전기 유지보수, 산업 자동화 또는 전력 시스템 테스트 분야에서 일한 적이 있다면 아마도 들어봤을 것입니다.삼상 2차 전류 주입 보호 계전기– 재해가 발생하기 전에 결함을 감지하고 회로를 차단하여 전력망을 원활하게 운영하는 일꾼입니다. 이러한 계전기 공급업체로서 저는 “기존의 3상 2차 전류 주입 보호 계전기를 전체 교체하는 대신 업그레이드할 수 있나요?”라는 질문을 항상 받습니다.
본론으로 들어가겠습니다. 예, 대부분의 경우 업그레이드가 가능할 뿐만 아니라 완전히 좋은 장치를 새 장치로 교체하는 것보다 훨씬 더 비용 효율적입니다. 저는 수년에 걸쳐 수십 명의 공장 관리자와 전기 팀이 이 프로세스를 수행하도록 도왔으며 이것이 어떻게 보이는지, 왜 의미가 있는지, 그리고 이를 올바르게 수행하는 방법을 분석하고 싶습니다.
먼저, 우리가삼상 2차 전류 주입 보호 계전기실제로 그렇습니다. 이 계전기는 회로 차단기와 보호 시스템이 의도한 대로 작동하는지 테스트하기 위해 전력 시스템의 전기적 결함(예: 단락 또는 과부하)을 시뮬레이션합니다. 기기가 오작동하거나 오래된 경우 두 가지 옵션이 있습니다. 기기 전체를 교체하거나 일부를 업그레이드하는 것입니다. 전체 릴레이를 교체하면 가동 중지 시간과 설치 시간은 말할 것도 없고 수만 달러를 절약할 수 있습니다. 그러나 업그레이드는 일반적으로 여전히 안정적인 핵심 하드웨어를 유지하면서 특정 오래된 구성 요소를 대상으로 합니다.
그렇다면 가장 자주 업그레이드되는 부품은 무엇입니까? 릴레이의 핵심인 디지털 컨트롤러부터 시작해 보겠습니다. 오래된 아날로그 또는 초기 디지털 계전기는 종종 느린 프로세서에서 실행되거나, 작은 디스플레이를 갖거나, 최신 SCADA(감시 제어 및 데이터 수집) 시스템과 통합되지 않습니다. 릴레이가 공장의 중앙 모니터링 시스템과 통신할 수 없다면 기본적으로 진공 상태에서 작동하는 것입니다. 최신 디지털 제어 모듈로 업그레이드하면 터치스크린 디스플레이, 원격 모니터링 및 IEC 61850 프로토콜(현대 전력 통신 표준)과의 호환성이 추가됩니다. 우리는 이러한 업그레이드를 2000년대부터 릴레이에 통합했으며 고객은 이것이 기존 릴레이에 완전히 새로운 두뇌를 제공하는 것과 같다고 말했습니다. 전체 교체보다 훨씬 저렴합니다.
다음으로는 입출력(I/O) 모듈입니다. 기존 릴레이는 신호 입력 및 출력에 기계식 릴레이를 사용하는 경우가 많으며 시간이 지나면 마모됩니다. 또한 처리할 수 있는 신호의 수도 제한되어 있습니다. 솔리드 스테이트 I/O 모듈로 업그레이드하면 내구성이 향상되고, 더 많은 신호를 처리할 수 있으며, 더욱 정확한 전압 및 전류 감지를 위한 아날로그 입력도 가능해집니다. 제조 공장의 고객 중 한 명은 현재 레벨을 계속 잘못 판독하여 불필요한 트립을 일으키는 오래된 릴레이를 가지고 있었습니다. 전체 교체가 필요 없이 일주일 만에 빠른 I/O 모듈 업그레이드로 문제가 해결되었습니다.
