
Setting group에 대한 설정항목 구성
1) ACTIVATION:
현재 적용 중인 Setting group을 나타내고 touch LCD, PC manager, 원방설정에 의해 1~4
까지 변경할 수 있다.
2) SWITCH BLOCK TIME:
Setting group을 한번 변경하면 SWITCH BLOCK TIME에서 설정한 시간 동안 수동 또는
자동으로 다른 setting group으로 변경시키는 것과 setting group 자동변경 관련 설정
(USE/NOT USE, SOURCE, SOURCE STATUS, Block Time) 등이 block 된다.
3) AUTO ACTIVATION USAGE:
각 해당 Setting group에 대한 자동변경의 사용 또는 미사용 여부를 설정한다.
4) ACTIVE SOURCE:
Setting group을 자동변경 이벤트 source를 설정. 모든 DI, DO, VO 중에서 선택한다.
- 72 -
X-GIPAM 기술자료
5) ACTIVE SOURCE STATUS:
Setting group을 자동변경 시키는 event source의 상태를 설정한다. ACTIVE SOURCE가 DI,
DO, VO 이므로 ACTIVE SOURCE STATUS는 CLOSE로만 선택된다.
B.
자동 변경 동작 수행 원칙
1) 이전 Setting Group 변경 후 block Time이 지난 이후 Active Source의 상태가 사용자가
설정한 상태와 동일하면 Setting Group이 자동 변경된다.
2) Setting Group은 기기 Booting시 단자에 입력되어 있는 DI등의 Source 상태를 반영하여
자동 변경된다.
3) Setting Group이 변경된 이후에 Trigger Source가 유효 하려면 입력 Source 상태가 한번
이상 변경되어야 한다.
4) 2개의 유효한 Active Source가 동시에 발생할 경우 Setting Group 번호가 높은 것이 동작
한다. (setting Group 번호의 우선순위는 1이 가장 높고 4가 가장 낮다.)
5) Switch Block Time 이후 다른 Active Source가 계속해서 유효할 경우 Setting Group은 새
로운 Setting Group으로 변경된다.
6) 한번 Setting Group이 변경되면 Block Time 이내에는 수동 설정 및 자동 설정으로 다른
Setting Group으로 변경할 수 없다.
C.
자동 세팅 그룹 변경 시나리오
1) Setting Group Source가 한 개씩 Activation될 경우
2) Setting Group Source가 활성화 중일 때 다른 Source가 활성화 될 경우,
우선 순위가 높으면 변경되고 그렇지 않으면 기존 설정그룹을 유지한다.
- 73 -
Setting Group 1의 입력이 Setting Group 2의 입력 이후까지 유효하므로 Setting Group2
가 활성화 되지 않음. SG3과 4에서는 SG4가 SG3보다 우선순위가 낮으므로 SG3의
Source가 유효한 순간 SG이 3으로 변경됨
3) 다른 Setting Group Source가 발생하고 그 상태가 현재 활성화된 Setting Group의
Source의 비활성 때까지 계속 남아 있을 경우
Setting Group 1의 입력이 유효한 구간만 Setting Group 1이 활성화 되고 Setting Group
1의 입력이 종료되는 시점에서 Setting Group 2의 Source가 유효하므로 Setting Group2
가 활성화 됨
4) 동시에 여러 개의 Setting Group Source가 유효한 상황일 때
우선순위가 높은 Setting Group이 활성화 됨
우선순위가 높은 설정그룹이 종료된 후에라도 당시에서의 Setting Group의 source 입력
상태를 보고 우선순위가 더 높은 것을 Activation 시킨다.
- 74 -
X-GIPAM 기술자료
5) Block Time 이내에 다른 Setting Group Source가 유효할 때
비록 우선 순위가 높다고 하여도 Block time이내에는 Activation Setting Group은 변경되
지 않고 Block time이 만료된 이후에 변경된다.
D. Setting Group의 수동 변경 시나리오
Setting Group은 CONFIGURATION 메뉴에서 수동으로도 변경이 가능하다. 단 수동 변경은 자동
변경으로 설정한 Setting Group의 Source가 모두 무효할 경우에만 변경이 가능하다. 즉 자동 설
정된 Setting Group의 Source가 하나라도 Active하면 수동변경은 진행되지 않는다.
1) 자동 설정과 수동 설정이 혼합된 경우: 자동 변경의 Source가 유효한 경우
2) 자동 설정과 수동 설정이 혼합된 경우: 자동 변경 Source가 무효한 경우
수동 변경도 Block Time 기능은 유효하다
- 75 -
3) Setting Group Trigger 입력이 block Time보다 짧게 들어올 경우
Block Time 동안은 다른 Setting Group으로 전환 되지 않은다.
추가 시나리오들
1) 경우 1: Setting Group 1의 Active Source가 발생하고 Block Time 이후에 Setting Group 2의
Source가 발생할 때
2) 경우 2: Setting Group 1의 Active Source가 발생하고 block time 완료 이전에 Setting Group
2의 Srouce가 발생할 때
3) 경우 3: Setting Group 1과 Setting Group2의 Active Source가 동시에 발생할 때
(이때는 우선순위가 높은 Setting Group 1이 먼저 동작함)
2.6 시간차에 의한 SettingGroup#01과 SetttingGroup#02의 변경에 대한 시나리오
아래 그림[4]는 S.G#01과 S.G#02가 거의 동시 입력되었을 경우, 먼저 동작한 S.G의 관점에서
의 동작상태를 도식한 것임.
- 76 -
[그림 4]
X-GIPAM 기술자료
- 77 -
(4) 전기량 동작치 히스테리시스(Hysteresis) 개요
XGIPAM의 계전요소는 입력전기량에 의한 요소 동작과 복귀에 있어 일정 Hysteresis를 가지고 동
작하도록 하고 있다. 이러한 히스테리시스의 존재 이유는 기기로 입력되는 계통 전기량이 완벽히
평활 한 신호가 아닌 CT나 계통상에 발생할 수 있는 오차를 가지고 입력되기 때문에 실제 사용
자에 의해 정정된 설정 값 이상이었다가 다시 이하로 떨어지면서 원치 않는 Chattering 현상이
발생할 수 있기에 이러한 현상을 제거하고자 “사용자 동작치 정정 레벨±오차범위 이하의 값”을
주어 상기 언급한 Chattering현상을 방지하고 있다.
아래 그림[5]에서는 사용자가 설정한 정정치 값에서
만큼의 값을 재 정정하여 내부적으로 Pickup과 Dropout을 위한 Level을 재설정하게 된다.
I th
I th
,
[그림 5]
그림 5에서와 같이 입력된 전기량(녹색)은 내부 Pickup 레벨을 넘음과 동시에 계전기 동작을
Triggering 시키게 된다. 입력 전기량의 경우 상기 언급한 오차 등에 의해 흔들림이 있는데 이러
한 영향으로 계전요소가 Dropout이 되기 위해서는 내부 Dropout 정정치 이하로 내려가는 경우에
만 Dropout이 발생하므로, 상기 예 에서는 Dropout하지 않게 된다. 만약, 사용자가 입력한 정정
치를 사용할 경우, 경계 값에서의 Chattering이 발생하게 된다.
- 78 -
X-GIPAM 기술자료
(5) Demand(부하관리)
(1) 기능정의
사용자가 지정한 수요시간 동안의 전력량을 계산하여 평균 전력을 계산하는 것으로,
부하 감시의 주 기능 중 소비전력이 한전과 계약된 전력을 넘지 않게 하기 위해, 감
시중인 전력량이 설정 전력을 넘으면 부하를 차단하도록 하는 Demand Controller의
기능을 의미를 가지지만, XGIPAM에서는 실제 전력공급 업체(한전)과의 시간 동기를
맞출 수 없으므로, 설정치 이상 되었을 경우, 알람을 발생하는 Supervisor 기능을 제
공한다. 아래는 수효전력을 계산하기 위한 수식이다.
※ 수요시한은 15분, 30분, 1시간을 적용하고 우리나라의 경우는 고압 수용가에 설치되는 15분 누
산형 최대수요 전력계에서 15분 평균전력을 적용한다. 아래는 15분 동안의 수요전력을 계산하는
내용의 예이다.
15 분 누적전 력
P1 P2 P3 ....Pn 3 6 0 0 w a t t
P1
Pn
P3
P2
.....
t ( 1sec)
15 min
15 min 까지 누적 전력(3600w)
15분 총 전력량 P1 t P2 t P3 t .. Pn t
( P1 P2 P3 ..... Pn ) t
1hour
3600[ watt] 1s
3600s
1 [ wh]
15분 평균전력
15분 총 전력량 1 [ wh]
4[ watt]
1
1
15 min( hour)
h
4
4
- 79 -
기능
설정 내용
기타
- 사용여부: Use / Not Use
Demand
- 동작치 설정: 1 ~ 999999/1[A]
전류: 3상, Ia, Ib, Ic상
1 ~ 999MW/1[W]
전력: 3상 유효/무효 전력
- 수요시간 설정: 5 ~ 60min / 5min
Peak demand
매 수요시간에서 산출된 누적 전력량 값의 최고치가 아닌, 평균 전력의 최고치를 기록하는 것으
로, 매 수요시간 마다 계산된 평균 전력(전력량에서 시간 factor를 수요시간으로 나눔)이 지난 수
요시간에 계산된 결과보다 크다면 Peak Flag를 띄우는 기능을 의미한다
Over demand
수요시간 마다 계측한 평균 전력 값이 사용자가 정한 평균 전력량 값보다 크면 Flag
를 띄우는 기능
1) Load Profile
부하의 변동 사항을 확인하기 위해, 사용자가 지정한 시간 간격에서의 전압, 전류, 전력
등 전기량의 순시 실효 값을 저장하고 그것을 설정한 시간 축 상에 도식하여 전체적인
부하의 순시 변동 사항을 보여주는 기능임.
기능
설정 내용
기타
15분 수요시한의 경우, 31일치 기
Load Profile
수요시간 설정: 5 ~ 60min / 5min
록.
해당 기능은 Disable 불가
아래 그림은 매니저에서 기기로부터 download 되어 도식된 Demand Graph임.
- 80 -
X-GIPAM 기술자료
(6) 계통 진단 기능(Power Quality - PQ)
1) PQ 기능의 목적
산업현장이나 수용가에서 사용하고 있는 전력은 순간적인 정전인 Interruption,
전압의 sag 와 swell 그리고 고조파 등 많은 왜란을 포함하고 있으며, 이중에서도
전압의 sag 가 가장 빈번 하게 발생하고 있다. 순간전압 변동(Interruption, Sag,
Swell)으로 인한 가장 일반적인 문제는 장비 고장이다. 중요 부하를 가지고 있는 많은
산업계에서는 비록 순간적인 전압 변동으로 인한 공정 마비가 발생할지라도 공정 재
가동을 위한 많은 시간이 투입되게 된다. 결과적으로 장시간 변동(Long duration
variation)으로 인한 결과와 마찬가지로 산업 공정에 있어 문제를 발생시킬 수 있다.
SAG(전압하강)
전압이 정격전압의 0.1~0.9pu(per unit) 상태로 0.5주기에서 1분 정도 까지 지속할
때를 Sag라고 한다. 아래는 Sag에 대한 파형의 예이다.
SWELL(전압상승)
전압이 정격전압의 1.1~1.8pu 상태로 0.5주기에서 1분 정도 지속될 경우를
Swell이라고 한다. 특히 주파수에 민감한 장비는 Swell의 영향을 심하게 받게 된
다. Swell 역시, Sag와 같은 형태의 등급이 나누어 있다.
Interruption(정전)
Interruption 전압이 0.1pu 이하 상태로 0.5주기~ 1분 정도 지속될 때 이라고 한
다. Interruption은 전자제어, 컴퓨터, 회전기기 제어 등에 오동작을 발생시킬 수
있으며, 전동기 접촉의 유도성을 저하시키며, Soft Starter 등의 장비에도 영향을
줄 수 있다.
- 81 -
2) 감시 요소의 등급 구별
아래 그림은 sag감시의 예로, Sag조건을 검출하고 그 발생 유지 시간에 따라 Sag가 3
가지의 등급으로 분류(IEEE Standard Coordinating Committee 22(Power Quality)된 그
림이다.
①. Instantaneous Sag: 0.5~30 주기 정도 발생했을 때의 상태
②. Momentary Sag: 30 주기~3 초 정도 발생했을 때
③. Temporary Sag: 3 초~1 분 정도 지속될 때
기능
설정 내용
기타
사용여부: Use / Not Use
PQ
• Sag
• 1 주기 이상 변화 시 검출
: 0.9Vn 이하
• 60초 후 자동 해제(정상 전압 진입
• Swell : 1.1Vn 이상
• Interruption: 0.1Vn 이하
- 82 -
시 재기동 실시)
X-GIPAM 기술자료
(7) 전기량 변화 검출 기능(Value of Change – VOC)
VOC 개요
VOC(Value of Change) 기능은 계통으로부터 입력 받은 전기량이 사용자가 설정한 정
정
범위(입력전기량±%설정)를 벗어날 경우 알람(Event)를 발생시키도록 하는 아날로그
입력감시 기능을 말한다. 전기량의 변화를 판단 시, VOC 발생과 동시에 입력되는 전
기량 값으로 감시 기준 자동 변경하고 다시 사용자 설정 범위의 아날로그 값 감시를
실시한다.
X-GIPAM는 6개의 VOC를 제공하며 각각 개별로 사용유무 및 설정을 변경할 수 있다.
기능
설정 내용
기타
• 사용여부
• 감시전기량: VOC 소스 표 참고
VOC
• 감시 범위: 10 ~ 50/1%
• 총 6개의 개별적인 감
시 설정
• 감시 시간(Td): 1 ~ 300/1초
• 감시 범위 초기화 시간(Tbr): 1 ~ 300/1초
※ VOC 알람 발생으로부터 새로운 BAND 가 적용 되기 전까지의 지연시간
VOC의 동작 시나리오
아래는 VOC의 동작의 예로, 입력전기량이 사용자 설정 Band범위를 넘는 순간부터 사용자가 설정
한 감시 시간 동안 입력되면, VOC 알람을 출력(PLC Index)한다. 이후, 입력 전기량이 Band를 넘는
상태를 유지하고 사용자가 설정한 감시범위 초기화 시간을 넘긴다면 이 때의 전기량을 Base 전기
량으로 인식하고 해당 기준점으로부터 새로운 전기량을 범위를 설정하여 다음 VOC 동작을 수행
한다.
[참고]
/
- 83 -
추가 시나리오 및 이벤트
아래 그림은 입력전류(보라색 점선)에 대해 VOC의 동작 상태를 도식한 그림이다.
VOC 입력 소스 종류
대 항목
중 항목
기타
• 3P4W 설정
- Va, Vb, Vc, Vo, VB,
• 3P3W 설정
TM#1 MEASURE
- Va=Vab, Vb=Vbc, Vc=Vca
-
• Ia, Ib, Ic, IN, Io
• Pa, Pb, Pc
• Qa, Qb, Qc
AIO #1 ~ AIO #2
AI01 ~ AI06
- 84 -
-
X-GIPAM 기술자료
(8) 기기 결선 설정과 PT 설정에 의한 계측
■ 기기의 Power System의 설정
구분
1차 측
2차 측
사례 1
22.9 kV(Y)
110 V
사례 2
6.6 kV (
110 V
사례 3
6.6 kV (
110 V
Factor
1
Relay Wiring
전력 보상
계측 표시
3P4W
보상 없음
상/선간
3P3W (2pt)
보상
선간
3P4W
보상 없음
상/선간
★ Factor: 단선도의 정격 설정과 동일하게 하기 위해 1차와 2차를 나누는 값
★ 기기는 [2차 측 전압] / [Factor]로 정격을 나타낸다.
★ 보상: 실제 3상3선으로 계전기에 Wiring할 경우, 계전기 단자에 입력되는 것은 선간 전압
으로 다른 것은 보상을 하지 않지만, 상전력을 계산하기 위해 내부적으로 입력된 전압 값
의 크기를
배하고, 위상을 30도 보상한다.
★ 계측 표시의 경우, 실제 입력받은 참값(선 혹은 상)을 기본으로 하고 일부는 선간 전압을
표시한다.
1) 사례 1의 경우, 2차 측의 정격은 110/
(=63.5V)로, 실제 계전기는 계통의 상 전압을 입
력 받게 된다. 즉 계전기 2차 측에 상 전압(63.5V)를 인가하면, 계측장의 1차 전압에 PT
Ratio를 고려하여 22.9kV를 출력하면 된다.
2차 상전압 입력 값
63.5 V
1차 상전압 출력 값
22.9
kV
2) 사례 2의 경우, 계전기 Wiring을 Delta로 결선한 경우로 계전기 단자에는 선간 전압이 입
력이 되게 된다. 실제 정격은 선간 전압 값이 110V가 된다. 이로 인해, 계전기는 실제 입
력 받은 선간 전압을 출력하게 되고, 상 전압을 표시하지 않는다. 다만, 내부적으로 선간
전력이 아닌, 상 전력을 계산하기 위해서 선간 전압의 크기와 위상을 보상한다.(보상의 의
미는 단지 상 전압으로 내부 계산을 해야 하는 요소가 있기 때문이다.)
2차 전압 입력 값
상(63.5 V) 또는 선간(110V)
1차 선간 전압 출력 값
6.6 kV
계전기 Delta 결선이 가능해야 하는 이유는, 계통에서의 V 결선을 위한 것으로,
V결선시 계전기에 Delta 결선만이 가능하기 때문에 3상 3선을 없앨 수 없는 이유가 있다.
3) 사례 3의 경우, 계전기 Wiring을 Y로 결선하여 계전기 단자에는 상 전압이 인가 되는 상
황으로, 정격은 110/
(=63.5V)이고, 실제 입력되는 전기량은 계통에 관계없이 상 전압이
인가되는 것으로 한다. 즉, 1차가 Delta라 해도 계전기 단자결선을 기준으로 한다.
2차 전압 입력 값
63.5 V(상전압)
1차 상전압 출력 값
6.6 kV
- 85 -
(9) 제어 전원 Fail 에 대한 기기의 동작 상태
- XGIPAM은 제어 전원으로부터 그것의 상태를 입력 받아 신뢰성을 확보할 수 없는 제어전원의
상태에서 기기의 특정 요소(자칫 오 동작을 유발할 수 있는)를 Blocking하여 오 동작을 방지하는
기능을 가지고 있다.
아래는 XGIPAM의 전기적 성능을 기술하고 있다.
제어 전원 성능(AC 110V, DC 110~125V)
- 정상범위 (80 ~ 110%, 88 ~ 136 V)
- Power Fail 레벨
• 발생: 65~85[V]
• 복귀: 87[V] 이상
DIO 레벨 (동작 전압은 정격의 80 ~ 110%)
- 인식레벨
• ON 인식전압: 78 이상
• OFF 인식전압: 22 이하
- 동작시간: 25ms 이하, DC는 15ms 이하
- 디바운스 시간: 15ms
아래에 상기 내용을 도식하였다.
- 86 -
X-GIPAM 기술자료
■ 제어전원의 Power Fail 이 발생한 상태에서의 기기 동작
PF가 발생하면 바로 DIO로부터의 DI 입력을 Blocking함.
- 이는 전원과 DIO의 전원을 동시 OFF할 경우 DI이벤트 발생을 막는다.
PF 발생 후, 100ms(순단 70ms에서 PF 출력을 Blocking 하기 위함) 지연 이후
- PF발생을 HMI 화면에 출력
- 실제 PF가 발생함을 알리는 고정 DO(Slot#04의 DO08을 ON시킴)
※ 오동작을 방지하기 위해 Blocking되는 기능
- 계전동작 Blocking
- PLC의 동작 Blocking
- Switch Fault Check
- Trip Free function
- 차단기 수명 예상 I2t
PF 복귀의 경우,
복귀 신호로부터 10ms 지연 후, DIO의 입력을 정상적으로 인식 및 Blocking되었던 기능에 대한
Release 실시
1) 아래는 상기 내용을 그래프로 도식함.
- 87 -
(10) 계전요소 동작에 따른 Event 및 Fault Values
- 계전요소 PU이나 OP등의 동작에 의한 Event 및 Fault에 대한 값은 대부분의 계전요소가 공통
으로 사용된다. 해당 내용에 대해 아래 표에 기술하였다.
■ 모든 계전요소의 동작상에 있어 발생하는 공통의 값
구분
기록 내용
Event(공통)
계전요소 이름
계전요소 동작상태
(Pickup, Op, Dropout, etc)
시간정보
제어주체 [REMOTE / LOCAL]
Wave 유무
Fault(공통)
기본파 Va 값
기본파 Vb 값
기본파 Vc 값
기본파 Vo (Ground PT or VectorSum Value) 값
기본파 Vbus 값
기본파 Ia 값
기본파 Ib 값
기본파 Ic 값
기본파 In
기본파 Io 값
■ 각 계전요소 별 추가적으로 발생하는 값
구분
기록 내용
AI Temp(38)
설정 전기량 동작 값
설정 전기량(영상전류) 동작값
DGR(67N)
설정 전기량(영상전압) 동작값
SGR(67G)
기본파 전압 위상(고정)
기본파 전류 위상(고정)
설정 전기량(전류) #1 동작값
DOCR(67I,67D)
설정 전기량(전류) #2 동작값
설정 전기량(전류) #3 동작값
- 88 -
X-GIPAM 기술자료
구분
DPR(32P)
DQR(32Q)
기록 내용
설정 전기량(전력) #1 동작값
설정 전기량(전력) #2 동작값
설정 전기량(전력) #3 동작값
NSOCR(46I,46D)
NSOVR(47)
설정 전기량 동작값
POR(47P)
설정 전기량(전류) #1 동작값
OCR(50, 51)
설정 전기량(전류) #2 동작값
설정 전기량(전류) #3 동작값
OCGR(50N,51N)
OFR(81O)
UFR(81U)
OVGR(64I, 64D)
설정 전기량(전류) 동작값
설정 전기량(주파수) 동작값
설정 전기량(영상전압) 동작값
설정 전기량(영상전압) #1 동작값
OVR(59)
설정 전기량(영상전압) #2 동작값
설정 전기량(영상전압) #3 동작값
설정 전기량(전압) #1 동작값
UVR(27)
설정 전기량(전압) #2 동작값
설정 전기량(전압) #3 동작값
기본파 Line 전기량(선 전압) 동작값
기본파 Line 전기량(주파수) 동작값
Sync(25)
기본파 BUS 전기량(선 전압) 동작값
기본파 BUS 전기량(주파수) 동작값
기본파 Line-Bus 위상 전기량 차 동작값
Va의 동작값
PQ
Vb의 동작값
Vc의 동작값
※ 추가 Fault Value는 없음
VOC
설정 전기량 동작값
※ 추가 Fault Value는 없음.
- 89 -
(11)
XGIPAM 자체 진단(Diag.) 내용
기기는 아래와 같은 내용에 대해 자체 진단 기능을 수행한다.
모듈 상태는 X-GIPAM 동작 중 발생될 수 있는 특수모드 동작상태나 자기진단오류에 대해 정의하
고 있는 상태로서 각 slot에 삽입되어 있는 모듈들의 상태와 주처리 모듈의 상태를 구분하여 아래
와 같이 정의한다.
중고장으로 외부의 조치가 있어야 문제가 해소될 수 있는 고장
중고장으로 단순 외부 외란에 의해 발생하고 복귀가 가능한 고장
경고장으로 사용자에게 그 내용을 알려줘야 하는 경우
각 고장에 대한 내용과 HMI표시는 아래와 같다.
