변류기(CT)

변류기란 무엇인가

변류기(CT)는 1차 대전류를 계측·보호에 적합한 2차 소전류로 변환하는 기기다.

2차 전류는 통상 5A 또는 1A이며, 1차와 2차는 절연되어 있다.

송전선에 수백에서 수천 A가 흐를 때 그 전류를 계기에 직접 넣을 수 없으므로 CT로 축소한다.

구성요소와 원리

변류기는 1차 권선, 2차 권선, 철심으로 구성되며 전자유도 원리로 동작한다.

1차와 2차의 기자력이 평형을 이뤄 권수와 전류의 곱이 서로 같다.

정격 부담은 2차 부하의 한도이며 단위는 VA다.

정격 부담과 오차

부담이 커지면 2차 전압이 높아져 철심이 쉽게 포화된다.

그 결과 여자전류가 늘어 비오차가 증가한다.

그래서 2차 부담은 정격 부담 이하로 유지하는 것이 기본이다.

계측용과 보호용

계측용 CT는 정격전류 부근에서 전류를 정밀하게 재는 것이 목적이다.

보호용 CT는 고장전류를 검출해 보호계전기를 동작시키는 것이 목적이다.

같은 1차 전류라도 두 용도의 설계 방향이 반대이므로 혼용하지 않는다.

보호용 등급 5P20은 정확도한계 계수가 20이라는 뜻이다.

과전류강도 계산

과전류강도는 허용 단락전류를 정격 1차전류로 나눈 배수다.

정격 1차전류 300A, 1초 허용 단락전류 12,000A인 CT라면 12,000을 300으로 나눈다.

결과는 40이다. 이 CT는 1초 동안 정격 1차전류의 40배까지 열적으로 견딘다.

정답과 흔한 실수

정답은 20이다. 허용 단락전류 6,000A를 정격 1차전류 300A로 나누면 된다.

시험에서 가장 흔한 실수는 계측용과 보호용의 정확도 기준을 같은 방식으로 설명하는 것이다.

계측용은 정격전류 부근의 비오차가, 보호용은 정확도한계전류에서의 복합오차가 핵심이다.

과전류강도는 열적 강도와 기계적 강도를 나누어 쓰고, 정격 부담도 빠뜨리지 않는다.

계측용은 정밀도, 보호용은 포화 억제로 구분하는 것이 핵심이다.