전기설비의 변압기 차동계전기가 내부 고장을 검출하는 원리는 무엇인가요?

Question

변압기 보호에는 권선 내부의 단락이나 지락과 같은 고장을 빠르게 검출하기 위해 차동계전기가 사용됩니다. 차동계전기는 변압기 1차와 2차 측의 전류를 비교해 이상 여부를 판단하는 방식으로 동작합니다. 정상 운전 중에는 어떤 원리로 동작하지 않으며, 내부 고장이 발생하면 어떻게 보호 기능을 수행하나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

변압기 차동계전기는 1차 측과 2차 측의 전류를 비교해 변압기 권선비와 결선 방식에 따른 전류 차이를 보정하면 양쪽 전류가 균형을 이루므로 차동전류가 거의 발생하지 않습니다. 권선 단락이나 내부 지락이 발생하면 양쪽 전류의 균형이 깨지면서 차동전류가 커지게 됩니다. 차동계전기는 이 차동전류가 설정된 동작 기준을 초과하면 내부 고장으로 판단합니다. 이후 차단기에 트립 신호를 보내 변압기를 전원으로부터 신속하게 분리하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

차동계전기는 변압기 양측에 설치된 변류기(CT)의 전류를 비교해 유입전류와 유출전류의 차이가 설정값을 넘으면 내부 고장으로 판단합니다. 정상 운전에서는 변압기 권수비와 결선 방식 등을 고려한 보정으로 양측 전류가 균형을 이루도록 합니다. 내부 단락이나 지락이 발생하면 전류 차이가 커져 계전기가 차단기에 트립 신호를 보내 고장 구간을 분리합니다. 점검할 때는 CT 극성과 결선, 변류비 및 계전기 설정값을 확인하고 외부 고장이나 여자돌입전류에 대한 오동작 방지 기능도 함께 확인해야 합니다.