중고장 상황으로 검은색 Diag. 경고창이 발생, 기기가 동작을 멈추는 형태
구분
내용
FRAM ERROR
설정이 저장된 FRAM이 깨졌을 경우
POWER FAIL
제어전원이 PF 레벨 이하가 되었을 때
DSP MISMAMTCH
사용자가 설정한 모듈 타입과 기기의 DSP가 일치하지 않을 경우
COMM. MISMATCH
사용자가 설정한 모듈 타입과 기기의 통신 보드가 일치하지 않을 경우
DSP FREQUENCY
DSP보드로부터 입력 받은 주파수 값이 기기와 다를 경우
MISMATCH
PLC Booting FAIL
기기 부팅 시 PLC 오류가 발생했을 경우
중고장 상황으로 검은색 Diag. 경고창이 발생하였으나, 외부 외란 요인 해제시 기기가 다시 정상
적으로 동작하는 형태
구분
내용
제어전원 Power FAIL
제어전원이 PF 레벨 이하가 되었을 때
±15V Power Fail
전원으로부터 ±15V 에러 신호 발생
ADC FAIL
DPS로부터 해당 신호 입력이 있을 때
경고장 상황으로, HMI의 Diag. LED가 점멸되며 그 내용을 HMI에서 확인 할 수 있다.
구분
내용
DSP. Calibration Diag.
DSP write후 미 보정 경우
AI Calibration Diag.
AIO write후 AI 미 보정 경우
AO Calibration Diag.
AIO write후 AO 미 보정 경우
TRS Fail Diag.
TRS Fail이 발생했을 경우
x-Gipam 의 Diag Error 과 PowerFail 기능을 PLC Index 를 사용하여 DO 로 할당 할 수 있다.
- 90 -
X-GIPAM 기술자료
(12)
MAIN CB I2T(Break Capacity Limit) 기능
차단기의 사양 중에는 그 동작회수에 대한 정의가 있는데, 일반적으로 이 값은 정격전류에서
뿐만 아니라, 각 레벨의 전류 별로 그 동작 회수를 규정하고 있다. (예, 정격 10000회, 25kA 전류
에서는 100회, 31.5kA 전류에서는 50회, 40kA 전류에서는 30회 등) 따라서 차단기 수명 진단을 위
2
해서는 전류에 따른 결과 값이 적용되어야 하며 그 값이 I t 가 된다.
※ 계전기로부터 직접 명령이 나아가지 않은 차단기 제어일 경우 I2t는 누적되지 않음.
(예: DI를 통한 직접제어, VO를 통한 제어)
기기에서는 차단기 수명 제한을 넘어설 경우 X-GIPAM은 PLC Index의 I2t bit를 Set 시킨다. 해당
Index는 I2t Clear시 복귀한다(사용자는 누적된 값을 HMI에서 확인하고, clear 할 수 있다.)
■ I t 의 계산 예
2
10ms 동안 1A의 전류를 누적할 때 이론 I2t의 값은?
I2tms = 10
I2tsec = I2tms/1000
I2tmin = I2tsec/60
I2tHour = I2tmin/60
I2tHour인 결과는 0.000003이 표시 함.
- 91 -
차단기 수명에 영향을 미치는 arc 영역 도식
- 차단기 수명을 평가하기 위한 중요한 영역은 아래 그림의 차단기 arcing time으로 실제 차단기
의 상태가 변경된 이후 수 ms(자사 VCB 기준 about 10ms)의 시간 동안 접점상의 arc 전류로 인
해 접점의 마모가 발생할 수 있다.
차단기 catalog에서 제공하는 CB trip time과 CB open time을 설정하도록 하며
차단기 Open 신호는 Arcing 발생 직전에 relay에 전달되므로 해당 Open DI의 입력이
발생하게 되면, CB trip time – CB open time의 차이 시간(arcing time)동안 i2t를 누적하도록 한다.
추가적으로 검토할 부분은 CB open signal이 relay에 전달될 때의 지연에 대한 보상 분으로 이는
추가적인 시험을 통하여 확인 후 오차가 클 경우 data logging을 통하여 보상 factor를 감안하도
록 한다.
- 92 -
X-GIPAM 기술자료
※ 실제로 차단기에게 힘든 시기는 기계적 접점이 분리되어도 해소되지 않는 Arcing Time이고 이
부분만 누적하는 것이 올바른 방법이며 이는 차단기에서 기본적으로 제공하는 Operating Time
과 Tripping Time 정보를 설정정보로 받아 차단기 Open 상태 입력 이후 Arcing Time 동안 전류
를 누적하도록 한다.
[참고] VCB에서 제공하는 차단기의 Spec으로 자사 VCB의 경우 arcing time(about 10ms 이하)
- 93 -
[설정 방법 예시]
I2T에 대한 수명 예상 설정을 하기 위한 방법으로 아래 그림에서
차단기가 3cycle 차단기이고 Rated opening time을 40ms라고 할 경우, 이는 설정에 반영하여
arcing time이 3cycle(16.6 x 3 = 50ms)이고, opening time이 40ms 이므로, arcing time은 10ms가
된다.
추가하여, 차단기에서 제공하는 수명 곡선에서 B point가 11kA, 80회 라면
I2t = 11000^2 * 80 * 0.010 [sec] = 9.68*10^7 [sec] = 26888 [hour]가 되고
다른 지점(그림에서 A Point, 3kA, 800회)에서 동일한 계산을 하면
I2t = 3000^2 * 800 * 0.010 [sec] = 7.2*10^7 = 20000 [hour]가 된다.
이 두 가지 계산만으로 설정한다면 20000[A2T]를 설정하거나 요것보다 약간 작은 값을
설정할 수 있고 더 정밀하게 한다면 또 다른 Point에서 계산을 하여 3개중 가장 작은 값으로 설
정으로 하면 된다.
- 94 -
X-GIPAM 기술자료
(13) 계기용 변압기 감시(PTF) 기능
해당 기능은, 계통의 고 전압을 기기에 입력 받기 위해 기기가 입력 받을 수 있는 작은 값으로
계기용 변압기를 이용하여 그 값을 입력 받을 경우, 외부 영향에 의해 기기가 아닌 계기용 변압
기가 소손 되었을 경우를 감시하는 기능이다. 계기용 변압기의 2차 측 사고 또는 단선으로 인한
전압 계측 실패의 경우, 3상 비대칭에 의해 영상전압이 검출된다. 이 경우, 해당 전압을 사용하는
고감도 지락 검출이나 저전압요소 또는 동기검출의 경우 잘못된 전압 계측으로 인해 잘못된 동작
을 야기할 수 있기에 신뢰성 있는 감시를 통하여 해당 요소를 적절히 Blocking이 필요하다..
아래는 기기가 PTF를 판단하여 발생할 수 있는 요소의 오 동작을 방지하는 내용을 도식하였다.
1) 동작 조건
- MCB가 닫혀있고 3상 전류의 상태가 불평형이 (거의)없이 부하전류 수준으로 판단되는데 반하여
전압 1상 이상이 저전압일 경우, PTF로 판정한다. 단, 상기 내용으로 그 값이 50ms 이상 유지할
때 PTF로 판정함
- 95 -
(14) 차단기 동작 실패 감시(Circuit breaker Failure)
해당 기능은 차단기가 Close 된 상태에서 CB 에 연결된 계전요소가 동작했을 때, 차단기가
제대로 Close 상태가 되지 않을 시 출력을 발생하도록 하는 요소로 해당 출력을 이용하여 자기
단의 차단기가 동작하지 못했으므로 상위 차단기를 Open 하는 용도로 사용하여 사고에 대한
신속한 백업 차단을 수행하도록 한다. 특히, 계전동작 시 CB 상태가 Close 에서 Open 되지 않으면
CBF 를 출력하는데, 주의할 내용은 Alarm 용에 물린 계전요소 동작에서 불필요한 CBF 를 출력하지
않도록 해야 한다. 아래는 CBF 판단 후, 상위 차단기에 신호를 전달하는 내용에 대해 도식하였다.
■ Circuit Breaker Failure 판단을 위한 동작 Scheme
1.
CB 가 Close 상태일 것
(이때만 CBF 를 판단하는 기본 토대가 된다. 즉, Open 상태에서는 CBF 판단 불필요 함)
2.
계전요소가 동작하면 이것은 CBF 를 판단하는 Trigger 가 된다.
3.
CB 로 설정된 SW 의 OPEN QX(PLC 로직의 OPEN 접점)을 감시하여, 계전기 Operation
발생 시 해당 출력이 Set 되는지 확인한다.
--> QX 가 Set 되지 않으면, 그냥 Alarm DO 로 보고 그냥 CBF 를 종료한다.
4. QX 로 CB 와 계전 요소의 연결상태가 확인되면, CB time 동안 CB 의 상태가 OPEN
되었는지 확인하고 만약 이 시간 동안 Open 되었다면, 정상으로 표시하고, 만약 CB
time 동안 CB 상태가 CLOSE 을 유지하면 이 때 CBF 로 판단한다.
- 96 -
X-GIPAM 기술자료
(15)
TCS, TRS 의 기능 정리
- 입력되는 DIO의 접점상태는 아래와 같이 Backplane을 통하여 전달을 받게 된다. 이때 Special한
DIO의 상태로, TCS1, 2와 EN 및 LK 접점을 전달 받게 되는데, 이것의 내용에 대해 명확히 알고
있어야 TRS 및 TCS에 대해 구현이 가능하다.
- 아래는 DIO의 CB open접점의 회로 구성도이다.
※ EN 접점: Switch가 아닐 경우(PO), 통전을 방지하기 위한 접점으로, EN이 열려 있다면 실제로
TCS1은 1이 되고, TCS2는 0 상태가 되게 된다. 실제로 SW일 경우, EN은 Close되고 PO일 때, EN
은 항상 Open이 된다. 평상시에도 175k의 임피던스가 존재 실제 평상시 흐를수 있는 전류는
125V / 175k해도 실제 Relay여자시키지 않는다.
※ LK 접점: Lock 접점은 TRS확인 시 만에 Open/Close 되는 접점으로 그때의 TCS1, 2의 신호를
보고 정상 TRS인지 아닌지를 판단하는 접점으로 SW나 PO에 상관없이 Close이다.
일반적인 DIO의 접점상태는 아래와 같이 회로 상으로 확인을 할 수 있다.
또한, 아래와 같이 추가적인 상태를 기술하였다.
DIO가 Switch상태이면, LK과 EN은 Close 상태이다.
DIO가 PO(signal DO)이면 EN은 항상 OPEN이 되게 된다.
- 97 -
▣ CB OPEN 상태
- OPEN접점과 Lock 접점의 Close로 인해 바로 Short되어 CB를 여자 시키게 된다.
▣ TCS상태 감시
- TCS 상태 감시는 상시 수행하며, 아래와 같이 평상 회로에서 TCS1과 TCS2의 상태를 감시하
는 것으로 TCS의 정상 유무를 확인하게 된다.
SW로 사용할 경우, 평상 상태의 전류 흐름이다. 이때 TCS1이 1이고, TCS2가 0이 된다.
즉, OPEN상태에서 TCS1은 1, TCS2는 0이 됨을 상기 감시하는 것이다.
▣ TRS상태 감시
EN 접점이 Close되어있음을 확인한다.
LK 접점을 OPEN하고, TCS의 상태를 확인하는데,
- 98 -
X-GIPAM 기술자료
Open 접점을 500ms Close해보고, TCS1, 2를 읽어서 그 값이 0, 1임을 확인한다.
OPEN 접점을 열고 LK 접점을 Close하여 TCS1, 2상태가 1, 0임을 확인한다.
등등의 Sequence로 TRS의 상태가 정상임을 확인한다.
- 99 -
(16) Switch 의 Trip Free 기능 구현
Trip Free란, 차단기에서 Close신호보다 차단기의 동작책무 중 가장 우선이 되는 Open신호를 우선
하는 것을 의미한다. 실제 차단기의 경우, 기본적으로 Trip Free 기능을 지원한다.
■ Switch제어에 있어서 Trip Free기능이 구현
현재 Switch Command는 OPEN과 CLOSE로 실제 PO01(close), PO02(open)의 DO를 동작시켜 기
계식 Relay를 통해 해당 DI를 ON시켜 차단기에 OPEN과 CLOSE의 명령을 입력하게 된다. 이때
X-GIPAM은 기존 SW의 command가 무조건 500ms 펄스로 동작하는 부분으로 인해 실제 Close
명령 이후, 계전동작에 의한 Open 명령이 발생하면, Close는 500ms 펄스로 동작하고 중간에 발
생한 계전동작은 순시 펄스(최소 2ms)로 발생하여 아래와 같이 차단기가 OPEN 되지 않고 Close
를 유지하는 상황이 발생할 수 있다. 이를 막기 위해 기기에서도 실제 Switch의 Open명령이 발생
하면 동일 SW의 Close CMD를 강제로 OFF하도록 한다.
※ 해당 내용은 주처리 내부에서 발생하는 내용으로, 실제 기능정의를 할 내용은 아님.
- 100 -
X-GIPAM 기술자료
(17)
Logic Index (PLC Map)
■ 계전요소 상태 PLC Index
계전요소 상태 PLC Index – 1/5
IEEE Device No.
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
순시 과전류 요소(50)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
한시 과전류 요소(51)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Stage1
Phase N
순시 지락 과전류 요소(50N)
Stage2
Phase N
Stage1
Phase N
Stage2
Phase N
한시 지락 과전류 요소(51N)
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
과전압 요소(59)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
- 101 -
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
PLC MEM.
50P_S1A_P
IX0.0.0
50P_S1A_OP
IX0.0.1
50P_S1B_P
IX0.0.2
50P_S1B_OP
IX0.0.3
50P_S1C_P
IX0.0.4
50P_S1C_OP
IX0.0.5
50P_S2A_P
IX0.0.7
50P_S2A_OP
IX0.0.8
50P_S2B_P
IX0.0.9
50P_S2B_OP
IX0.0.10
50P_S2C_P
IX0.0.11
50P_S2C_OP
IX0.0.12
51P_S1A_P
IX0.0.14
51P_S1A_OP
IX0.0.15
51P_S1B_P
IX0.0.16
51P_S1B_OP
IX0.0.17
51P_S1C_P
IX0.0.18
51P_S1C_OP
IX0.0.19
51P_S2A_P
IX0.0.21
51P_S2A_OP
IX0.0.22
51P_S2B_P
IX0.0.23
51P_S2B_OP
IX0.0.24
51P_S2C_P
IX0.0.25
51P_S2C_OP
IX0.0.26
50N_S1N_P
IX0.0.28
50N_S1N_OP
IX0.0.29
50N_S2N_P
IX0.0.31
50N_S2N_OP
IX0.0.32
51N_S1N_P
IX0.0.34
51N_S1N_OP
IX0.0.35
51N_S2N_P
IX0.0.37
51N_S2N_OP
IX0.0.38
59_S1A_P
IX0.0.40
59_S1A_OP
IX0.0.41
59_S1B_P
IX0.0.42
59_S1B_OP
IX0.0.43
59_S1C_P
IX0.0.44
59_S1C_OP
IX0.0.45
59_S2A_P
IX0.0.47
59_S2A_OP
IX0.0.48
59_S2B_P
IX0.0.49
59_S2B_OP
IX0.0.50
59_S2C_P
IX0.0.51
59_S2C_OP
IX0.0.52
계전요소 상태 PLC Index – 2/5
Stage1
IEEE Device No.
Phase N
순시 지락 과전압 요소(64)
Stage2
Stage1
Phase N
Phase N
한시 지락 과전압 요소(64D)
Stage2
Phase N
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
저전압 요소(27)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Stage1
Phase N
선택지락 요소(67G)
Stage2
Stage1
Phase N
Phase N
방향 지락 과전류 요소(67N)
Stage2
Stage1
Phase N
Phase N
순시 역상 과전류 요소(46I)
Stage2
Stage1
Phase N
Phase N
한시 역상 과전류 요소(46D)
Stage2
Phase N
Stage1
Phase N
결상 요소(47P)
Stage2
Phase N
Stage1
Phase N
역상 과전압 요소(47)
Stage2
Stage1
Phase N
3P
방향 유효전력 요소(32P)
Stage2
3P
- 102 -
PLC MEM.
64I_S1N_P
IX0.2.32
64I_S1N_OP
IX0.2.33
64I_S2N_P
IX0.2.35
Trip
64I_S2N_OP
IX0.2.36
Pickup
64D_S1N_P
IX0.0.54
64D_S1N_OP
IX0.0.55
64D_S2N_P
IX0.0.57
64D_S2N_OP
IX0.0.58
27_S1A_P
IX0.0.60
27_S1A_OP
IX0.0.61
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
27_S1B_P
IX0.0.62
27_S1B_OP
IX0.0.63
27_S1C_P
IX0.1.0
27_S1C_OP
IX0.1.1
27_S2A_P
IX0.1.3
27_S2A_OP
IX0.1.4
27_S2B_P
IX0.1.5
27_S2B_OP
IX0.1.6
27_S2C_P
IX0.1.7
Trip
27_S2C_OP
IX0.1.8
Pickup
67G_S1N_P
IX0.1.10
Trip
67G_S1N_OP
IX0.1.11
67G_S2N_P
IX0.1.13
67G_S2N_OP
IX0.1.14
67N_S1N_P
IX0.1.16
67N_S1N_OP
IX0.1.17
67N_S2N_P
IX0.1.19
Trip
67N_S2N_OP
IX0.1.20
Pickup
46INST_S1N_P
IX0.1.22
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
46INST_S1N_OP
IX0.1.23
46INST_S2N_P
IX0.1.25
46INST_S2N_OP
IX0.1.26
46TIME_S1N_P
IX0.2.38
46TIME_S1N_OP
IX0.2.39
46TIME_S2N_P
IX0.2.41
46TIME_S2N_OP
IX0.2.42
47PO_S1N_P
IX0.1.28
47PO_S1N_OP
IX0.1.29
47PO_S2N_P
IX0.1.31
47PO_S2N_OP
IX0.1.32
47NS_S1N_P
IX0.1.34
47NS_S1N_OP
IX0.1.35
47NS_S2N_P
IX0.1.37
47NS_S2N_OP
IX0.1.38
32P_S1A_P
IX0.1.40
32P_S1A_OP
IX0.1.41
32P_S2A_P
IX0.1.47
32P_S2A_OP
IX0.1.48
X-GIPAM 기술자료
계전요소 상태 PLC Index – 3/5
IEEE Device No.
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
방향 무효전력 요소(32Q)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
순시 방향 과전류 요소(67I)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
한시 방향 과전류 요소(67D)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Stage1
Phase N
온도 보호 요소(38)
Stage2
Stage1
Stage2
Phase N
Phase N
Phase N
저 주파수 요소(81U)
Stage3
Stage4
Phase N
Phase N
- 103 -
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
PLC MEM.
32Q_S1A_P
IX0.1.54
32Q_S1A_OP
IX0.1.55
32Q_S1B_P
IX0.1.56
32Q_S1B_OP
IX0.1.57
32Q_S1C_P
IX0.1.58
32Q_S1C_OP
IX0.1.59
32Q_S2A_P
IX0.1.61
32Q_S2A_OP
IX0.1.62
32Q_S2B_P
IX0.1.63
32Q_S2B_OP
IX0.2.0
32Q_S2C_P
IX0.2.1
Trip
32Q_S2C_OP
IX0.2.2
Pickup
67P50_S1A_P
IX0.2.4
67P50_S1A_OP
IX0.2.5
67P50_S1B_P
IX0.2.6
67P50_S1B_OP
IX0.2.7
67P50_S1C_P
IX0.2.8
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
67P50_S1C_OP
IX0.2.9
67P50_S2A_P
IX0.2.11
67P50_S2A_OP
IX0.2.12
67P50_S2B_P
IX0.2.13
67P50_S2B_OP
IX0.2.14
67P50_S2C_P
IX0.2.15
67P50_S2C_OP
IX0.2.16
67P51_S1A_P
IX0.2.18
67P51_S1A_OP
IX0.2.19
67P51_S1B_P
IX0.2.20
67P51_S1B_OP
IX0.2.21
67P51_S1C_P
IX0.2.22
67P51_S1C_OP
IX0.2.23
67P51_S2A_P
IX0.2.25
67P51_S2A_OP
IX0.2.26
67P51_S2B_P
IX0.2.27
67P51_S2B_OP
IX0.2.28
67P51_S2C_P
IX0.2.29
67P51_S2C_OP
IX0.2.30
38_S1T_P
IX0.2.44
38_S1T_OP
IX0.2.45
38_S2T_P
IX0.2.47
Trip
38_S2T_OP
IX0.2.48
Pickup
81U_S1F_P
IX0.2.50
81U_S1F_OP
IX0.2.51
81U_S2F_P
IX0.2.53
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
81U_S2F_OP
IX0.2.54
81U_S3F_P
IX0.2.56
81U_S3F_OP
IX0.2.57
81U_S4F_P
IX0.2.59
81U_S4F_OP
IX0.2.60
계전요소 상태 PLC Index – 4/5
Stage1
Stage2
IEEE Device No.
Pickup
Phase N
Trip
Pickup
Phase N
Trip
과 주파수 요소(81O)
Stage3
Stage4
Pickup
Phase N
Trip
Pickup
Phase N
Trip
Stage1
Stage1
Stage2
모터 기동 및 운전 보호 요소
(48/51LR)
구속 요소(66)
열동 요소(49)
S4
STALL
Phase N
LOCK
Phase N
Stage1
Stage1
Phase 3
Phase RMS
(High)
IX0.3.12
79_FAIL
IX0.3.13
79_CANCEL
IX0.3.14
Sync 여부
25_S1_OP
IX0.3.33
UV sync permission
25_S1_UVP
IX0.3.34
Pickup
81R_S1N_P
IX0.3.47
Trip
81R_S1N_OP
IX0.3.48
81R_S2N_P
IX0.3.50
81R_S2N_OP
IX0.3.51
81R_S3N_P
IX0.3.53
81R_S3N_OP
IX0.3.54
81R_S4N_P
IX0.3.56
81R_S4N_OP
IX0.3.57
48N_P
IX0.3.59
Trip
48N_OP
IX0.3.60
Pickup
51LR_P
IX0.3.62
51LR_OP
IX0.3.63
Start Block
66_STA_BLK
IX0.4.7
Restart Block
66_RES_BLK
IX0.4.8
Res.Thr Block
66_THR_BLK
IX0.4.9
Qpercent Pick
49N_PK
IX0.4.13
Qpercent Trip
49N_OP
IX0.4.14
87T_S1#2A_P
IX0.4.19
87T_S1#2A_OP
IX0.4.20
87T_S1#2B_P
IX0.4.21
87T_S1#2B_OP
IX0.4.22
87T_S1#2C_P
IX0.4.23
87T_S1#2C_OP
IX0.4.24
87T_S1#3A_P
IX0.4.25
87T_S1#3A_OP
IX0.4.26
87T_S1#3B_P
IX0.4.27
87T_S1#3B_OP
IX0.4.28
87T_S1#3C_P
IX0.4.29
87T_S1#3C_OP
IX0.4.30
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Phase B
Trip
Pickup
Trip
비율 전류 차동 보호 요소(87T)
Pickup
Phase A
(Low)
IX0.3.7
79_SUCCESS
Phase C
Stage2
IX0.3.5
81O_S4F_P
Success
Phase A
Stage1
IX0.3.4
81O_S3F_OP
IX0.3.11
주파수 변화율 요소(81R)
Stage4
IX0.3.2
79_PROCESS
S2
S3
81O_S2F_OP
81O_S3F_P
Process
S1
Stage3
IX0.3.1
IX0.3.8
Phase N
#N
IX0.2.63
81O_S2F_P
IX0.3.10
Cancel
Stage1
IX0.2.62
81O_S1F_OP
79_READY
Fail/Lock-Out
동기 검출 요소(25)
81O_S1F_P
81O_S4F_OP
Ready
재폐로 요소(79)
PLC MEM.
