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계기용 변류기  |  학습자료 2017-01-13 16:26:55
작성자  김대호 교수 조회  3897   |   추천  111

Current Transformer (계기용 변류기)

 

1. 정의

1) 계기용 변류기란 어떤 전류값을 이에 비례하는 전류값으로 변성하는 계기용 변성기를

말한다.

2) 전선로에 직렬로 취부하여 대전류를 소전류 (1A, 5A)로 강하시키는 것을 말한다.

 

2. 용어정리

1) 최대부하전류 ( I )

I = P / ( yH5BAAAAAEALAAAAAAXABEAAAIujI+py+0HopzghWoZzmvDaHnGJiolmYDjc0JOuV6NaspsZ78wfKH4H+OMJEJHAQA7 x V )


, P : 정격용량 V: 선간전압

2) 정격 1차전류

(1) 변류기의 정격1차 전류값은 그 회로의 최대부하전류를 계산하여 그 값에 여유를주 어 결정한다.

(2) 수용가의 인입회로나 전력용 변압기의 1차측에 설치하는 것은 최대 부하전류의

120 % ~ 150% 정도로 선정

(3) 전동기등 기동전류가 큰 부하는 전동기의 정격 입력값의 200 ~ 250 % 정도 선정

 

3) 정격 2차전류

(1) 변류기의 정격 2차 전류는 변류기에 접속되는 부하의 정격입력 전류를 검토하여

결정한다. (보통의 계기보호계전기 등의 정격입력전류는 5[A] )

(2) 변류기의 2차 권선에 여러개의 부하가 연결될 경우 이들은 모두 직열로 연결하여 야 하므로 이들 부하의 정격입력전류와 변류기의 정격 2차전류를 일치시켜야 한다

 

4) 정격부담

(1) 변류기의 2차단자간에 접속되는 부하가 정격주파수의 2차 전류하에서 소비하는 피상전력을 말한다.

(2) CT의 2차측에 연결될 계기와 보호계전기등의 총부담 보다도 CT의정격부담이 반 드시 커야 한다.

 

5) 과전류 강도

(1) 변류기에 정격부담정격주파수에서 1차정격전류의 어떤 배수만큼의 전류를 1초간

흘려서 열적기계적으로 손상되지 않을 때 1차정격전류에 대한 이 전류의 배수를

과전류 강도 라고 한다.

(2) 전력회로에 단락사고가 발생하면 주 회로에 접속된 변류기의 1차 권선에도 큰 고

장전류가 흐르게 되어 그 과전류에 의하여 권선의 온도가 상승하여 권선이 용단

되거나강력한 전자력에 의하여 권선이 변형 될 경우가 있다.

따라서 변류기는 이러한 사고에 대하여 열적기계적으로 견딜 필요가 있다.

고장전류가 변류기 1차권선에 흐를 경우 그 변류기의 정격 1차전류값의 몇배의

고장전류까지 견딜수 있는가를 정한 것을 변류기의 과전류강도 라고 한다.

과전류강도 최대비대칭 단락전류 정격 1차전류


(3) 변류기의 과전류 강도는 40, 75, 150, 200 등이 있다.

(4) 변류기의 정격과전류 부담

정격 과전류 강도

보증하는 과전류

40

정격 1차전류의 40 

75

정격 1차전류의 75 

150

정격 1차전류의 150 


6) 과전류 정수

(1) 과전류 범위에서의 비오차 특성.

(2) 보호계전기용 변류기는 과전류범위에서 비오차가 중요하게 되므로 과전류영역 에 서의 비오차를 보증하기 위한 방법으로 과전류 정수라는 용어를 사용함.

(3) 정의

과전류영역에서는 전류가 어느 한도를 넘어서면 비오차가 급히 증대하게 되는데

비오차가 -10% 될 때의 1차전류를 정격 1차전류로 나눈값을 과전류 정수라 함.

