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변류기 선정시 고려사항

[00-0] 변류기 선정시 고려사항에 대하여 설명하시오.

변류기의 선정시 고려사항

1) 정격 1차전류

회로의 최대부하전류 1.25~1.5배 여유를 두고 선정한다.

2) 과전류정수 -> 변류기 포화를 고려

회로의 최대 고장전류가 과전류정수를 초과하지 않는 변류기를 선정한다.

3) 변류기의 부담 -> 변류기 포화를 고려

변류기 2차측 또는 3차측에 연결될 총 부담(변류기 권선의 부담, 케이블의 부담, 계기 및 계전기)을 고려하여, 그 보다 큰 값을 선정해야 되며, 과전류영역에서 포화여부를 판정하고 선정한다.

4) 과전류강도

변류기의 열적, 기계적 내력을 고려
회로의 최대 고장전류에서 열적, 기계적으로 소손되지 않는 과전류강도를 갖는 변류기로 선정해야 된다.

열적 내력: 정격과전류가 1초 동안 통전되더라도 열적소손이 없음
기계적 내력: 정격과전류의 2.6배(순시치)가 통전되더라도 기계적인 소손이 없음

과전류강도 산정 [예]

변압기 1차 정격전류=35A, 단락전류=5kA, 변류비: 60/5, 비대칭 계수: 1.3, 차단기 동작시간: 0.03

I=Is×α×√t=5,000×1.3×√0.03=1,125[A]

변류기의 과전류강도

\[Sn=\frac{최대 비대칭 고장}{전류변류기 1차 정격전류}\] \[=\frac{1,125}{60}=18.76\]

∴ 변류기는 과전류강도는 40을 선정한다.

변류비 선정 [예]

1) 전원 측 S/S Bus 등가 임피던스 (154kV, 100MVA Base)

\[\%Z_1=0.663+j3.068 \] \[\%Z_0=2478+j8.905\]

2) 고장 계산

\[I_s=\frac{100}{\%Z_1}\times Ib=11,944[A]\]

3) 변류비 선정

(1) 정격 2차전류 5A, 과전류정수 20 고려하면

\[변류비=\frac{I_1}{I_2}=\frac{11,944}{5×20}=119.44⋍120\]

→변류비는 120이상 되도록 선정한다. 약간의 여유분을 주어 800/5 선정

(2) 변류기 2차측 부담을 고려하여 포화검토

– CT 권선 저항 : 0.53[Ω] ← (800/5 CT)

– CT cable 저항 : 0.4[Ω]

– 디지털 계전기 부담 0.04[Ω]

\[→Z_b=0.53+0.4+0.04=0.97[Ω]\]

→3상 단락 고장시 변류기의 2차측 전압은

\[V_2=I_2×Z_b=11,944×5/800×0.97\]\[=72.41[V]\]

∴ CT 특성곡선에서 포화하지 않는 영역이므로 그냥 사용해도 된다. 하지만 향후 고장전류의 증가를 고려하여 1,200/5로 선정한다.

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