Trip
Pickup
Phase B
Trip
Pickup
Phase C
Trip
- 104 -
X-GIPAM 기술자료
계전요소 상태 PLC Index – 5/5
IEEE Device No.
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
저 전력(유효) 보호 요소(27P)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
변압기 2 차측 보호용
순시 과전류(50X)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
변압기 2 차측 보호용
한시 과전류 요소(51X)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
Phase A
Stage1
Phase B
Phase C
저 전류 보호(37)
Phase A
Stage2
Phase B
Phase C
- 105 -
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
PLC MEM.
32P_S1A_P
IX0.4.55
32P_S1A_OP
IX0.4.56
32P_S1B_P
IX0.4.57
32P_S1B_OP
IX0.4.58
32P_S1C_P
IX0.4.59
32P_S1C_OP
IX0.4.60
32P_S2A_P
IX0.4.62
32P_S2A_OP
IX0.4.63
32P_S2B_P
IX0.5.0
32P_S2B_OP
IX0.5.1
32P_S2C_P
IX0.5.2
Trip
32P_S2C_OP
IX0.5.3
Pickup
50PX_S1A_P
IX0.5.5
50PX_S1A_OP
IX0.5.6
50PX_S1B_P
IX0.5.7
50PX_S1B_OP
IX0.5.8
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
Pickup
Trip
50PX_S1C_P
IX0.5.9
50PX_S1C_OP
IX0.5.10
50PX_S2A_P
IX0.5.12
50PX_S2A_OP
IX0.5.13
50PX_S2B_P
IX0.5.14
50PX_S2B_OP
IX0.5.15
50PX_S2C_P
IX0.5.16
50PX_S2C_OP
IX0.5.17
51PX_S1A_P
IX0.5.19
51PX_S1A_OP
IX0.5.20
51PX_S1B_P
IX0.5.21
51PX_S1B_OP
IX0.5.22
51PX_S1C_P
IX0.5.23
51PX_S1C_OP
IX0.5.24
51PX_S2A_P
IX0.5.26
51PX_S2A_OP
IX0.5.27
51PX_S2B_P
IX0.5.28
51PX_S2B_OP
IX0.5.29
51PX_S2C_P
IX0.5.30
51PX_S2C_OP
IX0.5.31
37P_S1A_P
IX0.6.21
37P_S1A_OP
IX0.6.22
37P_S1B_P
IX0.6.23
37P_S1B_OP
IX0.6.24
37P_S1C_P
IX0.6.25
37P_S1C_OP
IX0.6.26
37P_S2A_P
IX0.6.28
37P_S2A_OP
IX0.6.29
37P_S2B_P
IX0.6.30
37P_S2B_OP
IX0.6.31
37P_S2C_P
IX0.6.32
37P_S2C_OP
IX0.6.33
■ 계통 감시 부가 요소 및 진단 부에 대한 PLC Index
계통 부가 요소 및 진단부 Index
Demand Watt
Phase 3P
Demand Var
Phase 3P
Phase A
Phase B
Demand Current
Phase C
Phase 3P
Phase 1
Phase 2
Phase 3
VOC
Phase 4
Phase 5
Phase 6
Phase A
DE_WATT_3P_P
IX0.7.0
Over
DE_WATT_3P_O
IX0.7.1
Peak
DE_VAR_3P_P
IX0.7.2
Over
DE_VAR_3P_O
IX0.7.3
Peak
DE_CUR_PA_P
IX0.7.4
Over
DE_CUR_PA_O
IX0.7.5
Peak
DE_CUR_PB_P
IX0.7.6
Over
DE_CUR_PB_O
IX0.7.7
Peak
DE_CUR_PC_P
IX0.7.8
Over
DE_CUR_PC_O
IX0.7.9
Peak
DE_CUR_3P_P
IX0.7.10
Over
DE_CUR_3P_O
IX0.7.11
High Alarm
VOC01_HI
IX0.7.12
Low Alarm
VOC01_LO
IX0.7.13
High Alarm
VOC02_HI
IX0.7.14
Low Alarm
VOC02_LO
IX0.7.15
High Alarm
VOC03_HI
IX0.7.16
Low Alarm
VOC03_LO
IX0.7.17
High Alarm
VOC04_HI
IX0.7.18
Low Alarm
VOC04_LO
IX0.7.19
High Alarm
VOC05_HI
IX0.7.20
Low Alarm
VOC05_LO
IX0.7.21
High Alarm
VOC06_HI
IX0.7.22
Low Alarm
VOC06_LO
IX0.7.23
Swell Alarm
PQ_PA_SWE
IX0.7.24
Sag Alarm
PQ_PA_SAG
IX0.7.25
PQ_PA_INT
IX0.7.26
PQ_PB_SWE
IX0.7.27
Interruption Alarm
Swell Alarm
PQ
Phase B
Phase C
PTF
PLC MEM.
Peak
Sag Alarm
PQ_PB_SAG
IX0.7.28
Interruption Alarm
PQ_PB_INT
IX0.7.29
Swell Alarm
PQ_PC_SWE
IX0.7.30
Sag Alarm
PQ_PC_SAG
IX0.7.31
Interruption Alarm
PQ_PC_INT
IX0.7.32
PTF
IX0.7.33
PT fues failure
■ Fault Reset 및 기기 Remote/Local 전환 PLC Index
Fault Reset 및 Remote/Local Index
PLC MEM.
Fault Reset
500ms pulse
IX1.2.10
Remote/Local
Remote(1) / Local(0)
IX1.2.11
- 106 -
X-GIPAM 기술자료
■ 스위치 제어 및 DIO 상태 감시 PLC Index
스위치 제어 및 DIO 상태감시 Index – 1/2
PLC MEM.
SW#1 close control
500ms pulse
SW1_CLOSE_CMD
IX1.0.0
SW#1 open control
500ms pulse
SW1_OPEN_CMD
IX1.0.1
SW#2 close control
500ms pulse
SW2_CLOSE_CMD
IX1.0.2
SW#2 open control
500ms pulse
SW2_OPEN_CMD
IX1.0.3
SW#3 close control
500ms pulse
SW3_CLOSE_CMD
IX1.0.4
SW#3 open control
500ms pulse
SW3_OPEN_CMD
IX1.0.5
SW#4 close control
500ms pulse
SW4_CLOSE_CMD
IX1.0.6
SW#4 open control
500ms pulse
SW4_OPEN_CMD
IX1.0.7
SW#5 close control
500ms pulse
SW5_CLOSE_CMD
IX1.0.8
SW#5 open control
500ms pulse
SW5_OPEN_CMD
IX1.0.9
SW#6 close control
500ms pulse
SW6_CLOSE_CMD
IX1.0.10
SW#6 open control
500ms pulse
SW6_OPEN_CMD
IX1.0.11
SW#7 close control
500ms pulse
SW7_CLOSE_CMD
IX1.0.12
SW#7 open control
500ms pulse
SW7_OPEN_CMD
IX1.0.13
SW#8 close control
500ms pulse
SW8_CLOSE_CMD
IX1.0.14
SW#8 open control
500ms pulse
SW8_OPEN_CMD
IX1.0.15
SW#9 close control
500ms pulse
SW9_CLOSE_CMD
IX1.0.16
SW#9 open control
500ms pulse
SW9_OPEN_CMD
IX1.0.17
SW#10 close control
500ms pulse
SW10_CLOSE_CMD
IX1.0.18
SW#10 open control
500ms pulse
SW10_OPEN_CMD
IX1.0.19
SW#11 close control
500ms pulse
SW11_CLOSE_CMD
IX1.0.20
SW#11 open control
500ms pulse
SW11_OPEN_CMD
IX1.0.21
SW#12 close control
500ms pulse
SW12_CLOSE_CMD
IX1.0.22
SW#12 open control
500ms pulse
SW12_OPEN_CMD
IX1.0.23
SW#13 close control
500ms pulse
SW13_CLOSE_CMD
IX1.0.24
SW#13 open control
500ms pulse
SW13_OPEN_CMD
IX1.0.25
SW#14 close control
500ms pulse
SW14_CLOSE_CMD
IX1.0.26
SW#14 open control
500ms pulse
SW14_OPEN_CMD
IX1.0.27
SW#15 close control
500ms pulse
SW15_CLOSE_CMD
IX1.0.28
SW#15 open control
500ms pulse
SW15_OPEN_CMD
IX1.0.29
SW#16 close control
500ms pulse
SW16_CLOSE_CMD
IX1.0.30
SW#16 open control
500ms pulse
SW16_OPEN_CMD
IX1.0.31
SW#1 TRS NOW
500ms pulse
SW1_TRS_NOW
IX1.0.32
SW#2 TRS NOW
500ms pulse
SW2_TRS_NOW
IX1.0.33
SW#3 TRS NOW
500ms pulse
SW3_TRS_NOW
IX1.0.34
SW#4 TRS NOW
500ms pulse
SW4_TRS_NOW
IX1.0.35
SW#5 TRS NOW
500ms pulse
SW5_TRS_NOW
IX1.0.36
SW#6 TRS NOW
500ms pulse
SW6_TRS_NOW
IX1.0.37
SW#7 TRS NOW
500ms pulse
SW7_TRS_NOW
IX1.0.38
SW#8 TRS NOW
500ms pulse
SW8_TRS_NOW
IX1.0.39
SW#9 TRS NOW
500ms pulse
SW9_TRS_NOW
IX1.0.40
SW#10 TRS NOW
500ms pulse
SW10_TRS_NOW
IX1.0.41
SW#11 TRS NOW
500ms pulse
SW11_TRS_NOW
IX1.0.42
SW#12 TRS NOW
500ms pulse
SW12_TRS_NOW
IX1.0.43
SW#13 TRS NOW
500ms pulse
SW13_TRS_NOW
IX1.0.44
SW#14 TRS NOW
500ms pulse
SW14_TRS_NOW
IX1.0.45
SW#15 TRS NOW
500ms pulse
SW15_TRS_NOW
IX1.0.46
SW#16 TRS NOW
500ms pulse
SW16_TRS_NOW
IX1.0.47
- 107 -
스위치 제어 및 DIO 감시 Index – 2/2
PLC MEM.
SW#1 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.48
SW#2 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.49
SW#3 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.50
SW#4 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.51
SW#5 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.52
SW#6 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.53
SW#7 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.54
SW#8 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.55
SW#9 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.56
SW#10 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.57
SW#11 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.58
SW#12 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.59
SW#13 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.60
SW#14 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.61
SW#15 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.62
SW#16 TCS RESULT
good(0) / fail(1)
good 조건이 되어야 복귀
IX1.0.63
SW#1 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.0
SW#2 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.1
SW#3 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.2
SW#4 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.3
SW#5 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.4
SW#6 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.5
SW#7 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.6
SW#8 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.7
SW#9 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.8
SW#10 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.9
SW#11 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.10
SW#12 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.11
SW#13 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.12
SW#14 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.13
SW#15 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.14
SW#16 TRS RESULT
good(0) / fail(1)
Fault Reset 으로 복귀
IX1.1.15
RECLOSE COMMAND
500msec pulse
79_RECLOSE_CMD
IX1.1.16
SW#1 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.24
SW#2 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.25
SW#3 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.26
SW#4 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.27
SW#5 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.28
SW#6 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.29
SW#7 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.30
SW#8 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.31
SW#9 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.32
SW#10 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.33
SW#11 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.34
SW#12 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.35
SW#13 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.36
SW#14 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.37
SW#15 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.38
SW#16 FAIL
good(0) / fail(1)
IX1.1.39
Main CB Service life is expired
I2t clear 시 복귀
IX1.1.56
- 108 -
X-GIPAM 기술자료
■ Digital Input 접점에 대한 PLC Index
DIO Slot#04
PLC MEM.
slot#4 DI#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI01 접점임
IX1.6.32
slot#4 DI#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI02 접점임
IX1.6.33
slot#4 DI#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI03 접점임
IX1.6.34
slot#4 DI#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI04 접점임
IX1.6.35
slot#4 DI#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI05 접점임
IX1.6.36
slot#4 DI#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI06 접점임
IX1.6.37
slot#4 DI#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI07 접점임
IX1.6.38
slot#4 DI#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI08 접점임
IX1.6.39
slot#4 DI#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI09 접점임
IX1.6.40
slot#4 DI#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI10 접점임
IX1.6.41
DIO Slot#05
PLC MEM.
slot#5 DI#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI01 접점임
IX1.6.48
slot#5 DI#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI02 접점임
IX1.6.49
slot#5 DI#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI03 접점임
IX1.6.50
slot#5 DI#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI04 접점임
IX1.6.51
slot#5 DI#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI05 접점임
IX1.6.52
slot#5 DI#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI06 접점임
IX1.6.53
slot#5 DI#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI07 접점임
IX1.6.54
slot#5 DI#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI08 접점임
IX1.6.55
slot#5 DI#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI09 접점임
IX1.6.56
slot#5 DI#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI10 접점임
DIO Slot#06
IX1.6.57
PLC MEM.
slot#6 DI#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI01 접점임
IX1.7.0
slot#6 DI#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI02 접점임
IX1.7.1
slot#6 DI#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI03 접점임
IX1.7.2
slot#6 DI#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI04 접점임
IX1.7.3
slot#6 DI#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI05 접점임
IX1.7.4
slot#6 DI#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI06 접점임
IX1.7.5
slot#6 DI#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI07 접점임
IX1.7.6
slot#6 DI#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI08 접점임
IX1.7.7
slot#6 DI#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI09 접점임
IX1.7.8
slot#6 DI#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI10 접점임
IX1.7.9
DIO Slot#07
PLC MEM.
slot#7 DI#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI01 접점임
IX1.7.16
slot#7 DI#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI02 접점임
IX1.7.17
slot#7 DI#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI03 접점임
IX1.7.18
slot#7 DI#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI04 접점임
IX1.7.19
slot#7 DI#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI05 접점임
IX1.7.20
slot#7 DI#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DI06 접점임
IX1.7.21
slot#7 DI#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI07 접점임
IX1.7.22
slot#7 DI#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI08 접점임
IX1.7.23
slot#7 DI#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI09 접점임
IX1.7.24
slot#7 DI#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DI10 접점임
IX1.7.25
- 109 -
■ Digital Output 접점에 대한 PLC Index
DIO Slot#04
PLC MEM.
slot#4 DO#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO02 로서 OPEN 접점임
QX0.0.32
slot#4 DO#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO01 로서 CLOSE 접점임
QX0.0.33
slot#4 DO#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO01 접점임
QX0.0.34
slot#4 DO#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO02 접점임
QX0.0.35
slot#4 DO#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO03 접점임
QX0.0.36
slot#4 DO#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO04 접점임
QX0.0.37
slot#4 DO#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO05 접점임
QX0.0.38
slot#4 DO#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO06 접점임
QX0.0.39
slot#4 DO#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO07 접점임
QX0.0.40
slot#4 DO#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO08 접점임
QX0.0.41
DIO Slot#05
PLC MEM.
slot#5 DO#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO02 로서 OPEN 접점임
QX0.0.48
slot#5 DO#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO01 로서 CLOSE 접점임
QX0.0.49
slot#5 DO#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO01 접점임
QX0.0.50
slot#5 DO#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO02 접점임
QX0.0.51
slot#5 DO#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO03 접점임
QX0.0.52
slot#5 DO#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO04 접점임
QX0.0.53
slot#5 DO#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO05 접점임
QX0.0.54
slot#5 DO#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO06 접점임
QX0.0.55
slot#5 DO#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO07 접점임
QX0.0.56
slot#5 DO#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO08 접점임
DIO Slot#06
QX0.0.57
PLC MEM.
slot#6 DO#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO02 로서 OPEN 접점임
QX0.1.0
slot#6 DO#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO01 로서 CLOSE 접점임
QX0.1.1
slot#6 DO#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO01 접점임
QX0.1.2
slot#6 DO#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO02 접점임
QX0.1.3
slot#6 DO#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO03 접점임
QX0.1.4
slot#6 DO#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO04 접점임
QX0.1.5
slot#6 DO#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO05 접점임
QX0.1.6
slot#6 DO#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO06 접점임
QX0.1.7
slot#6 DO#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO07 접점임
QX0.1.8
slot#6 DO#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO08 접점임
QX0.1.9
DIO Slot#07
PLC MEM.
slot#7 DO#2 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO02 로서 OPEN 접점임
QX0.1.16
slot#7 DO#1 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 PO01 로서 CLOSE 접점임
QX0.1.17
slot#7 DO#3 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO01 접점임
QX0.1.18
slot#7 DO#4 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO02 접점임
QX0.1.19
slot#7 DO#5 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO03 접점임
QX0.1.20
slot#7 DO#6 status
10DI8DO(6DI6DO) MODULE 에서는 DO04 접점임
QX0.1.21
slot#7 DO#7 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO05 접점임
QX0.1.22
slot#7 DO#8 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO06 접점임
QX0.1.23
slot#7 DO#9 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO07 접점임
QX0.1.24
slot#7 DO#10 status
10DI8DO MODULE 에서는 DO08 접점임
QX0.1.25
- 110 -
X-GIPAM 기술자료
■ Virtual Output 접점에 대한 PLC Index
Virtual Contact(32 points)
PLC MEM.
Virtual Contact #1
VO01
QX0.2.0
Virtual Contact #2
VO02
QX0.2.1
Virtual Contact #3
VO03
QX0.2.2
Virtual Contact #4
VO04
QX0.2.3
Virtual Contact #5
VO05
QX0.2.4
Virtual Contact #6
VO06
QX0.2.5
Virtual Contact #7
VO07
QX0.2.6
Virtual Contact #8
VO08
QX0.2.7
Virtual Contact #9
VO09
QX0.2.8
Virtual Contact #10
VO10
QX0.2.9
Virtual Contact #11
VO11
QX0.2.10
Virtual Contact #12
VO12
QX0.2.11
Virtual Contact #13
VO13
QX0.2.12
Virtual Contact #14
VO14
QX0.2.13
Virtual Contact #15
VO15
QX0.2.14
Virtual Contact #16
VO16
QX0.2.15
Virtual Contact #17
VO17
QX0.2.16
Virtual Contact #18
VO18
QX0.2.17
Virtual Contact #19
VO19
QX0.2.18
Virtual Contact #20
VO20
QX0.2.19
Virtual Contact #21
VO21
QX0.2.20
Virtual Contact #22
VO22
QX0.2.21
Virtual Contact #23
VO23
QX0.2.22
Virtual Contact #24
VO24
QX0.2.23
Virtual Contact #25
VO25
QX0.2.24
Virtual Contact #26
VO26
QX0.2.25
Virtual Contact #27
VO27
QX0.2.26
Virtual Contact #28
VO28
QX0.2.27
Virtual Contact #29
VO29
QX0.2.28
Virtual Contact #30
VO30
QX0.2.29
Virtual Contact #31
VO31
QX0.2.30
Virtual Contact #32
VO32
QX0.2.31
- 111 -
■ 계전요소 별 이벤트 Values
1) 50, 51
- SLOT#01 Ia
- SLOT#01 Ib
- SLOT#01 Ic
2) 50N, 51N
- SLOT#01 IN
3) 67G
- SLOT#01 Io
- SLOT#01 Vo
- SLOT#01 Phase(Io-Va)
- SLOT#01 Phase(Vo-Va)
4) 67N
- SLOT#01 IN
- SLOT#01 Vo
- SLOT#01 Phase Angle (IN-Va)
- SLOT#01 Phase Angle (Vo-Va)
5) 27: 아래 항목들 중 Analog Source 3개를 표시함
- SLOT#01 Va
- SLOT#01 Vb
- SLOT#01 Vc
※ NOT USE 소스의 경우,
(27요소 Analog Source 설정이 "NOT USE"로 되어 있는 경우에 한하여,
해당 Source의 Ext.Value source도 "NOT USE"로 표기함)
6) 59
- SLOT#01 Va
- SLOT#01 Vb
- SLOT#01 Vc
7) 64I, 64D
- SLOT#01 Vo
8) 47N
- SLOT#01 V2
- 112 -
X-GIPAM 기술자료
9) 47
- SLOT#01 Vub
10) 32P
- SLOT#01 P3Φ
11) 32Q
- SLOT#01 Qa
- SLOT#01 Qb
- SLOT#01 Qc
12) 25
- SLOT#01 Va
- SLOT#01 PT#1 Freq.
- SLOT#01 VB
- SLOT#01 PT#5 Freq.
- SLOT#01 Phase(VB-Va)
13) 38
- AI 변환 값
- 단위
14) 67I, 67D
- SLOT#01 Ia
- SLOT#01 Ib
- SLOT#01 Ic
15) 81U, 81O: 아래 항목들 중 Analog Source로 설정된 1개만 표시함
- SLOT#01 PT1 Freq. 또는 PT5 Freq.
16) 46I, 46D
- SLOT#01 I2
- 113 -
17) 87T
- SLOT#01 Ia_1st
- SLOT#01 Ib_1st
- SLOT#01 Ic_1st
- SLOT#01 Ia_2nd
- SLOT#01 Ib_2nd
- SLOT#01 Ic_2nd
- SLOT#01 Id_A
- SLOT#01 Id_B
- SLOT#01 Id_C
- SLOT#01 Ir_A
- SLOT#01 Ir_B
- SLOT#01 Ir_C
- SLOT#01 Ia_2nd_Harmonic
(A상 2조 파 크기)
- SLOT#01 Ib_2nd_Harmonic
(B상 2조 파 크기)
- SLOT#01 Ic_2nd_Harmonic
(C상 2조 파 크기)
18) 48/51LR
- SLOT#01 Ia
- SLOT#01 Ib
- SLOT#01 Ic
19) 66
- SLOT#01 Ia
- SLOT#01 Ib
- SLOT#01 Ic
20) 37P
- SLOT#01 P3Φ
21) 37: 아래 항목들 중 Analog Source 3개를 표시함
- SLOT#01 Ia
- SLOT#01 Ib
- SLOT#01 Ic
NOT USE (27요소 Analog Source 설정이 "NOT USE"로 되어 있는 경우에 한하여,
해당 Source의 Ext.Value source도 "NOT USE"로 표기함)
- 114 -
X-GIPAM 기술자료
22) 49
- SLOT#01 Ia_RMS
- SLOT#01 Ib_RMS
- SLOT#01 Ic_RMS
23) 81R
- SLOT#01 dF/dt 값
▣ FAULT Value
Fault Value는 기본적으로, 계전요소 동작 Event와 동일한 내용이나, 다만, Ext.Value 구성에 있어
서 아래의 공통 항목들을 추가로 표시함 즉, Event Ext.Value 에 Fault 공통 Ext.Value 항목이 추가
된 형태로 Type에 따라 아래와 같이 구분되며 항목은 동일 모델에서 전 요소 공통으로 사용함.
Fault List의 record 이벤트 순서:
Event Value + 아래 추가되는 Fault Value 임.
[F/BAY/M/DG 모델]
[T 모델]
SLOT#01 Va
SLOT#01 Va
SLOT#01 Vb
SLOT#01 Vb
SLOT#01 Vc
SLOT#01 Vo
SLOT#01 VB
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Vc
SLOT#01 Ia_1st
SLOT#01 Ib_1st
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic_1st
SLOT#01 Ic
SLOT#01 Ia_2nd
SLOT#01 In
SLOT#01 Ib_2nd
SLOT#01 Io
SLOT#01 Ic_2nd
SLOT#01 In
- 115 -
(18) 계전요소 커브 정리
- XGIPAM에서는 반한시 특성에 대해 아래와 같이 총 9개의 Curve 특성을 지원하며 그 내용은 아
래와 같이 요약 된다. 또한 반한시 외에 열동 과부하 검출 요소의 특성 커브와 일반 전류요소의
특성커브와 제한 범위가 다른 상 전압 커브도 도식을 한다.
