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변류기란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

변류기 이해: 기본 개요

전기 공학의 세계에서는 고전류의 정확한 측정과 안전한 모니터링이 필수적입니다. 그러나 표준 측정 장비를 고전압 전력선에 직접 연결하는 것은 실용적이지도 안전하지도 않습니다. 이곳은 변류기 없어서는 안 될 존재가 됩니다. 이는 고전력 전기 시스템과 이를 모니터링하는 데 사용되는 민감한 장비 사이의 격차를 해소하여 엔지니어와 기술자가 안전하고 효율적으로 작업할 수 있도록 해줍니다.

전류 변압기는 1차 권선에 흐르는 전류에 비례하는 2차 권선에 교류 전류를 생성하도록 설계된 특수 계기용 변압기입니다. 큰 1차 전류를 관리 가능한 2차 레벨로 낮추면 위험한 전압이나 전류에 직접 노출되지 않고 표준 계측기, 계전기 및 모니터링 장비가 고전류 회로와 인터페이스할 수 있습니다.

이 기사에서는 변류기 정의, 작동 원리, 내부 구성 요소, 유형, 정확도 고려 사항 및 측정 가능한 가치를 제공하는 광범위한 응용 분야를 살펴봅니다.

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주요 통찰력: 변류기는 전 세계적으로 가장 널리 배포되는 계기용 변압기 중 하나입니다. 대규모 전력망에서만 수백만 개의 장치가 지속적으로 작동하여 정확한 측정, 청구 및 보호를 보장하며, 종종 수천 암페어를 초과하는 전류를 측정합니다.

변류기 정의: CT란 정확히 무엇입니까?

변류기 정의는 형식적으로 2차 전류가 1차 전류에 실질적으로 비례하고 이상적으로는 0인 각도만큼 위상이 다른 계기용 변압기로 설명합니다. 간단히 말해서, 잠재적으로 위험한 큰 전류를 측정 및 보호 장비에 사용하기에 적합한 더 작고 안전하며 비례적인 전류로 변환하는 장치입니다.

"변류기"라는 용어는 전기 공학에서 특정한 것을 의미합니다. 즉, 전력 전송이 아닌 신호 정확성을 위해 최적화된 변압기입니다. 에너지 전달을 위해 전압을 높이거나 낮추는 전력 변압기와 달리 변류기는 축소된 규모에서 높은 충실도로 전류 파형의 모양과 크기를 재현하도록 특별히 제작되었습니다.

주요 구별 특성

  • 낮은 임피던스 보조 회로: 2차측은 항상 부하(부하)에 연결되거나 단락되어야 하며 절대로 개방된 상태로 두지 마십시오. 개방형 2차측은 위험할 정도로 높은 전압을 생성할 수 있습니다.
  • 고정 변환 비율: 1차 전류와 2차 전류 사이의 비율은 권선비로 정의되며 매우 안정적으로 유지됩니다.
  • 전력 대비 정확도: 설계 우선순위는 에너지 효율성이 아니라 측정 정밀도입니다.
  • 전류 구동 입력: 1차 권선은 병렬이 아닌 측정 대상 회로와 직렬로 연결됩니다.
매개변수 전력 변압기 변류기
기본 연결 병렬(션트) 시리즈
주요 목적 에너지 전달 전류 측정
2차 부하 높은 임피던스 허용 가능 임피던스가 낮아야 함
오픈 2차 안전(무부하) 위험(고전압 스파이크)
디자인 우선순위 효율성 정확도/선형성
일반적인 출력 수백에서 수천 볼트 1A 또는 5A(표준)

변류기 원리: 장치 뒤의 물리학

변류기 원리는 다음과 같습니다. 전자기 유도 - 모든 변압기 작동의 기초가 되는 동일한 기본 현상. 교류 전류가 도체를 통해 흐를 때 해당 도체 주위에 변화하는 자기장이 생성됩니다. 닫힌 자기 코어가 이 도체 주위에 배치되고 2차 권선이 해당 코어에 감겨 있으면 변화하는 자속이 2차 권선에 전압을 유도하여 전류가 연결된 부담을 통해 흐르게 됩니다.

