배전설비 보호방식 개요 [분산전원 배전계통 보호협조] 2023.5.18

1. 배전설비 보호방식 일반

배전선로 보호: 지리, 환경, 부하 등 다양한 특성을 고려하여 최적의 보호협조 체계 구축. 각종 고장을 효과적으로 예방하고 고장발생 시 고장구간을 최소화시키는 것

 

[지리적 선로보호]

지리적 선로보호: 배전선로 인근 지리적 특성에 의한 배전선로의 피해를 최소화하는 방안.

주요 고려대상: 도심지, 경작지, 야산지, 해안(강), 전철(철도) 등

 

지역	보호사유	보호방식
도심지	대단위 아파트 밀집지역의 광역정전 예방	일정구역 단지 마다 개폐기 설치로 분기화, 구분화  공급전원의 루프화
경작지	대단위 비닐하우스 재배지역의 정전예방  태풍, 강품에 의한 비닐류의 비상에 의한 정전예방	대단위 비닐하우스 재배지역 전단에 보호기기(R/C) 설치  대단위 비닐하우스 재배지역 후단에 자동화용개폐기 설치
야산지	태풍, 폭우 등에 의해 지형의 유실로 지지물 등의 도괴시 발생하는 정전 사고예방	야산 공급구간의 전단에 보호기기 설치  후단에 자동화용개폐기 설치
전철	전철 공급선로의 정전에 의한 대중교통 수단의 마비 예방	공급전원의 루프화  전철(철도) 회당개소 전/후에 배전 자동화용개폐기 설치

 

[환경적 선로보호]

환경적 선로보호: 배전선로 시설 지역 환경적 특성에 의한 배전선로의 피해를 최소화하는 방안

주요 고려대상: 수목, 조류, 염/진해 등

 

지역	보호사유	보호방식
수목접초	폭우, 태풍에 의해 수목 도괴로 인한 고장 발생 예방	도괴로 인한 고장 발생에 대한 설로 보호 고려
조류 서식지	조류 서식지에서 조류의 감전으로 발생하는 고장 예방	조류 둥지 제거  노출 개소의 충전부 보호
염/진해	염/진해로 인한 선로 고장 예방	수밀형전선 사용  접속부의 완벽한 절연(자기융착테이프로 접속부 충전부를 절연한 후 커버를 사용하여 부식을 방지)

 

[부하특성을 고려한 선로보호]

부하특성 고려 선로보호: 전력을 공급받는 부하적 특성을 고려한 선로보호. 특수고객 대상(PC방, 병원, 양어장, 양계장, 비닐하우스 등)

 

2. 배전설비 주요 보호장치

[배전선로용 차단기(CB: Circuit Breaker]

배전선로에서 고장 발생 시 미리 정정된 정정조건(픽업전류, 탭, 레버, 시퀸스 등)에 따라 픽업전류 이상의 고장전류를 검출하여 차단하는 선로보호용 보호기기

순시동작 차단: 발생된 고장의 고장전류가 순시정정값 이상의 큰 인출단 부근 고장인 경우

한시동작 차단: 발생된 고장의 고장전류가 한시정정값 이상의 비교적 인출단에서 멀리 떨어진 고장인 경우 동작책무*에 따라 차단

배전선로용 재폐로 차단기가 배전선로에 설치된 경우 R/C와 협조하여 고장구간 최소화. 이 경우 CB의 보호구간은 선로인출부에서부터 R/C 설치점까지

**동작 책무: O-2[초](0.5[초])-CO-15[초]-CO

 

[배전선로용 재폐로 차단기(R/C: Recloser)]

배전선로에서 고장 발생 시 미리 정정된 정정조건(최소동작전류, 시퀀스 등)에 따라 최소동작전류이상의 고장을 검출하여 차단하는 배전선로보호용 보호기기

순간고장** 경우: 일정시간 동안 개방 후 재투입되어 정상적으로 전력을 공급

일시고장** 경우: 정정된 시퀀스(예: 2F2D)대로 동작된 후 R/C를 차단하여 고장구간을 계통에서 분리함으로써 전체선로에 파급될 수 있는 정전범위를 최소화

