1. 중성점 전압 검출 (NVS)
▣ NVS 란 Condenser Bank 운전중 Condenser 내부소자의 절연파괴시 Condenser
Bank 중성점의 전압변화를 감지하여 해당 Condenser Bank 의 전 단 차단기를 TRIP
시킴으로서 계통의 파급을 신속하게 차단하기 위한 전압 검출방식을 말하며 가장 많이
사용되는 방식이다.
가. 콘덴서뱅크 구성
나. 동작원리
▣ 평상시 운전중에는 N-N’간 중성선에 인가되는 전압은 0 V 이다. 그러나 콘덴서 제조상
약간의 용량차이로 인하여 중성선 N-N’ 간에는 약간의 전압 (약 30V 정도 유기됨)이 걸
려 있게 된다. 운전중 콘덴서 소자가 파괴되면 고 장상의 중성점 N’은 이동하게 되어
N-N’간 전위차가 발생하게 되며 이에 따라 일정값이상의 전위차가 발생하면 NVS 가
동작하여 전단차단기를 TRIP 시 키고 사고구간을 차단시켜 계통에의 파급을 방지한다.
그림으로 표시하면 아 래그림과 같다.
내부에 2 개의 소자가 직렬로 구성되어 있는, 정격전압 6600V 의 콘덴 서는 단위 콘덴
서의 내부소자 절연파괴시 발생되는 중성점 N-N’간 전압 (NVS 검출전압)이 950V 정도
가 된다.
※ 정전용량은 임피이던스에 반비례하므로 콘덴서가 각 상에 직렬로 연결이 되어 있을
경우 콘덴서 소손시 소손된 상의 임피이던스는 콘덴서 소손전 에 비해 줄어들며 정전
용량은 늘어남.
(직렬로 연결된 콘덴서 2 개중 1 개가 소손되면 임피이던스는 1/2, 정전용 량은 2 배,
직렬로 연결된 콘덴서 4 개중 1 개가 소손되면 임피이던스는 1/4, 정전용량은 4 배
가 됨) 상기식의 원리에서 유도된 콘덴서뱅크의 콘덴서 절연파괴시 중성점 검 출전
압공식은,
중성점 전압 (N-N’) Vn = V / 3( -1) + 1
Vn : 콘덴서 소자 절연 파괴시 중성점 전압 (N-N’)
S : 직렬소자수(6600V 콘덴서 뱅크는 2 개)
V : 콘덴서 뱅크의 상전압
2. 중성점 전류 검출 보호방식 : NCS (Neutral Current Sensor)
▣ NCS의 원리는 콘덴서 내부 소자를 Y-Y 결선하여 중성점 간에 전류 검출 코일을 삽입
시키고 콘덴서 내부 고장시 이 코일이 여자됨으로써 동작하는 접점이 내장되어 있다.
이 접점은 콘덴서 내부 소자의 파괴에 따라 신속, 정확하게 동작되며 이것을 이용하여
부하전원을 차단하거나 개폐기를 작동시켜 주도록 되어 있다. 특징은 다음과 같다.
① 검출속도가 빠르고 동작이 확실하다.
② 회로 전압의 변동, 직렬리액터의 유무, 고조파의 영향을 받지 않는다.
③ 콘덴서 투입시 과도현상(돌입전류)에 의한 오동작이 없다.
▣ 성능·생산범위 : Specification
⊙ 회로전압 : 1.0 ~ 7.2V(최대 약 8.3kV 까지 적용 될 수 있습니다.)
⊙ Unit phase : 3Φ
⊙ 생산용량 범위 : 150 ~ 500kvar(3.3kV, 6.6kV 외 전압은 주문 제작이 가능합니다.)
⊙ 표준품 : 150, 200, 250, 300, 400, 500kvar
⊙ 비표준품 : 150 ~ 500kvar 이내에서 주문 제작이 가능합니다.
⊙ 제작불가 : < 150kvar 이상, > 500kvar 초과 용량은 제작이 불가능합니다.
▣ NCS 원리
⊙ 3Φ SC(Shunt capacitor = Power capacitor : 콘덴서) Unit 내부 구조 개념도와 같
이 내부 소자를 Y-Y로 결선하고 Y 결선 중성점간에 NCS Coil 과 진공 Reed switch를
적용했습니다.
SC Unit 내부 소자의 고장이 발생 될 경우 Y-Y간(NCS Coil에) 불평형 전류가 흐르고
NCS Coil에 자기장이 발생되어(여자되어) 자기장 힘에 의해 진공 Reed switch를
동작시키는 기술입니다.
⊙ 진공 Reed switch는 사용 주파수 x 2배의 On/Off Switching이 발생됩니다. (차단기
Off 신호 출력)
- 60Hz x 2배 = 120Hz Switching
- 50Hz x 2배 = 100Hz Switching
※ 주의 : NCS 진공 Reed switch의 동작 Switching 특징에 의해 출력 신호를 사용데
있어/회로구성에 주의가 필요합니다.