전기/자격증

발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | CT 2차측 개방시 현상

경기도민79 2024. 8. 13.

전기 관련 자격증 중에 취득하기 가장 어려운 것은 발송배전 및 건축전기 기술사입니다.

기술사 문제 중에서 CT의 2차 측 개방 시 현상입니다.

이 현상을 등가회로와 벡터도를 활용하여 설명하겠습니다.

 

CT 2차 측 개방 시 현상

 

CT 2차 측 개방 시 현상을 등가회로 및 벡터도를 활용하여 설명해 보도록 하겠습니다.

 

 

1. 변류기의 동작원리

 

① 구성 : 1차 권선, 2차 권선

② 1차 전류를 매개로 하여 이것에 비례하는 2차 전류(5, 1 [A])로 변성

③ 1차 전류와 2차 전류의 비

 

  • 권수비 : a=n1n2=V1V2=I1I2, 권선비 a에 반비례

 

변류기-등가회로
변류기 동작원리

 

 

2. CT 2차 개방 시 현상

 

 

 

① CT 등가회로

  • I1,I2 : 1차, 2차 전류
  • Ie,Ic,Im : 여자전류, 철손전류, 자화전류
  • E1,E2 : 1차, 2차 유기전압
  • Eb : 2차 단자전압
  • R1,X1 : 1차 권선의 저항, 누설 리액턴스
  • R2,X2 : 2차 권선의 저항, 누설 리액턴스
  • Re,Xe : 철심의 철손저항 및 여자리액턴스
  • Rb,Xb : 2차 부담의 저항, 누설 리액턴스

 

CT-등가회로
CT 등가회로

 

② CT 등가회로상 2차 개로시 현상

(1) 2차 개로시 Rb,Xb가 무한대로 되어 1차 전류 I1은 계속 흐르고 2차 전류 I2는 없으므로, I1은 모두 여자전류 Ie가 되어 철심이 과도하게 여자 되고 포화에 의한 한도까지 고전압이 유기됩니다.

 

(2) 2차 측 임피던스가 무한히 커지므로 2차 전압 E2가 철심 포화 시까지 Zb=Rb+jXb에 비례하여 커지게 됩니다.

 

CT-2차개로-현상
CT의 2차 개로시 현상

 

 

3. CT 2차를 운전 중에 개방하면 안 되는 이유

 

① 2차 개방 시는 a=V1V2=I1I2에서 V2=I1I2V1이 됩니다.

② 개방 시 I2=0이므로, ∴ V2=I10×V1=로 됩니다.

③ CT 2차 측을 개방한 상태에서 1차 전류를 통전하면, 2차 단자 간에 고전압이 발생하여 2차 회로의 절연파괴가 우려됩니다.

④ 철손 증대로 인하여 과열이 발생하므로 운전 중에 CT는 2차 측을 개방하면 안 되며, 2차 측 부하(부담)가 없을 때는 단락 시켜야 합니다.

 

 

4. CT 2차 측 개방 방지 대책

 

① CT 단자의 볼트를 주기적으로 조여줍니다.

② Hook on Meter를 이용하여 CT 2차 측 전류의 이상유무를 확인합니다.

③ CT 회로 시험 후에는 반드시 오결선 여부를 확인합니다.

④ 활선 상태에서 계측기용 CT 2차 회로를 작업하는 경우 단락 후 시행합니다.

⑤ CT 회로를 작업해야 할 경우 가능한 한 정전(휴전) 상태에서 시행합니다.

 

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