보호계전기 정정

Protection Relay Setting

보호계전기 정정은 OCR의 CT비·탭·레버로 동작 전류·시간을 맞추는 단원이에요. 반한시 곡선에서 고장전류에 따른 동작시간을 읽어요. 정정이 느리면 파급, 빠르면 불필요 차단이 나요. CT·탭·레버 슬라이더로 정정값과 동작 곡선을 살펴봐요.

과전류계전기(OCR) 정정, 어떻게 하나?

CT비 400/5A인 계통에서 과전류계전기(OCR)의 탭(Tap)과레버(Lever/TMS)를 정정합니다. 고장전류 5,000A가 흐를 때 몇 초 만에 차단기가 동작하는지 계산하는 것이 핵심입니다.

🛡️ OCR 정정 = 3가지 결정

① CT비: 부하전류에 맞는 CT 선정 (400/5A, 200/5A 등)

② 탭(Tap): 동작 개시 전류 설정 → 부하전류의 150~200% 수준

③ 레버(Lever/TMS): 동작 시간 조정 → 보호협조를 위한 시간차 설정

• 탭 = '어디서 동작할까', 레버 = '얼마나 빨리 동작할까'

정정값 계산 + 반한시 동작 곡선

CT비, 탭, 레버를 조절하면 동작시간이 실시간으로 계산됩니다. 반한시 곡선에서 고장전류 배수와 동작시간의 관계를 확인하세요.

CT 1차 정격400/5A

탭 (Tap)5 A

레버 (Lever)5

고장전류5000 A

🔑 곡선 읽기 핵심

① 현재 정정: CT 400/5A, Tap 5A, Lever 5

② 1차 환산 동작전류: 5×80 = 400A

③ 고장 시 CT 2차 전류: 5000/80 = 62.5A → 배수 12.5

④ 동작시간: IEC 반한시 곡선에서 12.5배 → 1.35초

⑤ 레버 ↑ → 곡선이 위로(느리게), 레버 ↓ → 곡선이 아래로(빠르게)

핵심 공식과 풀이

탭(Tap) 선정

Tap = I_부하 × (1.5~2.0)CT비

부하전류의 150~200%를 CT 2차로 환산 → 표준 탭값 선정

IEC 반한시 동작시간

t = 0.14M^0.02 - 1 × TMS

M: 전류배수(I/I_tap), TMS: Time Multiplier Setting (레버/10)

🔧 공식 → 풀이

①탭(Tap)으로 동작 전류를, IEC 곡선으로 동작 시간을 결정하고

②실제 CT비와 고장전류로 정정값을 계산한다

풀이: 탭 결정

부하전류 1차: 400A 수준 → 2차 환산: 400/80 = 5A

CT 400/5A, 탭 5A 선정

풀이: 동작시간 계산

M = 62.5/5 = 12.5 → t = 0.14/(12.5^0.02-1)×0.5 = 1.35초

고장전류 5000A, CT 2차 환산 62.5A

최종 정정 결과

OCR: CT 400/5A, Tap 5A, Lever 5 (TMS 0.5)

동작전류 400A, 5000A 고장 시 1.35초 동작

함정 포인트 & 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 포인트

① 탭값은 'CT 2차측 전류'로 설정 → 1차 전류와 혼동 금지!

② 전류 배수 M은 '고장전류÷탭전류'(2차 기준) → CT비를 두 번 나누면 오답

③ IEC 반한시 vs 정한시 vs 순한시 → 문제에서 어느 특성인지 확인

④ TMS = 레버/10 (제조사 차이 있음) → 문제 조건의 TMS 정의 확인

⑤ 보호협조: 하위 차단기가 먼저 동작 → 상위는 0.3~0.5초 지연

OCGR (지락과전류)

Tap = 영상전류 기준, 정정: 정격전류의 10~30%

ZCT로 영상전류 검출, 지락 보호: OCR과 별도 정정

보호협조 시간차

Δt ≥ 0.3초 (CB 차단시간 + 오차 + 여유)

하위 OCR 동작시간 + 0.3~0.5초 = 상위 OCR 동작시간

🔄 변형 문제 패턴

① 'OCR 탭과 레버를 정정하시오' → CT비→탭→레버→동작시간 순서 풀이

② '보호협조도를 작성하시오' → 하위→상위 순서로 시간-전류 곡선

③ OCGR 정정 → 영상전류 기준, ZCT 1차 관통형

④ UVR(부족전압계전기) → 정전 감지 → 발전기 기동 명령 연동

⑤ '계전기 동작 시험' → 정격전류·동작전류·동작시간 3가지 측정

실전 답안 체크리스트

탭 선정

Tap = I_L×1.5n

CT 2차 기준

동작시간

t = 0.14M^0.02-1×TMS

IEC 반한시

🎯 시험 포인트

① 풀이 순서: CT비 확인 → 탭 계산(2차 환산) → 레버(TMS) 선정 → 동작시간 검증

② 탭값은 반드시 'CT 2차측(5A 기준)' 으로 표현: 1차 전류 쓰면 오답

③ 동작시간 공식에서 M(배수) 계산: 고장전류 2차 환산 ÷ 탭값

④ 보호협조: '하위 0.5초 → 상위 0.8초 → 최상위 1.3초' 형태로 시간차 명시

⑤ 답안 마지막: 'OCR: CT ○/5A, Tap ○A, Lever ○, 동작시간 ○초' 한 줄 요약

📝 대표 기출문제

①[기출유형] CT비 400/5A, 부하전류 300A일 때 OCR 탭값을 구하시오. (답: Tap = 300×1.5/80 = 5.625 → 6A)

②[기출유형] IEC 반한시 특성에서 M=5, TMS=0.3일 때 동작시간을 구하시오.

③[기출유형] 보호계전기 정정 시 탭과 레버 각각의 역할을 설명하시오.