계전기 50,51N,51G의 차이점과 특징

계전기 50, 51N, 51G의 차이점과 특징

계전기 50, 51, 51G, 51N 차이점과 특징

51은 과전류계전기, 51N은 중성점 과전류 계전기, 51G는 지락 과전류 계전기 입니다. 

전기실 계전기 번호 50,51,51N, 51G 차이점과 특징에 대해 알아보겠습니다. 

51(OCR :OVER CURRENT RELAY)

51G(OCGR :OVER CURRENT GROUND RELAY) 

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1. 51G, 51N 특징과 차이점

2. 50,51 차이

3. 51N 발생시 점검할 것

 

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1. 51G, 51N 특징과 차이점

먼저 GROUND와 NEUTRAL에 대한 개념을 확실히 알아야 합니다.

51G(GROUND)는 순수하게 지락전류에 의하여 동작을 하는것이고

51N(NEUTRAL)은 잔류방식에 의하여 불평형 전류에도 동작을 합니다.

 

51N 는 3상4선식의 접지식 에서는 중성접지선에 CT를 사용하여 전류를 검출하고

비접지식에서는 GPT & NGR을 거처 접지하는 중성선접지선에 CT를 사용 전류를 검출하여 이용하는 계전기를 말하고 51G는 3CT 또는 ZCT에서 전류를 검출하여 이용하는계전기를 말합니다.

 

3상 3개 CT를 잔류하는 방식으로 연산는 51N 보호방식도 지락전류만으로 동작되며, 불평형 전류가 크더라도 그 벡터합이 0이라면 동작하지 않는다고 알고 있습니다.

다만, 51N 방식은 3개의 CT를 조합하여 사용하기 때문에 CT의 Ratio가 높거나 CT 특성에 차이가 있을 경우, 중성점에 하나의 CT만을 사용하는 51G에 비해 더 쉽게 오동작을 일으킬 수 있겠지요.

 

1) 51N은 각 상에 하나씩, 총 3개의 CT를 사용하여 CT Y-접속 잔류(residual) 방식으로 지락전류를 검출합니다.

2) 51G는 변압기 중성점에 하나의 CT를 사용하여 변압기 중성점을 통해 회귀하는 지락전류를 검출합니다.

3) 그런데, 3상 도체 전체를 감싸는 하나의 ZCT를 사용하여 지락전류를 검출하는 방식을 51G로 표기하기도 합니다.

그래서, 3)번의 ZCT에 의한 검출방식을 2)번의 중성점 CT 검출방식과 구별하기 위해, 3)번을 51GS로 표기하는 사람도 있습니다.

이들의 차이점은 CT 오차에 따른 동작의 신뢰성과 관계가 있습니다. 51G가 가장 신뢰도가 높고, 그 다음은 51GS, 51N 순서입니다.

 

N 또는 G 둘다 지락보호를 위한 릴레이 element인데, 일반적으로 다음과 같이 구분 함.

'N'의 경우는,

-; 직접 입력되지 않고 계전기 내부에서 계산된 값이나, CT 결선의 중성점에 계전기 적용하는 경우로서..즉, 3상에 각각 설치된 상 CT의 잔류회로 (Residual)를 이용한 방식을 의미

 

'G'의 경우는,

-; Ground나 중성점으로부터 ZCT 또는 NCT를 이용하여 직접 측정된 값을 사용하는 경우를 의미 ​일반 산업계에서는 이러한 기준을 바꿔 사용하는 경우가 종종 있으나 이럴 경우 보호계통 설계시 또는 계전기 정정시 혼선을 일으킬 수 있으므로 주의할 필요가 있음.

 

CT를 통과하는 전류의 크기로만으로 동작하는 건 51 또는 50으로 표기하고, (즉, 통과되는 고장전류의 방향을 구별할 수 없음) 크기와 방향까지 변수로 하여 동작하는 계전기는 67로 표기합니다. (즉, 통과되는 고장전류의 방향을 구별할 수 있음)

즉, 51N/G은 비방향성 한시지락계전기, 50N/G은 비방향성 순시지락계전기, 67N은 방향성 지락계전기로 분류합니다.

GIPAM 매뉴얼을 확인하십시요. GIPAM이 디지털계전기이므로 CT, PT모두 입력되면 계전기 설정에 의해 사용자가 설계도

면에 따라 51/50N(G), 67N 사용여부를 결정하는 겁니다.

 

 

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2. 50,51 차이

LS GIPAM-10 50,51,50N,51N 보호계전기

↑LS GIPAM-10 50,51,50N,51NN 보호계전기

 

50은 단락 전류 요소에 대해서 보호합니다.

51은 과전류 요소에 대해서 보호합니다.

구형 아날로그 계전기를 보시면 ITS, ICS라고 있죠..

이것도 51계전기 이지만 단락, 과전류요소 모두다 보호할 수 있습니다.

요즘 디지털 계전기도 마찬가지 입니다.

즉 50/51은 독립적인 계전기가 아니고, 단락요소, 과전류 요소를 보호할 수 있는 하나의 계전기를 의미합니다.

 

50(순시) 계전요소는 단락사고와 같은 큰 사고전류 발생시 전류의 크기만으로 빠른 차단하는 목적이 있고

51(한시) 계전요소는 과부하 혹은 작은 사고전류 발생시 차단의 목적이 있습니다.

50(순시)만 설정을 낮게하여 사용하면 대용량 모터 기동시 기동전류로 인해 잦은 트립이 발생하게 됩니다.

반대로 51(한시)만 사용시 큰 사고(단락)전류시 빠른 차단이 되지 않아 계통 상위로의 사고파급이 발생하겠지요

 

 

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3. 51N 발생시 점검할 것

51N (51G) 은 OCGR 한시 계전기 입니다. CT 회로측이 잔류회로 방식으로 결선 됐다면, 3상의 위상 불평형이나 각상의 전류의 크기가 다를 경우 지락전류로 검출 될수 있습니다. 또는 ZCT 를 통한 영상전류를 검출하여 동작 할수도 있는데... 계전기의 영상전류 검출 부분에 실제 영상전류가 흐르는지 부터 점검해볼 필요가 있습니다.