이 원고는 일본 《電氣現場技術》誌에서 번역 전재한 것입니다.배전용변전소 차기보호제도 시스템의 개발중부전력·유통본부 공무부 발변전그룹_竹內 元浩(타케우치 모토히로)배전용변전소의 보호제어장치는 그 설치수가 늘어남에 따라, 최근 몇 년 사이에 늘어나는 설비변경에 대응하기 위해 보호제어장치의 비용절감이 시급해지고 있다. 그러나 현재의 배전용변전소 보호제어장치는 개발부터 10년 이상이 소요되고, 사용되고 있는 전자부품이 많아 제조비용을 높이는 요인의 하나가 되고 있다. 또 변전소 출하 시 직접 감시제도기능이나 시험대응기능의 하나로 사용빈도가 낮은 기능은 많이 추가되고 있어 비용을 낮추는 방해요인이 되고 있다.그래서 최근, 급속하게 진보를 거듭하는 전자기술·정보통신기술을 도입과 함께 기능의 슬림화를 꾀해 경제성과 신속성을 동시에 꾀하는 신형 배전용 변전소 보호제어 시스템을 개발했다.현재상태현재의 디지털 형 배전용변전소 보호제어장치는 장치신속도, 보수성의 향상을 목적으로 1989년 개발된 장치이다. 한편으로 초고압 변전소용 디지털 형 보호제어장치는 최근 차세대화가 진행돼 성능향상과 비용절감을 모두 이른 장치가 개발되고 있다.1. 현행장치의 구성현행장치는 보호계전반과 감시제어반에서 구성되어 뱅크단위에서 독립된 구성이다<그림1>.① 보호계전반 : 부분별(주변1차, 2차, 각 배전선)에 독립된 회선단위보호 유닛으로 구성② 감시제어반 : 기능별(직접, 원방, LR)의 각 유닛으로 구성차기 시스템의 설계·검사1. 시스템구성의 검사비용절감을 목적으로 한 3방식 시스템 구성을 만들어 각 방식의 유효성을 검사했다. 각 시스템구성의 개요를 <표1>에 서술했다.① 보호제어 일체회선분리방식 현행 배전반의 회선단위유닛을 답습해, 분할된 원격제어기능을 각 보호 유닛에 분산 취급했던 보호제어 일체유닛(보호 기능 : 주검출, 사고검출 바이트 분리)을 채용한 방식으로 직접 제어장치로서 3뱅크 일부분의 집중감시제도장치(이하 IMCS라고 부르기로 한다)을 채용한 시스템이다.② 4회선 복합방식 배전선 4회선 분의 보호제도기능을 1유닛(보호기능 : 주검출만)을 수납하고, 신속성 유지를 위해 2계통으로 구성한 방식으로 직접제도장치로서 3뱅크 부분의 IMCS을 채용한 시스템이다.③ 5회선 복합방식 5회선(배전선 4회선＋절모) 분의 보호기능을 1유닛(보호기능 : 주검출만, 사고검출뱅크분리)을 수납한 방식으로 직접제도장치로서 뱅크단위를 바꾼 식의 IMCS을 채용한 시스템이다.2. 시스템구성의 비교검사저 비용화를 위해서, <표2>의 기본사정을 고려한 시스템 구성의 비교검사를 하게 됐다. 검사결과 배전선 실제 장비 수의 실제 능력을 고려하고 모든 실험 장치 낱개 하나의 경우는 작고 회선복합방식에서는 비용절감이 기대할 수 없는 것부터, 초고압 변전소 제도 시스템 및 현행 장치의 회선단위 생각이 답습된 보호제도일체회선분리방식으로 일체화해 표시했다.보호제도일체유닛으로 구성한 주변에 현행장치의 보호유닛으로 분류되지 않은 수전 개폐설비의 제도 및 변전소 공통의 고장표시를 포함한 검사를 했고, 각 유닛 보호제도대상범위를 <그림2>와 같이 했다.3. 사양검사시스템을 구성한 유닛, 장치의 사양검사 결과는 다음과 같이 했다. ① 보호제도유닛의 검사 보호제도유닛은 현행장치의 보호기능을 포함해 해당하는 회선의 원방제도 기능을 분리해 실제 장치한 것이다. 본 유닛은 보호기능과 원격제도기능을 1유닛에 포함하는 한편, 각 기능은 전원 부, CPU, 입출력 부로 파트 분리한 것으로 상호간에 영향을 받지 않는 구성이다. 보고기능은 신속성을 고려하고, 주검출 계전기와 사고검출 계전기를 파트분리 하지만, 저 비용화를 실현하기 위해 사고검출 계전기는 제어 CPU기본으로 실제 장치한다. 이 때문에 원격제어 CPU기본 고장 시는 사고검출 계전기 출력(FDX)을 우회적으로 주검출 만으로 보호기능을 계속할 수 있는 구성이었다. 보호제어 유닛의 외관은 <그림3>에 블록 구성을 <그림4>에 나타냈다.