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그림은 변압기 내부고장 검출·보호 계전기 회로도이다. (TR 154/2… | 전기기사 실기 2020년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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그림은 변압기 내부고장 검출·보호 계전기 회로도이다. (TR 154/22.9 [kV], 40 [MVA], 1차 Y결선·2차 Δ결선. 1차측 CT₁ 비 200/5, 2차측 CT₂ 비 1500/5, 점선 내부에 A·B·C 3개 코일과 보상변류기, 전류 i₁·i₂ 가 흐름.)

(1) 점선 내부 계전기 명칭을 쓰시오.
(2) A, B, C 코일 명칭을 쓰시오.
(3) B 코일에 흐르는 전류의 수식을 쓰시오.
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해설
(1) 비율차동계전기(Ratio Differential Relay)

(2) A: 억제(제동)코일, B: 동작(차동)코일, C: 억제(제동)코일

(3) 동작코일 B에는 양측 변류기 2차 전류의 차가 흐른다.
IB=∣i2−i1∣I_B = |i_2 - i_1| (또는 ∣i1−i2∣|i_1 - i_2|)
정상·외부고장 시 i₁ ≈ i₂라 동작코일 전류가 0에 가까워 무동작, 내부고장 시 i₁ ≠ i₂가 되어 차전류로 동작한다.


[해설]

변압기 1차·2차 CT의 2차 전류를 비교해 그 차전류로 동작하는 회로이므로 비율차동계전기다. 변압기 내부고장만 골라 검출하는 주보호 계전기다.

  • A·C 코일 — 양쪽 CT 전류 i₁·i₂가 각각 흐르며 오동작을 막는 억제(제동)코일이다.
  • B 코일 — 두 억제코일 사이의 접속점에 연결돼 두 전류의 차가 흐르는 동작(차동)코일이다.

동작코일에 흐르는 전류는 두 CT 2차 전류의 차다.
IB=∣i2−i1∣I_B = |i_2 - i_1|

정상 운전이나 외부고장 때는 i₁ ≈ i₂라 IB가 거의 0이어서 동작하지 않는다. 내부고장이 나면 i₁ ≠ i₂가 되고, 이 차전류가 억제전류에 대한 설정 비율을 넘을 때 동작한다.

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