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보호계전기 특성시험이 필요하다면 보호계전기 고장재현 시험기

개요

DFS는 보호계전기가 향후 운전하면서 경험하게 될 모든 고장상황을 모의하고 만든 고장 전압, 전류 파형의 데이터베이스를
탑재하고 자동으로 보호계전기에 고장을 재현해 주는 시험기입니다. DFS는 보호계전기 특성시험을 위한 신호 발생 및 이에
따른 보호계전기 동작 사항을 자동 분석
합니다. DFS는 IEC61850 통신 프로토콜을 통해 실제 동작 수행한 보호계전기의
발생데이터를 분석합니다.


한국수력원자력 현장 필드테스트 완료/전력연구원 보호계전실증센터 실증 완료

필요성

- 고가의 엔지니어링 비용을 들여 수행하는 신뢰성 검증에도 불구 오류 발생

  • 전력설비의 고장발생 시 설비를 보호하는 보호계전기는 보호해야 하는 설비가 다양하고 계전기가 설치된 계통이 복잡함
  • 시스템을 잘 설계하고 잘 계산된 정정치를 설정하여 신뢰성 검증 시험을 수행하여도 보호계전기 정상 운전 전 수행하는 신뢰성 검증시험에서 충분히 여과되지 못한 숨어있는 오류로 인해 오동작하거나 부동작하여 피해가 확대되는 상황이 발생함
  • 보호계전기는 정상 운전 전 100% 완벽한 신뢰성을 가지고 운전해야만 하는 설비로 반드시 사전에 이러한 오류를 제거하여야 함
  • 따라서 모든 전력회사는 100% 완벽한 보호시스템 구축을 위해 보호계전기의 값보다 수배에 달하는 엔지니어링 대가를 지불하면서 신뢰성 검증을 수행함, 그럼에도 불구하고 오류는 발생함
  • 전력계통에서 전력설비 고장 시 보호계전기의 오∙부동작으로 입게되는 피해는 적게는 수억에서 많게는 수천억에 이름
  • 이는 기존의 보호계전기 신뢰성 검증 시험이 보호계전기에 고장상황을 모의 수행하는 것이 아닌 설정한대로 동작하는지에 대한 특성을 확인 하는 시험 수준이라는 한계를 갖고 있기 때문임

특장점

고장 파형의 자동 변환

  • 고장모의 시험을 위해 설비가 달라질 때마다 각각의 보호계전기 설치 환경에 적합한 계통을 모의하여야 하나 본 장치는 한번 수행한 고장모의 파형을 이용하여 각 계전기 설치환경에 맞는 고장모의 파형으로 자동 변환하여 어느 시스템에든 적용 가능

보호계전기 시험기 자동 컨트롤링

  • 단일화된 인터페이스를 통해 전압, 전류 발생기를 컨트롤하여 보호계전기 고장을 재현함으로써 일관된 보호계전기 시험을 위한 사용환경 제공

IEC61850을 통한 동작 분석 결과 판정

  • IEC 61850 통신 프로토콜을 적용하여 보호계전기 동작 상황을 네트워크를 통해 실시간으로 확인, 시험 결과 및 동작 사항 등에 관한 보고서 제공

주요기능

보호계전기에 대한 상정고장 재현

  • COMTRADE 형식의 고장 파형의 분석

  • 계통 특성에 따른 모의파형 데이터 자동 변환

  • 계측환경에 최적화된 모의 파형의 재생

계통 특성 입력을 통한 모의 파형 자동 생성

  • COMTRADE 형식 고장 파형 분석 기능

  • 계통 특성에 따른 전압/전류 데이터 자동 변환

  • 계측 환경에 최적화된 시험 데이터 생성

보호계전기 동작 시 동작 원인분석

  • 모의 시험결과 분석 시 IEC61850 통신을 통한 실제 계전기 동작 정보 분석

  • 고장원인, 대책, 조치사항, 보호계전기 동작사항 등의 내용을 자동 진단

  • 사용자가 보호계전기 동작 전·후의 전압, 전류 파형 확인

보호계전기 동작 분석결과 생성 및 제공

  • 시험 분석결과 생성 및 생성 결과에 대한 이력관리

  • 자동화 도구를 활용한 시험 결과 보고서 생성

기대효과

- 보호계전기 신뢰성 확보

진일보된 보호계전기 신뢰성 검증

  • 각각의 계전기 설치 환경에 맞는 고장모의 파형으로 자동변환이 가능하여 어느 시스템 환경에서나 적용이 가능함

  • 실 계통에 신호 발생 적용 전 시뮬레이션을 통해 데이터에 대한 검증 작업 수행

  • 보호설비에 발생될 수 있는 모든 고장에 대한 동작 신뢰성 확보

운용 효율성 증대

  • 불필요한 엔지니어링을 최소화 함으로 설비 운용 효율성 재고

  • 직관적인 인터페이스 제공을 통해 비숙련 작업자도 쉽게 시험기 운영

  • 계정형화된 시험 제공 및 Portable 형태의 장치로 운용이 용이함

  • 별도의 전문가 없이도 빠른 상황판단 및 시험 진행 파악으로 운영 효율성 증대

경제적 손실 저감

  • 다양하고 복잡한 설비의 모의 시험을 위해 소요되는 많은 시간과 인력의 반복적인 소요비용 절감

  • 외부 특수 전문 인력 / 외주용역 비용 절감

  • 사보호계전기 오∙부동작으로 인한 손실 비용 절감

스펙

- 상호운용성 지원, 국제표준규격 준수

지원설비

  • ABB사의 발전기/모터/변압기용 보호계전기

  • GE사의 발전기/모터/변압기용 보호계전기

  • SIEMENS사의 발전기/모터/변압기용 보호계전기

  • SEL사의 발전기/모터/변압기용 보호계전기

지원 통신 프로토콜

  • IEC61850

시스템 동작 사양

  • 보호계전기에 직접적인 별도의 에이전트 설치 없이 운용

  • 보호계전기 동작 시 실시간 Fault를 감지하여 자동 원인분석

  • 서로 다른 제작사의 보호계전기가 혼용되는 환경에서 동작