유도된 2차 전류의 크기는 1차 권선의 권선(또는 통과) 수에 대한 2차 권선의 권선 수의 비율에 따라 달라집니다. 대부분의 실제 변류기에서 1차측은 단 한 바퀴, 즉 도체 자체가 코어 구멍을 한 번 통과하는 것으로 구성됩니다. 2차 코일은 환상형 또는 직사각형 코어 주위에 수백 개의 회전이 깔끔하게 감겨 있을 수 있습니다.

권선비 및 전류 스케일링

1차 전류와 2차 전류 사이의 관계는 권선비에 의해 결정됩니다. 1차 코일에 1개의 권선이 있고 2차 코일에 200개의 권선이 있는 경우 1차 전류 200A는 1A의 2차 전류를 생성합니다. 이는 200:1의 비율을 제공하며, 이는 명판에 "200/1 A"로 표시됩니다. 전 세계적으로 사용되는 표준 2차 정격은 1A 및 5A이므로 보호 계전기 및 계측 장비와 범용적으로 호환됩니다.

이 관계의 정확성(2차 전류가 1차 전류를 얼마나 충실하게 반영하는지)은 코어 재료 품질, 권선 형상, 부담 크기 및 작동 주파수에 따라 달라집니다. 방향성 규소강 또는 비정질 금속 합금으로 제작된 고급 코어는 코어 손실을 최소화하고 광범위한 전류에 걸쳐 선형성을 향상시킵니다.

변류기 - 전자기 유도 원리 1차: 고전류(Ip) 자속 부담/미터(Is) 2차: 저전류(Is) Ip / Is = Ns / Np(회전율)

위상각 및 정확도 등급

이상적인 변류기는 위상 오류가 없는 1차 전류를 재현합니다. 실제로 코어의 자속을 유지하는 데 필요한 자화 전류로 인해 1차 전류와 2차 전류 사이에 작은 위상 변위가 존재합니다. 이 위상 오류는 분 단위로 측정되며 높은 정확도 등급에서 엄격하게 제어됩니다. 국제 표준은 0.1, 0.2, 0.5, 1, 3과 같은 정확도 등급을 정의합니다. 여기서 숫자는 지정된 조건에서 허용되는 최대 백분율 오류를 나타냅니다.

변류기 작동 방식: 단계별 프로세스

전류 변환기의 작동 방식을 이해하려면 1차 도체에서 2차 출력까지의 에너지 및 신호 경로를 따라야 합니다. 이 프로세스에는 1차 전류의 정확하고 확장된 복제본을 함께 생성하는 여러 상호 의존적인 물리적 현상이 포함됩니다.

변류기 작동 방식 - 신호 흐름 1단계 AC는 1차 도체를 통해 흐릅니다. 2단계 코어에 생성된 교번 자속 3단계 플럭스는 2차 권선에서 EMF를 유도합니다. 4단계 부담을 통해 2차 전류가 흐른다(미터/릴레이) 5단계 계측기는 비례적이고 안전한 2차 전류를 판독합니다.

자기 코어의 역할

코어는 전자기 에너지가 1차에서 2차로 전달되는 물리적 매체입니다. 투자율(자속이 쉽게 흐를 수 있는 정도)은 변압기가 얼마나 효율적으로 작동하는지 직접적인 영향을 미칩니다. 투자율이 높은 코어는 자화 전류가 덜 필요하므로 비율과 위상 오류가 낮아집니다. 코어는 또한 최소한의 히스테리시스 손실(각 자기 주기 동안 손실되는 에너지)과 와전류 손실(코어 재료 자체 내에서 순환하는 전류)을 나타내야 합니다.

