변압기의 여자돌입전류가 발생할 때 과전류 보호계전기가 오동작할 수 있는 이유는 무엇인가요?

Question

변압기를 정전 상태에서 투입할 때 순간적으로 큰 전류가 흐르는 여자돌입전류가 발생할 수 있다고 합니다. 이 전류는 단락사고가 발생했을 때 흐르는 전류와 크기가 비슷할 수도 있어 과전류 보호계전기가 오동작할 가능성이 궁금합니다. 여자돌입전류와 실제 고장전류는 어떤 차이가 있으며, 보호계전기에서는 이를 어떻게 구분하거나 오동작을 방지하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

변압기의 여자돌입전류는 전원 투입 순간 철심의 자속이 정상 상태에 도달하는 과정에서 발생하는 과도전류입니다. 투입 시점과 잔류자속 등에 따라 전류가 크게 증가할 수 있지만, 일반적으로 단락사고 전류와 달리 파형에 비대칭 성분과 2차 고조파가 포함되는 특징이 나타날 수 있습니다. 보호계전기는 이러한 특성을 이용하거나 시간 지연 및 설정 협조를 적용해 여자돌입전류에 의한 불필요한 동작을 줄일 수 있습니다. 다만 모든 계전기가 같은 검출 방식을 사용하는 것은 아니므로 변압기 용량, 보호 방식 및 제조사 설정 지침을 확인해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

변압기의 여자돌입전류는 전원을 투입하는 수간 철심의 자속이 급격히 증가면서 발생하는 큰 전류 입니다. 순간적으로 단락사고 전류만큼 커질 수 있어 과전류 계전기가 실제 고장으로 판단해 차단기를 동작시킬 가능성도 있습니다. 그러나 여자돌입전류는 정상적인 투입 과정에서 발생하는 전류이고, 고장전류는 절연 파괴나 단락 등으로 발생하는 비정상적인 전류라는 차이가 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 보호계전기의 동작시간을 조정하거나 변압기 차동계전기에서 2차 고조파 성분을 검출해 여자돌입전류를 구분하는 방식을 사용하게 됩니다.