옥내 전동기에는 소손 우려가 있는 과전류를 저지하거나 경보하는 과부하보호장치를 시설하는 게 원칙이지만 생략 요건이 정해져 있다 — 정격출력 0.2kW 이하, 단상 전동기로 전원측 과전류차단기 정격 15~16A 이하(배선용 차단기는 20A 이하), 취급자가 상시 감시할 수 있는 위치, 구조·부하 성질상 소손 우려가 없는 경우다. 정격출력 0.75kW처럼 0.2kW를 넘는 전동기는 생략할 수 없다.
특별고압용 변압기는 냉각장치에 고장이 생겼을 때 대비한 장치를 물어본다 — 타냉식(수냉·풍냉 등) 변압기와 송유풍냉식 변압기 모두 냉각 설비(송풍기) 고장 시에는 경보장치를 시설한다. 권선 온도가 현저히 상승한 경우에 자동차단장치 또는 경보장치를 붙이는 것과 구별한다.
자동차단 용량 기준도 숫자로 나온다 — 발전기는 내부 고장 시(용량 500kVA 이상), 100kVA 이상 발전기를 구동하는 수차·풍차의 압유장치 유압·압축공기압 저하 시, 2000kVA 이상 수차발전기의 스러스트 베어링 온도 상승 시 자동차단장치를 둔다. 원자력발전소 비상용 예비발전기는 비상 노심냉각장치가 작동한 경우에 차단하는 규정 대상이 아니다(냉각 전원을 끊으면 안 되므로). 조상기는 내부 고장 자동차단 대상이 15000kVA 이상, 전력용 캐패시터(뱅크 15000kVA 이상)는 내부 고장·과전류·과전압 검출 장치를 갖춘다 — 절연유 압력 검출은 유입 변압기용이라 캐패시터의 필수 장치가 아니다.
가스차단기(GCB)는 SF6 가스 상태를 감시하는 계기(가스압력계·가스밀도검출계)와 조작 계통 계기를 보호장치로 두며, 감시 대상이 아닌 계기(가스 성분 표시·조작 입력 표시)를 골라 내는 꼴로 나온다.
공식 교재로 짚기
학습목표: 보호 구간 내부 고장을 선택 차단하는 보호장치의 역할을 설명할 수 있다.
비율 차동 계전기는 보호 구간의 내부에서 발생한 고장을 신속하고 정확하게 선택 차단하 는 데 널리 적용되는 계전기이다.
NCS 학습모듈 1901050103 변압기 설계 · 3-2. 변압기 부품 및 보호장치 특성 검토
발전기의 보호장치에 있어서 과전류, 압유장치의 유압저하 및 베어링의 온도가 현저히 상승한 경우 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 한다. 해당되지 않는 것은?
발전기에 과전류가 생긴 경우
용량 10000kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
원자력발전소에 시설하는 비상용 예비발전기에 있어서 비상용 노심냉각장치가 작동한 경우
용량 100kVA 이상의 발전기를 구동하는 풍차의 압유장치의 유압, 압축공기장치의 공기압이 현저히 저하한 경우
정답과 해설 보기
정답 ③ · 발전기 보호장치(KEC 351.3)는 과전류 발생 시, 용량 500kVA 이상 발전기의 내부 고장 시, 용량 100kVA 이상 발전기를 구동하는 수차·풍차의 압유장치 유압 저하나 압축공기장치 공기압 저하 시, 용량 2000kVA 이상 수차발전기의 스러스트 베어링 온도 상승 시 등에 자동 차단장치를 시설하도록 규정한다. 그러나 **원자력발전소의 비상용 예비발전기가 비상용 노심냉각장치 작동 시 자동 차단**되는 것은 오히려 위험한 상황(냉각장치 전원 차단)이므로 해당 규정 대상이 아니며, 실제로 원자로 안전을 위해 차단시키지 않아야 하는 예외 사항이다.
발전기 자동차단 의무는 과전류·내부고장(500kVA↑)·유압/공기압 저하·베어링 온도 상승이며 노심냉각장치 작동 시 차단은 규정에 없다.
옥내에 시설하는 전동기에 과부하 보호장치의 시설을 생략할 수 없는 경우는?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)
정격출력이 0.75[kW]인 전동기
전동기의 구조나 부하의 성질로 보아 전동기가 소손할 수 있는 과전류가 생길 우려가 없는 경우
전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 배선용 차단기의 정격전류가 20[A] 이하인 경우
전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격전류가 16[A] 이하인 경우
정답과 해설 보기
정답 ① · 옥내 전동기의 과부하보호장치 시설 생략 가능 조건(KEC 212.6.3, 2021년 개정)은 ①전동기 구조·부하 성질상 소손 우려 있는 과전류가 생길 우려가 없는 경우, ②단상전동기로 전원측 배선용차단기 정격전류 20A 이하인 경우, ③단상전동기로 전원측 과전류차단기 정격전류 16A 이하인 경우, ④정격출력 **0.2kW 이하**인 경우입니다. 문제의 "정격출력 0.75kW인 전동기"는 생략 조건(0.2kW 이하)에 해당하지 않으므로 과부하 보호장치 시설을 생략할 수 없습니다.
과부하보호 생략은 0.2kW 이하 등 요건 충족 시에만 가능하므로 0.75kW는 생략 불가다.
타냉식 특고압용 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우 시설해야 하는 보호장치는?
경보 장치
온도 측정 장치
자동 차단 장치
과전류 측정 장치
정답과 해설 보기
정답 ① · 특고압용 변압기의 보호장치 규정에 따르면, 타냉식(수냉식·풍냉식 등 외부 냉각장치를 사용하는 방식) 변압기는 냉각장치에 고장이 생긴 경우 경보장치를 시설해야 한다. 참고로 변압기 권선의 온도가 현저히 상승한 경우에는 자동차단장치 또는 경보장치를 시설한다.