1. 개요
전력선 반송보호계전방식이란 고전압 송전선로를 통신 채널로 활용하여, 선로 양단의 정보를 고주파(30~500kHz) 신호로 주고받아 사고 구간을 고속 차단하는 방식. 별도의 통신선 없이 기설 전력선을 이용하므로 경제적이다.
2. 주요 구성 요소 및 역할
1) L.T (Line Trap): 송전선 양단에 직렬로 연결. 상용 주파수(60Hz)는 통과시키고 고주파(반송파)는 차단하여, 신호가 변전소 내부로 유입되는 것을 방지
2) C.C (Coupling Capacitor, 결합 콘덴서): 전력선과 반송 장치를 결합. 고전압 상용 주파수는 차단하고 고주파 신호만을 통과시키는 필터 역할 겸용.
3) 하이브리드 회로 (Hybrid Circuit): 송신 신호와 수신 신호를 분리하는 장치. 송신기가 보낸 신호가 자신의 수신기로 들어가 방해하는 것을 막고, 선로 양방향 통신을 가능하게 함.
4) 결합 변성기 (Matching Transformer): 전력선과 동축 케이블 간의 임피던스 정합을 위해 사용 (*그림 표기안함)
3. 주요 보호계전 방식의 분류
1) 방향비교 저지방식 (Directional Comparison Blocking)
- 외부 사고 시 반송파를 송신하여 차단을 ‘저지’하는 방식
- 통신 실패 시 오동작(과도차단)의 우려가 있으나, 내부 사고 시 신호가 필요 없어 신뢰성이 높다.
2) 방향비교 허락방식 (Directional Comparison Permission)
- 양단 릴레이가 모두 내부 사고를 판단했을 때, 서로 ‘허락’ 신호를 주고받아 차단하는 방식.
3) 위상비교 방식 (Phase Comparison)
- 선로 양단의 전류 파형(위상)을 비교.
- 외부 사고 시 위상차 180도, 내부 사고 시 위상차가 거의 없는 원리를 이용하며, 전력조류나 동기탈조에 영향을 받지 않는 장점.
4. 결론 및 향후 전망
1) 우리나라는 OPGW(광섬유 복합 가공지선)를 이용한 광전류차동방식으로 많이 대체되었으나, 기존 선로의 유지보수 및 백업 보호용으로서 전력선 반송방식은 여전히 중요한 위치를 차지
2) 특히 C.C와 L.T의 철저한 절연 관리와 하이브리드 회로의 정밀한 임피던스 매칭이 핵심이다.