적층 실리콘 강철 코어는 코어를 얇은 절연층으로 나누어 와전류 경로를 줄이고 손실을 최소화합니다. 매우 낮은 전류에서의 정밀 측정을 위해 니켈-철 합금 코어(때때로 퍼멀로이 또는 뮤메탈 유형이라고도 함)는 매우 높은 투자율을 제공합니다. 용융 합금의 빠른 응고로 생성된 비정질 금속 코어는 손실이 매우 적으며 넓은 전류 범위에 걸쳐 높은 정확도가 중요한 곳에 사용됩니다.

부담: 중등학교가 보는 것

부담은 연결된 기기, 케이블 및 릴레이 코일에 의해 2차 권선에 제공되는 임피던스입니다. 일반적으로 VA(볼트암페어) 또는 옴(ohm) 단위의 저항 값으로 표시됩니다. 부담이 클수록 정격 전류를 구동하기 위해 더 높은 2차 전압이 필요하며, 이는 결국 코어에 더 많은 자속을 필요로 하여 자화 전류를 증가시키고 정확도를 감소시킵니다.

2.5VA, 5VA, 10VA 및 15VA와 같은 표준 부담 등급은 명판의 정확도 등급과 함께 지정됩니다. 엔지니어는 실제 연결 부담이 정격 부담을 초과하지 않는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 정확도가 저하됩니다. 이것이 설치 설계 중 부담 계산에 보조 배선의 길이와 단면이 고려되는 이유입니다.

변류기의 유형: 실제 분류

변류기는 다양한 설치 환경, 전압 레벨 및 측정 요구 사항에 맞게 다양한 구성으로 제조됩니다. 차이점을 이해하면 엔지니어와 조달 팀이 해당 응용 분야에 가장 적합한 유형을 선택하는 데 도움이 됩니다.

건설 별

  • 상처 유형: 1차 권선과 2차 권선 모두 코어에 감겨 있습니다. 낮은 비율의 애플리케이션(예: 50/5A)에 적합합니다. 1차 회전 수를 조정할 수 있으므로 정확도가 높습니다.
  • 바 유형(스루홀): 기본은 코어 창을 통과하는 단일 직선 막대 또는 도체입니다. 막대는 단일 회전 기본을 형성합니다. 스위치기어의 고전류 애플리케이션에 일반적으로 사용됩니다.
  • 토로이드(링) 유형: 코어는 고리 모양이고 1차 도체가 중앙 구멍을 통과합니다. 컴팩트하고 기존 버스바에 쉽게 설치할 수 있습니다. 에너지 미터 및 잔류 전류 모니터링에 널리 사용됩니다.
  • 클램프 온(분할 코어) 유형: 토로이달 코어는 회로를 분리하지 않고도 기존 도체 주위를 열고 고정할 수 있는 두 부분으로 분할됩니다. 라이브 패널의 모니터링을 개조하는 데 매우 중요합니다.
  • 부싱 유형: 고전압 변압기 또는 회로 차단기의 부싱 주위에 맞도록 설계되었습니다. 부싱 도체는 기본 역할을 합니다. 별도의 1차 절연이 필요하지 않습니다.

애플리케이션 클래스별

응용클래스 목적 일반적인 정확도 표준 중등
계량 등급 수익 측정, 에너지 청구 0.1~0.5 1A 또는 5A
보호 등급 릴레이 작동, 오류 감지 5P, 10P 1A 또는 5A
측정 클래스 일반 계측 1 ~ 3 1A 또는 5A
특수 목적 차동 보호, 실험실 교정 0.1 이상 다양함

절연 매체별

  • 건식(레진캐스트): 에폭시 또는 실리콘 수지는 견고한 절연성을 제공합니다. 최대 36kV의 실내 개폐 장치에 적합합니다. 유지 관리가 적고 습기에 강합니다.
  • 기름에 잠긴: 코어와 권선은 밀봉된 탱크 내의 절연 광유에 잠겨 있습니다. 36kV를 초과하는 고전압 실외 애플리케이션에 사용됩니다. 오일은 단열과 냉각 기능을 모두 제공합니다.
  • 가스 절연(SF6): 가스 절연 개폐 장치(GIS) 변전소에서 발견됩니다. 절연 가스는 소형 인클로저에 탁월한 유전 특성을 제공합니다.

