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CT(계기용 변류기)는 전력 시스템에서 대전류를 소전류로 변환하는 역할을 합니다. 1차측 전류에 대한 2차측 전류의 비를 **변류비(Current Ratio)**라고 하며, 전력 계측 및 보호 계전기에 필수적으로 사용됩니다. 이번 글에서는 CT의 기본 개념과 분류, 주요 용어 등을 정리해 보겠습니다.
1. CT(계기용 변류기)란?
CT는 철심과 권선으로 구성되며, 대전류를 소전류로 변환하는 기능을 합니다. 일반적으로 1차측보다 2차측의 권선 수가 많으며, 이를 통해 전류를 적절한 크기로 변환하여 계측기 및 보호 장치에 공급합니다.
2. CT의 분류
1) 권선 형태에 따른 분류
권선형 CT
- 1차, 2차 권선을 동일한 철심에 감는 구조
- 1차측 권선을 2회 이상 감을 수 있어 저전류 특성이 우수
관통형 CT
- 철심을 관통하는 도체로 구성
- 실무에서 가장 많이 사용되는 CT 형태
2) 특성에 따른 분류
계전기용(Protection) CT
- 고장 시 보호 계전기가 정확하게 동작하도록 설계됨
- 대전류에서도 포화되지 않으며, 과전류 정수 20에서도 비오차가 10% 이내 유지
- 부담 용량 예시:
- 800kV: 25VA
- 362kV 이하: C100~C800 (C는 관통형 CT 의미)
- C-800: 2차 전류 5A, 임피던스 8Ω → 2차 전압 800V
계기용(Metering) CT
- 전력량 계측을 위해 높은 정밀도 요구
- 고장 시 CT가 포화되도록 설계되어 계측기의 손상을 방지
- 부담 용량 예시:
- 800kV: 30VA
- 362kV 이하: B-0.5 (12.5VA), B-0.9 (22.5VA) 등
3) ANSI 오차 규격에 따른 분류
C형 변류기
- 변류비를 계산할 수 있으며 보호 계전기에 주로 사용
- 철심 누설자속이 규정치 이내여서 변류비 오차가 적음
T형 변류기
- 변류비를 계산으로 결정할 수 없으며 시험 측정을 통해 확인해야 함
3. CT 관련 주요 용어 정리
비오차(Ratio Error)
- 공칭 변류비와 측정 변류비 사이의 오차
- 변류비 정확도를 평가하는 중요한 요소
정격 부담(Burden)
- CT 2차 회로에 연결되는 부하 임피던스
- 계산 방법: 2차 정격 전류² × 임피던스(Ω)
과전류 정수 (Overcurrent Factor)
- 과전류 영역에서 CT의 비오차를 보증하는 값
- 일반적으로 20을 적용
Knee Point (니 포인트)
- 2차 전압이 10% 증가할 때 2차 여자전류가 50% 증가하는 지점
- Knee Point가 높은 CT는 보호 계전기 동작을 안정적으로 보장
CT 포화 곡선
- 1차 여자전류를 2차측으로 환산한 값과 2차 전압의 관계를 나타내는 그래프
- CT의 종합적인 특성을 분석하는 데 활용
💡 한전 기준:
- 일반적으로 5A가 표준
- 765kV 계통에서는 1A 표준 적용 (계측기와 거리가 멀어 소비 부담 감소 목적)
마무리
CT(계기용 변류기)는 전력 시스템의 계측과 보호에 필수적인 장치입니다. 특히 권선형과 관통형 CT의 차이, 계전기용과 계기용 CT의 특성, 그리고 Knee Point와 CT 포화 곡선 개념을 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 다음 글에서는 CT의 설치 및 유지보수 방법에 대해 다뤄보겠습니다.
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