1) 반한시 특성 곡선 수식 정리
• 기본 식
Trip Time
I
F
IS
A
B
C TL DT
1
• 특성 값
I F : 사고전류, I S : 세팅전류
구분
IEC
IEEE
[ANSI]
한전
•
Type
A
B
C
T/L
Standard Inverse [SI]
0.14
0.02
0
0 ~ 300[sec]
Very Inverse [VI]
13.5
1
0
0 ~ 300[sec]
Extreme Inverse [EI]
80
2
0
0 ~ 300[sec]
Long Inverse [LI]
120
1
0
0 ~ 300[sec]
Moderately Inverse [MI]
0.0515
0.02
0.114
0 ~ 300[sec]
Very Inverse [VI]
19.61
2
0.491
0 ~ 300[sec]
Extreme Inverse [EI]
28.2
2
0.1217
0 ~ 300[sec]
Standard Inverse [SI]
0.11
0.02
0.42
0 ~ 300[sec]
Very Inverse [VI]
39.85
1.95
1.084
0 ~ 300[sec]
수식 표현
I F : 사고전류, I S : 세팅전류
구분
IEC
Type
수식 표현
Standard Inverse [SI]
- 116 -
0.14
T / L
t
0.02
I
1
IS
X-GIPAM 기술자료
13.5
t
T / L
I 1
I
S
Very Inverse [VI]
80
T / L
t
I 2
1
IS
Extreme Inverse [EI]
120
t
T / L
I
I 1
S
Long Inverse [LI]
Moderately Inverse [MI]
IEEE
[ANSI]
Very Inverse [VI]
Extreme Inverse [EI]
0.0515
T / L
t
0
.
114
I 0.02
1
I
S
19.61
T / L
t
0
.
491
I 2
1
I
S
28.2
T / L
t
0
.
1217
I 2
1
I
S
Standard Inverse [SI]
0.11
0.42 T / L
t
0.02
I
1
IS
Very Inverse [VI]
39.85
t
1.084 T / L
1.95
I
1
IS
한전
- 117 -
2) 특성 곡선 제한 룰
- 각 계전요소의 특성에 따라 특성 커브는 그 설정 대비 입력 크기가 특정 값으로 제한되며
그 값은 요소 별로 아래의 Table 값과 같다.
상 전류의 경우 정격의 20배의 전류에서 포화 특성을 가지는 CT를 선정하므로 설정 대비 20배의
전기량까지를 그 최대 동작 시간으로 제한하게 된다. 일반적으로 상기 룰과 함께 기기의 특성에
따라 반한시의 최소 동작 시간을 제한하는데 본 기기는 그 최소 시간을 50ms로 한다.
상 전압의 경우는 전류와 달리 일반적으로 지락사고 시 해당 상의 전압은 되려 감소하게 되는데
이렇듯 전기량의 특성상 전압에 해당 하는 반한시는 전류의 그것과 다르게 2배로 제한한다.
지락 과전압 요소는 그 설정 최소값 대비 최대 선간 190V까지 발생할 수 있는 특성으로 같은
전압 요소이지만 전류와 동일하게 20배로 제한하는 룰을 적용한다.
열동 요소는 과부하를 검출하는 요소로 설정대비 8배 이상의 과부하 전류에 대해 그 동작시간이
수렴하도록 제한 한다.
반한시 요소
제한 룰
DInput
상전류, 지락과전압, 역상
상 전압
Dsetting
VInput
Vsetting
20
2
I Input
열동 과부하
k FLC
- 118 -
8
X-GIPAM 기술자료
3) 특성 곡선 그래프
■ IEEE Standard Inverse curve
t[ sec ]
정반한시(SI)
100
10
0.05
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.1
0.01
1
10
IEC
Standard Inverse [SI]
- 119 -
100
I / Is
0.14
T / L
t
0.02
I
1
IS
■ IEC Very Inverse curve
강반한시(VI)
t[ sec ]
1000
100
0.05
0.1
0.2
10
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1
1.1
1.2
0.1
0.01
1
10
IEC
100
I / Is
13.5
t
T / L
I 1
I
S
Very Inverse [VI]
- 120 -
X-GIPAM 기술자료
■ IEC Standard Extreme Inverse curve
t[ sec ]
초반한시(EI)
1000
100
0.05
0.1
10
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.1
0.01
0.001
1
IEC
10
100
I / Is
120
t
T / L
I
I 1
S
Long Inverse [LI]
- 121 -
■ IEC Standard Long Inverse curve
t[ sec ]
장반한시(LI)
10000
1000
0.05
0.1
0.2
100
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
10
1.1
1.2
1
0.1
1
IEC
10
100
I / Is
120
t
T / L
I
I 1
S
Long Inverse [LI]
- 122 -
X-GIPAM 기술자료
■ IEEE Standard Moderately Inverse curve
t[ sec ]
IEEE M I
100
10
0.05
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.1
0.01
1
IEEE
[ANSI]
10
100
I / Is
Moderately Inverse [MI]
0.0515
T / L
t
0
.
114
I 0.02
1
I
S
- 123 -
■ IEEE Standard Very Inverse curve
IEEE VI
t[ sec ]
1000
100
0.05
0.1
0.2
10
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1
1.1
1.2
0.1
0.01
1
IEEE
[ANSI]
10
100
I / Is
19.61
T / L
t
0
.
491
I 2
1
I
S
Very Inverse [VI]
- 124 -
X-GIPAM 기술자료
■ IEEE Standard Extreme Inverse curve
IEEE EI
t[ sec ]
1000
100
0.05
0.1
0.2
10
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1
1.1
1.2
0.1
0.01
1
IEEE
[ANSI]
10
100
I / Is
28.2
T / L
t
0
.
1217
I 2
1
I
S
Extreme Inverse [EI]
- 125 -
■ KEPCO Standard Inverse curve
KEPCO SI
100
0.05
0.1
10
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
t[ sec ]
0.9
1.0
1
1.1
1.2
0.1
I / Is
0.01
1
한전
10
Standard Inverse [SI]
- 126 -
100
0.11
t
0
.
42
T / L
0.02
I
1
IS
X-GIPAM 기술자료
■ KEPCO Very Inverse curve
KEPCO VI
t[ sec ]
1000
100
0.05
0.1
0.2
10
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1
1.1
1.2
0.1
0.01
1
한전
10
100
I / Is
39.85
t
1
.
084
T / L
1.95
I
1
IS
Very Inverse [VI]
- 127 -
■ IEC Standard curve for Thermal(49)
Thermal curve
t[ sec ]
1000
100
0.8
0.85
10
0.9
0.95
1
1.05
1.1
1
1.15
1.2
0.1
0.01
1
10
49
100
I / kxIb
I 2 IP2
t ln 2
I (k I ) 2
b
열동 과부하
- 128 -
X-GIPAM 기술자료
■ IEC Standard Inverse curve for Over Voltage(59)
t[ sec ]
과전압 정반한시(SI) 특성
100
10
0.05
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0.1
0.01
1
10
- 129 -
100
I / Is
1. TIME CHART
1-1 정반한시(SI)Time Table
T
0.05 0.1 0.15 0.2
I/Is
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1
1.1
1.2
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2.507
1.575
1.245
1.07
0.959
0.882
0.824
0.779
0.743
0.712
0.687
0.665
0.646
0.629
0.614
0.6
0.588
0.577
0.567
0.557
0.557
0.557
0.557
0.557
3.009
1.891
1.494
1.284
1.151
1.058
0.989
0.935
0.891
0.855
0.824
0.798
0.775
0.755
0.737
0.72
0.706
0.692
0.68
0.669
0.669
0.669
0.669
0.669
3.51
2.206
1.743
1.498
1.343
1.235
1.154
1.091
1.04
0.997
0.962
0.931
0.904
0.88
0.859
0.84
0.823
0.808
0.794
0.78
0.78
0.78
0.78
0.78
4.012
2.521
1.992
1.712
1.535
1.411
1.319
1.247
1.188
1.14
1.099
1.064
1.033
1.006
0.982
0.961
0.941
0.923
0.907
0.892
0.892
0.892
0.892
0.892
4.513
2.836
2.241
1.926
1.727
1.587
1.484
1.402
1.337
1.282
1.236
1.197
1.162
1.132
1.105
1.081
1.059
1.039
1.02
1.003
1.003
1.003
1.003
1.003
5.015
3.151
2.49
2.14
1.919
1.764
1.648
1.558
1.485
1.425
1.374
1.33
1.292
1.258
1.228
1.201
1.176
1.154
1.134
1.115
1.115
1.115
1.115
1.115
5.516
3.466
2.739
2.354
2.11
1.94
1.813
1.714
1.634
1.567
1.511
1.463
1.421
1.384
1.35
1.321
1.294
1.269
1.247
1.226
1.226
1.226
1.226
1.226
6.017
3.781
2.988
2.568
2.302
2.117
1.978
1.87
1.782
1.71
1.649
1.596
1.55
1.509
1.473
1.441
1.412
1.385
1.36
1.338
1.338
1.338
1.338
1.338
6.519
4.096
3.237
2.782
2.494
2.293
2.143
2.026
1.931
1.852
1.786
1.729
1.679
1.635
1.596
1.561
1.529
1.5
1.474
1.449
1.449
1.449
1.449
1.449
7.02
4.411
3.486
2.996
2.686
2.469
2.308
2.181
2.079
1.995
1.923
1.862
1.808
1.761
1.719
1.681
1.647
1.616
1.587
1.561
1.561
1.561
1.561
1.561
7.522
4.726
3.735
3.21
2.878
2.646
2.473
2.337
2.228
2.137
2.061
1.995
1.937
1.887
1.842
1.801
1.764
1.731
1.701
1.672
1.672
1.672
1.672
1.672
8.023
5.042
3.984
3.424
3.07
2.822
2.637
2.493
2.376
2.28
2.198
2.128
2.066
2.012
1.964
1.921
1.882
1.846
1.814
1.784
1.784
1.784
1.784
1.784
8.525
5.357
4.233
3.638
3.262
2.999
2.802
2.649
2.525
2.422
2.335
2.261
2.196
2.138
2.087
2.041
2
1.962
1.927
1.895
1.895
1.895
1.895
1.895
9.026
5.672
4.482
3.852
3.453
3.175
2.967
2.805
2.674
2.565
2.473
2.394
2.325
2.264
2.21
2.161
2.117
2.077
2.041
2.007
2.007
2.007
2.007
2.007
9.528
5.987
4.731
4.066
3.645
3.351
3.132
2.961
2.822
2.707
2.61
2.527
2.454
2.39
2.333
2.281
2.235
2.193
2.154
2.118
2.118
2.118
2.118
2.118
10.03
6.302
4.98
4.28
3.837
3.528
3.297
3.116
2.971
2.85
2.748
2.66
2.583
2.516
2.455
2.401
2.353
2.308
2.267
2.23
2.23
2.23
2.23
2.23
11.03
6.932
5.478
4.708
4.221
3.881
3.626
3.428
3.268
3.135
3.022
2.926
2.841
2.767
2.701
2.641
2.588
2.539
2.494
2.453
2.453
2.453
2.453
2.453
12.03
7.562
5.976
5.136
4.605
4.233
3.956
3.74
3.565
3.42
3.297
3.192
3.1
3.019
2.946
2.882
2.823
2.77
2.721
2.676
2.676
2.676
2.676
2.676
1-2 강반한시(VI)Time Table
T
0.05 0.1 0.15 0.2
I/Is
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1
1.1
1.2
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
3.375
1.688
1.125
0.844
0.675
0.563
0.482
0.422
0.375
0.338
0.307
0.281
0.26
0.241
0.225
0.211
0.199
0.188
0.178
0.178
0.178
0.178
0.178
0.178
4.05
2.025
1.35
1.013
0.81
0.675
0.579
0.506
0.45
0.405
0.368
0.338
0.312
0.289
0.27
0.253
0.238
0.225
0.213
0.213
0.213
0.213
0.213
0.213
4.725
2.363
1.575
1.181
0.945
0.788
0.675
0.591
0.525
0.473
0.43
0.394
0.363
0.338
0.315
0.295
0.278
0.263
0.249
0.249
0.249
0.249
0.249
0.249
5.4
2.7
1.8
1.35
1.08
0.9
0.771
0.675
0.6
0.54
0.491
0.45
0.415
0.386
0.36
0.338
0.318
0.3
0.284
0.284
0.284
0.284
0.284
0.284
6.075
3.038
2.025
1.519
1.215
1.013
0.868
0.759
0.675
0.608
0.552
0.506
0.467
0.434
0.405
0.38
0.357
0.338
0.32
0.32
0.32
0.32
0.32
0.32
6.75
3.375
2.25
1.688
1.35
1.125
0.964
0.844
0.75
0.675
0.614
0.563
0.519
0.482
0.45
0.422
0.397
0.375
0.355
0.355
0.355
0.355
0.355
0.355
7.425
3.713
2.475
1.856
1.485
1.238
1.061
0.928
0.825
0.743
0.675
0.619
0.571
0.53
0.495
0.464
0.437
0.413
0.391
0.391
0.391
0.391
0.391
0.391
8.1
4.05
2.7
2.025
1.62
1.35
1.157
1.013
0.9
0.81
0.736
0.675
0.623
0.579
0.54
0.506
0.476
0.45
0.426
0.426
0.426
0.426
0.426
0.426
8.775
4.388
2.925
2.194
1.755
1.463
1.254
1.097
0.975
0.878
0.798
0.731
0.675
0.627
0.585
0.548
0.516
0.488
0.462
0.462
0.462
0.462
0.462
0.462
9.45
4.725
3.15
2.363
1.89
1.575
1.35
1.181
1.05
0.945
0.859
0.788
0.727
0.675
0.63
0.591
0.556
0.525
0.497
0.497
0.497
0.497
0.497
0.497
10.13
5.063
3.375
2.531
2.025
1.688
1.446
1.266
1.125
1.013
0.92
0.844
0.779
0.723
0.675
0.633
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0.563
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16.5
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11.4
12
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12
9.5
10
18
16
13.2
14.4
12
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11
12
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6
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0.8
1.2
1.6
2
2.4
2.8
3.2
3.6
4
4.4
4.8
5.2
5.6
6
6.4
6.8
7.2
7.6
8
8.8
9.6
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1.5
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5.25
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6
6.375
6.75
7.125
7.5
8.25
9
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1
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2
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3
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4
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6
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6
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8
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6
6.316 6.947 7.579
2100 0.316 0.632 0.947 1.263 1.579 1.895 2.211 2.226 2.842 3.158 3.474 3.789 4.105 4.421 4.737 5.053 5.368 5.684
6
6.316 6.947 7.579
2200 0.316 0.632 0.947 1.263 1.579 1.895 2.211 2.226 2.842 3.158 3.474 3.789 4.105 4.421 4.737 5.053 5.368 5.684
6
6.316 6.947 7.579
2300 0.316 0.632 0.947 1.263 1.579 1.895 2.211 2.226 2.842 3.158 3.474 3.789 4.105 4.421 4.737 5.053 5.368 5.684
6
6.316 6.947 7.579
2400 0.316 0.632 0.947 1.263 1.579 1.895 2.211 2.226 2.842 3.158 3.474 3.789 4.105 4.421 4.737 5.053 5.368 5.684
6
6.316 6.947 7.579
2500 0.316 0.632 0.947 1.263 1.579 1.895 2.211 2.226 2.842 3.158 3.474 3.789 4.105 4.421 4.737 5.053 5.368 5.684
6
6.316 6.947 7.579
- 131 -
1-5 한전정반한시(Kepco-SI)Time Table
T
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I/Is
0.3
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0.4
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0.5
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1
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2.558
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2.38
2.558
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1.489 1.578 1.667 1.756 1.845 1.934 2.023 2.112 2.201
2.38
2.558
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1.4
1.489 1.578 1.667 1.756 1.845 1.934 2.023 2.112 2.201
2.38
2.558
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1.489 1.578 1.667 1.756 1.845 1.934 2.023 2.112 2.201
2.38
2.558
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1.4
1.489 1.578 1.667 1.756 1.845 1.934 2.023 2.112 2.201
2.38
2.558
1.1
1.2
1-6 한전강반한시(Kepco-VI)Time Table
T
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
I/Is
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0.5
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0.9
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1.112
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1.1
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1.365
1.4
1.14
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1.31
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1.21
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1.3
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1.34
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1.4
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1.1
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1.108 1.116 1.124 1.132
1.14
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1.22
1.3
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1.18
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1.127 1.134 1.141 1.148 1.155 1.162
1.17
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2000
1.09
1.096 1.101 1.107 1.113 1.119 1.125
1.13
1.136 1.142 1.148 1.154 1.159 1.165 1.171 1.177 1.183 1.188 1.194
1.2
1.212 1.223
2100
1.09
1.096 1.101 1.107 1.113 1.119 1.125
1.13
1.136 1.142 1.148 1.154 1.159 1.165 1.171 1.177 1.183 1.188 1.194
1.2
1.212 1.223
2200
1.09
1.096 1.101 1.107 1.113 1.119 1.125
1.13
1.136 1.142 1.148 1.154 1.159 1.165 1.171 1.177 1.183 1.188 1.194
1.2
1.212 1.223
2300
1.09
1.096 1.101 1.107 1.113 1.119 1.125
1.13
1.136 1.142 1.148 1.154 1.159 1.165 1.171 1.177 1.183 1.188 1.194
1.2
1.212 1.223
2400
1.09
1.096 1.101 1.107 1.113 1.119 1.125
1.13
1.136 1.142 1.148 1.154 1.159 1.165 1.171 1.177 1.183 1.188 1.194
1.2
1.212 1.223
2500
1.09
1.096 1.101 1.107 1.113 1.119 1.125
1.13
1.136 1.142 1.148 1.154 1.159 1.165 1.171 1.177 1.183 1.188 1.194
1.2
1.212 1.223
1.11
- 132 -
1.18
1.187 1.193 1.199 1.206 1.212 1.225 1.238
X-GIPAM 기술자료
(19) 저장된 Wave 파형에 대한 Comtrade 저장 정보
- XGIPAM은 사고(계전요소의 Pickup과 operation) 및 Wave Trigger에 의해 이벤트에 Wave를 저
장하게 된다. 그 사양은 총 62개의 Wave를 저장할 수 있으며 Wave의 상세 내용은 매니져에서
이벤트를 Read한 뒤 Wave가 포함된 Event를 더블 클릭하여 상세 내용을 확인할 수 있다.
추가하여 기기로부터 USB를 이용하여 Wave를 바로 Download할 수 있다. 이렇게 Download한
Wave의 정보는 Manager의 comtrade 변환기능을 이용하여 comtrade로 변환할 수 있고 변환된
comtrade 파형은 omicron을 통한 파형 인가나 사고 해석 시 사용될 수 있다.
Wave 사양
- 총 저장개수: 62 개 wave 정보
- 저장 주기: 128 주기(about 2 sec)
- 저장 sample: 64샘플 / 1주기
- 사고 전 주기를 설정 가능
- Trigger source: 계전요소의 PU과 OP는 Default이며,
설정가능 한 Wave Trigger는 VO#01~Vo#24 중 1나 임.
※ VO(virtual output)은 여러 개의 출력을 모아 하나의 출력으로 낸다.
COMTRADE
- comtrade는 IEC60255-24에 그 규격을 명기하고 있으며 저장된 Wave 파형의 comtrade
변환은 상기 규격의 공통 룰을 따른다.
Manager를 이용한 comtrade 저장 방법
매니져로 기기에 접속하여 이벤트를 확인하면 Wave가 기록된 이벤트에 대해 아래와 같이 표시
된다. 해당 내용을 더블 클릭하면 해당 Wave에 대한 상세 화면이 출력됨
- 133 -
Wave의 상세 화면이 출력되면, comtrade 파일 생성 버튼을 눌러 Comtrade 파일 변환을 위한 기
본설정(아래)을 하고 확인을 눌러 Comtrade 파일을 생성한다.
스테이션 위치
파형 기록 기기의 이름
데이터 파일 타입(ASCII 고정)
파일 이름
헤더 파일(파일의 정보 표시)
이후 아래와 같이 comtrade 표준의 따라 3개의 정보 파일이 생성되며 각 파일의 역할은 아래와
같다.
Cfg 파일: comtrade 파일의 정보 저장(보정 상수 및 채널과 정보의 Index 등)
Dat 파일: 저장된 파형의 raw 데이터를 저장함
Hdr 파일: 해당 comtrade의 개괄 정보를 저장함.
- 134 -
X-GIPAM 기술자료
■ 해당 comtrade 파일 중, Data의 모든 정보를 요약하고 있는 CFG 파일의 내용에 대한
내용과 해석 방법은 아래와 같다.
항 구분
내용
01
Station 이름, 기기의 ID, 년도
02
총 정보의 수, 아날로그 채널 개수(CPT), 입출력 채널 개수(DIO)
03 ~ 12
아날로그 채널로 채널의 이름과 전압 전류의 구분 및 보정상수와
최대/최소 순시 전기량 범위 및 1차, 2차의 변성비를 저장함
13 ~ 22
Digital Input 채널 정보(Ex에서는 10DI에 대한 정보임)
23 ~ 30
Digital Output 채널 정보(Ex에서는 8DO에 대한 정보임)
31
주파수 정보
32
시간 stamp를 위한 곱할 상수(확인 할 것)
33
총 샘플 개수
34 ~ 35
첫 번째 데이터의 저장 시간, 마지막 데이터의 저장 시간
36
데이터 저장 Type(ASCII 고정)
37
시간 stamp를 위한 곱할 상수
- 135 -
Double line ground fault
- AB상 지락사고의 경우,
• 전압: 3상 중, A, B상의 전압은 지락 되어 “0”이 되고 건전상인 C상은 소폭 상승한다.
• 전류: 3상 중, A상의 지락으로 매우 큰 사고전류가 흐르게 된다.
B와 C상 전류 역시 B, C상 전압 상승으로 소폭 증가하나 그 크기는
미비하다.
Line to line fault
- AB상 지락사고의 경우,
• 전압: 3상 중, A, B상은 단락 되어 사고 이후 동일한 크기의 전압을 가지며
건전상인 C상의 전압이 소폭 상승한다.
• 전류: 3상 중, A, B상의 단락으로 사고전류가 흐르며 2상의 전류는 180도의 위상 차를
가진다.
- 136 -
X-GIPAM 기술자료
3 phase fault
- ABC상 단 지락사고의 경우,
• 전압: 3상 중, A, B, C상 모두 단 지락되어 전압은 모두 소멸 된다.
• 전류: 3상 중, A, B, C상의 단 지락으로 사고전류가 흐르며 이론상 3상은 평형위상의
사고전류를 가진다.
상기 내용은 계통에서 발생하는 사고의 이론적인 형태이며 사고마다의 사고저항 및 임피던스에
따라 그 양상은 다양하게 변하나 기본적인 내용은 위와 같다.
계속하여, XGIPAM에 해당 사고에 대한 전기량 모의 하여 인가한 후의 동작 이벤트 및 전압/전류
Wave 파형 정리하였다.