변류기의 정확도, 오류 및 표준

청구, 보호 또는 정확한 측정과 관련된 모든 응용 분야에서 정확도는 선택 사항이 아니며 계약 및 안전 요구 사항입니다. 두 가지 주요 유형의 오류는 변류기 성능의 특징을 나타냅니다. 비율 오류 그리고 위상 변위 오류 .

비율 오류

비율 오류는 공칭 비율에서 실제 변환 비율의 백분율 편차입니다. 이는 1차 기자력의 일부가 코어를 자화하는 데 소비되어 2차 전류를 구동하는 데 사용할 수 있는 양이 약간 적어지기 때문에 발생합니다. 0.2%의 비율 오차는 2차 전류가 이론적으로 예상되는 값보다 0.2% 높다는 것을 의미합니다.

위상 변위 오류

2차 전류는 자화 전류 성분으로 인해 1차 전류보다 정확히 180도 지연되지 않습니다(이상적인 변압기에서와 마찬가지로). 분 단위로 측정되는 이러한 각도 차이로 인해 전류 및 전압 신호를 모두 사용하는 전력 측정에 오류가 발생합니다. 전력계와 에너지 계측기는 유효 전력이 위상각의 코사인에 비례하기 때문에 위상 오류에 민감합니다.

국제 정확도 표준

정확도 등급 최대 비율 오류(%) 최대 단계 오류(분) 일반적인 사용
0.1 /- 0.1 /- 5 참조/실험실 표준
0.2 /- 0.2 /- 10 정밀한 수익 측정
0.5 /- 0.5 /- 30 일반 수익 측정
1 /- 1.0 /- 60 산업 측정
5P /- 1.0(정격에서; /- 한계에서 5) /- 60 과전류 보호

ISF(기기 보안 요소) 및 ALF(정확도 제한 요소)

계량 등급 변류기에는 다음과 같은 매개변수가 포함되어 있습니다. ISF(기기 보안 요소) . 이는 2차 코어가 포화되는 정격 1차 전류의 배수를 정의하여 오류 상태에서 연결된 미터가 손상되지 않도록 보호합니다. ISF 5는 1차 전류가 정격 값의 5배를 초과할 때 계기가 보호된다는 의미입니다.

보호 등급 CT는 다음을 사용합니다. 정확도 한계 계수(ALF) 는 CT가 지정된 정확도를 유지하는 정격 전류의 배수를 지정합니다. 5P20 CT는 정격 전류의 최대 20배까지 5% 복합 오류를 유지합니다. 이는 심각한 오류 발생 시 안정적인 계전기 작동에 필수적입니다.

안전 참고 사항

변류기의 2차 단자는 1차 단자에 전원이 공급되는 동안 개방된 상태로 두어서는 안 됩니다. 부담이 없으면 코어 플럭스가 포화 수준에 도달하고 2차 단자에서 극도로 높은 전압(잠재적으로 수천 볼트)을 생성하여 심각한 전기적 위험을 초래하고 코어를 영구적으로 손상시킵니다.

변류기의 실제 응용

변류기는 거의 모든 중요한 전기 설비에서 뒤에서 조용하게 작동합니다. 그 응용 분야는 발전, 송전, 배전 및 최종 사용자 시설 전반에 걸쳐 있습니다. 다음은 실제 업계 데이터와 사례를 바탕으로 뒷받침되는 가장 영향력 있는 사용 사례입니다.

1. 수익 측정 및 에너지 청구

전기 유틸리티 회사는 산업 및 상업 고객이 소비하는 전기 에너지를 측정하기 위해 전압 변압기와 함께 고정밀 계량 CT(일반적으로 클래스 0.2 또는 0.5)를 사용합니다. 단일 대규모 산업 고객이 하루에 수십 메가와트시를 소비할 수 있다는 점을 고려하면 측정 오류가 0.5%라도 상당한 청구 불일치가 발생할 수 있습니다. 유틸리티는 청구 무결성을 보장하기 위해 국가 계측 표준에 따라 이러한 CT를 설치, 테스트하고 정기적으로 재보정합니다.

