계전기의 종류 및 특징(2/2)

2. 디지털 계전기

아날로그 계전기의 형태 중 정지형(Solid State Type) 계전기라는 것이 있는데 트랜지스터 등을 이용하여 입력 값의 크기를 판단한 뒤 동작시간을 계산하는 아날로그 전자식 계전기다. 디지털 계전기는 정지형 계전기를 발전시킨 것으로 정지형 계전기가 아날로그 신호를 그대로 처리하는데 비해 디지털 계전기는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환(샘플링)한 뒤 Micro- Processor에서 그값을 해석하여 동작시간을 계산한다.

따라서 동작시간 계산에 오차가 거의 없을 뿐만 아니라 샘플링 된 자료를 이용하여 다양한 기능을 구현할 수 있다. 또한 부피가 작다는 장점이 있으며 특성곡선도 함수로 가지고 있기 때문에 한 계전기에 여러 개의 곡선을 내장하고있어 사용자가 임의로 선택할 수 있다.

디지털 계전기의 복귀시간은 아날로그 계전기와는 달리 거의 0 이므로(고장제거 즉시 복귀) 계전기와의 보호협조 검토 시 진행율과 복귀율을 따질 필요가 없으며, Lever값을 아무리 적게 해도 진동으로 인해 오동작 하는 일이 없다. 다만 아날로그 계전기에 비해 디지털 계전기가 서지에 취약한 단점은 있다.

부족전압 계전기(Under Voltage Relay)

부족전압 계전기는 전원전압 저하 또는 무전압상태를 검출하여 부하설비를 보호하거나 전원절환 등의 조치를 취하기 위하여 적용된다. 특히, Motor는 전원전압이 저하되면 기동이 곤란하고 운전중에는 속도가 저하되거나 과부하가 될 수있으므로 저전압에 대한 보호가 필요하며, 한편 한 개의 전원에 다수의 Motor가 접속되는 계통에서는 정전 후 전원이 회복될 때 Motor들의 동시 기동에 따른 전원측 과부하로 재정전 될 수 있으므로 정전시는 부족전압 보호장치로서 Motor를전원으로부터 분리하는 방식도 적용된다. 부족전압 계전기는 관련계통 고장에 따른 순간적인 저전압에 동작하지 않도록 한시형이 주로 사용된다. 이밖에 모선보호장치 또는 송전선보호장치 등에서 부족전압계전기가 고장검출용으로 사용되는경우가 있으며 이때에는 순시형이 쓰인다.

저주파 계전기(Under Frequency Relay)

저주파 계전기는 계통주파수 저하시 부하차단용과 발전기 보호용이 적용된다. 계통주파수 저하시 부하차단용은 발전력 탈락 등으로 계통주파수가 저하되면 Steam-turbine Generator의 Turbine이 진동으로 손상을 받게 되고, 계통에 운전중인 모든 회전기의 속도가 떨어지는 등 계통이 불안정하게 되며 심한 경우에는 계통이 붕괴될 수 있다. 이에 대비하여 계통주파수 저하시에는 미리 정해진 몇단계의 주파수에서 각각 일정량의 부하를 차단함으로써 계통의 발전력 부족을 상쇄시켜 계통주파수를 회복시키는 방법이 적용된다.