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변류기

변류기 운전중 개방

[건90-1] 변류기의 2차 개로에 의한 이상현상 및 대책에 대하여 설명하시오.
[00-0] 변류기의 손상의 원인과 대책에 대하여 설명하시오.

변류기 손상의 원인

1) 변류기의 1차측에 뇌서지, 개폐서지 등이 2차로 이행(유도)되는 경우
2) 단락전류에 의해서 열적인 손상 또는 기계적 손상(전자력에 의한 뒤들림)
3) 변류기 2차측 개방시 철심의 과포화에 의한 과전압 발생

변류기 2차측 개방

1차측 부하전류가 통전되는 상황에서 변류기 2차측이 개방된 경우, 1차측 부하전류가 모두 여자전류로 작용하여(철심의 자속을 만드는데 사용) 변류기 철심의 과포화가 발생된다. 이로 인하여 변류기 코일에는 매우 큰 전압이 유기되어 변류기의 권선이 절연소손되는 현상이다.

1) 변류기 2차측 단락된 상태

CT의 2차측은 매우 낮은 임피던스로 단락되어 있어서 2차측 유기전압은 수~수십 V 정도로 매우 낮은 상태를 유지한다. 또한 여자전류를 제외하고는 1차 부하전류에 의해서 만들어진 자속은 2차전류에 의한 자속에 모두 상쇄하고 있는 상태이다.

변류기 2차측 단락된 상태

2) 1차전류의 통전 중 2차측 개방

2차전류가 0이되어 1차 전류에 의해서 만들어지는 자속을 더 이상 상쇄하지 못하고 1차 전류가 만드는 자속 전부가 여자전류로서 작용하는 셈이 된다. CT의 경우는 2차와 무관하게 1차에는 부하전류가 계속 흐르는 상황이다.
이 상황에서 자속이 매우 증가하여 철심은 극도로 포화가 되며, 2차 유기기전력은 매우 증가하게 되는 상황으로 바뀐다. 또한, CT의 2차는 낮은 임피던스 상태를 사용을 전제하므로 절연성능을 크게 갖추지 못하므로 절연파괴와 같은 이상 현상이 발생된다.
그러므로, 운전중에 변류기 2차 개방되지 않도록 특별히 주의 해야되며, 변류기는 2차측을 개방한 상태에서 1차측에 정격전류를 60초간 통전하여도 그것에 의해서 기계적, 전기적으로 손상이 발생되지 않는 것을 보증하고 있다. 그러므로, 실수로 2차측을 개방하고 바로 폐로 했을 때는 그대로 사용해도 지장이 없도록 한다.

대책

1) 단락전류에 충분히 여유를 갖는 과전류강도의 변류기를 선정
2) 변류기 2차측 개방시 과전압에 대한 대책
① 변류기는 2차측을 개방한 상태에서 1차측에 정격전류를 60초간 통전하여도 그것에 의해서 기계적, 전기적으로 손상이 발생되지 않도록 제작한다.
② 2차개방 상태를 감지하여 자동으로 차단하는 장치를 시설한다.
③ 조작자의 실수로 2차측이 개방되지 않도록 개방과 동시에 단락이 자동으로 이뤄지도록 장치한 단자대를 사용한다.

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