2. 보호계전기 시스템

고전압 변전소에서 보호 CT는 단락, 과부하 및 접지 오류와 같은 비정상적인 조건에 대해 시스템을 모니터링하는 보호 계전기에 전류 신호를 공급합니다. 계전기가 픽업 임계값을 초과하는 오류 전류를 감지하면 회로 차단기에 트립 신호를 보내 오류가 발생한 부분을 밀리초 내에 격리합니다. 이 프로세스의 속도와 정확성은 CT의 성능, 특히 조기 포화 없이 결함 전류를 충실하게 재현하는 능력에 따라 결정적으로 달라집니다.

전력 변압기 및 발전기의 차동 보호 체계는 보호 구역으로 들어오고 나가는 전류를 비교합니다. 임계값을 초과하는 불일치는 즉시 트립을 유발합니다. 이러한 방식에는 보호 장비의 양쪽에서 일관된 비율과 위상 특성을 갖는 일치하는 CT 쌍이 필요합니다.

3. 전력 품질 모니터링

최신 에너지 관리 시스템은 현재 파형 품질을 지속적으로 모니터링하여 장비 성능 저하 또는 비효율성을 나타내는 고조파, 불균형 및 과도 현상을 감지합니다. 최대 수 킬로헤르츠의 정확도를 유지하도록 설계된 광대역 변류기는 최대 50차 이상의 고조파 콘텐츠를 캡처합니다. 대형 가변 속도 드라이브, 정류기 또는 아크로가 있는 시설에서는 이 데이터를 사용하여 장비 고장이나 유틸리티 벌금 부과가 발생하기 전에 전력 품질 문제를 식별합니다.

4. 지락 및 잔류 전류 감지

토로이달 CT는 잔류 전류 모니터링 회로에 사용됩니다. 3상 전원의 모든 위상 도체는 동일한 토로이달 코어를 통과합니다. 균형 잡힌 조건에서 전류의 벡터 합은 0이고 순 자속은 생성되지 않습니다. 측정된 도체를 통해 반환되지 않는 모든 지락 전류는 2차 신호를 유도하는 순 자속을 생성하여 보호 조치를 트리거합니다. 이 원리는 모터, 변압기 및 피더의 지락 보호에 사용됩니다.

5. 산업 자동화 및 부하 모니터링

제조 및 공정 산업에서 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC) 또는 건물 관리 시스템(BMS)에 연결된 변류기를 사용하면 모터 전류, 컨베이어 부하, HVAC 시스템 및 조명 회로를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 전류의 급격한 증가는 기계적 과부하, 임박한 모터 고장 또는 프로세스 장비 차단을 나타낼 수 있으므로 비용이 많이 드는 가동 중지 시간을 방지하는 예측 유지 관리 개입이 가능합니다.

1A / 5A
보호 및 계량에 전 세계적으로 사용되는 표준 2차 등급
0.1%
최고 정밀 측정 등급(클래스 0.1)의 최대 비율 오차
20배
보호 CT(예: 5P20)의 일반적인 정확도 제한 계수
36kV
일반적으로 기름에 잠긴 실외 CT가 사용되는 전압 범위

설치, 테스트 및 유지 관리 고려 사항

올바른 변류기를 선택하는 것은 과제의 일부일 뿐입니다. 장치의 사용 수명 전체에 걸쳐 정확성과 안전성을 유지하려면 적절한 설치와 지속적인 유지 관리가 필수적입니다. 잘 유지된 설치에서는 30년을 초과할 수 있습니다.

