영상 변류기 (ZCT)*

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사용기기 선정(변성기C)

변류기
변성기 특성
광CT
계기용 변압기
영상 변류기

진상용 콘덴서
정지형 무효전력 보상장치

목차(영상 변류기)

❓영상 변류기(ZCT)

  • 비접지계통 및 고저항 접지계통에서는 지락전류가 극히 작은[mA]단위의 영상전류를 검출하기 위해서 3상을 일괄하여 검출하는 장치
  • 계전기에 필요한 영상전류를 얻는 방법으로써 변류기 3대를 사용한 Y회로의 잔류회로 혹은 3차 영상분로방식이 있다

1️⃣영상전류

1)영상전류란?

영상전류는 3상 전력계통에서 각 상의 전류가 불평형할 때 발생하는 전류를 말합니다. 일반적으로 지락 사고가 발생하면 영상전류가 발생하며, 이를 감지하여 지락 보호에 활용합니다.

2️⃣영상 변류기 정격

1)정격 1차 전류

  • 정격 1차전류는 일반 CT와 같다.
  • IEC에서 추천하는 값이 10,15,20,30,50,75[A]

2)정격 영상전류

  • 정격 영상 1차 전류는 200[mA]를 표준
  • 정격 영상 2차전류는 1.5[mA]를 기준

3)영상 2차 전류의 허용오차

  • 영상 2차 전류의 오차를 적게 하려면 여자 임피던스가 커야 한다
  • 여자 임피던스가 증가하려면 철심이 커지고 가격이 상승한다
  • 정격여자 임피던스에 따른 허용오차
계급정격 여자 임피던스정격 영상 2차 전류
H급Z0>40[Ω], Z0>20[Ω]1.2~1.8[mA]
L급Z0>10[Ω], Z0>5[Ω]1.0~2.0[mA]

4)정격과 전류 배수

  • 영상 변류기 철심이 포화되지 않는 영상 1차 전류의 범위를 나타내는 수치
  • 표준값으로 -n0, n0>100, n0>200로 정의하고 있다
    • -n0 는 계전기가 정격 영상전류 이하에서 동작하는 경우에 사용
    • n0>100는 영상 1차 전류20[A] 정도까지를 고려할 때 사용하며, 100배가 흘러도 오차는 없다
    • n0>200는 이상 지락시를 대상으로 할 때 사용

5)잔류전류

  • 철심을 개재시킨 1차 도체와 2차 권선 사이의 전자적 불균일로 발생
정격 1차 전류잔류전류의 한도
400[A]이상영상 1차 전류 100[mA]에서 영상 2차 전류치
400[A]이하영상 1차 전류 100[mA]에서 영상 2차 전류치의 80[%]

5️⃣영상전류 검출 시스템 구성

영상전류 검출 시스템은 일반적으로 다음과 같은 구성 요소로 이루어집니다.

  • CT: 영상전류를 검출하는 변류기
  • 계전기: 영상전류를 감지하여 보호 동작을 수행하는 계전기
  • 배선: CT와 계전기를 연결하는 배선
  • 보호용 변성기 (PT): 필요에 따라 전압을 측정하기 위한 변성기

3️⃣영상전류 검출법

영상전류 검출법은 비접지계통과 직접, 저항, 다중접지계통의 영상전류 검출법이 다르다

1)비접지 계통의 영상전류 검출비

  • ZCT에 흐르는 전류
\[I_n=\frac{I_a+I_b+I_c}{3}=\frac{3I_0}{3}=I_0\]

2)Y결선의 CT잔류회로 방식

  • 저항접지계통에서 CT비 300/5 이하에서 채용
  • 배전반 측에서 계전기 1차 측에 접지

3)3권선 CT방식

  • 원리: 3상 변압기의 3차 권선에 CT를 설치하여 영상전류를 검출하는 방법입니다. 3차 권선은 일반적으로 접지되어 있어 영상전류가 쉽게 흐를 수 있도록 합니다.
  • 장점: 간단한 구조로 설치가 용이하고, 영상전류를 직접 측정할 수 있습니다.
  • 단점: 3차 권선이 없는 변압기에는 적용할 수 없으며, 3차 권선의 용량이 작을 경우 영상전류 검출에 한계가 있을 수 있습니다.
  • CT비가 400/5 이상인 곳에 사용
  • 2차권선 Y결선으로 하고 잔류회로를 만들지 않으며 정상분, 역상분을 검출
  • 3차권선은 Δ결선으로 하여 영상분을 검출하는 방식
https://c-mk.s3.ap-northeast-2.amazonaws.com/2022/11/c_중성선-CT에-의한-검출방법.jpeg

4)중성선 CT방식

  • 원리: 3상 시스템의 중성선에 CT를 설치하여 영상전류를 검출하는 방법입니다.
  • 장점: 모든 종류의 변압기에 적용 가능하며, 3권선 CT 방식에 비해 정확도가 높습니다.
  • 단점: 중성선에 CT를 설치해야 하므로 설치 공간이 필요하며, 중성점 접지 방식에 따라 영상전류 검출에 영향을 받을 수 있습니다.

5)보조CT를 이용하는 방법

4️⃣CT 결선 시 주의사항

  • 극성: CT의 극성을 정확히 맞춰야 정확한 영상전류를 측정할 수 있습니다.
  • 변성비: 사용하는 CT의 변성비를 고려하여 계전기를 설정해야 합니다.
  • 부하 임피던스: 2차 회로의 부하 임피던스를 고려하여 CT를 선택해야 합니다.
  • 노이즈: 외부 노이즈의 영향을 최소화하기 위해 차폐된 케이블을 사용하고, 노이즈 필터를 설치할 수 있습니다.
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목차(영상 변류기)

💯기출문제

●A08.영상전류를 얻기 위한 CT의 결선방법을 설명하시오

영상전류

○AFE0케이블 관통형 영상변류기 설치방법에 대해 설명하시오

○AFE0영상변류기(ZCT)의 정격에 대하여 기술하시오

2️⃣영상 변류기 정격

●영상변류기 검출원리, 정격 과전류배수, 정격여자 임피던스, 잔류전류 및 시공 시 고려사항

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🌐V1001C24

저압회로 지락보호


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