현대의 3단자 라인 보호 시험

Illwerke VKW 그룹의보호검증방법

 

원격 보호를 이용한 광역 거리 보호 시험은 종단에서 동시에 실행할 테스트 계획을 정밀하게 조정해야 하므로 많은 시간이 소모됩니다. 3단자 라인 보호 실험은 종단이 두 개뿐인 가공선로 한 개를 보호하는 것보다 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 그러나 종단이 여러 개인 보호 시스템은 시스템 기반으로 시험할 수 있으므로 비교적 수행하기가 쉽습니다. 노트북 한 대에서 시험을 준비하고 제어할 수 있기 때문입니다. 최근 진행된 시험에 의해 인터넷 연결이 없는 시설에서도 간단한 시험이 가능하다는 사실이 증명되었습니다. Illwerke VKW 그룹에서 실시한 이 시험에서는 휴대폰 핫스팟으로 RelaySimTest 마스터를 전송하면서 실험 장비를 제어하는 한편 Teams 세션을 진행하였고, 다른 종단에서는 각 시험 단계가 정확하게 이어졌습니다.

시험 동기

Illwerke VKW 그룹은 피크 전력 수요에 대응하기 위해 포랄베르그 알프스의 몬타폰에서 수력발전소를 운영하면서. 유럽과 세계를 잇는 전력망에 피크 전력을 전달합니다. 발전소는 고압선 여러 개로 연결되어 있습니다. 이중 하나인 220kV 가공선로를 따라 발전소가 연결되는데, 여기에서 변전소 A로 가는 급전선을 재개해야 했습니다. 정비 작업을 하는 동안 변전소 A행 급전선이 빠져 있었기 때문에 임시 회선 전주를 이용해 앞서 언급한 발전소 가공선로를 3단자 라인으로 연결했습니다.

보호 구성

이러한 목적을 위해, 앞서 원격 보호로 각 회선 구획을 거리 보호로 보호했던 4개의 계전기 중 3개는 3단자 라인에 대한 원격 보호로 거리 보호 계획으로 구성되었습니다. 이를 위해 계전기 3개의 매개변수화를 다시 진행하고 배전 보호 시험 이후 시운전을 진행했습니다.

통신, 논리, 리치

모든 지점에 포괄적인 통신을 체결하기 위하여 기존 통신로 2개를 사용하고 추가 통신로 한 개를 새로 구축해야 했습니다. 거리 보호 구역 범위와 마찬가지로 보호 장치에 맞는 원격 보호 논리를 적용했습니다. 발전소에서 계전기 1구역은 다른 두 종단의 어느 쪽에도 오버리치가 없도록 양방향으로 조정되었습니다. 오버리치 구역의 범위는 새로운 중간 인피드가 언더리치를 초래하지 않도록 약간 증가했습니다.

시험 준비

시험을 위해 각 발전소로 세 팀과 CMC 시험 장비를 보냈고. 발전소에서는 RelaySimTest를 이용해 노트북으로 중앙에서 시험을 통제했습니다. 동일한 전주의 평행선을 포함한 3단자 라인을 모델로 활용했습니다. 원격 보호 신호를 위한 이원 접촉은 물론 보호 장치의 트립 및 픽업 명령에 시험 장치를 연결했습니다. 그리고 CMGPS 588 시계로 테스트기의 시간을 매번 동기화했습니다. 세 발전소에서 실험 장비를 제어하기 위하여 휴대폰을 통해 인터넷을 연결했습니다.

시험 중 통신

앞서 언급한 휴대폰 핫스팟 인터넷 연결을 이용해 먼저 Microsoft Teams를 통한 공동 온라인 회의를 시작했습니다. 시험기술자들이 상시 소통할 수 있도록 각 발전소에 웹캠과 마이크, 스피커도 구비했습니다. 실행 중인 RelaySimTest 애플리케이션과 이 온라인 회의를 이용해 화면을 공유하여 모든 시설에서 시험 진행과 결과를 항상 확인할 수 있도록 했습니다.

세 발전소에서 CMC 제어

시험기술자가 RelaySimTest 마스터로 접속할 수 있도록 시험 장치에 각기 액세스 권한을 허용한 후 인터넷이 연결되자 OMICRON Device Remote Agent를 이용한 클라우드 연결을 통해 원격 변전소 두 곳의 시험 장치를 제어했습니다. 따라서 원격 CMC 두 개를 발전소 노트북에 바로 연결된 CMC와 마찬가지로 사용할 수 있게 되었습니다. 다음 시험에서는 전체 보호 시스템의 올바른 동작을 검증할 수도 있습니다.

실행한 시험 사례

먼저 보호 시스템의 안정성을 시험했습니다. 이 목적으로 먼저 안정적인 부하 흐름을 시험한 후 외부고장을 시뮬레이션했습니다. 후자의 경우 담당 외부 보호에 의해 고장이 해결되었다면 계전기가 트립되어서는 안 됩니다. 보호 시스템의 안정성을 검증한 후 다양한 내부고장을 시뮬레이션했습니다. 고장이 발생한 여러 위치에서 시간 지연 없는 트립 고장부터 시작했습니다. 각 종단에서 급전이 약한 경우 추가로 보호 시험을 진행했는데, 이런 곳은 원격 보호의 에코 기능을 통해 계전기를 트립해야 했습니다. 다음으로 2구역에서 보호 시스템이 지연된 트립으로 응답하도록 요구하는 분산 신호 연결 시험을 진행했습니다. 마지막으로 외부고장이 발생하고 담당 외부 보호에 실패할 경우 2, 3구역의 백업 트립을 시험했습니다.

 

 

휴대폰 핫스팟을 통한 인터넷

세 시설 모두 추가 통신 기반으로 인터넷 연결을 설정했습니다.

온라인 회의

이후 온라인 회의를 시작하여 언제든 편리하게 대화가 이루어졌고, 개별 시험 단계를 비롯한 각종 중요한 콘텐츠를 서로 공유할 수 있었습니다.

결선

마지막으로 단일 종단 시험과 마찬가지로 CMC를 정확하게 결선하였고 몇 차례 시도를 통해 모든 발전소의 결선이 올바른지 확인했습니다.

OMICRON Device Remote Agent

이후 Device Remote Agent를 이용하여 RelaySimTest 마스터 인스턴스를 실행 중인 노트북에서 모든 CMC를 편리하게 중앙 제어했습니다.

 

 

발전소 현장의 정비 작업이 끝나면 보호 장치는 원래 작동 모드인 간단한 두 종단 보호 모드로 돌아가며, 원격 종단 한 개를 이용한 간단한 재시험 두 번으로 다시 검증할 예정입니다.

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