설치 모범 사례

  • 극성 표시: CT에는 기본 터미널의 경우 P1/P2가 표시되고 보조 터미널의 경우 S1/S2(또는 북미 규정에서는 H1/H2, X1/X2)가 표시됩니다. 방향 릴레이 및 차동 보호 체계에는 올바른 극성 연결이 필수적입니다.
  • 보조 배선: 부담을 최소화할 수 있는 크기의 구리 도체를 사용하십시오. 긴 케이블의 경우 나가는 도체와 돌아오는 도체의 저항을 모두 계산하고 이를 계측기 임피던스에 추가하여 총 부담이 정격 제한 내에 있는지 확인합니다.
  • 단락 단자: 보조 계측기를 분리하기 전에 항상 보조 단자를 단락시키십시오. 내장된 단락 기능이 있는 테스트 단자대는 유지 관리 중 이 프로세스를 단순화합니다.
  • 접지: 특정 오류 조건에서 2차 회로가 접지에 비해 위험한 전위에서 부동하는 것을 방지하기 위해 하나의 2차 단자(일반적으로 S2 또는 X2)를 접지해야 합니다.
  • 장착 방향: 대부분의 CT는 모든 방향에서 작동하도록 설계되었지만 제조업체의 권장 사항을 따라야 합니다. 특히 컨서베이터 또는 통풍구 위치가 방향에 따라 달라질 수 있는 오일 충전 유형의 경우 더욱 그렇습니다.

시운전 테스트

CT를 사용하기 전에 몇 가지 표준 시운전 테스트를 통해 CT의 상태와 성능을 확인합니다.

  1. 절연 저항 테스트: 1차, 2차 및 코어/접지 사이의 절연이 손상되지 않았으며 최소 저항 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
  2. 극성 확인: 1차측을 통한 전류 흐름의 물리적 방향을 확인하면 표시된 단자에서 예상되는 2차 극성이 생성됩니다.
  3. 여기 곡선 측정: 보호 CT에 대한 "니 포인트" 테스트라고도 합니다. 포화 변곡점을 식별하기 위해 2차 전압 대 여자 전류 특성을 표시합니다.
  4. 비율 확인: 알려진 1차 전류가 주입되고 2차 전류가 측정되어 실제 비율이 허용 오차 범위 내에서 명판과 일치하는지 확인됩니다.
  5. 부담 측정: 실제 연결 부담을 측정하여 지정된 정확도 등급에서 CT의 정격 부담을 초과하지 않는지 확인합니다.

정기 유지 관리

건식 CT의 사용 중 유지 관리는 일반적으로 정기 육안 검사, 단자함 청소, 단자 연결 토크 확인 및 절연 저항 테스트로 제한됩니다. 오일로 채워진 CT에는 DGA(용존 가스 분석)를 위한 정기적인 오일 샘플링이 추가로 필요합니다. 이를 통해 내부 부분 방전이나 과열을 초기 단계(종종 치명적인 고장이 발생하기 몇 달 전)에 감지할 수 있습니다.

귀하의 애플리케이션에 적합한 변류기를 선택하는 방법

변류기를 선택하려면 애플리케이션 요구 사항에 따라 여러 매개변수를 체계적으로 평가해야 합니다. 하나의 매개변수가 일치하지 않으면 부정확한 측정, 부적절한 보호 또는 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

