계측용·보호용 변류기

정의와 목적

변류기(CT)는 1차 대전류를 2차 소전류(5A 또는 1A)로 변성하는 기기다.

계측용 CT는 전류와 전력량을 재는 것이 목적이라 정격전류 부근의 비오차가 중요하다.

보호용 CT는 고장전류를 계전기에 전달하는 것이 목적이라 과전류 영역의 포화특성이 중요하다.

권선과 철심의 설계 차이

두 CT는 같은 철심과 권선 구조를 가지지만 설계 우선순위가 다르다.

1차 권선은 회로에 직렬로 연결되고, 2차 권선은 계기나 계전기에 연결된다.

여자 전류가 흐르므로 2차 전류에 오차가 생긴다. 보호용은 철심이 포화되지 않게 설계한다.

정확도 등급 읽기

계측용 CT 등급은 정격 전류에서의 비오차 허용치로 정한다.

예를 들어 0.5등급은 정격 전류에서 비오차가 0.5% 이하라는 뜻이다.

보호용 등급 5P20의 앞 숫자 5는 복합오차 %, 뒤 숫자 20은 정격 배수다.

즉 정격의 20배까지 복합오차 5% 이내를 유지한다는 뜻이다.

비오차 계산 예제

계측용 CT의 비오차는 이상 2차 전류와 측정한 2차 전류의 차이로 구한다.

이상 2차 전류는 100 × 5/100 = 5.00A이고, 측정값은 5.02A다.

차이를 이상 2차 전류로 나누어 백분율로 바꾸면 -0.4%가 된다.

절댓값 0.4%는 0.5등급 허용 범위 안이므로 정상이다.

헷갈리는 점과 정리

시험에서 가장 많이 틀리는 것은 계측용과 보호용의 우선순위를 뒤집는 것이다.

등급 표기는 계측용이 0.2·0.5, 보호용이 5P10처럼 P 등급으로 쓴다.

운전 중 2차를 열면 고전압이 생기므로 미사용 2차는 단락해 둔다.

결국 두 CT를 목적에 맞게 나눠 선정하는 것이 기본 설계다.