부족전압계전기(UVR) 10분만에 이해하기

한전에서 송전이 끊기면 부족전압계전기(UVR)가 작동하여 정전이 되어버립니다. 부족전압계전기(UVR)의 원리와 사용법을 숙지해야 정전발생 시 당황하지 않고 수변전 설비를 복귀시킬 수 있습니다. 신축건물의 경우 계전기들을 한 번에 확인할 수 있는 디지털 방식이지만 오늘은 아날로그 식 유도원판 계전기를 토대로 설명하겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 목차

 

 

• 부족전압계전기(UVR) 의 설명
• 부족전압계전기(UVR) 의 현장사진
• 부족전압계전기(UVR) 의 결선

 

 

 

 

 

 

 

 

 부족전압계전기(UVR)의 설명

 

 

 

 

계전기라고 하는 것은 릴레이의 한국말입니다. 전류가 흐르면 작동하는 방식의 계전기는 일상생활 속에서도 많이 쓰입니다. 여기서 부족전압계전기(UVR)는 한전으로부터 받는 22.9kv에서 낮은 전압이 감지되면 진공차단기를 트립시킵니다. 

 

 

 

 

위 사진을 보면 알수 있듯이 부족전압 계전기는 과전압 계전기에 연결되어 있습니다. 왜냐하면 계기용변압기(PT)의 전원만 받기 때문입니다. 과전류계전기와는 다르게 과전류를 감지하지 않기 때문입니다. 전압만 감지하기에 계기용변류기가 아닌 계기용 변압기에만 연결되어 있는 걸 알 수 있습니다. 계기용 변압기의 궁금한 점은 여기를 참고해주세요.

 

 

 

 

 

 

• 한시동작시간 : UVR이 저전압을 감지하고 작동하기 까지의 시간이다.  현재 10초로 설정되어 있으며, 한전에서 정전이 되는순간 , 10초뒤에 UVR이 작동하고 수전설비는 정전이 된다.

 

• 동작표시기 :  계전기가 작동하면 핀이 아래로 떨어지며, 계전기가 작동한 상태라는 표시를 준다. ICS 는 한시접점이라는 뜻이며 순시접점은 ITT로 되어 있으며 과전류계전기 등 에 설치된다. 

 

• 한시요소 정정스크류 : UVR 계전기의 작동전압을 세팅한다. 60V의 값에 설정되어 있다는 것은 60V에서 작동하는 것은 아닌 13900/110 의 PT 비에 60을 곱한 값으로 1차측에서 7500V 이하의 값이 되면 UVR 이 작동하는 값이 되는것이다. 

 

• 한시요소 가동접점 : 10초후 가동되는 접점이다.  UVR은 작동하고 진공차단기는 트립된다.

 

 

 

 

부족전압계전기(UVR)의 내부 모습입니다. 여기서 한시라는 말이 자주 나옵니다. 그 뜻은 한할 한(限) 자를 씁니다. 무언가를 제한하다 할 때의 한(限) 자가 들어간 것입니다. 이것은  즉시 동작하지 않고 일정시간 후에 동작한다 하여 동작시간을 제한하는 계전기라 볼 수 있습니다.

 

 

 

 

• 전기공부를 하다보면, 한(限)시접점 ,한(限)류형 퓨즈라는 단어가 나오는데 모두 같은 한자가 들어간다. 한시접점은 일정시간이 지난후에 동작한다는 의미로 동작시간을 제한한다는 의미가 되고 , 한류형 퓨즈는 한방향으로 전류가 흐르도록 전류의 흐름을 제한한다는 의미가 있다.

 

 

 

 

 

 

 

그렇다면 왜 일정시간이 지난 후에 동작하게끔 만들어졌을까요? 최근 한전에서 연락이 온 적이 있습니다. UVR 계전기의 동작시간을 10초로 설정해 달라는 말이었습니다.

 

 

정전은 곧 재난을 의미합니다. 한전입장에서 송전시스템에 아주 잠깐의 문제가 생겨 순간정전이 되더라도 UVR이 10초 후에 차단기를 트립 해준다면 그 사이에 복전이 되어 원상태로 돌아갈 수 있기 때문입니다.