주요 선택 매개변수

CT 선택: 주요 매개변수 요약 선택 오른쪽 CT 기본 등급 전류(A) 단시간 전류 정격(kA) 정확도 등급 (0.1~5P) 정격 부담 (버지니아) 건축 유형 상처 / 토로이드 / 바 시스템 전압 등급(kV)
  • 정격 1차 전류: 회로에서 예상되는 최대 연속 전류와 같거나 약간 높아야 합니다. 과도한 크기는 정상 작동 전류에서 정확도를 과도하게 감소시킵니다.
  • 정격 2차 전류: 연결된 장비에 맞게 조정하십시오. 긴 보조 케이블의 경우(부하 최소화를 위해) 1A, 케이블 저항이 무시할 수 있는 짧은 경우의 경우 5A입니다.
  • 정확도 등급: 선택 based on application — 0.2 or 0.5 for revenue metering, 5P or 10P for protection, 1 or 3 for general measurement.
  • 정격 부담: 연결된 총 부담보다 크거나 같아야 합니다. 크기가 작은 부담 등급은 정확성을 저하시킵니다.
  • 정격 전압: 시스템 전압과 일치하거나 초과해야 합니다. 실외 또는 고전압 애플리케이션의 경우 절연 및 연면거리 요구 사항은 관련 표준(IEC 61869 또는 IEEE C57.13)에 따라 지정됩니다.
  • 단시간 평가: CT가 손상 없이 견딜 수 있는 피크 및 1초 단락 전류를 지정합니다. 결함 수준이 수십 킬로암페어에 도달할 수 있는 스위치기어 애플리케이션에 매우 중요합니다.
  • 구성 및 장착: 고전류 버스바용 바형, 기존 케이블 개조용 토로이달, 전력 변압기 통합용 부싱형.

의심스러울 때는 전문가에게 문의하세요. 변류기 제품 사양과 제조업체의 선택 가이드를 활용하면 모든 매개변수가 응용 분야에 올바르게 일치하도록 보장됩니다.

관련 표준 및 인증

변류기는 구조, 테스트, 정확도 요구 사항 및 안전 등급을 정의하는 포괄적인 국제 및 지역 표준의 적용을 받습니다. 이러한 표준을 준수하는 것은 유틸리티 및 산업 조달에 필수적이며 일관되고 안정적인 성능을 보장합니다.

표준 발행 기관 범위
IEC 61869-1 IEC 계기용 변압기에 대한 일반 요구 사항
IEC 61869-2 IEC 전류 변압기에 대한 추가 요구 사항
IEEE C57.13 IEEE 계기용 변압기 요구 사항(북미)
학사 7626 BSI 영국 변류기 사양(현재 IEC에 맞춰 조정됨)
ANSI/네마 MG-10 NEMA CT 애플리케이션을 참조하는 에너지 관리 가이드
GB 1208 SAC(중국) 현재 변압기에 대한 중국 국가 표준

이전 IEC 60044-1을 대체한 IEC 61869-2는 이제 지배적인 글로벌 표준이 되었으며 유럽, 아시아, 중동 및 남미 전역의 조달 사양에서 참조되고 있습니다. 이는 정확도 등급, 유형 테스트 및 일상 테스트 요구 사항, 열 및 기계적 성능 기준을 자세히 정의합니다.

이러한 제품 표준 외에도 설치 및 안전 요구 사항은 국가 전기 규정 및 전력망 규정에 따라 결정됩니다. 상호 연결된 전송 네트워크를 운영하는 유틸리티는 지진 하중, 극한 온도 또는 높은 오염 환경과 같은 지역 조건을 해결하기 위해 기본 표준을 넘어서 보충 요구 사항을 추가하는 경우가 많습니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

1분기

간단한 용어로 변류기 란 무엇입니까?

변류기는 전력선을 통해 흐르는 크고 잠재적으로 위험한 전류를 받아 안전하고 측정 장비, 보호 계전기 및 모니터링 장비와 호환되는 더 작은 비례 전류(일반적으로 1암페어 또는 5암페어)를 생성하는 장치입니다. 이는 전자기 유도 원리에 따라 작동하며 자기 코어와 2차 권선을 사용하여 1차 회로와 측정 기기 사이에 직접적인 전기 연결 없이 전류 정보를 전송합니다.

2분기

변류기를 개방 회로로 남겨두면 안되는 이유는 무엇입니까?

전류가 공급되는 변류기의 2차 회로가 열려 있으면 반대 기자력을 생성하는 2차 전류가 없습니다. 코어 자속은 매 반주기마다 포화 수준까지 상승하여 2차 단자에서 매우 높은 전압 스파이크를 생성합니다. 때로는 수천 볼트를 초과하기도 합니다. 이는 사람에게 심각한 감전, 2차 절연체 손상, 자기 과부하로 인한 코어 재료의 영구적인 열화 위험을 초래합니다. CT에 전원이 공급되면 항상 2차측을 단락시키거나 연결된 부담을 유지하십시오.

