계기용 변류기(CT) 선정

CT의 정의

계기용 변류기는 고압 회로의 대전류를 측정·보호용 소전류로 바꾸는 기기다.

정격 2차전류는 5A 또는 1A이며, 계측기와 보호계전기에 공급된다.

선정이 잘못되면 계기 오차나 보호계전기 오동작으로 이어진다.

구성과 변류비

CT는 1차 권선을 회로에 직렬로 연결하고, 2차 권선에 계기와 계전기를 붙인다.

1차와 2차 전류의 비가 변류비다. 1000:5 CT는 1차 1000A일 때 2차 5A가 흐른다.

CT의 2차는 개방하면 안 된다. 높은 전압이 생겨 절연과 기기가 손상될 수 있다.

계량용과 보호용

CT는 용도에 따라 계량용과 보호용으로 나뉘며, 목적과 정확도 기준이 다르다.

계량용은 정격 전류 부근의 오차를 작게 하고, 보호용은 고장 시 과전류 영역에서 정확해야 한다.

그래서 한 대로 계량과 보호를 겸하면 요구가 충돌하므로 용도별로 구분해 선정한다.

정격부담 계산

부담은 P = I2² × R로 구하며 단위는 VA다.

예로 2차 정격전류 5A, 정격부담 15VA인 CT의 허용 부담 임피던스를 구한다.

Z = 15 ÷ 5² = 0.6Ω이다. 회로 저항 합이 0.6Ω 이하면 정확도가 유지된다.

과전류강도와 과전류정수

과전류강도는 2차를 단락하고 1초 동안 견디는 1차 전류의 정격 배수다.

표준값은 40, 75, 150, 300이다. 1차 100A에 강도 40이면 1초 열적 한계는 4,000A다.

과전류정수는 정격부담에서 비오차를 보통 10% 이내로 유지하는 최대 1차전류 배수다.

헷갈리는 점

시험에서는 과전류강도와 과전류정수를 혼동하는 실수가 자주 나온다.

정격부담을 초과하면 포화가 생겨 비오차가 커진다는 원리를 함께 쓴다.

2차 개방 상태의 통전은 고전압이 생기므로 반드시 금지 사항으로 적는다.

정리

정리하면 변류비, 정격부담, 과전류강도, 과전류정수 네 가지를 기준으로 선정한다.

변류비는 1차 정격전류 기준으로 정하고, 2차는 5A 또는 1A로 택한다.

과전류강도는 1초 열적 내량의 배수이며 표준값은 40, 75, 150, 300이다.