 

 

즉 UVR이 저전압을 감지하면 정말로 정전인가 아닌가를 판단하는 시간을 10초나 주는 셈입니다. 여기서 2초 정도로 낮추게 되면 정전이 아닌데 정전이 되어버려 재산피해 인명피해가 발생할 수 있기 때문입니다. (그렇다고 2초설정이 잘못된 것은 아닙니다. 각 수용가의 용량과 설비요건에 따라 설정값은 다양합니다.)

 

 

물론 상시근무자가 즉시 정전복귀를 하겠지만, 정전은 한번 일어나는 순간 많은 피해를 불러옵니다.

 

 

 

 

• UVR 동작시간 세팅

 

 

 

그래프는 시간설정에 따른 탭값 세팅을 보여준다. 현재 60V 10초 세팅으로 그래프와 동일한 세팅값을 나타내고 있다. 

 

 

 

 

 부족전압계전기(UVR)의 작동방식

 

 

 

 

사진을 보면 1번 접점이 왼쪽에 붙어 있는 걸 알 수 있습니다. 이것은 회전 원판에 전자기장이 형성되어 왼쪽으로 회전하게 힘이 작용하고 있기 때문입니다. 앞서 부족전압계전기(UVR)는 계기용 변압기의 전원을 받고 있습니다. 이 때 정전이 되어 전원이 끊기면 원판이 2번 접점의 반대방향으로 회전을 시작합니다. 

 

 

 

(위 사진은 직접 찍은 사진이 아닌 작동한 사진을 가져온 것입니다. 그래서 시간레버가 2초로 설정되어 있으니 참고 바랍니다.)  계전기가 2번 접점에 붙게 되면 1번 사진처럼 OPER. 모양이 나오며 핀이 아래로 떨어집니다. 이때 진공차단기는 트립되어 정전이 됩니다.

 

OPER 핀을 복귀시키는 방법은 한전에서 22.9kv 송전전압이 제대로 들어오고 있는지 확인 후 아래에 있는 핀을 위로 처올려 복귀를 할 수 있습니다. 

 

 

 

 

• 회전기판은 왜 톱니모양일까

 

 

 

원판의 톱니는 일정한 회전력을 얻기 위함이다. 만약 톱니모양이 아닌 일반 원판인 경우 계전기가 작동할 때, 순간적으로 미끌리는 슬립현상이 일어나 설정시간보다 계전기가 오동작할 수 있기 때문이다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 부족전압계전기(UVR)의 결선

 

 

부족전압계전기(UVR)의 수변전설비 도면입니다. 과전압계전기 옆으로 연결되어 있는 것을 보는 계기용 변압기의 전원을 받고 있습니다. 전압의 낮음을 감지하는 계전기 이므로 측정용 설비인 계기용 변압기(PT)의 전압을 공급받습니다.  

 

 

 

 

 

부족전압계전기(UVR)의 뒷모습입니다. 간단한 시퀀스 도면과 함께 아래에는 몇 가지의 전선들이 체결되어 있는 걸 볼 수 있습니다. 

 

 

도면을 잠시 이해해 보도록 하겠습니다. 그림에는 순서가 있지만 작동하는 데에는 순식간에 작동하므로 크게 의미는 없습니다. 먼저 GV가 여자 되면 한시접점인 GV가 10초 후에 붙게 됩니다. 그 즉시 ICS 가 작동하게 되고 접점이 붙음으로써 진공차단기(VCB)에 트립신호를 전달하게 되는 것입니다. 

 

 

 

부족전압계전기(UVR)의 모든 작동은 DC 110V로 이루어집니다. 하지만 전원은 PT의 전압인 교류전압을 받게 되므로 AC에서 DC 전압으로 변환할 정류기가 필요하게 됩니다. 

 

 

 

 

글을 마치며

 

부족전압계전기(UVR)는 한전 측 정전이 발생했을 때, 복전에 반드시 필요한 설비입니다. 자료조사를 하며 설비의 작동방식과 시퀀스도 워낙 다양해서 내용에 오류가 있을 수 있는 점 양해 바랍니다. 이상으로 글을 마치며 , 틀린 점이 있다면 댓글 주시면 검토 후 수정하도록 하겠습니다 감사합니다.