목차(영상 변류기)
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
| 계급 | 정격 여자 임피던스 | 정격 영상 2차 전류 |
|---|---|---|
| H급 | Z0>40[Ω], Z0>20[Ω] | 1.2~1.8[mA] |
| L급 | Z0>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 전류 | 잔류전류의 한도 |
|---|---|
| 400[A]이상 | 영상 1차 전류 100[mA]에서 영상 2차 전류치 |
| 400[A]이하 | 영상 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
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.
목차(영상 변류기)
영상 변류기
💯기출문제
●A08.영상전류를 얻기 위한 CT의 결선방법을 설명하시오
○AFE0케이블 관통형 영상변류기 설치방법에 대해 설명하시오
○AFE0영상변류기(ZCT)의 정격에 대하여 기술하시오
●영상변류기 검출원리, 정격 과전류배수, 정격여자 임피던스, 잔류전류 및 시공 시 고려사항
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🌐V1001C24
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