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엔지니어들은 발전기 보호 장비의 크기를 결정할 때 전자 기계식과 무접점 역전력 계전기 간의 장단점을 고려합니다.{0}} 핵심적으로 두 장치 모두 동일한 중요한 보호 목적을 수행합니다. 즉, 역전력 조건에서 발전기가 작동하는 것을 방지하는 것입니다. 이 오류 시나리오는 발전기가 그리드에 동기화된 후에 전개됩니다.{3}}원동기의 출력이 갑자기 떨어지면 유효 전력이 그리드에서 발전기 권선으로 역류합니다. 계전기는 장치를 그리드에서 분리하기 위해 즉시 트립 신호를 보내야 합니다. 이러한 빠른 차단이 없으면 발전기는 전기 모터처럼 회전하여 원동기에 영구적인 손상을 입힐 것입니다. 두 계전기 유형 간의 핵심 차이점은 역전력 감지 방법과 신뢰성, 트립 응답 속도 및 내장된 기능 세트에서 비롯됩니다.-
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전기 기계식 역전력 계전기는 유도-스타일의 전력량-시간 측정기에서 핵심 구조를 차용합니다. 전압 코일과 전류 코일을 쌍으로 연결하여 알루미늄 로터 디스크 내부에 와전류를 생성하여 회전 토크를 생성합니다. 정상적인 전진 동력 작동 시 기계적 정지 장치는 디스크를 홈 위치에 고정합니다. 역전력이 유지되면 토크가 방향을 바꿔 디스크를 뒤로 회전시켜 마이크로스위치나 수은 접점을 작동시킵니다. 이 간단한 기계 설계로 인해 별도의 보조 전원 공급이 필요하지 않습니다. 계전기는 측정된 전압 회로에서 직접 모든 작동 에너지를 끌어옵니다. 이는 기본 수동 동기화 패널과 소형 디젤 발전기 패키지에 적합한 플러그 앤 플레이 방식입니다. 이 계전기는 과부하 스트레스에 매우 잘 견디며 정격 전류의 몇 배에 달하는 짧은 기간의 서지를 오류 없이 견딜 수 있습니다. 사용자는 헤어스프링 또는 자기 션트를 조정하여 역전력 트립 임계값을 설정합니다. 일단 보정되면 설정은 진동이 많고 습도가 높은 작동 환경에서도-장기간 안정적으로 유지됩니다.-
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즉, 전기 기계 장치에는 주목할만한 단점이 있습니다. 로터 디스크가 움직이기에 충분한 토크를 생성하는 데 시간이 필요하므로 일부 장치에서는 200~500밀리초-또는 그 이상 범위의 느린 트립 응답 시간이 발생합니다. 이러한 지연으로 인해 역전원 오류가 발생하는 동안 거의 즉각적인 연결 해제가 필요한 시스템에는 적합하지 않습니다.- 정확도와 감도도 제한적입니다. 최소 트립 전력 임계값은 일반적으로 전체 정격 전력의 3%~5%입니다. 고조파 왜곡과 사소한 주파수 드리프트도 작은 위상각 측정 오류를 발생시킵니다. 이동하는 기계적 접점은 반복적인 이동으로 인해 마모되어 접점 저항이 높아지거나 접점 용접 위험이 발생하므로 시설 팀은 정기적인 검사 및 테스트 일정을 잡아야 합니다. 가장 중요한 점은 이러한 릴레이에는 데이터 통신 기능이 없다는 것입니다. 단순한 온/오프 트립 신호만 출력할 뿐이며 역전력 오류를 유발한 위상, 역전력의 양, 비정상 상태가 지속된 기간 등의 진단 세부정보를 제어 시스템에 전달할 수 없습니다.-
무접점-디지털 역전력 계전기는 완전한 전자 프레임워크에서 작동합니다. 원시 전압 및 전류 파형을 샘플링한 다음 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 온보드 마이크로컨트롤러를 사용하여 3-상 전력 크기와 흐름 방향을 실시간으로 계산합니다. 관성 지연을 발생시키는 회전 기계 부품이 없기 때문에 이동 속도가 전기 기계 대안보다 훨씬 뛰어납니다. 대부분의 솔리드 스테이트 모델은-오류를 등록하고 50ms 이내에 트립 신호를 보내며, 프리미엄 버전은 해당 응답 창을 단 20ms로 단축합니다. 트립 픽업 임계값은 0.5%~10% 정격 전력 범위에서 0.1% 증분으로 미세 조정이 가능하여 엄격한 정밀도를 제공합니다. 사용자는 필요에 따라 밀리초-의도적인 시간 지연을 프로그래밍할 수도 있습니다. 이 장치는 여러 보호 기능을 하나의 장치에 통합하여 과전력,-전력 부족, 역전력 오류 감지를 포괄합니다. 오류 파형과 이벤트 로그를 저장하고 Modbus 또는 이더넷 통신 프로토콜을 통해 이 운영 데이터를 중앙 모니터링 플랫폼으로 푸시합니다. 움직이는 내부 부품이 없기 때문에 진동과 물리적 충격에 대한 자연스러운 저항이 가능합니다. 출력 회로는 반도체 스위치 또는 밀봉된 무전압 접점을 사용하므로 성능 저하를 최소화하면서 매우 긴 서비스 수명을 제공합니다.
무접점-계전기에는 한 가지 주요 단점이 있습니다. 일관적인 전용 보조 전원 공급 장치가 필요합니다.{1}}표준 옵션에는 24VDC 또는 범용 110/230VAC/DC 피드가 포함됩니다. 이 보조 전원이 완전히 고장나면 계전기는 모든 보호 기능을 잃게 되므로 엔지니어는 중요한 설치를 위해 중복 제어 전원 회로를 설계해야 합니다. 또한 내부 전자 회로는 심한 전자기 간섭 및 전압 서지에 민감하게 반응합니다.