**순간고장: 1[회] 재폐로 또는 2[회] 재폐로 후에 고장원인이 제거되어 정상적으로 전력공급이 되는 고장

**일시고장: 2[회] 재폐로 후에도 고장원인이 제거되지 않아 전력공급이 중단되는 고장

 

[에폭시절연 고장구간 차단기(EFI: Epoxy Insulated Fault Interrupter)]

배전선로의 고압 고객의 책임분기점에 설치하여 고객설비 구내에서 고장발생 시 배전선로로의 파급을 방지하기 위한 보호기기

고객설비 구내에서 고장 발생 시 미리 정정된 정정조건(최소동작전류, 시퀀스 등)에 따라 최소동작전류이상의 공장을 검출하여 차단

R/C 등의 후비보호기기와 협조하여 고장 구간을 축세개방함으로써 배전선로로의 고장 확대 및 파급을 방지, 피해 최소화

 

[고객설비용 보호기기]

고객설비 구내에서 고장 발생 시 신속히 동작하며 설비불량 고장으로 인한 고객설비의 피해를 최소화하기 위해 시설하는 보호기기

 

1) 고객선로용 차단기(CB: Circuit Breaker)

계약전력 1,000[kW] 이상의 고객설비에 시설

순시동작 차단: 발생된 고장에 의한 고장전류가 순시정정값 이상의 큰 고장인 경우

한시동작 차단: 발생된 고장의 고장전류가 한시정정값 이상의 비교적 작은 고장인 경우 동작책무에 따라 차단

 

2) 고장구분개폐기(ASS: Auto Section Switch)

계약전력 300[kW] 이상 ~ 1,000[kW] 미만의 고객설비에 시설

고장발생 시 정정조건(최소동작전류, 시퀀스 등)에 따라 최소동작전류 이상의 고장을 검출하여 차단하는 고객설비보호용 보호기기

 

3) 자동부하전환개폐기(ALTS: Auto Load Transfer Switch)

국가안보나 생활에 중대한 영향을 미치는 국가주요기관이나 공공기관, 병원, 언론사에 설치

두개의 전원계통으로 전력을 공급하는 신뢰도 높은 고객용 보호기기

정전보호: 주전원이 정전되면 예비전원으로 자동 절환(순간고장)되어 전력을 지속적으로 공급받도록

고장보호: 고장 발생 시 정정조건(픽업전류, 탭, 레버 등)에 따라 픽업전류 이상 시 고장전류를 검출하여 부하측에서 고장이 발생하면 주전원에서 예비전원으로 절환하지 못하도록 막음

[주의] ALTS는 고장전류를 차단하는 기능이 없음

 

3. 배전설비 호보방식의 특성 활용

[배전선로용 차단기(CB: Circuit Breaker]

CB가 동작하는 경우 배전사업소의 설비관리부서(배전센터, 배전운영실)에서는 CB의 동작사항을 반드시 확인하여 선로에서 발생한 고장유형을 판단하는 정보로 활용하여 신속한 고장복구가 되게 함

 

[배전선로용 재폐로 차단기(R/C: Recloser)]

R/C 이후 배전선로의 상 연가지점 등을 파악하여 R/C 동작 시 고장발생 상을 파악하여 배전운영실 선로 순시자에게 제공하면 쉽게 고장구간을 찾을 수 있음

변전소 CB 인출단의 상과 일치시켜 CB가 동작할 경우에도 동작사항이 현장과 일치하도록 하여야 함(상을 현장과 다르게 파악하고 있다면 엉뚱한 곳에서 고장점을 찾느라 선로순시 시간이 길어져 고장복구가 지연될 수 있음)

중요고객이 있는 곳에서는 R/C를 중요고객 인입점 이후에 설치하여 고장에 의한 파급이 적도록 하고, 도심지의 도로양측 아파트밀집지에서는 좌/우 아파트밀집지가 모두 정전되지 않도록 R/C를 설치하면 효과적