- 137 -
Line to line fault
• XGIPAM 설정(OCR 순시 설정)
- 동작치: 1.0 In
- 동작 특성: 순시
- 동작 시간지연: 0 sec
구분
전압[V]
전류[A]
사고 전
사고 후
A 상
110
60
B 상
110
60
C 상
110
110
A 상
1
12.0
B 상
1
12.0
C 상
1
1.0
이벤트 기록 내용(A, B상에 대한 동작 이벤트)
전압 파형
DSP
100
0
100
전류 파형
20
DSP
10
0
-10
-20
- 138 -
X-GIPAM 기술자료
3 Phase fault
• XGIPAM 설정(OCR 순시 설정)
- 동작치: 1.0 In
- 동작 특성: 순시
- 동작 시간지연: 0 sec
구분
전압[V]
전류[A]
사고 전
사고 후
A 상
110
0
B 상
110
0
C 상
110
0
A 상
1
12.0
B 상
1
12.0
C 상
1
12.0
이벤트 기록 내용(A, B, C상에 대한 동작이벤트)
전압 파형
D
SP
100
0
100
전류 파형
20
DSP
10
0
-10
-20
- 139 -
▣ 기기에서 저장한 comtrade 파일을 Omicron 을 통해 Playback 한 내용
- 아래는 대표 case로 3P 사고에 대한 Comtrade 파형에 대한 확인
- 140 -
X-GIPAM 기술자료
2. 참고자료
2. 1 사고해석
1) 대칭 분 사고해석
- 아래는 실 계통의 일부분을 발췌한 계통 단선도로 변압기 1차 측의 계전기를 정정하기 위해
유효한 지점(X표시)에서의 사고 발생시 그 전기량을 계산하는 내용에 대해 기술하고 있다.
3 3w 22.9kV
500MVA
T .R 3
22.9 / 3.45kV
7500kVA
% Z 10 % (0.1 p.u )
Cable
R f 0.00981[]
T .R 3
3.3 / 0.44kV
750kVA
X f 0.00991[]
% Z 10 % (0.1 p.u )
Motor
467[kW ]
700kVA
% X m 25%
[구성된 계통의 간략도]
- 141 -
- 계통을 기준용량 = 10MVA 10 10 6 VA 로 두고 %Z로 변환하여 그림 계통
[상세한 %임피던스 변환은 사고계산시 보이도록 한다.]
3 3w 22.9kV
500MVA
T .R 3
22.9 / 3.45kV
7500kVA
% Z 10 % (0.1 p.u )
Cable
T .R 3
R f 0.00981[]
3.3 / 0.44kV
750kVA
X f 0.00991[]
% Z 10 % (0.1 p.u )
Motor
467[kW ]
700kVA
% X m 25%
말단 부하인 전동기의 접지에 의해,
실제 상기와 같은 구성이
이루어 진다.
차후, F4 지점에서의 단락전류를
계산할 때, 등가임피던스를
위와 같은 형태로 구하여
결과를 얻는다.
- 142 -
X-GIPAM 기술자료
[계통 계산에 앞서 알아야 할 임피던스 변환 법]
▶
% Z 계산 방법 [케이블 등 [옴]값으로 주어진 경우]
○ Z[] 으로 표기 되어 있을 경우,
%Z
Z [] [kVA]
10 [kV ] 2
[풀이]
ZI
Z EI
100
100
E
E2
Z [] [kVA] 10 3
100
[kV ] 2 10 6
Z [] [kVA]
10 [kV ] 2
%Z
○ %Z 이 기준용량이 아닌 다른 MVA 로 표기 되어 있을 경우,[설비들의 %Z 변환 시]
%Z new % Z old
기준용량[kVA]
원래용량[kVA]
[풀이]
%Z old
Z [] kVAold
10 [kVA]
%Z new %Z old
2
/
kVAnew
kVAold
%Z new
Z [] kVAnew
10 [kVA] 2
%Z new kVAnew
%Z
kVAold
old
○ 임피던스 없이 단락용량 MVA 로 표기 되어 있을 경우, [계통전원의 %임피던스 산출 시]
P
기준용량[ kVA]
%Z
100 base 100
원래용량[ kVA]
Pshort
[풀이]
Pbase 3 VI base
/
Pshort 3 VI short
Pbase
1
%Z
I base
Z
%
Pshort
100
100
I base
%Z
Pbase
100
Pshort
- 143 -
▶ 계통의 임피던스를 %로 변환
Z pu 100 % Z 이므로,
1) 변압기 %Z 0.1pu 100 10% 라고 한다.
2) 계통(전원)의 %임피던스는 전부리액턴스라고 봤을 때,
%X
Pbase
10 10 6 VA
10
100
100
100 2%
6
Prated
500
500 10 VA
기준용량 P
base 3 V I base , 단락용량 Pshort 3 V I s
Pbase
1
%Z
I base
Z
%
P
100
short
100
I base
P
base
Z
%
100
P
short
▶ 각 사고 지점에서 단락전류 계산
1) 기준용량 선정 = 10MVA 10 10 6 VA
2) F1 지점의 단락전류 계산
방법1) I s1
전원단락용량
3 V LL
500 10 6 VA
3 22.9 10 3 V
500 10 3
3 22.9
12.6[kA]
방법2) 계통의 %임피던스를 이용하여 계산하는 방법
- 계통 % X
Pbase
10 10 6 VA
10
100
100
100 2% 로 구하였으므로,
6
Prated
500
500 10 VA
계산하고자 하는 설비의 전압(22.9kV)에 따른, 기준전류를 구하면,
I base
I s1
기준용량 Pbase
3 계통의 전압
10 10 6 VA
3 22.9 10 3 V
252[ A]
I base
252A
100
100 12.6[kA]
%Z
2
방법1과 방법2의 결과는 동일하다.
3) F2 지점의 단락전류 계산
단계1) 변압기 2차 측에서 발생한 사고, 변압기의 %임피던스를 기준용량으로 환산하여
기준용량에 맞는 변압기의 새로운 %Z를 구한다.
% Z TR _ new
10 10 6 VA
100
기준용량
% Z TR _ old
10%
13.3 [%]
7.5
단락용량
7.5 10 6 VA
전체 사고 점까지의 저항 Z new Z TR _ new Z source 13 .3[%] 2[%] 15 .3[%]
- 144 -
X-GIPAM 기술자료
단계2) 계산하고자 하는 설비의 전압(3.45kV)에 따른, 기준전류를 구하면,
I base
기준용량 Pbase
10 10 6 VA
1673.45[ A]
3 설비의 전압
3 3.45 10 3 V
I
1673 .45[ A]
단락전류 I s 2 base 100
100 10937 .57[ A] 11.0[ kA]
% Z new
15.3
계전기 측정 점에서 전류: 10937.57[ A]
3.45[kV ]
1,647.8[ A]
22.9[kV ]
2) F3 지점에서 단락전류 구하기
단계1) 임피던스를 기준용량으로 환산한다.
% Z TR _ new
10 10 6 VA
기준용량
% Z TR _ old
10% 133.3%
단락용량
750 10 3 VA
전체 사고 점까지의 저항
Z new Z TR _ 1 Z TR _ new Z source 133 .3[%] 13 .3[%] 2[%] 148 .6[%]
단계2) 계산하고자 하는 설비의 전압(0.44kV)에 따른, 기준전류를 구하면,
I base
기준용량 Pbase
10 10 6 VA
13,121.59[ A]
3 설비의 전압
3 0.44 10 3 V
I
13121 .59[ A]
단락전류 I s 3 base 100
100 8830 .14 [ A] 8.83[ kA]
% Z new
148 .6
계전기 측정 점에서 전류: 8830.14[ A]
0.44[kV ] 3.45[kV ]
169.66[ A]
3.45[kV ] 22.9[kV ]
3) F4 지점에서 단락전류 구하기
- 배선용 차단기에 의한 단락 전류를 차단하므로, Motor-Contribution 전류를 고려해야 한
다. 간이 계산을 채용하여, 전동기군의 임피던스는 출력한계의 1.5배로 가정하고, % X 는 저압용
일 때, 25[%]로 한다.
- 전동기 출력 [kW ] 1.5 전동기용량 [kVA] 에서,
467[kW ] 1.5 700[kVA] 이다.
단계1) 임피던스를 기준용량으로 환산한다.
% Z Motor _ new
10 10 6 VA
기준용량
% Z Motor _ old
25% 357[%]
단락용량
700 10 3 VA
만약, 여기서 전동기까지 케이블로 설치되어 있다면, 그곳의 임피던스 역시, 위와 같
이 기준용량에 맞게 변환 해줘야 한다. 예를 보이기 위해, 아래와 같은 크기의 케이블을 전동기와
선로 사이에 설치 하였다.
- 145 -
- 케이블 임피던스:
R f 0.00981[]
X f 0.00991[]
일반임피던스 표기 %임피던스 변환 식 ( % Z
Z [] [ kVA]
10 [ kV ] 2
)
ZI
Z EI
100
100
E
E2
Z [] [kVA] 10 3
100
[kV ] 2 10 6
Z [] [kVA]
10 [kV ] 2
%Z
(풀이)
- 단계1-2) 위의 식을 이용하여 케이블의 임피던스를 구하면,
10000 VA
0.00981 0.82[%]
%R
10 3.45 2
10000 VA
0.00991 0.83[%]
%X
10 3.45 2
단계2) 단락 고장 점 F4까지의 임피던스는, 먼저 계산한 고장 점 F2까지의 임피던스와 병
렬로 전동기까지의 임피던스가 접속된 것이다. [2페이지 그림 참조]
이 경우, 합성 임피던스를 구해보면,
15[]과 358[]의 병렬연결
15 358
14.39[%]
15 358
- 146 -
X-GIPAM 기술자료
단계2) 계산하고자 하는 설비의 전압(3.45kV)에 따른, 기준전류를 구하면,
I base
기준용량 Pbase
10 10 6 VA
1673.45[ A]
3 설비의 전압
3 3.45 10 3 V
I
1673 .45[ A]
단락 전류는 I s 4 base 100
100 11621 A 11.6[ KA]
% Z short
14.39
여기서 단락 전류식 I s
I base
100 으로 구한 값은 모두 대칭 단락전류 값이다.
%Z
고압 이상의 계통에서 사용된 차단기는 차단시간이 몇 cycle이 있으므로, 단락 순시의 전류를
고려할 필요는 없지만, 전력퓨즈나 저압회로로 사용하는 배선용 차단기는 차단시간이 짧고 단락
발생 후, 1/2cycle 부근의 전류로 차단하므로, 단락 순시의 직류 분을 포함한 전류, 즉 비대칭 단
락전류를 고려하지 않으면 안 된다.
이러한 비대칭 전류는 대칭전류에 K[가중치] 요소를 곱한 값으로 표현된다.
I SA K 대칭단락전류
비대칭 계수[k]는 전원에서 단락 점까지의 X/R비에 의해, 그 값이 변화하는데, 비대칭계수에는 3
상 평균 비대칭계수와 최대비대칭계수 2종류가 있다.
배선용 차단기와 같이 3극을 동시에 개극하는 기기에는 3상 평균 비대칭 계수를 적용하고, 각
상마다 별도로 차단하는 것에 대해서는 최대 비대칭 계수를 적용한다. 회로의 X/R이 불명확할 경
우, 아래와 같은 룰을 따른다.
1) 변압기 등 전원에 가까운 장소에서는
- 평균 비대칭 계수: 1.25
- 최대 비대칭 계수: 1.6
2) 전원에서 떨어진 경우
- 평균 비대칭 계수: 1.1
- 최대 비대칭 계수: 1.4
- 147 -
2)
비대칭 회로 사고해석[대칭 좌표법을 통한 사고 해석]
- 회로의 비대칭이 발생하였을 경우, 대칭 좌표법을 통한 사고 해석을 실시, 실제 지락사고 시 흐르는
영상회로를 고려한 회로 해석이 필요하고 아래는 1 선 지락이 발생한 내용에 대해서 기술한다.
※ 고장계산을 하기 위해서는 고장이 발생했을 때 고장전류의 Source인 발전기에서 공급하는
전압의 대칭분 표현을 알고 있어야 함. (발전기 단자에 불평형 전류가 흐를 때 발전기 단자전압의
대칭 분 표현)
1) 발전기 기본식
Ia
Ea
Ec
Va
Eb
Ib
Vb
Ic
Vc
[3상 교류 발전기]
- 3상 교류발전기에 불 평형 전류 I a , I b , I c 가 흐를 때 각 상의 전압 강하는
v a Z 0 I 0 Z1 I1 Z 2 I 2
Z 0 , Z 1 , Z 2 :영상, 정상, 역상 임피던스
v b Z 0 I 0 a Z 1 I 1 a Z 2 I 2 와 같다.
Va , Vb , Vc : 각상 단자전압
vc Z 0 I 0 a Z1 I1 a 2 Z 2 I 2
E a , E b , E c : 발전기 유기전압
2
- 단자 전압은,
Va E a v a
Vb E b v b 로 표현되고, 위 식을 이용해서 단자전압을 대칭분으로 표현하면,
Vc E c v c
1
1
(V a Vb Vc ) {( E a E b E c ) (v a v b v c )}
3
3
1
1
V1 (Va a Vb a 2 Vc ) {( E a a E b a 2 E c ) (v a a v b a 2 v c )}
3
3
1
1
2
V 2 (V a a Vb a Vc ) {( E a a 2 E b a E c ) (v a a 2 v b a v c )}
3
3
V0
- 148 -
X-GIPAM 기술자료
위 식의 전압강하를 발전기 임피던스로 표현하면,
V0 E 0 Z 0 I 0
V1 E1 Z 1 I 1 이고, 3상 교류발전기의 유기전압은 3상 대칭이며, E 0 , E 2 0 에서,
V2 E 2 Z 2 I 2
V0 Z 0 I 0
V1 E1 Z 1 I 1 이 된다.
V2 Z 2 I 2
▶ Single Line Ground Fault [%임피던스 계통] 해석
Ia=3Ia0
a
Z1
Ea
n
Ec
Eb
Z1
Z1
Ib
b
ZN
Vb
Ic
3Ia0
Vc
c
e
[1선 지락사고]
- 1선 지락사고 조건인
Va 0, I b I c 0 에서,
I b I 0 a 2 I 1 aI 2 0
즉, I c I 0 aI 1 a 2 I 2 0
이며, I 1 I 2 ,
I b I c (a 2 a )( I 1 I 2 ) 0
I 0 I1 I 2 이 된다.
- 149 -
I 0 ( a 2 a ) I 1 I 1 에서,
그런데, 앞서 구한 발전기 단자전압 식, V a V0 V1 V 2 Z 0 I 0 E1 Z 1 I 1 Z 2 I 2 0
Ea
을 구할 수
이므로, 여기에 I 0 I1 I 2 과 E1 E a 을 대입해서 풀면, I 0 I 1 I 2
Z 0 Z1 Z 2
있다.
여기서, I a I 0 I 1 I c 3 I 0
3 Ea
I g I n 이 된다.
Z 0 Z1 Z 2
이것을 계통 등가회로의 %Z식으로 변환하면,
3
I base 형태인
%Z
3
% Z 0 % Z1 % Z 2
P
base 100 가 된다.
3 V
LL
즉, 사고지점까지의 정상, 영상, 역상 임피던스(일반적으로 Z 1 Z 2 이다.)를 구해서 위 식에 대
입함으로써, 지락사고의 사고전류를 구할 수 있다. 즉, 계통의 정상 임피던스 도와 영상 임피
던스 도를 단락사고 해석처럼 그리고 그 값을 이용해서 지락 전류를 구하면 된다. [정상분은
단락계산과 같다]
Y 계통
Y Y 계통
[변압기 결선에 따른 영상분 회로 구성]
- 150 -
X-GIPAM 기술자료
예제 계통
■ 접지 변압기와 접지저항의 %임피던스 계산
- 조건
NGTR: 380kVA, YD, 6.6kV, %Z
NGR: 38.1 Ω
%Z
,
%Z
38.1
3.75 % @자기용량기준
3.75 986.8 %
100
100 8746.6 %
6.6
※ 접지 저항의 경우, 비대칭 사고에서 영상 임피던스가 3배의 값으로 도식되어진다.
- 151 -
■ 영상분 임피던스도
- 계통의 임피던스도 중, 영상분에 해당하는 값을 도식한 단선도임.
■ 정상분 임피던스 도
- 계통의 임피던스도 중, 정상분에 해당하는 값을 도식한 단선도임.
- 152 -
X-GIPAM 기술자료
앞에서 구한 정상/영상분 임피던스 맵에서 고장 전류를 계산하고자 하는 지점의 임피던스를 축약
하여 표현하면 아래와 같다.
기 언급한 1선 고장 시 고장상 전류 식에 의하여 아래와 같이 계산된다.
■ 고장상 전류 계산
3I
I
■ A지점의 1선 지락 고장 전류
,
I
.
.
4305.44 A
I
.
.
√
.
■ B지점의 1선 지락 고장 전류
I
,
√
.
100.01 A
- 153 -
■ 아래는 위에서 구한 주요지점에서의 고장 전류 값을 도식한 단선도 임.
- 154 -
X-GIPAM 기술자료
2. 2 보호협조 정정기준
(1) 협조시간 간격(Coordination Time Interval)
보호협조 곡선을 작성할 때 보호기기와 관련된 차단기의 선택적인 동작을 보장하기 위하여 여러
가지 보호기기의 트립 곡선(Trip curve) 특성 사이에 최소 시간 간격과 픽업오차가 유지되어야 한
다. 계전기 동작시간과 차단기 동작시간에는 오차가 있기 때문에 이와 같은 시간간격(time
interval)이 필요하다.
한시과전류 계전기를 협조할 때, 0.3초 이상의 시간간격(time interval)이 적용된다. 이 시간간격의
근거는 표와 같다. 유도원판형 계전기에서는 0.1s의 ‘Relay overtravel’ 항목이 추가되어 협조 시간
간격 합계가 0.3 ~ 0.4s로 된다.
한시 과전류계전기의 시간협조 항목
협조 항목
시간
차단기 동작시간(5cycle, circuit breaker operating time)
0.08 s
계전기 오차율 safety factor)
0.12 ~ 0.22 s
협조 시간간격 합계(total coordination time interval)
0.2 ~ 0.3 s
(2) 변압기의 1, 2차 단락전류
변압기의 결선 방법과 고장유형에 따라 따른 1차측 고장전류가 달라지므로 변압기 1차측의 전류
에 사용하는 과전류계전기의 정정에 주의하여야 한다. 특히 변압기 2차측에 계전기가 없이 1차측
계전기만으로 보호할 때는 더욱 신중해야 한다.
측 단락전류는 2차측 3상 단락전류,
-Y 변압기에서 변압기 2차측의 2선단락시 2차
I s _ 3 ph 의 86.6%이다. 이때 1차측 전류는 I s _ 3 ph 의 전류가 흐
른다. -Y 변압기에서 직접접지가 되어 있는 변압기 2차측의 1선지락시 2차측 단락전류는
의 100%이다. 이때 1차측 전류는
I s _ 3 ph
I s _ 3 ph 의 58%의 전류가 흐른다. 그림은 변압기 결선방법과 고
장유형에 따른 변압기의 1차측과 2차측의 단락전류를 나타내고 있다.
- 155 -
변압기 결선과 고장유형에 따른 변압기 1차측과 2차측 단락전류
(3) 보호계전기 정정을 위한 필요자료
보호계전기 정정을 위하여는 전력계통에 속해 있는 모터, 변압기, 차단기 종류, CT, PT 등
각종 전기기기의 제작자 데이터를 입수한 후 이 데이터에 의거하여 보호계전기의 정정 계산을 해
야 한다. 제작자 자료가 없을 경우에는 ANSI 규격, 등에서 제공하는 자료나 일반적으로 통용되는
경험자료를 근거로 보호계전기 정정을 할 수도 있다. 물론 최종 정정치 결정은 모든 제작자의 사
양과 현장 시험결과에 의하여야 한다.
1) 변압기
변압기에 과전류가 흘렀을 때 견딜 수 있는 시간의 척도를 나타내는 thermal limit curve 가
필요하다. 이는 ANSI point로서 표현된다. 유입자냉식 변압기(OA)의 ANSI point를 나타내는
수식은 다음과 같다.
I 2 t 1250
- 156 -
X-GIPAM 기술자료
2) 모터
- 열적한계 곡선 (thermal limit curve)
이는 safe stall time이라고도 한다. 모터는 기동할 때마다 권선의 온도가 올라가며 이는 기동간
격과 기동회수에 따라 다르다. 그러므로 제작자는 기동전류와 관련하여 cold start 또는 hot start
로 회전자의 열적시간한계(thermal time limit)를 정한다. 열적한계(thermal limit)는 100% 정격전압
의 경우와 80% 전압의 경우에 대해 표시하며, 특히 원자력용의 경우 75%의 경우에 대해서도 표
기한다.
100% 전압에서 가장 큰 기동전류(구속전류, LRC, lock rotor current)는 1/Xd"이며, LRC는 보통 6
x FLC이다. 전압이 강하하면 이에 비례하여 기동전류도 감소한다. 즉, 80% 전압에서 기동전류는
0.8 x 6 x FLC = 4.8 x FLC이다.
I 2 t = constant for a motor
(6 x FLC)2* t1 = thermal limit
(4.8 x FLC)2* t2 = thermal limit at 80% voltage
(6 x FLC)2* t1 = (4.8 x FLC)2* t2
2
t 2 6 FLC
1.56
t1 4.8 FLC
정격전압에서 열적한계(thermal limit)가 13초이면 80%전압에서는 모터의 열적한계(thermal limit)
가 1.56 x13 = 20초이다.
- 모터 기동시간 (time vs current)
대부분의 모터는 기동 후 수 초 이내에 정격속도에 이른다. 그러나 관성(inertia)이 큰 모터(예,
저속 물펌프용 모터, 팬 용 모터)는 30초 내지 40초 걸리는 것도 있다. 그림은 일반적인 모터의
기동특성( I RL )과 전부하 정격전류( I FL ) 및 Safe stall time이 위치하게 되는 Point를 보여주고 있
다.
일반적인 모터 기동전류 곡선과 열적한계 곡선
- 157 -
(4) Feeder 종류에 따른 정정기준
1) 한전 Incoming feeder(한전 보호계전기 정정지침 참조)
- 한시요소 (51)
계약최대전력의 150% ~ 170%로 정정하고 수전변압기 2차측의 3상단락고장시 0.6sec 이하로 정
정한다. 그리고 정정치는 수전 최소단락전류의 1/1.5배 이하이어야 한다. 계약최대전력의 변경이
예상될 경우나 부하의 종류에 따라서는 수전설비용량(변압기 용량)을 기준으로 할 수 도 있다.
- 순시요소(50)
수전변압기 2차 3상단락 고장전류의 150%로 정정한다. 수전변압기가 두 Bank 이상일 경우는 용
량이 큰 Bank를 기준으로 한다. 순시요소는 수전변압기 1차측 고장까지는 확실하게 동작하고, 수
전변압기 2차측 단락고장 및 여자돌입전류에는 동작치 않도록 정정한다.
- 한시요소(51G)
최대계약전력 수전시 부하전류의 30% 이하로서 3상 수전 불평형전류의 1.5배 이상으로 정정한
다. 또한 수전보호구간 최소 1선지락 고장전류의 1/1.5배 이하로 정정한다.
- 순시요소(50G)
불평형 부하전류에 의한 순시요소동작을 방지하기 위해서는 일반적으로 순시 Tap을 최대부하전
류의 3배 이상으로 정정해야 한다.
2) Incoming feeder
- 한시요소 (51)
최대 고장전류 및 최소 고장전류 이하에서 동작하도록 정정하여야 하고 시간은 협조시간
(grading time) 이상이 되도록 해야 한다. 또한 bus에 연결된 부하 중 가장 큰 전동기의 기동전류
와 전동기를 제외한 부하의 전부하 전류를 합한 값 이상.(약 25% 정도의 마진)에서 픽업(pick up)
하도록 선정한다.(모터는 동시에 기동하지 않고 하나씩 기동한다.)
- 순시요소 (50)
고장 감지에 대한 선택성(selectivity)을 유지하기 위하여 사용하지 않음으로 정정(setting)한다.