그 다음에는 소프트웨어가 있습니다. 많은 오래된 계전기는 보안 취약성이 있는 오래된 펌웨어에서 실행되며(요즘에는 전력 시스템이 더 많이 연결됨에 따라 큰 문제임) 아크 플래시 감지 또는 동기 페이저 기술과 같은 최신 보호 체계를 지원하지 않습니다. 펌웨어를 업그레이드하거나 전체 소프트웨어 스택을 교체하면 이러한 보호 기능이 업데이트되고 사이버 보안 패치가 추가되며 물리적 하드웨어를 건드리지 않고도 새로운 전원 시스템 요구 사항에 적응할 수 있습니다. 우리는 최근 한 유틸리티 회사의 계전기에 대한 소프트웨어 업그레이드를 수행했으며 업데이트 후 잘못된 트립이 30% 감소했다고 보고했습니다.
잠깐만요, 그런데 언제 해야 할까요?~ 아니다치받이? 그것은 공정한 질문입니다. 릴레이의 핵심 하드웨어가 부식되었거나, 전원 공급 장치에 결함이 있거나, 15년 이상 된 경우(특히 아날로그 장치인 경우) 업그레이드할 가치가 없을 수 있습니다. 해당 부품을 업그레이드하는 데 드는 비용은 새 릴레이 비용에 근접할 수 있으며 유지 관리가 어려운 패치워크 시스템이 될 수도 있습니다. 또한 고급 광섬유 통신 또는 신재생 에너지 시스템에 대한 다기능 테스트와 같이 기본적으로 기존 계전기에 추가할 수 없는 기능이 필요한 경우 전체 교체가 아마도 갈 길일 것입니다.
하지만 문제는 대부분의 사람들이 업그레이드가 DIY 프로젝트가 아니라는 사실을 깨닫지 못한다는 것입니다. 업그레이드가 작동하는지 테스트하려면 올바른 도구가 필요합니다. 그렇죠? 그런 곳이 바로삼상 계전기 보호 테스트 세트또는3상 계전기 테스터들어오세요. 업그레이드 전후에 오류 시뮬레이션을 실행하여 계전기가 여전히 올바른 전류, 전압 및 타이밍에서 작동하는지 확인해야 합니다. 우리 팀은 항상 고품질 테스터를 사용하여 업그레이드를 확인할 것을 권장합니다. 왜냐하면 업그레이드 중 작은 배선 실수라도 릴레이를 쓸모없게 만들 수 있기 때문입니다. 우리는 심지어 우리를 사용하는 고객이 있습니다광디지털 릴레이 보호 테스터추가 어댑터 없이 새로운 디지털 프로토콜을 처리할 수 있기 때문에 업그레이드 후 테스트용입니다. 소규모 시스템의 경우단상 계전기 테스터충분할 수도 있지만 3상 릴레이의 경우 3상 장치가 제공하는 정확도가 필요합니다.
분명히 말씀드리고 싶은 것은 업그레이드가 항상 올바른 조치는 아니지만 대부분의 산업용 및 상업용 전력 시스템에 있어서는 훌륭한 선택이라는 것입니다. 비용을 절감하고 가동 중지 시간을 줄이며 기존 투자 수명을 연장합니다. 그리고 업그레이드 경로를 선택하기로 결정했다면 릴레이와 테스트 도구를 모두 알고 있는 공급업체와 협력하는 것이 중요합니다. 호환되지 않는 구성 요소나 잘못된 교정과 같은 일반적인 함정을 피할 수 있습니다.
릴레이를 업그레이드할 수 있는지 궁금하거나 프로세스를 시작할 준비가 되었다면 주저하지 말고 문의하세요. 우리는 소규모 비즈니스 중계부터 대규모 유틸리티 차량에 이르기까지 모든 작업을 수행해 왔으며 업그레이드가 귀하의 요구 사항에 가장 적합한 선택인지 파악하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 업그레이드할 부품에 대한 조언이 필요하거나 올바른 장비를 사용한 테스트에 대한 지침이 필요한 경우 당사 팀이 도와드리겠습니다.
참고자료
- IEEE 표준 C37.90.1, "릴레이 및 릴레이 시스템 성능 요구 사항"
- 국제전기기술위원회(IEC) 61850, "전력 자동화의 통신 네트워크 및 시스템"
- 산업용 전력 시스템 유지 관리 협회(IPSMA), "릴레이 업그레이드 및 개조를 위한 모범 사례"
- "전력 계전기의 2차 주입 테스트", Electrical Construction & Maintenance Magazine, 2022.
