유도형 계전기⁕

유도형 계전기

송전선에서 과전류에 의한 보호계전기 중에서 그림과 같은 유도형 과전류 계전기 동작원리에 대하여 서술하시오.

유도원판형 과전류 계전기의 구조

1) 탭(TAP)

계전기가 동작할 수 있는 최소의 동작전류를 정정, 한시형인 경우에 정정탭은 4A~12A사이에 5~7개의 탭으로 구성

2) 타임레버(Timer Lever) : 동작시간을 정정

3) 원판

회전토크에 의해서 회전하는 금속 원판으로 두개의 위상이 상이한 자속을 쇄교하여 힘이 발생되어 원판이 회전하면서 가동접점을 움직여서 고정접점에 붙인다.

4) 주접점 : 가동접점과 고정접점이 접촉

5) 보조접점 : 주접점 보호

6) 동작표시기

7) 52-a 접점 : 차단기가 투입되면 폐로하는 차단기(52) 자체의 보조접점이다.

8) 직류전원 : 차단기의 트립을 위한 전원

회전 원리

외부자속에 의한 금속원판의 전자유도

φ₂가 φ₁보다 위상이 빠른경우

φ₁=Φ₁sinωt

φ₂=Φ₂sin(ωt+θ)

원판의 유도전류와 기전력과의 관계—self inductance무시하면 in phase

\[i_{\phi 1}∝\frac{d\phi_1}{dt}∝\frac{d}{dt}∝\Phi_1\cos\omega t\] \[i_{\phi 2}∝\frac{d\phi_2}{dt}∝\frac{d}{dt}[\sin(\omega t+\theta)]∝\Phi_2\cos(\omega t+\theta)\]

발생 토크

합성힘은 다음과 같이 표현할 수 있다

\[\overrightarrow{F_{net}}=\overrightarrow{F_2}-\overrightarrow{F_1}\]

\[\overrightarrow{f}=\overrightarrow{J}\times \overrightarrow{B}\to\frac{F}{A}=\frac{i}{A}\times\frac{\phi}{A}\to F=i\phi\]\[A:단면적\]

\[\overrightarrow{F_{net}}∝i_{\phi2}\phi_{2}-i_{\phi 2}\phi_2\]\[=\Phi_1\Phi_2[\sin(\omega t+\theta)\cdot\cos\omega t-\sin\omega t\cdot\cos(\omega t +\theta]\]\[\sin A\cdot\cos B=1/2\{\sin(A-B)\}\]\[F_{net}=k\Phi_1\Phi_2\sin\theta\]

∴원판이 Shaft에 mount되어 있다면, 위의 Frece는 Torque로 작용할 것이다

\[F_{net}=k\Phi_1\Phi_2\sin\theta\to T=K\Phi_1\Phi_2\sin\theta\]

두 개의 코일로 위상이 다른 자속을 만드는 방법은 하나는 전압형 코일과 전류형 코일을 이용하여 두 코일에 흐르는 전류의 위상이 다름을 이용하여 회전토크를 발생시킨다.

단일 전류코일로 위상이 다른 자속을 만드는 방법은 셰이딩 코일형이다.

\[I_1=I_{m1}\sin\omega t\to\Phi_1=\Phi_{m1}\sin\omega t\] \[I_2=I_{m2}\sin(\omega t+\theta)\to\Phi_2=\Phi_{m2}\sin(\omega t+\theta)\] \[T=K\Phi_1\Phi_2\sin\theta\]

회전토크는 위상이 90°에서 최대, 0°에서 최소가 되며, 회전방향은 두 자속의 위상관계에 의해서 정해진다.

위 식은 계전기의 동작토크에 해당하고, 계전기의 원하는 시점에 동작을 위해서 스프링 또는 전자력 등으로 억제력을 만들어 준다.

★보호계전기
보호계전기의 개요
유도형 계전기
방향성 계전기
거리 계전기
송전선로 보호(1)
모선 보호방식
이중모선의 구성
중성점 접지방식의 선정
선택지락계전기
비접지 보호방식
Zig-Zag 변압기
영상전류 검출방식
변압기 해석기준
비율차동계전기
변압기 보호
발전기 보호
전동기 보호
보호계전기 정정(1)

유도형 계전기⁕

유도원판형 과전류 계전기의 구조

회전 원리

외부자속에 의한 금속원판의 전자유도

발생 토크

댓글

답글 남기기 응답 취소