3) 변압기 feeder
- 한시요소 (51)
- 158 -
X-GIPAM 기술자료
변압기 1차 및 2차측 모두에 보호계전기가 설치된 경우에 1차측은 유입자냉식 변압기(OA) 기준
정격전류의 150~200%에서 정정하고 2차 측은 변압기 정격전류의 125~200%에서 정정하며 변압
기 열적한계점(Thermal limit point)인 ANSI point 및 돌입전류(Inrush current)를 고려해야 한다.
- 순시요소(50)
변압기 2차측의 단락전류 또는 변압기의 여자돌입 전류 (Magnetizing Inrush Current)에 오동작
하지 않도록 변압기 2차측 단락전류를 1차측으로 환산한 값의 150~160% 또는 변압기 여자전류
중 큰 값에서 선정하도록 한다. 또한 변압기 돌입전류(Inrush Current)값 이상에서 동작하고, 1차측
3상 단락사고시의 대칭 고장전류 값 이하에서 동작하도록 한다.
- 변압기 돌입전류 (Transformer Inrush Current)
전부하 전류의 8 ~ 12배이며, 지속시간은 0.1초로 가정한다.
- ANSI Point (IEEE Std. 241-1974, ANSI/IEEE C57.109-1985)
변압기에 대한 열적한계(Thermal limit)는 일반적으로 ANSI point로 표현되며 변압기 정격전류의
제곱과 고장전류의 지속시간의 곱으로 나타낸다.
일반적으로 유입자냉식 변압기(Self cooled rating: OA rating)에서 I t 1250 이며, 변압기 임피
2
던스에 따라 다음과 같이 적용할 수 있다.
변압기 임피던스가 4~7 % 인 경우
Transformer full load current
%Z / 100
%Z 2 (sec)
I ANSI
t ANSI
변압기 결선이 -Y 결선인 경우 1차측 단락전류,
단락전류)에
I ANSI 는 위에서 계산한 고장전류(2차측
0.58( 1 / 3 ) 을 곱한 값으로 한다.
변압기 임피던스가 4% 이하인 경우:
t ANSI = 2초에서 전부하 전류의 25배
변압기 임피던스가 7% 이상인 경우:
t ANSI = 5초에서 전부하 전류의 14.3배
- 159 -
4) Motor Feeder
- 한시요소 (51)
Motor의 전부하 전류 (FLC, Full Load Current))의 105%~125%에서 픽업(Pick-up)하도록 선정하며,
기동시간과 열적한계곡선 (Thermal limit curve)등을 고려하여 정정하여야 한다.
- 순시요소 (50)
과전류 계전기의 순시요소는 모터 기동시의 기동전류와 외부회로 고장시의 모터 기여전류(Motor
Contribution)와 같은 비대칭 전류가 발생하는 경우에 Trip되지 않도록 충분히 높게 정정해야 한
다.
일반적인 정정범위는 소형 모터의 경우 모터 전부하 전류의 10 ~ 11배에 정정하고, 200HP 이상
의 대형 전동기나 동기 전동기는 제작자의 실 기동전류의 175 ~ 200% (즉, 기동전류가 FLC의 6배
일 경우 10.5 ~ 12배)이다. 또한 순시요소 정정치가 계통 최소 고장 전류보다 작도록 정정하여야
한다.
그림은 일반적인 모터의 과전류 보호곡선을 보여주고 있다.
일반적인 모터의 과전류보호 곡선
5) Capacitor Feeder
Capacitor가 견딜 수 있는 허용치는 JIS C4902에 의하면 "고조파를 포함한 합성전류의 135% 이
하"로 규정하고 있다.
- 한시요소 (51)
Capacitor 정격전류의 135% 이하에서 픽업(Pick-up)하도록 정정하며 투입시 돌입전류에 오동작하
지 않는 범위에서 타임 레버 값은 가능한 짧게 선정한다. (일반적으로 125% 적용)
- 160 -
X-GIPAM 기술자료
- 순시요소 (50)
Capacitor 전부하 전류의 500% 이상에서 정정하되, 고장 전류가 최소로 되는 운전조건에서 상간
단락사고 전류의 50%이하에서 픽업(Pick-up)되도록 선정한다.
6) Cable protection
케이블의 과부하조건은 51에 의해 보호된다. 단락고장 시 케이블의 단락용량 (short circuit
rating)보다 차단기가 먼저 동작하여야 한다. 즉 케이블은 과전류나 고장전류가 모두 제거되기 전
최후까지 케이블이 견디도록 하여야 한다. 따라서 케이블의 시간전류곡선(time-current curve)을
단락용량과 확인하여 보호협조곡선 상의 최상단에 머무르도록 보호협조를 해야 한다.
2. 3 보호협조 정정예시
고압계통(medium voltage system)의 계전기 정정은 다음과 같이 한다.
- 시간-전류 곡선을 log-log sheet 상에 표기(plot)할 곡선의 전압레벨(voltage level)을 선정한다.
고압전동기의 정격전압 (예, 13.8kV, 6.6kV, 4.16kV, 3.3kV)으로 선정하는 것이 일반적이다.
- 고압전동기용 과전류계전기 정정표를 작성하여 전류 정정값을 결정한다.
- 고압전동기의 기동시 가속전류 곡선 (acceleration current curve)를 log-log sheet에 플롯(plot)
한다.
- 모터가 구속될 경우의 구속안전시간(safe stall time)을 log-log sheet에 표기한다.
- 모터보호 계전기(51)의 반한시 곡선 중 적당한 TD을 선택하고, 이 곡선을 log-log sheet에 예
비로 표기한다. 이때 이 곡선이 safe stall time과 모터의 기동전류 곡선 사이에 놓이도록 TD를 조
정하여 결정한다.
- 모터보호 계전기(50)의 순시 정정치를 계산하여 결정하고 log sheet에 표기한다.
- 주 변압기의 OA 기준 IFL과 thermal limit curve를 log-log sheet에 plot한다. 이때 IFL은 log
sheet 상단에 직선으로 표기한다.
- 후비보호용 과전류계전기의 정정값을 계산하여 결정한다.
- 후비보호용 과전류계전기의 TD를 결정하고 반한시 곡선을 log-log sheet에 표기한다.
- 저압 강압용 변압기(MV to LV transformer) 피더의 전류 정정값과 순시 정정값을 계산하여 결
정한 뒤 log sheet에 표기한다.
- Momentary current (Imom), Interrupting current (Iint)를 log sheet의 하단에 표기한다.
- 최대 3상단락전류에서 시간협조가 이루어지는지 확인한다.
그림 4.5.1는 정정예시에 사용할 계통의 전체 구성도이다. 고장전류의 크기에 따라서 CT비가 산정
되어 있고, 계전기가 설치되는 Feeder의 종류가 명시되어 있다. 그림 4.5.2는 주요 위치에서 고장
계산한 결과를 보여주고 있다. 이 고장계산 결과는 정정에 필요한 전류의 정정치와 타임 레버를
결정하는 데 사용된다.
- 161 -
(1) 한전 Incoming Feeder
1) 정정기준
51(Is)
- Is : 수전설비용량(변압기 용량)의 150%에 정정한다.
- TL : 2차측 3상단락 고장시 0.9sec에 동작하도록 선정한다.
50(I>>)
- 수전변압기 2차의 3상단락전류의 150%에 정정한다.
2) 정정계산
50(Is)
- 정격 부하전류
I FL
kVA
3 KV
10,000
3 22.9
252 A
- 2차측 3상단락전류를 1차측으로 환산
6.6
1,465 A
22.9
I 1.5 252 1.5
- I S FL
0.945
400
400
I 5.083
Is 0.95I n , 380 A(1차측 환산)
- 162 -
X-GIPAM 기술자료
- 163 -
- 164 -
X-GIPAM 기술자료
- OCR VI curve 선정
t
13 .5
TL
I
1
IS
I
1465
1
1
IS
380
TL t
0.9
0.19035
13.5
13.5
- TL 정정치에서의 t 계산
TL = 0.20
t
13.5
13.5
TL
0.20 0.9456
I
1465
1
1
380
IS
==> 0.95[sec]
TL = 0.19
t
13.5
13.5
TL
0.19 0.898 [sec]
I
1465
1
1
380
IS
TL = 0.19일 때, t 가 0.9sec에 가까운 값이므로
TL 0.19로 선정한다.
50 (I>>)
- I>>
(2차측 3상단락전류의 최대값) 1.5 1465 1.5
5.49375 In
400
400
I 5 .5 In , 2, 200 A (1차측 환산 @ 22 .9 kV )
6.6kV로 환산하면 2200
22.9
7,633 A @ 6.6kV
6.6
- 순시 정정치에서의 동작시간 구하기
하단과 0.3sec의 협조를 하기 위해 순치 정정치에서의 동작시간을 계산한다.
t
13.5
13.5
TL
0.19 0.5355 sec
I
2200
1
1
380
I
S
순시 정정치에서의 동작시간, t = 0.535[sec]이다.
- 165 -
(2) 변압기 1차측 Feeder
1) 정정기준
51(Is)
- Is: 변압기 정격의 200%에 정정한다.
- TL: 순시 정정치에서 상단과 0.3sec의 협조가 되도록 TL값을 선정한다.
50(I>>)
- I>>: 변압기 2차 단락전류의 150%에 정정한다.
2) 정정계산
50(Is)
- 변압기 정격 계산
정격 : 5000[kVA]
변압비 = 22.9/6.6
5000
1차측 정격전류 = IFL =
3 22.9
126[ A]
- Inrush Point 계산
IINRUSH = 126 *12 = 1512[A] @ 22.9kV, 0.1 sec 지속
- 변압기의 열적한계(I2t)
I(배수)
- Is
1
5
10
25
I(정격전류)
126
630
1260
3150
t
1250
50
12.5
2
I FL 2 126 2
1.26 In
200
200
Is 1.26 I n , 252 A(1차측 환산)
- OCR VI curve 선정
I
2200
1
1
I
0.235 252
0.1345
TL t S
13.5
13.5
0.3sec 이상의 시한 협조를 위해 소수점 셋째 자리 이하는 버림한다.
TL 0.13으로 선정한다.
t
13.5
TL 0.227 sec 이므로 0.3sec의 협조시간이 확보됨을 확인할 수 있다.
I
1
IS
- 166 -
X-GIPAM 기술자료
50(I>>)
- 변압기 2차 단락전류 = 5,083[A]
- I>> =
( 2차측 3상단락전류의 최대값 ) 1.5 1465 1.5
10.9873 In
200
200
I 11 .0 In , 2, 200 A (1차측 환산 )
(3) 변압기 2차측 Incoming feeder
1) 정정기준
51(Is)
- 변압기 정격의 125%에 정정한다.
- 변압기 1차측 계전기와 시한 협조를 하지 않는다.
50(I>>)
- 시한 협조를 하지 않으므로 정정하지 않는다.
2) 정정계산
변압기 정격 계산
- 정격: 5000[kVA]
- 변압비 = 22.9/6.6
5000
- 2차측 정격전류 =
3 6.6
429.7[ A]
51 (Is)
정격전류 1.25 429 .7 1.25
0.6714 In
800
800
Is 0 .67 In , 536 A (1차측 환산 )
- Is
- OCR VI curve 선정
변압기 1차측 계전기와 시한협조를 하지 않는다.
2차측 3상단락 고장시 1차측 계전기와 거의 시간차 없이 동작하도록 TL값을 선정한다.
2차측 3상단락 고장시 1차측 계전기가 동작하는 시간 구하기
t
13.5
13.5
TL
0.13 0.3646 sec
I
1464.97
1
1
IS
252
2차측 3상단락 고장시 2차측 계전기는 t = 0.364sec 에서 동작하도록 한다.
- 167 -
I
5083
1
1
I
TL t S
0.364 536
0.228732
13.5
13.5
TL 0.22로 선정한다.
TL 정정치에서의 t 계산
t
13.5
13.5
TL
0.22 0.3501sec
I
5083
1
1
536
IS
위와 같이 TL 값을 선정하고 하단 계전기와 0.3sec의 협조시간을 고려하면,
하단계전기는 3상단락 고장에 대해 50ms 이하에서 동작할 가능성이 있다. 따라서 TL값을
0.23으로 상향한다.
TL 0.23로 선정한다.
TL 정정치에서의 t 계산
t
13.5
13.5
TL
0.23 0.36601 sec
I
5083
1
1
536
I
S
(4) Cable Feeder
1) 정정기준
51(Is)
- Is: Bus에 연결된 가장 큰 전동기의 기동전류와 나머지 부하전류의 총합의 125%에 정정
- TL: 상단의 변압기 2차측 Incoming feeder와 0.3sec의 시한 협조되도록 선정한다.
- 고장전류는 모선에서의 3상단락 전류를 기준으로 한다.
50(I>>)
- 시한 협조를 위하여 정정하지 않는다.
2) 정정계산
가장 큰 전동기의 data
- 정격용량 = 132kW
- 정격전압 = 6.6kV
- PF(Power Factor) = 0.85,
- IFL =
FLC =
EFF(Efficiency) = 0.95
kW
PF EFF 3 kV
132
0.85 0.95 3 6.6
- 168 -
14.3[ A]
X-GIPAM 기술자료
- 기동전류 = ILR = FLC * 6 = 85.8[A]
- SST(Safe Stall Time) = 12sec
가장 큰 전동기를 제외한 총 부하
- 총부하 = 132 *3 = 396kW
- 정격전압 = 6.6kV
- 부하전류
p 3VI cos
P
396
I
40.755[ A]
3V cos
3 6.6 0.85
ILOAD = 40.755[A]
51 (Is)
- 가장 큰 전동기의 기동전류 + 나머지 부하의 전류 = 85.8 + 40.755 = 126.56[A]
-
(가장 큰 전동기의 기동전류 나머지 부하의 전류) 1.25
200
126.56 1.25
0.791 In
200
Is
- Motor Incoming feeder 계전기보다 큰 전류에서 동작하도록 Is의 소수점 셋째 자리를
올림한다.
Is 0 .80 In , 160 A (1차측 환산 )
- OCR VI curve 선정
모선에서 3상단락 고장 발생시 변압기 feeder 계전기와 0.3초의 시한협조를 한다.
t = 0.36601 – 0.3 = 0.06601
t = 0.065로 한다.
3상단락전류의 크기가 한시 정정치의 20배보다 크므로 한시 정정치의 20배를 기준으로 TL값을
산정한다.
I
3200
1
1
IS
160
TL t
0.065
0.0915
13.5
13.5
TL 0.09로 선정한다.
- TL 정정치에서의 t 계산
t
13.5
13.5
TL
0.09 0.064 sec
I
3200
1
1
160
I
S
협조시간이 확보됨을 확인할 수 있다.
- 169 -
이므로
0.3sec
이상의
(5) 모터 Incoming Feeder
1) 정정기준
51(Is)
Bus에 연결된 가장 큰 전동기의 기동전류와 나머지 부하전류의 총합의 125%에 정정한다.
50(I>>)
시한 협조를 위하여 정정하지 않는다.
2) 정정계산
가장 큰 전동기의 data
- 정격용량 = 132kW
- 정격전압 = 6.6kV
- PF(Power Factor) = 0.85,
- IFL =
FLC =
EFF(Efficiency) = 0.95
kW
PF EFF 3 kV
132
0.85 0.95 3 6.6
14.3[ A]
- 기동전류 = ILR = FLC * 6 = 85.8[A]
- SST(Safe Stall Time) = 12sec
가장 큰 전동기를 제외한 총 부하
- 총부하 = 132 *3 = 396kW
- 정격전압 = 6.6kV
- 부하전류
p 3VI cos
P
396
I
40.755[ A]
3V cos
3 6.6 0.85
ILOAD = 40.755[A]
51 (Is)
- 가장 큰 전동기의 기동전류 + 나머지 부하의 전류 = 85.8 + 40.755 = 126.56[A]
-
(가장 큰 전동기의 기동전류 나머지 부하의 전류) 1.25
200
126.56 1.25
0.791 In
200
Is
- Incoming feeder 계전기보다 작은 전류에서 동작하도록 Is의 소수점 셋째 자리를 버림한다.
Is 0 .79 In , 158 A (1차측 환산 )
- OCR VI curve 선정
Incoming feeder 계전기와 시한협조를 하지 않는다.
모터 모선에서 3상단락 고장시 Incoming feeder 계전기와 거의 시간차 없이 동작하도록
TL값을 선정한다.
- 170 -
X-GIPAM 기술자료
모터 모선에서 3상단락 고장시 Incoming feeder 계전기가 동작하는 시간 구하기
13.5
13.5
TL
0.09 0.064 sec
I
3200
1
1
IS
160
t
모터 모선에서 3상단락 고장시 Motor feeder 계전기는 t = 0.064sec 에서 동작하도록
한다.
I
3160
1
1
I
TL t S
0.064 158
0.09007
13.5
13.5
TL 0.09로 선정한다.
- TL 정정치에서의 t 계산
TL = 0.53
t
13.5
TL
I
1
IS
13.5
0.09 0.06395 sec
3160
1
158
모터 모선에서 3상단락 고장시 Motor feeder 계전기와 Incoming feeder 계전기는
거의 동시에 동작함을 확인할 수 있다.
(6) Motor Feeder
1) 정정기준
51(Is)
- 51(Is) : 전부하 전류의 125%에 정정한다.
- TL : VI curve가 SST보다 1sec 정도 아래에 위치하도록 선정한다.
50(I>>)
- 기동전류의 2배 또는 IFL의 12배에 정정한다.
2) 정정계산
가장 큰 전동기의 data
- 정격용량 = 132kW
- 정격전압 = 6.6kV
- PF(Power Factor) = 0.85,
- IFL =
FLC =
EFF(Efficiency) = 0.95
kW
PF EFF 3 kV
132
0.85 0.95 3 6.6
- 기동전류 = ILR = FLC * 6 = 85.8[A]
- SST(Safe Stall Time) = 12sec
- 171 -
14.3[ A]
51(Is)
VI curve로 보호할 수 없어 LI curve로 선정한다.
I FL 1.25 14.3 1.25
0.89375 In
20
20
Is 0 .89 In , 17 .8 A (1차측 환산 )
- Is
- OCR VI curve 선정
모터특성 커브와 SST 사이에 보호곡선이 놓이도록 TL을 선정한다.
SST보다 1sec 아래에 보호곡선이 놓이도록 한다.
t = 11sec
I
85.8
1
1
I
11 17.8
0.35019
TL t S
120
120
TL 0.35로 선정한다.
50(I>>)
I LR 2 85.8 2
8.58 In
20
20
I 8 .58 In , 171 .6 A (1차측 환산 )
- I
지금까지 정정한 정정치를 그리면 아래 그림과 같다.
- 172 -
X-GIPAM 기술자료
(7) Coordination Curves
SST
ANSI Point
- 173 -
2. 4 특성커브
<< SI 특성곡선>>
t=
0.14
0.02
(I /Is)
-1
TD+C
t = 동작시간
I = 사고값
Is = 정정치
TD = (Time Delay)
동작특성에 대한 시간설정값
C = 동작지연 (sec)
※ 적용요소: 과전류(50/51, TD: 0.05 ~ 1.2), 지락과전류(50/51N, TD: 0.05 ~ 1.2)
지락과전압(64, TD: 0.05 ~ 1.0), 역상과전류(46, TD: 0.05 ~ 1.0)
방향성과전류(67P,TD:0.05~1.2), 방향성지락과전류(67N, TD:0.05~1.2)
- 174 -
X-GIPAM 기술자료
<< VI 특성곡선 >>
t=
13.5
( I / Is ) -1
TD+C
※ 적용요소: 과전류(50/51, TD: 0.05 ~ 1.2), 지락과전류(50/51N, TD: 0.05 ~ 1.2)
지락과전압(64, TD: 0.05 ~ 1.0), 역상과전류(46, TD: 0.05 ~ 1.0)
방향성과전류(67P,TD:0.05~1.2), 방향성지락과전류(67N, TD:0.05~1.2)
- 175 -
<< EI 특성곡선 >>
t=
80
TD+C
2
( I / Is ) -1
※ 적용요소: 과전류(50/51, TD: 0.05 ~ 1.2), 지락과전류(50/51N, TD: 0.05 ~ 1.2)
지락과전압(64, TD: 0.05 ~ 1.0), 역상과전류(46, TD: 0.05 ~ 1.0)
방향성과전류(67P,TD:
0.05~1.2), 방향성지락과전류(67N, TD:0.05~1.2)
- 176 -
X-GIPAM 기술자료
<<LI 특성곡선>>
t=
120
( I / Is ) -1
TD+C
※ 적용요소: 과전류(50/51, TD: 0.05 ~ 1.2) 지락과전류(50/51N, TD: 0.05 ~ 1.2)
역상과전류(46, TD: 0.05 ~ 1.0)
방향성과전류(67P,TD: 0.05~1.2), 방향성지락과전류(67N, TD:0.05~1.2)
- 177 -
Ip = 0.5, k = 1, IB = 1 일때
HOT
COLD
t ln
I2
I 2 ( kI B ) 2
t ln
I 2 I 2P
I (kI B ) 2
2
- 178 -
Ip = 고장전 부하전류
(Cold상태는 Ip=0임)
IB = 정격 부하전류
k = 과부하 정수
I = 고장 전류
τ = 열시정수
X-GIPAM 기술자료
5. 접지 방식과 지락 전류의 검출
(1) 중성점 접지방식의 개요
중성점의 접지방식은 송전선/배전선 및 기기의 절연 설계, 통신선에의 유도장해, 고장 구간의 검
출을 위한 보호계전기의 동작 및 계통의 안정도 등에 커다란 영향을 미친다. 특히 보호계전기를
정정하거나 선정할 때에는 보호하려는 계통의 중성점 접지방식을 사전에 검토해야 한다. 중성점
접지방식은 그림1과 같이 중성점을 접지하는 접지저항 Rn의 종류와 그 크기에 따라 다음과 같은
여러 가지 방식으로 나누어진다.
1) 직접접지 방식(Rn = 0)
- 765kV, 345kV, 154kV 송전선로(유효접지)
- 22.9kV 배전선로(다중접지)
- 저압계통
2) 저항접지 방식(Rn = R)
- 공장 구내 배전 설비
3) 비접지 방식(Rn = )
- 서울시내 일부 22.9kV 배전선로
- 공장(빌딩) 구내(22kV, 11kV, 6.6kV, 3.3kV)
그림1 중성점 접지 방식
중성점을 접지하는 목적을 열거하면 다음과 같다.
1) 지락 고장시 건전사의 대지 전위 상승을 억제해서 전선로 및 기기의 절연 레벨을 경감시킨다.
2) 뇌, 아크 지락, 기타에 의한 이상 전압의 경감 및 발생을 방지한다.
3)지락 고장시 접지 계전기의 동작을 확실하게 한다.
- 179 -
계통의 고장은 거의 대부분이 1선지락으로부터 시작된다. 이 때, 고장을 빨리 제거해 주지 않으면
다시 2선지락이나 3상단락으로 진전될 경우가 많다. 같은 전압레벨의 전선일지라도 1선지락 고장
시에 건전상에 발생하는 전압 상승값은 중성점의 접지 임피던스의 크기에 따라 달라진다. 이 때,
건전상의 전압 상승이 평상시의 Y전압의 1.3배를 넘지 않도록 접지 임피던스를 조절해서 접지하
는 것을 특히 유효접지(Effective grounding)라고 부른다. 표1은 중성점 접지방식을 비교하여 설명
한 것이다.
[참고] 한전계통은 유효접지 방식을 채택하고 있다.
