계기용 변압기(VT)란?
일반적으로 계측기나 보호용 계전기 등을 사용하여 주회로의 전압, 전류를 계측 제어하기 위하여 주회로의 전압이나 전류를 작은 값으로 변성해서 사용할 필요가 있다
그러기 위하여 전압용으로 계기용 변압기 , 전류용으로 변류기를 전력 수급용으로 계기용 변압 변류기를 사용하는데 이것을 계기용 변성기 이다
VT란 어떤 전압 값을 이에 비례하는 전압값으로 변성하는 계기용 변성기이다.
원리
- 1차권선, 2차권선과 이것들을 결합하는 철심으로 구성되어 있으며 원리는 변압기와 동일하다
\[권수비(n)=\frac{1차 권선수}{2차 권선수}\]
- 1차 측의 전압 전류 임피던스값을 2차측으로 환산하려면 1/n, n,(1/n)²을 곱해서 구할수 있다
분류
| 사용목적에 따른 분류 | 상사에 따른 분류 |
|---|---|
| 접지형, 비접지형 | 단상, 3상 |
특성
1)비오차
실제 변류비와 공칭변류비가 얼마만큼 다른지를 나타내는 것이다.
\[\epsilon=\frac{K_n-K}{K}\times 100[\%]\]
2)위상각
1차 전압 벡터에 대해 180도 회전시킨 2차 전압 또는 3차 전압의 벡터가 이루는 각을 분으로 나타내는 것
계기용 변압기 정격
1)정격전압
- 정격1차전압 :
공칭전압 (3.3[kV], 6.6[kV], 22.9/√3[kV] 등) - 정격2차전압 :
110[V], 110/√3[V] (100[V], 150[V], 190/√3[V]등)
2)정격부담
- 계기용 변성기(PT,CT)의 용량을 정격 2차 부단이라 한다. 정격 2차 전압하에서 부하로 소비되는 피상전력[VA]으로표시한다. 변류기(CT)의 부하는 직력로 접속하지만, PT(변압기)의 부하는 병렬로 접속한다.
| 계급 | 정격부담 |
|---|---|
| 0.1, 0.2 급(표준용) | 10,15,25[VA] |
| 0.5급(정밀 계측용, 일반용) | 15,50,100,200[VA] |
| 1.0 또는 3.0급(일반용) | 15,50,100,200,500[VA] |
극성 및 단자표시
- 변압기의 극성은 감극성이 표준이다.
- 단상PT :
1차측단자기호 (U,V), 2차측 단자기호(u,v) 중성점(n) - 작병렬 접속의 계기용 변압기 1차 권선을 직병렬 접속하고, 2차권선을 직병렬 접속한다
- 3상 계기용 변압기 :
1차측(UVW)2차측(uvw), 중성점(1차 : O, 2차 : o) - 배열 : 2차측에서 보아 왼쪽으로부터 U,V,W 및 u, v, w, a, b, c, d의 순서로 배열한다.
접지 및 퓨즈 설치, 제품의 표시
1)접지
- 혼촉 방지 및 2차 회로 유기전압현상 방지를 위해 PT의 2차 측을 2차 중성선 또는 1차 단자를 접지한다. 접지 시 일반적인 주의사항은
- 2차 접근 금지
- 변압기의 단자 측보다는 계전기의 장치 측에서 실시
- 내선규정에서는 7000[V]이상은 제 1종접지, 7000[V]미만은 제3종 접지 실시
2)VT의 퓨즈
- VT의 1차측과 2차측에는 퓨즈를 설치하여야 한다
- 그 목적은
- 1차 측 : VT의 고장이 선로에 파급 금지하기 위한것으로 COS나 PF사용하고 0.5[A]나 1[A] 사용
- 2차측 : 오접속 및 부하의 고장등으로 인한 2차측 단락시 VT의 보호용으로 사용하는데 정격부담[A]별 3[A],5[A],10[A]등이 사용한다
3)제품의 표시
- 계기용 변압기, 0.2급, 6.6[kV]/110[kV], 15[kVA], 60[Hz]
- 명칭, 계급, 절연계급, 정격1차전압/정격2차전압, 정격부담, 정격주파수 표시
변압기의 이상현상(중성점 불안정 현상)
1)원인
- 계통이 비접지계통일 경우 VT 접지할 경우
- 계통이 접지 계통일 경우 일시적인 계통분리 현상으로 비접지로 된 경우
- 계기용 변성기의 2차 부담이 극히 적은 경우
- 계통에 갑지기 전압인가 또는 복구(사고)와 같은 충격에 의한 계통 혼란
- 차단기, 휴지의 용단, 단선 시
2)불안정 현상 시 문제점
- 철공진을 일으켜 중성점에 과도진동현상 발생
- VT의 대지전압 높아져 철심에 자기포화현상 발생
- 포화로 인한 돌입전류로 다른 상의 대지전압을 상승시켜 다시 포화되어 진행
3)대책
적절한 부담대책을 세운다