계기용 변류기 및 변류기 선정

계기용 변류기란 어떤 전류값을 이에 비례하는 전류값으로 변성하는 계기용 변성기를  말하며,  전선로에 직렬로 취부하여 대전류를 소전류 (1A, 5A)로 강하시키는 것을 말한다.

 - 최대부하전류  I = P / (√3 x V )

- 변류기의 정격1차 전류값은 그 회로의 최대부하전류를 계산하여 그 값에 여유를 주어 결정하는데,  수용가의 인입회로나 전력용 변압기의 1차측에 설치하는 것은 최대 부하전류의 120 % ~ 150% 정도로 선정하며, 전동기등 기동전류가 큰 부하는 전동기의 정격 입력값의 200 ~ 250 % 정도 선정을 합니다.

- 변류기의 정격 2차 전류는 변류기에 접속되는 부하의 정격입력 전류를 검토하여 결정합니다. (보통의 계기, 보호계전기 등의 정격입력전류는 5[A] 임)

- 정격부담은 변류기의 2차단자간에 접속되는 부하가 정격주파수의 2차 전류하에서 소비하는 피상전력을 말하는데, CT의 2차측에 연결될 계기와 보호계전기등의 총부담 보다도 CT의 정격부담이 반드시 커야 합니다.

- 과전류 강도는 변류기에 정격부담, 정격주파수에서 1차정격전류의 어떤 배수만큼의 전류를 1초간  흘려서 열적, 기계적으로 손상되지 않을 때 1차정격전류에 대한 이 전류의 배수를 말합니다. 과전류강도 = 최대비대칭 단락전류 / 정격 1차전류로 계산되며, 변류기의 과전류 강도는 40, 75, 150, 200 등이 있습니다.

■ Current Transformer 선정 예 : 1500[kw] , 22.9[kv] 수전설비의 CT 선정

1) 최대부하전류 :  I = 1500 / ( x 22.9 ) = 37.8 [A]

2) CT의 정격 1차전류선정 :  37.8 x 1.25 = 47.25[A], 그러므로  표준정격의 50 / 5 [A] 선정

3) CT의 정격부담 : 보통은 일반적인 부담은 강반한시형 인 경우 최대정격부담이 17[VA] (OCGR) 이고,  계기(전류계, 전력계, 역률계)의 부담과 배선의 부담을 고려하여 표준의 정격부담에서 결정한다. 정격부담은 40 [VA] 로 산정한다.

4) 과전류 강도(정수) 계산 : 수전점의 기준용량을 100[MVA]라 하면,  기준전류 In = 100,000 / ( x 22.9) = 2521 [A]

- 고장점에서의 전원측까지의 총 %임피던스  %Z = 50 ( 전원측%Z + 전선로%Z + CT 및 기타기기%Z )

- 비대칭계수 ( X / R 값에 의해서 기술자료에서 구해진다 )  비대칭계수 = 1.3

(1) 대칭단락전류(실효치)를 구한다.

Is = (100 / %Z) x In = (100 x 2521) / 50 = 5042 [A]

(2) 최대비대칭 단락전류(실효치)를 구한다.

Im = Is x 비대칭계수 = 5042 x 1.3 = 6.6 [KA]

(3) 단시간 과전류값 계산 :  최대비대칭 단락전류값을 기준하여 PF 동작시간 (0.03초) 에 있어서의 값

Ip = Im x = 6.6 x 0.17 = 1122[A]

(4) CT의 과전류 강도 계산 

Sn = Ip / 정격 1차전류 = 1122 / 50 = 22.44,  40 (표준의 정격에서 선정한다)