유효접지는 1선 지락시 어느 점에서든지 영상임피던스와 정상임피던스의 비가 X0/X1 3 이고,
R0/X1 1 범위 내에 유지되고, 건전상의 전압상승이 상전압의 1.3배 이하(선간전압의 0.8배 이하)
가 되도록 하는 접지방식을 말하며 고압이상의 직접접지계통을 유효 접지계라 한다. (저압을 직접
접지 하더라도 비유효 접지계에 해당된다.)
(2) 직접접지 방식(다중접지 방식)
직접접지 방식은 계통에 접속된 변압기의 중성점을 금속선으로 직접 접지하는 방식이다. 그림2
는 직접접지 계통에서 1선지락시 고장전류 분포의 개념을 보인 것이다.
그림2 직접접지 방식에서의 고장전류 분포
직접접지 방식의 이점을 들면 다음과 같다.
1) 1선지락 사고시 건전상의 대지 전압은 거의 상승하지 않고, 또 아크 지락에 의한 이상 전압이
라든가 차단기의 개폐 동요시 등의 값도 다른 접지 방식과 비교해서 낮기 때문에 선로의 애자 개
수를 줄이고 기기의 절연수준을 저하시킬 수 있다. 이 효과는 전압이 높아질수록 현저해져서 매
우 경제적이다.
2) 1선지락 사고시에는 1상이 단락 상태가 되어 지락전류가 커지기 때문에 보호계전기의 동작이
확실하다. 이 결과 고장의 선택 차단도 확실해져서 고속 차단기와의 조합에 의한 고속차단 방식(6
사이클 이내 차단)의 채택이 가능해진다.
- 180 -
X-GIPAM 기술자료
3) 개폐 동요(서지)의 값을 저감시킬 수 있으므로 피뢰기의 책무를 경감시키고 그 효과를 증대시
킬 수 있다. 즉, 선로의 전압 상승이 작기 때문에 정격전압이 낮은 피뢰기를 사용할 수 있다.
4) 변압기의 중성점은 항상 영전위 부근에 유지되기 때문에 선로측으로부터 중성점에 이르는 전
위 분포를 직선적으로 설계해서 변압기 권선의 절연을 선로측으로부터 중성점까지로 접근함에 따
라 점차적으로 낮출 수 있는 단절연이 가능하고, 변압기 및 부속 설비의 중량과 가격을 저하시킬
수 있다.
반대로 이 방식이 갖는 단점은 다음과 같은 것이 있다.
1) 지락전류가 저역률의 큰 전류이기 때문에 과도 안정도가 나빠진다.
2) 지락고장시에 병행 통신선에 전자 유도 장해를 크게 미치게 된다.(단, 직접접지 계통에서는 고
속차단이 가능하므로 큰 영향은 주지 않는다.) 그 밖에 평상시에 있어서도 불평형 전류 및 변압기
의 제 3고조파로 유도장해를 줄 위험성이 있다.
3) 계통 사고의 70~80%는 1선 지락 사고이므로 차단기가 대전류를 차단할 기회가 많아진다.
4) 고장점에 손상을 일으키기 쉽다.
(3) 저항접지 방식
1) 저항접지방식
저항접지 방식은 1선지락 전류를 억제하기 위하여 계통의 중성점에 저항기를 접속하여 접지하는
방식으로 저항기의 크기를 조정하여 지락사고시 계통에 흐르는 지락전류의 크기를 조정 할 수 있
다. 그림3은 저항접지 방식에서의 고장전류의 분포를 보여주고 있다.
저항접지 방식은 직접접지방식과 비접지방식의 장점을 보유하고 있다. 즉, 접지저항이 계통의 커
패시터의 방전 경로를 제공하므로 과도 과전압은 제거되고, 접지저항이 지락전류를 제한하기 때
문에 고장점에 대한 손상을 최소화 할 수 있다. 또한 직접접지에 적용되는 지락과전류계전기를
적용하여 지락전류를 검출할 수 있다.
접지저항 R의 값이 너무 낮으면 고장 발생시 통신선에의 유도 장해가 커지고 반대로 너무 높으
면 지락계전기의 감도가 작아져 동작이 곤란해짐과 동시에 건전상의 대지 전압상승을 초래하게
되므로 신중을 기해야 한다.
접지 개소의 수는 한 군데에서만 하는 단일 저항접지보다도 2개소 이상의 중성점을 동시에 접지
하는 복저항 접지가 지락전류를 2개소 이상으로 분산시켜서 유도전압을 감소시킨다.
2) 중성점 접지 저항기(NGR : Neutral Grounding Resistor)
계통의 지락전류는 완전 1선지락시에 100~300A 정도 흐르도록 NGR 값을 정하고 있다. 일반적
으로 수용가 배전계통(22/9kV, 6.6kV, 3.3kV)의 중성점 저항접지는 100A 또는 200A를 적용하고 있
다. 예를 들어 100A 저항 접지계에서 계통전압 6.6kV의 경우의 저항값은
R
E 6600 1
38[] 이 된다.
I
3 100
- 181 -
그림3 저항접지 방식에서의 고장전류 분포
(4) 비접지 방식
비접지 방식은 변압기의 중성점을 인위적으로 접지시키지 않는 방식을 말한다. 따라서 지락고장
시 지락전류의 path가 형성되지 않아 지락전류가 흐르지 않는다.
1) 접지 변압기의 설치
변압기의 결선이 - 또는 Y-일 경우에는 2차 회로의 중성점 접지가 불가능한 경우에는 접지
변압기를 설치하여야 한다. 접지 변압기 설치 방식은 그림4와 같은 방법이 있다. 일반적으로 Y-
결선 방식과 한류저항(CLR: Current Limit Resistor)을 이용한 GPT 결선이 많이 사용되고 있다.
그림4 접지 변압기의 결선 방법
- 182 -
X-GIPAM 기술자료
2) 접지 변압기의 임피던스와 지락전류
그림 5은 GPT 접지 변압기의 구성과 CLR을 1차측으로 환산한 등가저항을 보여준다. GPT 3차 권
선의 각 상의 전압을 E 2 , 저항 Re에 흐르는 전류를 i2 라 하면
i2
3E 2
Re
여기서 E 2 를 GPT 1차의 상전압 E 1 으로 환산하면
E1 nE 2
2차측 전류를 1차 전류 i1 으로 환산하면 정리하면
i1
i2 3E 2
3E
2 1
n n Re n Re
중성점에 흐르는 전류 i 는
3E1
9E
E
2 1 2 1 가 된다.
2
n Re n Re n Re
9
따라서 GPT 3차측 CLR을 1차측으로 환산한 등가저항 RN 은
i 3i1 3
RN
n 2 Re
가 된다.
9
여기서
n : PT 의 권선비
Re :한류저항 [ ]
R N : 1차로 환산한 등가 저항[ ]
n 2 Re
RN
9
그림 5 접지 변압기의 구성과 등가저항
그림 6은 GPT의 CLR을 그림 5 b)처럼 접지저항으로 환산하는 과정을 보여준다.
일반적으로 6.6KV 계통에서 변압비가
n
6.6 KV / 3
110V / 3
60 인
- 183 -
500VA 용량의 GPT 3대를 Y결선하여 사용할 때 제한 CLR을 25[]으로 하면 이 때의 1차 등가저
항
RN 은
n 2 Re 60 2 * 25
10,000[] 이 된다.
9
9
따라서 이런 GPT 접지계에서는 GPT의 유효전류 I N 은
RN
IN
6600 / 3
0.361A 381mA 이다.
10,000
a)
b)
1 Re 2 1
RN
n Re n 2
3 3
9
c)
d)
그림 6 GPT CLR의 1차측으로의 환산 과정
표 2은 일반적으로 사용하는 GPT와 한류 저항의 관계를 나타낸 것이다.
표 2 GPT 용량과 한류저항과의 관계
1차전압
2차전압
3차전압
한류저항
접지유효전류
(V)
(V)
(V)
()
(A)
500
6600/3
110/3
190
25
0.381
200
6600/3
110/3
190
50
0.19
500
6600/3
110/3
110
8
0.39
250
3300/3
110/3
190
50
0.381
200
3300/3
110/3
110
100
0.19
GPT 용량(VA)
- 184 -
X-GIPAM 기술자료
(5) 지락전류 메카니즘
1) 저항접지방식에서의 지락전류 메카니즘
- 평상시
계통에 고장이 없을 때에는 3상 전압이 평형을 이루고 있어 중성점에 전압이 발생하지 않는다.
따라서 접지저항에는 전류가 흐르지 않는다.
- 1선지락 고장
그림 7은 1선지락시 중성점 전압과 접지저항에 흐르는 전류 및 계전기 설치점의 전압과 전류를
도시한 그림이다.
R N 을 고저항이라고 하면 R N 은 Z l 에 비하여 충분히 크기 때문에 Zg 와 Z l
은 무시할 수 있고,
Va Va' 0 이므로 중성점 전압은 VN E a 가 된다.
Ia I N V
a
Va'
Va ,Vb ,Vc : 계전기 설치점의 전압
Zl
Zg
Ig IN
Ea
VN
Ec
Eb
Rn
Zg
Ib 0
Zg
IN
Ic 0
Vb
'
b
V
Zl
Vc'
Vc
E a , Eb , Ec : 기전력으로 일정
Va' ,Vb' ,Vc' : 사고점의 전압
Zg
: 배후 임피던스
Zl
: 선로임피던스
RN
: 중성점 접지저항
IN
: 접지저항 전류(3I 0 )
VN
: 중성점 전압(3V0 )
Ig
: 지락전류
Zl
그림 7 1선지락시 중성점의 접지저항기 전류
1선지락시의 대칭성분 회로를 나타낸 그림8로부터 접지저항에 흐르는 전류를 계산할 수 있다. 그
림 8 b)에서 Z1과 Z2는
3RN 에 비해 매우 작은 값이므로 영상전류는
E
I 0 a 이 된다.
3R N
또한 I N 3I 0 이므로 R N 에 흐르는 전류는
E
E
I N 3I 0 3 a a 이 된다.
3R N R N
예를 들어 6.6kV 계통에서 접지저항 R N = 38이라 하면 1선지락시 접지저항에 흐르는 전류는
IN
E a 6.6kV / 3
100 A 가 된다.
RN
38
- 185 -
접지저항에 흐르는 전류
I N 이 계통 선로에도 흐르므로 I N (3 I 0 )를 이용하여 OCGR을 동작시키면
된다.
그림 8 1선지락 고장시 대칭성분 회로와 영상전류의 흐름
- 선간단락 고장
그림 9는 선간단락시 중성점의 저항기를 통해 흐르는 전류가 ‘0’이 됨을 설명하고 있다. 즉, 고장
전류가 Ground와 연결되어 있지 않아 접지저항에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서 상전류를 검출
하여 OCR을 동작시키면 된다.
- 2선지락 고장
그림 10은 B상과 C상에 2선지락 고장이 발생했을 때 중성점 접지저항에 흐르는 전류는 B상과 C
상에 흐르는 전류가 합해져 흐름을 알 수 있다.
일반적으로 자가용 설비에 있어서는 2선지락 고장시에는
I N 에 비하여 I b , I c 전류가 매우 크기
때문에 단락계전기(OCR)를 이용하여 보호하면 된다.
그림 9 선간단락시 중성점의 접지저항기 전류
그림 10
- 186 -
2선지락시 중성점의 접지저항기 전류
X-GIPAM 기술자료
- 3상지락 고장
Ig 0
그림 11 3상지락 고장시 중성점 접지저항에 흐르는 전류
그림 11은 3상지락시 지락전류의 흐름을 도시한 그림이다. 3상지락 고장은 3상단락과 같으며 고
장점 전압은
Va' Vb' Vc' 0 로 되고, 계전기 설치점 전압도 Va Vb Vc 가 되어 3상 전압이
평형을 이루고 있으므로
V N 0 , I N 0 이 된다. 따라서 단락계전기(OCR)에 의하여 보호하면
된다.
2) 비접지 방식에서의 지락전류 메카니즘
그림 12는 비접지방식에서의 지락전류와 전압 분포를 도시적으로 설명해 주고 있다.
이상적인 비접지 방식은 지락이 발생해도 지락전류가 흐를 수 있는 회로(Path)가 구성되지 않기
때문에 지락전류가 흐르지 않으나, 실제로는 선로와 대지 사이에 존재하는 누설 Capacitance 때
문에 그림 12 a)와 같은 흐름을 갖는다. 그림에서 커패시터는 선로나 케이블 등 계통 전체에 분포
되어 있는 커패시터이다.(역률보상용 커패시터는 지락전류에 관여하지 않는다.)
1선지락 고장이
발생하면 고장점으로부터 건전상의 대지 정전용량에 의해 지락전류가 커패시터를 통해 흐르기 때
문에 건전상의 고장전류는 ‘0’이 아니고, b상과 c상의 전압은 고장전의 선간전압과 같게 된다.
a)
b)
그림 12 비접지방식에서의 지락전류와 전압 분포
- 187 -
그림 12 b)에서처럼 고장상의 전압은 영전위가 되고 건전상의 전압은 고장전의
3 배가 된다.
Ecg 0, Eag Eca 3Eng , Ebg Ebc 3Eng
지락전류
Ig 는
I g 3I 0 , I 0 2fCE LL ( E LL 은 선간전압)
I Cb 2fCE ab , I Ca 2fCE ca , X C
1
2fC
3E
I g I Ca I Cb 3 I Ca 3 2fC 3 E
XC
따라서 비접지 계통의 지락전류
I g 3I 0
Ig 는
3E
가 된다.
XC
만약 이 지락사고 전류가 간헐적으로 생기거나 계속 흐르도록 방치하면 심각한 과도 이상전압이
대지간에 생길 수 있으며 그 크기가 상전압의 6~8배에 이른다. 이 과도 이상전압은 계통
Capacitance의 반복 충전 때문이거나 계통 Capacitance와 기기의 Inductance간의 공진에 의하여
발생된다. 또한 이 과도 이상전압은 절연을 파괴시키고 동시다발적인 전동기 소손 사고를 일으키
는 원인이 된다. (IEEE 242-1986, p.278)
- 188 -
X-GIPAM 기술자료
(1) 중성점 접지방식의 비교
구
분
직접(다중)접지
비접지
고저항접지
저저항접지
중성점 저항
Z ≒ 0
Z ≒ ∞
Z=R
Z=R
지락전류
수십 ∼ 수천 A
수 A 이하
임의조정
임의조정
(5 ∼ 100 A정도)
(100 A 정도이상)
결선도
주된 적용계통
1선 지락 시 건전상
전위
유도장해
전원공급(Service)
특별고압회로,
고압회로
1.3 E 이하
고압회로
3E
점
3E
중
대
Trip at the
No trip at the
Trip at the
Trip at the
first fault
first fault
first fault
first fault
· 단순한 보호방식
(OGGR)
· 전원공급 중
점
고압회로
소
· 작은 고장전류
· 중단 없는 전원공급
· 작은 고장전류
· 과도전압감소
단
3E
특별고압회로,
대
· 보통의 절연강도
장
고압회로
· 큰 고장전류
· 높은 접촉전압
· 지락보호 용이
· 중간수준의
절연강도
· 과도전압 감소
· 과도 과전압 상승
· 높은 절연강도 요구
· 지락보호 난이
(GPT, ZCT, SGR)
- 189 -
· 지락보호 용이
· 중간수준의
절연강도
· 과도전압 감소
· 지락보호 난이
· 전원공급 중단
· 큰 고장전류
· 열적 스트레스 발 · 과도과전압 감소
생
· 통신선 유도장해
열적 스트레스 발생
접점구성 Contact
X GIPAM-F/M/DG
54
55
56
57
58
Comm
COM A
RxD0 A
RxD1 A
TxD0 A
TxD1 A
59
60
61
62
63
COM B
RxD0 B
RxD1 B
TxD0 B
TxD1 B
Extended
Comm
64 FX RxA
65 FX TxA
66 FX RxB
67 FX TxB
68 LAN A
69 LAN B
주처리
CT/PT
42
BLK
BLK
30
43
Va+
Va-
31
44
Vb+
Vb-
32
45
Vc+
Vc-
33
46
Vo+
Vo-
34
47
VB+
VB-
35
48
Ia+
Ia-
36
49
Ib+
Ib-
37
50
Ic+
Ic-
38
51
In+
In-
39
52
Io+
Io-
40
53
BLK
BLK
41
확장모듈
(Option)
CT/PT
Slot#2
201 AI01+
202 AI01203 AI02+
204 AI02205 AI03+
206 AI03207 AI04+
208 AI04209 AI05+
210 AI05211 AI06+
212 AI06-
Slot#3
301 AI01+
302 AI01303 AI02+
304 AI02305 AI03+
306 AI03307 AI04+
308 AI04309 AI05+
310 AI05311 AI06+
312 AI06-
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
Slot#4
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
Slot#5
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
Slot#6
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
AI01+
AI01AI02+
AI02AI03+
AI03AI04+
AI04AI05+
AI05AI06+
AI06-
AI01+
AI01AI02+
AI02AI03+
AI03AI04+
AI04AI05+
AI05AI06+
AI06-
AI/AO
(Option)
AI/AO
(Option)
DI/DO
(Option)
Slot#2
201 AI01+
202 AI01203 AI02+
204 AI02205 AI03+
206 AI03207 AI04+
208 AI04209 AI05+
210 AI05211 AI06+
212 AI06-
Slot#3
301 AI01+
302 AI01303 AI02+
304 AI02305 AI03+
306 AI03307 AI04+
308 AI04309 AI05+
310 AI05311 AI06+
312 AI06-
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
Slot#4
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
Slot#5
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
Slot#6
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
DI/DO
Slot#7
18
DI01
DI02
06
19
DI03
DI04
07
20
DI05
COM0
08
21
DI06
DI07
09
22
DI08
DI09
10
23
DI10
COM1
11
CB OFF+ CB OFF12
24
(DO02+) (DO02-)
CB ON+ CB ON25
13
(DO01+) (DO01-)
26
DO01
DO02
14
27
DO03
COM0
15
28
DO04
DO05
29
DO06
COM1
DI/DO
(Option)
01 L1/+
02
03 L2/04
17
05 FG
16
DI/DO
POWER
X GIPAM-B
54
55
56
57
58
Comm
COM A
RxD0 A
RxD1 A
TxD0 A
TxD1 A
59
60
61
62
63
COM B
RxD0 B
RxD1 B
TxD0 B
TxD1 B
Extended
Comm
64 FX RxA
65 FX TxA
66 FX RxB
67 FX TxB
68 LAN A
69 LAN B
주처리
확장모듈
(Option)
CT/PT
42
BLK
BLK
30
43
Va+
Va-
31
44
Vb+
Vb-
32
45
Vc+
Vc-
33
46
Vo+
Vo-
34
47
VB+
VB-
35
48
Ia+
Ia-
36
49
Ib+
Ib-
37
50
Ic+
Ic-
38
51
In+
In-
39
52
Io+
Io-
40
53
BLK
BLK
41
CT/PT
AI01+
AI01AI02+
AI02AI03+
AI03AI04+
AI04AI05+
AI05AI06+
AI06-
AI/AO
(Option)
AI01+
AI01AI02+
AI02AI03+
AI03AI04+
AI04AI05+
AI05AI06+
AI06-
AI/AO
(Option)
DI/DO
- 190 -
DI/DO
DI/DO
(Option)
Slot#7
18
DI01
DI02
06
19
DI03
DI04
07
20
DI05
COM0
08
21
DI06
DI07
09
22
DI08
DI09
10
23
DI10
COM1
11
CB OFF+ CB OFF24
12
(DO02+) (DO02-)
CB ON+ CB ON25
13
(DO01+) (DO01-)
26
DO01
DO02
27
DO03
COM0
15
28
DO04
DO05
16
29
DO06
COM1
DI/DO
14
01 L1/+
02
03 L2/04
17
05 FG
POWER
X-GIPAM 기술자료
X GIPAM-T ( 2권선)
54
55
56
57
58
Comm
COM A
RxD0 A
RxD1 A
TxD0 A
TxD1 A
59
60
61
62
63
COM B
RxD0 B
RxD1 B
TxD0 B
TxD1 B
Extended
Comm
64 FX RxA
65 FX TxA
66 FX RxB
67 FX TxB
68 LAN A
69 LAN B
주처리
확장모듈
(Option)
CT/PT
42
BLK
BLK
30
43
Va+
Va-
31
44
Vb+
Vb-
32
45
Vc+
Vc-
33
46
Ia1+
Ia1-
34
47
Ib1+
Ib1-
35
48
Ic1+
Ic1-
36
49
Ia2+
Ia2-
37
50
Ib2+
Ib2-
38
51
Ic2+
Ic2-
39
52
In+
In-
40
53
BLK
BLK
41
CT/PT
Slot#2
201 AI01+
202 AI01203 AI02+
204 AI02205 AI03+
206 AI03207 AI04+
208 AI04209 AI05+
210 AI05211 AI06+
212 AI06-
Slot#3
301 AI01+
302 AI01303 AI02+
304 AI02305 AI03+
306 AI03307 AI04+
308 AI04309 AI05+
310 AI05311 AI06+
312 AI06-
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
Slot#4
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
Slot#5
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
Slot#6
DI01
DI02
DI03
DI04
DI05
COM0
DI06
DI07
DI08
DI09
DI10
COM1
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
DO02+(PO)
DO02-(PO)
DO01+(PO)
DO01-(PO)
DO03
DO04
DO05
COM0
DO06
DO07
DO08
COM1
AI01+
AI01AI02+
AI02AI03+
AI03AI04+
AI04AI05+
AI05AI06+
AI06-
AI/AO
(Option)
AI01+
AI01AI02+
AI02AI03+
AI03AI04+
AI04AI05+
AI05AI06+
AI06-
AI/AO
(Option)
DI/DO
X GIPAM-3wT (3권선)
- 191 -
DI/DO
(Option)
DI/DO
(Option)
Slot#7
18
DI01
DI02
06
19
DI03
DI04
07
20
DI05
COM0
08
21
DI06
DI07
09
22
DI08
DI09
10
23
DI10
COM1
11
CB OFF+ CB OFF24
12
(DO02+) (DO02-)
CB ON+ CB ON25
13
(DO01+) (DO01-)
26
DO01
DO02
14
27
DO03
COM0
15
28
DO04
DO05
16
29
DO06
COM1
DI/DO
01 L1/+
02
03 L2/04
17
05 FG
POWER
결선방식
X GIPAM-F/B/M/DG (3P3W)
- 192 -
X-GIPAM 기술자료
X GIPAM-F/B/M/DG (3P4W)
- 193 -
X GIPAM-T
- 194 -
X-GIPAM 기술자료
X GIPAM-3wT
- 195 -
X-GIPAM EVENT
(1) 상태 변화 EVENT
1) 계전상태 예시, 구조
2) 계전요소 Stage 표시
계전요소
Stage1
Stage2
50
Stg1
Stg2
51
Stg1
Stg2
50N
Stg1
Stg2
51N
Stg1
Stg2
67G
Stg1
Stg2
67N
Stg1
Stg2
47
Stg1
Stg2
47N
Stg1
Stg2
64I
Stg1
Stg2
64D
Stg1
Stg2
27
Stg1
Stg2
59
Stg1
Stg2
- 196 -
X-GIPAM 기술자료
32P
Stg1
Stg2
32Q
Stg1
Stg2
67I
Stg1
Stg2
67D
Stg1
Stg2
38
Stg1
Stg2
계전요소
Stage1
Stage3
Stage2
Stage4
81U
Stg1
Stg2
Stg3
Stg4
81O
Stg1
Stg2
Stg3
Stg4
25
Stg1
-
-
-
79
Stg1
-
-
-
46I
Stg1
Stg2
-
-
46D
Stg1
Stg2
-
-
49
Stg1
-
-
-
48/51LR
-
-
-
-
37
Stg1
Stg2
-
-
66
Stg1
-
-
-
37P
Stg1
Stg2
-
-
81R
Stg1
Stg2
Stg3
Stg4
87T
High
Low
-
-
ARC
-
-
-
-
3) 계전입력 source #1
EVENT / FAULT / TRIP / LED 에서 계전동작 source (ANALOG SOURCE) 표기
공통
AN#1
AN#2
계전요소
계전 요소별 실제 matching된 계전입력 source 항목
50
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
51
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
50N
SLOT#01 IN
-
-
51N
SLOT#01 IN
-
-
47
SLOT#01 Vub
-
-
47N
SLOT#01 V2
-
-
64I
SLOT#01 Vo
-
-
- 197 -
AN#3
64D
SLOT#01 Vo
-
-
59
SLOT#01 Va
SLOT#01 Vb
SLOT#01 Vc
32P
SLOT#01 P3Φ
-
-
32Q
SLOT#01 Qa
SLOT#01 Qb
SLOT#01 Qc
67I
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
67D
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
38
SLOT#02 AI01
-
-
46I
SLOT#01 I2
-
-
46D
SLOT#01 I2
-
-
4) 계전입력 source #2
EVENT / FAULT / TRIP / LED 에서 계전동작 source (ANALOG SOURCE) 표기
공통
AN#1
계전요소
AN#2
AN#3
계전 요소별 실제 matching된 계전입력 source 항목
50 w1
SLOT#01 Ia w1
SLOT#01 Ib w1
SLOT#01 Ic w1
51 w1
SLOT#01 Ia w1
SLOT#01 Ib w1
SLOT#01 Ic w1
50 w2
SLOT#01 Ia 2nd
SLOT#01 Ib 2nd
SLOT#01 Ic 2nd
51 w2
SLOT#01 Ia 2nd
SLOT#01 Ib 2nd
SLOT#01 Ic 2nd
37P
SLOT#01 P3Φ
-
-
81R
SLOT#01 PT1 df/dt
-
-
87T
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
27
AN#1, 2, 3 각각의 Source에 대해,,
“SLOT#01 Va”, “SLOT#01 Vb”, “SLOT#01 Vc”,
“NOT USE” 중 계전입력 source로 설정된 항목
Default로 설정되어 있는 source는 아래와 같음
SLOT#01 Va
37
SLOT#01 Vb
SLOT#01 Vc
AN#1, 2, 3 각각의 Source에 대해,,
“SLOT#01 Ia”, “SLOT#01 Ib”, “SLOT#01 Ic”,
“NOT USE” 중 계전입력 source로 설정된 항목
Default로 설정되어 있는 source는 아래와 같음
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
- 198 -
SLOT#01 Ic
X-GIPAM 기술자료
5) 계전입력 source #3
계전동작 source (ANALOG SOURCE)
공통
AN#1
AN#2
AN#3
계전요소
계전 요소별 실제 matching된 계전입력 source 항목
다음의 계전 요소들은 계전입력 source (ANALOG SOURCE)는 할당되어 있으나,
실제 계전동작시에는 “AN#1”, “AN#2”, “AN#3”의 계전동작 source 표기는 하지 않는다.
