계전

계전은 전기 회로에서 어떤 특정한 전기적 조건의 변화를 감지하여 미리 정해진 동작을 수행하는 장치 또는 과정을 의미한다. 일반적으로 전압, 전류, 주파수 등의 전기적 양의 변화를 감지하여 회로를 개폐하거나, 경보를 발생시키거나, 다른 장치를 작동시키는 데 사용된다.

개요

계전은 전력 시스템 보호, 자동 제어 시스템, 산업 자동화 등 다양한 분야에서 필수적인 요소이다. 전기 회로의 이상 상태를 신속하게 감지하고 대응함으로써, 장비의 손상을 방지하고 시스템의 안정성을 유지하는 역할을 수행한다. 계전 시스템은 크게 감지부, 판단부, 동작부로 구성되며, 각 부분은 유기적으로 연결되어 전체적인 시스템의 성능을 결정한다.

종류

계전은 감지하는 전기적 양이나 동작 방식에 따라 다양한 종류로 분류된다.

• 과전류 계전기 (Overcurrent Relay): 설정된 값 이상의 전류가 흐를 때 동작하는 계전기. 단락 사고나 과부하로부터 회로를 보호하는 데 사용된다.

• 과전압 계전기 (Overvoltage Relay): 설정된 값 이상의 전압이 발생했을 때 동작하는 계전기. 전압 이상으로부터 회로를 보호한다.

• 부족전압 계전기 (Undervoltage Relay): 설정된 값 이하의 전압이 발생했을 때 동작하는 계전기. 전압 강하로 인한 장비 오작동을 방지한다.

• 지락 계전기 (Ground Fault Relay): 지락 사고 발생 시 동작하는 계전기. 감전 사고를 예방하고 설비 손상을 최소화한다.

• 거리 계전기 (Distance Relay): 전송선로의 특정 지점까지의 거리에 비례하는 임피던스를 감지하여 사고를 판별하는 계전기.

• 차동 계전기 (Differential Relay): 변압기, 발전기 등의 내부 사고를 검출하는 데 사용되는 계전기.

이 외에도 주파수 계전기, 전력 방향 계전기, 비율 차동 계전기 등 다양한 종류의 계전기가 존재하며, 각 계전기는 특정 목적에 맞게 설계되어 사용된다.

활용 분야

계전은 전력 시스템뿐만 아니라 산업 자동화, 철도 시스템, 빌딩 자동화 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 전력 시스템에서는 발전소, 변전소, 송전선로 등 주요 설비의 보호를 담당하며, 산업 현장에서는 공장 설비의 안전 운전을 위한 필수적인 요소로 자리 잡고 있다. 또한, 스마트 그리드와 같은 차세대 전력 시스템에서는 계전 시스템의 역할이 더욱 중요해지고 있다.