3분기

계량 CT와 보호 CT의 차이점은 무엇입니까?

계량 CT는 정상 작동 전류(일반적으로 정격 전류의 1% ~ 120% 이내)에서 높은 정확도를 제공하도록 설계되었으며 오류 전류가 발생할 때 빠르게 포화되도록 제작되어 연결된 계량기가 손상되지 않도록 보호합니다. 보호 CT는 보호 계전기가 오류를 올바르게 감지하고 대응할 수 있도록 정격 전류의 매우 높은 배수(예: 정격 전류의 10~20배)에서도 선형성과 정확성을 유지하도록 설계되었습니다. 두 가지 유형은 보완적인 역할을 하며 일반적으로 중요한 응용 프로그램에서는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다.

4분기

변류기 비율이 400/5라는 것은 무엇을 의미합니까?

400/5 비율은 400암페어가 1차 회로를 통해 흐를 때 2차 권선이 5암페어를 생성한다는 의미입니다. 비율은 80:1이다. 이 5A 출력은 5A 입력용으로 설계된 표준 보호 계전기 및 에너지 계측기와 호환됩니다. 1차 전류가 200암페어이면 2차 전류는 2.5암페어가 됩니다. 명판 비율은 정확도 등급 제한에 따라 전체 측정 범위에 대한 비례 관계를 정의합니다.

Q5

DC 전류 측정에 변류기를 사용할 수 있습니까?

표준 변류기는 2차측에 전압을 유도하기 위해 교류(변화) 전류가 필요한 전자기 유도 원리로 작동합니다. DC는 변화하는 자속을 생성하지 않기 때문에 직류(DC)를 측정할 수 없습니다. DC 전류 측정의 경우 홀 효과 전류 변환기, 플럭스게이트 센서 또는 전자 장치가 통합된 Rogowski 코일과 같은 대체 기술이 대신 사용됩니다. DC 바이어스와 관련된 응용 분야에는 특수 DC 면역 또는 제로 플럭스 CT가 존재하지만 이는 표준 AC 변류기와는 별개의 제품 범주입니다.

Q6

1A와 5A 2차 정격 중에서 어떻게 선택합니까?

1A와 5A 2차 정격 사이의 선택은 주로 CT와 연결된 기기 사이의 2차 케이블 길이에 따라 달라집니다. 5A 2차측은 1A 2차측보다 5배 더 많은 전류를 전달합니다. 이는 케이블 저항에서 소비되는 전력이 25배 더 크다는 것을 의미합니다(전력은 전류 제곱에 저항을 곱한 값과 같기 때문). 긴 케이블 길이(일반적으로 30~40미터 이상)의 경우 부담을 낮추고 정확도를 높이기 위해 1A 2차 케이블이 선호됩니다. 소형 스위치기어의 단기 작동의 경우 5A 2차측이 표준이며 2차 권선에 필요한 회전 수를 줄여 제조를 단순화합니다.

Q7

변류기의 무릎점 전압은 얼마입니까?

무릎점 전압은 보호 등급 변류기, 특히 차동 및 제한된 지락 보호 체계에 사용되는 변류기의 중요한 매개변수입니다. 이는 해당 전압이 10% 증가하면 여자 전류가 50% 증가하는 정현파 2차 전압으로 정의됩니다. 실제적으로 이는 선형 작동 영역과 자기 포화 시작 사이의 경계를 나타냅니다. 보호 CT는 최악의 오류 상황에서 2차 회로 임피던스를 통해 필요한 릴레이 전류를 구동할 수 있을 만큼 충분히 높은 무릎점 전압을 가져야 코어가 포화되기 전에 릴레이가 안정적으로 작동하도록 보장해야 합니다.

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