49
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
48/51LR
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
66
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
25
SLOT#01 Va
SLOT#01 VB
-
79
재폐로의 경우, ANALOG SOURCE로 표기된 계전입력 source 항목은 존재하지
않는다.
다만, 재폐로 동작을 위해 “BUS SOURCE”와 “LINE SOURCE”가 존재하며, 이를
계전동작 입력으로 사용하므로, 이는 상기의 ANALOG SOURCE 항목과 동일한
역할을 한다.
79요소 역시 상기의 요소들처럼 실제 계전동작시 계전동작 source 표기는 하
지 않는다.
BUS SOURCE
LINE SOURCE
SLOT#01 VB
SLOT#01 Va
6) 계전입력 source #4
EVENT / FAULT / TRIP / LED 에서 계전동작 source (ANALOG SOURCE) 표기
계전요소
계전 요소별 실제 matching된 계전입력 source 항목
AN#N
67G
SLOT#01 Io
SLOT#01 Vo
67N
SLOT#01 IN
SLOT#01 Vo
AN#1
81U
“SLOT#01 PT1 Freq.”, “SLOT#01 PT5 Freq.” 중 계전입력 source로 설정된 항목
81O
“SLOT#01 PT1 Freq.”, “SLOT#01 PT5 Freq.” 중 계전입력 source로 설정된 항목
ARC Protection의 경우, 장착되는 각각의 sensor 자체가 계전입력 source가 되
므로, 실제 계전동작시 계전동작 source로 각 sensor 명칭을 사용한다.
ARC
Ps#1
Ps#2
Ps#3
Ls
Point Sensor #1
Point Sensor #2
Point Sensor #3
Loop Sensor
- 199 -
7) 계전요소 동작 상태 표시 #1
계전요소
Pick
Up
Operation
Drop
Out
계전요소
Pick
Up
Operation
Drop
Out
50
PU
OP
D.OUT
81U
PU
OP
D.OUT
51
PU
OP
D.OUT
81O
PU
OP
D.OUT
50N
PU
OP
D.OUT
46I
PU
OP
D.OUT
51N
PU
OP
D.OUT
46D
PU
OP
D.OUT
67G
PU
OP
D.OUT
37
PU
OP
D.OUT
67N
PU
OP
D.OUT
37P
PU
OP
D.OUT
47
PU
OP
D.OUT
81R
PU
OP
D.OUT
47N
PU
OP
D.OUT
87T
PU
OP
D.OUT
64I
PU
OP
D.OUT
49
PU
OP
D.OUT
64D
PU
OP
D.OUT
ARC
PU
OP
D.OUT
27
PU
OP
D.OUT
59
PU
OP
D.OUT
32P
PU
OP
D.OUT
32Q
PU
OP
D.OUT
67I
PU
OP
D.OUT
67D
PU
OP
D.OUT
38
PU
OP
D.OUT
8) 계전요소 동작 상태 표시 #2
계전요소
상태1
상태2
상태3
상태4
상태5
상태6
25
ASYNC.
SYNC.
SYNC
PERMISSION V
79
READY
PROCESS
SUCCESS
FAIL /
LOCK-OUT
CANCEL
48/51LR
STALL PU
STALL OP
STALL D.OUT
LOCK PU
LOCK OP
LOCK
D.OUT
66
Thermal BLK
Thermal
D.OUT
Start BLK
Start
D.OUT
Restart BLK
Restart
D.OUT
- 200 -
X-GIPAM 기술자료
9) 계전요소별 Ext. value #1
계전요소
계전요소 동작 시 [Ext. value]에 표시되는 계전입력 source 항목들
50
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
51
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
50N
SLOT#01 IN
51N
SLOT#01 IN
67G
SLOT#01 Io
SLOT#01 Vo
SLOT#01 Phase(Io-Vo)
SLOT#01 Phase(VoVa)
67N
SLOT#01 IN
SLOT#01 Vo
SLOT#01 Phase(Io-Vo)
SLOT#01 Phase(VoVa)
47
SLOT#01 Cal. Vub
47N
SLOT#01 Cal. V2/V1
64I
SLOT#01 Vo
64D
SLOT#01 Vo
27
SLOT#01 Va, SLOT#01 Vb, SLOT#01 Vc, NOT USE 중 설정된 source 3개 표시
59
SLOT#01 Va
32P
SLOT#01 P3Φ
32Q
SLOT#01 Vb
SLOT#01 Vc
SLOT#01 Qa
SLOT#01 Qb
SLOT#01 Qc
67I
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
67D
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
38
SLOT#02 AI01
10) 계전요소별 Ext. value #2
계전요소
계전요소 동작 시 [Ext. value]에 표시되는 계전입력 source 항목들
81U
SLOT#01 PT1 Freq, SLOT#01 PT5 Freq 중 설정된 source 1개 표시
81O
SLOT#01 PT1 Freq, SLOT#01 PT5 Freq 중 설정된 source 1개 표시
25
SLOT
#01 Va
79
-
46I
SLOT#01 Cal. I2/I1
46D
SLOT#01 Cal. I2/I1
49
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
48/51LR
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
SLOT#01 Ic
SLOT
#01 PT1 Freq.
SLOT
#01 VB
- 201 -
SLOT
#01 PT5 Freq.
SLOT
#01 Phase(VB-Va)
SLOT#01 Ia, SLOT#01 Ib, SLOT#01 Ic, NOT USE 중 설정된 source 3개 표시
37
66
SLOT#01 Ia
SLOT#01 Ib
37P
SLOT#01 P3Φ
81R
SLOT#01 df/dt
87T
SLOT
#01 Ia
ARC
SLOT#01 Ia
SLOT
#01 Ib
SLOT
#01 Ic
SLOT#01 Ic
SLOT
#01 Ia 2nd
SLOT#01 Ib
SLOT
#01 Ib 2nd
SLOT
#01 Ic 2nd
SLOT#01 Ic
11) 계전요소 동작 event 표현 및 해석 예시
계전요소
표시
50
Event
value
동작 요소
50(OCR 순시)의 Stage1
사고 원인
Ia(AN#1), Ib(AN#2), Ic(AN#3)
상태
Operation
SLOT#01 Ia :
0.000 A
SLOT#01 Ib :
0.000 A
SLOT#01 Ic :
0.000 A
A상 전류
0.000 A
B상 전류
0.000 A
C상 전류
0.000 A
51 Stg1 : AN#1_OP AN#2_OP
AN#3_OP
동작 요소
51(OCR 한시)의 Stage1
사고 원인
Ia(AN#1), Ib(AN#2), Ic(AN#3)
상태
Operation
동작 요소
50N(OCGR 순시)의 Stage1
사고 원인
IN(AN#1)
상태
Operation
동작 요소
51N(OCGR 한시)의 Stage1
사고 원인
IN(AN#1)
상태
Operation
Ext.
value
51
50N
51N
내용
50 Stg1 : AN#1_OP
AN#2_OP AN#3_OP
50N Stg1 : AN#1_OP
51N Stg1 : AN#1_OP
* 상기와 동일한 형식으로 계전요소 동작에 대한 event를 표시한다.
Fault 표시도 Ext. value가 확장되어 표시되며, 형식은 동일하다.
- 202 -
X-GIPAM 기술자료
12) 계전요소 동작 event 표현 - 약어
Event 표시 약어
상세 내용(영)
상세 내용(한)
PU
Pick Up
픽업
OP
Operation
동작
D.OUT
Drop Out
복귀
Stg
Stage
설정 set
AN#1, 2, 3
Analog Source #1, 2, 3
계전입력 source #1, 2, 3
ASYNC.
Asynchronous status
비동기 상태
SYNC.
Synchronous status
동기 상태
SYNC PERMISSION V
Sync, Permission Voltage
저전압에 의한 동기 상태
13) 상태변화 event - 계전상태 이외의 항목들
14) 상태변화 event - Power On, VOC
Event 종류
Event 표시
종류
Event 내용
Event Value
Ext. Value
EXECUTE
없음
Power On
MAIN
Module
Power On
내
용
기기 전원이 Power On되어 Main 모듈이 켜졌음
- 203 -
VOC#1~#6
VOC
내
용
Recovery / Band
Excess
SLOT#01
Va, Vb, Vc, Vo,
VB, Ia, Ib, Ic,
IN, Io, Pa, Pb,
Pc, Qa, Qb,
Qc
SLOT#02~03
AI01~AI06
좌측 항목들
중 VOC 입력
Source로 설
정된 1개 항
목을 표시
Ex) SLOT#01
Va :
120 V
VOC#1(or ~6)이 Band Excess(or Recovery) 상태로 변경됨
15) 상태변화 event - PQ, DI/DO, SW, VO, TCS/TRS/SWF
Event 종류
Event 표시
종류
Event 내용
Phase A
Phase B
PQ
Phase C
내
용
DI/DO
SW
VO
TCS
TRS
SWF
SLOT
#01 Vb
SLOT
#01 Vc
DI01~10,
DO01~06
OPEN / CLOSE
해당 port의 “사용자 입력 name”
string 표시
Status
OPEN / CLOSE /
Fail(Error) /
Earth
해당 SW의 “사용자 입력 name”
string 표시
Status
OPEN / CLOSE
해당 VO의 “사용자 입력 name”
string 표시
VO#01(or ~32)의 상태가 Open(or Close) 되었음
SW#01~0
4
내
용
SLOT
#01 Va
SW#01(or ~04)의 상태가 Open(or Close, Fail, Earth) 되었음
VO
#01~32
내
용
Recovery /
Occurrence
SLOT#4(or 5, 6, 7)의 DI(or DO) port 01(or ~10, DO : ~06) 의 상태가 Open
(or Close) 되었음
SW
#01~04
내
용
Ext. Value
A(or B, C)상에서 Sag(or Swell, Interruption) 상태 발생(or 복귀)함
SLOT
#04~07
내
용
Swell /
Sag /
Interruption
Event Value
TCS Status
GOOD / NOT
GOOD
TRS Status
GOOD / NOT
GOOD / --
SWF Status
GOOD / NOT
GOOD
없음
SW#01(or ~04)의 TCS/TRS/SWF 상태가 GOOD(or NOT GOOD, “--“는 기기
초기화 시 TRS 상태)임
- 204 -
X-GIPAM 기술자료
(2) 설정 변경 EVENT
1) 설정 변경 event - 예시, 구조
2) 설정변경 event - [보호계전]
Event 종류
Category
보호계전
(PROTECTIVE
RELAY)
Event 표시
설정변경 대항목
50, 51, 50N,
51N, 67G,
67N, 47,
47N, 64I,
64D, 27, 59,
32P, 32Q,
67I, 67D, 38,
81U, 81O,
25, 79, 46I,
46D, 49,
48/51LR, 37,
66, 37P,
81R, 87T
각 계전요소
의 ANSI
code
CMN,
S.Grp#1,
S.Grp#2,
S.Grp#3,
S.Grp#4
공통설정
or
계전
설정그룹
Event
value
Ext. Value
Pick-up,
T.Delay,
T.Characteristic,
T.Lever,
…
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
계전요소별
세부 설정
항목들
사용자가
입력하여
변경한
설정값
사용자가
변경하기
이전
설정값
설정변경 세부항목
Stg1,
Stg2,
Stg3,
Stg4,
High,
Low
- 각 계
전요소별
stage
개수에
따름
- 공통설
정 항목
은 stage
구분이
없음
- 205 -
예시1
예시2
표시
27 S.Grp#1 Stg1 T.Delay : 1.000 sec
내용
27 (UVR) 요소의 Setting Group#1에서 Stage1의 Time Delay 설정값이
“1.000 sec”로 변경됨
표시
67N CMN Characteristic Angle : 90°
내용
67N (DGR) 요소의 공통설정에서 Characteristic Angle 설정값이 “90°”로
변경됨
3) 설정변경 event - [보호계전] : 약어
Event 표시 약어
상세 내용(영)
상세 내용(한)
CMN
Common
공통 설정
S.Grp
Setting Group
설정그룹
Stg
Stage
설정 set
A.Source
Analog Source
계전입력 source
T.Delay
Time Delay
동작지연시간
T.Characteristic
Time Characteristic
동작시간특성
T.Lever
Time Lever
반한시특성값
Zero Seq.
Zero Sequence
영상
Sync Permission V
Sync Permission Voltage
동기허용전압
Over Load Const.
Over Load Constant
과부하 상수
NO.
Number
횟수(or 개수)
Q Calc. Method
Q Calculation Method
무효전력 계측 방식
4) 설정변경 event - [계통설정] #1
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경 대항목
WIRING
Wiring
설정변경 세부항목
Event Value
Ext. Value
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
Pri. V
Phase
PT
계통설정
(POWER
SYSTEM
CONFIG.)
PT
CONFIG.
SLOT#01
Sec. V
Pri/Sec.
Factor
Vo Source
PTF
CT
CONFIG.
SLOT#01
Ground
PT
Pri. V
Phase
CT
Pri. I
- 206 -
Ter. V
Sec. I
X-GIPAM 기술자료
Ground
CT
ZCT
Pri. I
Sec. I
Pri. I
Sec. I
IN Source
예시
표시
SLOT#01 Phase PT Pri/Sec. Factor : 1/√3
내용
슬롯#01의 상전압변성기 1차/2차 상전압 계수 설정값이 “1/
√3”로 변경됨
5) 설정변경 event - [계통설정] #2
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경 대항목
설정변경 세부항목
Event Value
Ext. Value
Source
MAIN CB
CONFIG.
I2t Limit Usage
Main CB
I2t Limit
CB Arc Time
Function
TCS Usage
TRS Usage
계통설정
(POWER
SYSTEM
CONFIG.)
SW
CONFIG.
TRS Schedule
SW#01~04
SWF Usage
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
SWF T.Delay
Source
3PSW Earth DI
Source
CONTROL
AUTHORITY
예시
Control
Authority
R/L Change Source
[Local] Setting
Status
표시
SW#02 SWF Usage : USE
내용
SW#02의 SW Fault 사용 여부가 “사용함” 으로 변경됨
- 207 -
6) 설정변경 event - [기기설정] #1
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경 대항목
LANGUAGE
SELECT
Language
설정변경 세부항목
Password Usage
Password
SECURITY
CONFIG.
Event Value
Ext. Value
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
****
Previous
Value :
****
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
Protective Relay Security
Power System Config. Security
Command Control Security
기기설정
(DEVICE
CONFIG.)
Device Config. Security
Record cycle
WAVE
RECORD
Sample Rate
Wave Record
Pre Trigger Cycle
Trigger Source
Trigger Source Status
예시
표시
Password : ****
내용
Password가 변경됨 (이 때, 변경된 값은 보여지지 않고,
**** 로 표시)
7) 설정변경 event - [기기설정] #2
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경 대항목
설정변경 세부항목
Load Profile
Average Time
I3Φ
Ia
기기설정
(DEVICE
CONFIG.)
DEMAND
CONFIG.
Current Demand
Ib
Ic
Active
Power
- 208 -
Ext. Value
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
Use
Value
Use
Value
Use
Value
Use
Value
Time
Demand
Event Value
Use
Value
X-GIPAM 기술자료
Reactive
Power
Use
Value
P Demand Interval
예시
표시
Current Demand Ia Value : 100 A
내용
수요전류 설정의 Ia 값 설정이 “100 A”로 변경됨
8) 설정변경 event - [기기설정] #3
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경 대항목
설정변경 세부항목
Event Value
Ext. Value
“변경된 설
정값”
Previous
Value :
“변경
이전 값”
Activation
Switch Block Time
RELAY
SETTING
GROUP
Auto
Activation
Usage
Relay S.Grp
#1~4
Active
source
Active
Source
Status
Usage
기기설정
(DEVICE
CONFIG.)
LED
CONFIG.
Alarm LED
#1~8
USER
DEFINED
DISPALY
User Display
#1~3
Source
Source
Status
Usage
Window
Usage
Source
VOC
CONFIG.
VOC
#1~6
Band
Time Delay
Band Reset
Time
예시
표시
Relay S.Grp #1 Auto Activation Usage : NOT USE
내용
계전설정그룹 #1의 자동활성 사용여부 설정이 “사용하지 않
음”으로 변경됨
- 209 -
9) 설정변경 event - [기기설정] #4
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경
대항목
AI CONFIG.
SLOT#02~03
AO CONFIG.
PQ CONFIG.
예시
기기설정
(DEVICE
CONFIG.)
DNP 3.0
SLOT#02~03
PQ
설정변경
세부항목
AI
01~06
AO
01~04
예시
Ext. Value
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경 이
전 값”
MIN Value
MAX Value
Source
MIN Value
MAX Value
Usage
표시
SLOT#02 AO02 Source : SLOT#01 Va
내용
슬롯#02의 AO02 port에 대한 입력소스가 “슬롯#01의 Va”
로 변경됨
Ch.A,
Ch.B
DNP3.0
Link
Address
BaudRate
Idle Time
MODBUSRTU
Event
Value
MODBUS-RTU
Ch.A,
Ch.B
Link
Address
“변경된
설정값”
Previous
Value :
“변경 이
전 값”
BaudRate
Float Data
Swap
표시
DNP3.0 Ch.B Link Address : 65000
내용
DNP3.0 채널B의 Link Address 설정이 “65000”으로 변경됨
- 210 -
X-GIPAM 기술자료
10) 설정변경 event - [기기설정] #5
Event 종류
Category
Event 표시
Sub menu
설정변경
대항목
설정변경
세부항목
Event
Value
Ext. Value
Link Address
DNP-LAN
DNP-LAN
Ch.A,
Ch.B
Client Max Idle
Time
100-Fx Duplex
IP Address
Subnet Mask
Link Address
Float Data
Swap
기기설정
(DEVICE
CONFIG.)
MODBUSTCP
MODBUS-TCP
Ch.A,
Ch.B
Client Max Idle
Time
“변경된 설
정값”
100-Fx Duplex
Previous
Value :
“변경 이
전 값”
IP Address
Subnet Mask
SNTP Server IP
Address
IEC61850
IEC61850
IP Address
Subnet Mask
Gateway
예시
표시
MODBUS-TCP Ch.A Client Max Idle Time : 30 sec
내용
MODBUS-TCP 채널A의 Client Max Idle Time 설정이 “30 sec”
로 변경됨
- 211 -
(3) 제어 EVENT
1) 제어 event - 예시, 구조
2) 제어 event #1
Event 종류
Category
Event 표시
제어종류
제어항목
DO Direct
제어
SLOT#04~07
제어내용
DO01~08
Event
Value
Ext.
Value
EXECUTE
없음
Pulse Out
All Data
기록 삭제
Event Record
Clear
Fault Record
Demand Record
Measurement All
제어명령
(CONTROL
COMMAND)
IN Max
Io Max
계측값
삭제
SLOT#01
Vo Max
Energy
Peak P3Φ
IN(CT#7) Max
%Q
- 212 -
Clear
X-GIPAM 기술자료
파형 저장
예시
Wave Capture
표시
SLOT#05 DO03 Pulse Out : EXECUTE
내용
슬롯#05의 DO03 포트에서 500ms pulse가 출력됨
3) 제어 event #2
Event 종류
Category
제어명령
(CONTROL
COMMAND)
Event 표시
제어종류
제어항목
FAULT
RESET
Fault Reset
AUTO
RECLOSE
Auto Reclose
DI/DO
Count 삭제
SLOT#04~07
DI01~10
DO01~08
제어내용
Count
Clear
EXECUTE
Ext.
Value
없음
Count
SW Data
삭제
SW#01~04
SW 제어
SW#01~04
Control
[TRS NOW]
명령 실행
SW#01~04
[TRS NOW]
Control
REMOTE /
LOCAL
전환
Remote/Local Change
CC 제어
Control Contact #01~10
예시
Event
Value
Runtime
Clear
I2t
OPEN
CLOSE
EXECUTE
REMOTE
LOCAL
Pulse Out
EXECUTE
표시
SW#01 Control : CLOSE
내용
SW#01에 CLOSE 제어 명령을 내림
- 213 -
없음
없음
없음
없음
안전에 관한 주의
•제품을 안전하게 사용하기 위해서 「사용설명서」를 읽고 사용해 주 시오.
•본 카탈로그에 기재된 제품은 사용용도, 조건, 장소 등이 한정되어 있으며, 정기점검이 요하므로 제품구입처나
당사에 문의 후 정확하게 사용해 주 시오.
•본 카탈로그에 기재된 제품은 예고없이 단종이나, 사양변동이 있을 수 있으므로 구입시 반드시 확인바랍니다.
•유지 점검 및 보수 시 안전을 위해 임의적으로 분해하거나 수리하지 마시고 전문가에게 연락하시기 바랍니다.
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