과전류정수 비오차가 -10% 될 때의 1차전류 / 정격 1차전류


(4) 과전류 정수는 으로 표시하며 연결 사용하는 보호계전기의 요구에 따라

n yH5BAAAAAEALAAAAAASABAAAAIZjI+py+0PAYBpUiQv1kdankXhM0ZayaVNAQA7 5 , n yH5BAAAAAEALAAAAAASABAAAAIZjI+py+0PAYBpUiQv1kdankXhM0ZayaVNAQA7 10 , n yH5BAAAAAEALAAAAAASABAAAAIZjI+py+0PAYBpUiQv1kdankXhM0ZayaVNAQA7 20 , n yH5BAAAAAEALAAAAAASABAAAAIZjI+py+0PAYBpUiQv1kdankXhM0ZayaVNAQA7 40 등이 사용되고 있다.

7) 비오차 (Ratio Error)

(1) 실제의 변류비가 공칭변류비와 얼마만큼 다른가를 나타내는 것.

(2) 변류기의 1, 2차 전류의 변류비에 대한 오차의 표시방법으로 공칭변류비에서 실제 의 변류비를 뺀 값을 실제 변류비에 대한 백분율로 나태낸 것을 말한다.

비오차 = [( 공칭 변류비 실제 변류비) / 실제 변류비 ] x 100


3. CT의 선정 예

; 1500[kw] , 22.9[kv] 수전설비의 CT 선정

1) 최대부하전류

I = 1500 / ( yH5BAAAAAEALAAAAAAXABEAAAIujI+py+0HopzghWoZzmvDaHnGJiolmYDjc0JOuV6NaspsZ78wfKH4H+OMJEJHAQA7 x 22.9 ) = 37.8 [A]

 

2) CT의 정격 1차전류선정

37.8 x 1.25 = 47.25[A]

표준정격의 50 / 5 [A] 선정

 

3) CT의 정격부담

보통은 일반적인 부담은 강반한시형 인 경우 최대정격부담이 17[VA] (OCGR) 이고

계기(전류계전력계역률계)의 부담과 배선의 부담을 고려하여 표준의 정격부담에

서 결전한다.

정격부담은 40 [VA] 로 산정한다.

 

4) 과전류 강도(정수계산

수전점의 기준용량을 100[MVA]라 하면

기준전류 In = 100,000 / ( yH5BAAAAAEALAAAAAAXABEAAAIujI+py+0HopzghWoZzmvDaHnGJiolmYDjc0JOuV6NaspsZ78wfKH4H+OMJEJHAQA7 x 22.9) = 2521 [A]

고장점에서의 전원측까지의 총 %임피던스

%Z = 50 ( 전원측%Z + 전선로%Z + CT 및 기타기기%Z )

비대칭계수 ( X / R 값에 의해서 기술자료에서 구해진다 )

비대칭계수 = 1.3

 

(1) 대칭단락전류(실효치)를 구한다.

Is = (100 / %Z) x In = (100 x 2521) / 50 = 5042 [A]

 

(2) 최대비대칭 단락전류(실효치)를 구한다.

Im = Is x 비대칭계수

= 5042 x 1.3 = 6.6 [KA]

 

(3) 단시간 과전류값 계산

최대비대칭 단락전류값을 기준하여 PF 동작시간 (0.03에 있어서의 값

Ip = Im x gVdihhKnR2jaVHqi0PTR7JFwUAOw== = 6.6 x 0.17 = 1122[A]

 

(4) CT의 과전류 강도 계산

Sn = Ip / 정격 1차전류

= 1122 / 50 = 22.44

= 40 (표준의 정격에서 선정한다)

 

4. 과전류정수 와 CT 2차부담 과의 관계

1) CT의 과전류정수 와 CT 2차부담의 곱은 거의 일정 하므로 부담이 커지면 과전류정 수는 저하하는 것을 의미하며,

2) 반대로 큰 과전류정수가 필요할 때는 부담을 줄임으로써 목적을 달성할 수 있다.

3) 과전류정수가 너무 크게 되면 CT 2차측에는 사고전류에 비례한 큰 전류가 흐르게 되

어 계전기의 열적기계적 내량이 문제가 되는 수가 있으므로 주의하여야 한다.


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