복잡한 전력 시스템 네트워크에서 변전소는 전기 에너지의 신뢰할 수 있고 효율적인 전송 및 분포를 보장하는 데 중추적 인 역할을합니다. 이러한 변전소의 핵심에는 전류 변압기 (CTS)가 있으며, 이는 전기 회로를 측정하고 보호하는 데 필수적입니다. 그러나 시스템 단락 - 회로는 이러한 현재 변압기에 상당한 영향을 줄 수 있습니다. 공급 업체로전류 변압기 변전소, 나는 짧은 회로가 CT에 포즈를 취하는 도전과 의미를 직접 목격했습니다.
시스템 단락 이해 - 회로
시스템 쇼트 - 회로는 일반적으로 다른 전압에서 전기 회로에서 두 개 이상의 지점 사이에 비정상적인 저항 연결이있을 때 발생합니다. 이는 단열 실패, 장비 오작동 또는 외부 손상과 같은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 짧은 회로 이벤트 동안, 많은 양의 전류가 회로를 통해 흐르고 정상 작동 전류를 훨씬 초과합니다.
짧은 회로 전류의 크기는 소스 임피던스, 짧은 회로 유형 (예 : 3- 단계, 단일 - 위상에서지면) 및 전원 시스템의 고장 위치를 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다. 짧은 회로 전류는 장비의 정격 전류보다 여러 배 더 클 수 있으며, 전류 변압기를 포함한 전기 부품에 상당한 응력을 가질 수 있습니다.
현재 변압기 성능에 미치는 영향
포화
현재 변압기에 대한 시스템 단락의 가장 중요한 영향 중 하나는 포화입니다. CT는 특정 범위의 전류 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 짧은 회로가 발생하면 고전류는 CT의 자기 코어가 포화 될 수 있습니다. 포화 상태에서 코어의 자기 플럭스 밀도는 최대 값에 도달하며 CT는 더 이상 1 차 전류를 2 차 전류로 정확하게 변환 할 수 없습니다.
포화 동안 CT의 2 차 전류는 더 이상 1 차 전류와 선형 관계를 갖지 않습니다. 이로 인해 측정 및 보호 기능이 부정확해질 수 있습니다. 예를 들어, 보호 시스템에서 포화 CT는 결함 전류의 정확한 표현을 제공하지 못할 수 있으며, 이는 보호 계전기의 오해를 초래할 수 있습니다. 릴레이는 결함이 발생하거나 불필요하게 여행하지 않아 정전 및 장비 손상을 초래할 수 있습니다.
열 응력
전류 변압기에 대한 짧은 회로의 또 다른 주요 영향은 열 응력입니다. 높은 단락 - 회로 전류는 CT 권선에서 많은 양의 열을 생성합니다. 열은 전류의 제곱 및 권선의 저항에 비례합니다. 짧은 회로 이벤트가 비교적 오랫동안 지속되면 과도한 열로 인해 권선의 절연이 악화 될 수 있습니다.
단열성 악화는 CT 자체 내에서 짧은 회로로 이어질 수있어 성능과 안전성을 더욱 손상시킬 수 있습니다. 심한 경우, 열 응력은 권선 용융 또는 코어의 변형과 같은 CT에 물리적 손상을 일으킬 수도 있습니다. CTS는 일반적으로 특정 열 등급으로 설계되며 CT가 상당한 손상없이 견딜 수있는 최대 전류 및 시간 기간을 지정합니다. 그러나, 크기가 높은 경우 회로가 높을 경우이 등급을 초과하여 CT의 잠재적 실패로 이어질 수 있습니다.
기계적 스트레스
짧은 회로는 또한 전류 변압기에 기계적 응력을 부과합니다. 높은 단락 - 회로 전류는 권선의 회전과 CT의 다른 부분 사이의 전자기력을 생성합니다. 이러한 힘은 상당 할 수 있으며 권선과 코어의 기계적 변형을 유발할 수 있습니다.
예를 들어, 와인딩이 변위되거나 손상 될 수 있으며 코어는 크랙하거나 잘못 정렬 될 수 있습니다. CT의 기계적 손상은 전기 성능에 영향을 줄 수 있으며 장기 용어 신뢰성 문제로 이어질 수도 있습니다. 또한 기계적 응력은 CT 내의 연결을 풀어 접촉 저항을 증가시키고 열 문제에 더 기여할 수 있습니다.
전류 변압기의 유형과 짧은 회로에 대한 감수성
상처 유형 CT
상처 유형 CT일반적인 유형의 전류 변압기입니다. 상처 유형 CT에서, 1 차 권선은 측정 할 전류를 운반하는 회로에 직접 연결된다. 이 CT는 일반적으로 자성 코어가 제한된 자기 플럭스 - 운반 용량을 갖기 때문에 짧은 회로 동안 포화에 더 취약합니다.
상처 유형 CTS의 설계는 또한 열 및 기계적 응력에 더 취약합니다. 권선의 가까운 상처 특성은 기계적 움직임 또는 변형이 전기 절연과 1 차 권선과 2 차 권선 사이의 자기 커플 링을 쉽게 방해 할 수 있음을 의미합니다.
바 타입 CT
반면에 바 타입 CT는 더 간단한 디자인을 가지고 있습니다. 1 차 권선은 단일 - 턴 도체, 일반적으로 버스 바입니다. 막대 유형 CT는 상처 유형 CT에 비해 짧은 회로를 견딜 수있는 능력이 더 우수합니다. 단일 - 회전 1 차 권선은 저항이 낮으며 짧은 회로 동안 열 응력을 경험할 가능성이 적습니다.
그러나 막대 유형 CT는 짧은 회로의 영향에 면역되지 않습니다. 그들은 여전히 높은 크기의 짧은 회로 전류에서 포화 될 수 있으며, 짧은 회로에 의해 생성 된 기계적 힘은 또한 CT의 하우징 및 연결에 손상을 줄 수 있습니다.
완화 전략
적절한 크기 및 선택
시스템 짧은 회로가 전류 변압기에 미치는 영향을 최소화하려면 적절한 크기와 선택이 중요합니다. 전원 시스템의 예상되는 짧은 회로 전류에 따라 CTS를 선택해야합니다. CT의 정격 전류, 정확도 클래스 및 채도 특성은 정상 및 결함 조건에서 안정적으로 작동 할 수 있도록 신중하게 고려해야합니다.
예를 들어, 포화 한계가 높은 CT는 포화없이 짧은 회로 전류를보다 잘 견딜 수 있습니다. 또한, 짧은 회로 동안 생성 된 열을 다루기 위해 적절한 열 등급의 CT를 선택해야합니다.
보호 릴레이
보호 계전기는 또한 전류 변압기에 대한 짧은 회로의 효과를 완화하는 데 사용될 수 있습니다. 릴레이는 짧은 회로 조건을 빠르게 감지하고 전원 시스템의 결함이있는 부분을 분리하도록 설계 될 수 있습니다. 짧은 회로의 지속 시간을 줄임으로써 CTS의 응력을 최소화 할 수 있습니다.
차등 보호 및 거리 보호와 같은 고급 보호 체계는보다 정확하고 신뢰할 수있는 결함 감지를 제공 할 수 있습니다. 이러한 체계는 CTS가 장기간 높은 단기 회로 전류에 노출되지 않도록하는 데 도움이 될 수 있습니다.
모니터링 및 유지 보수
전류 변압기의 정기적 인 모니터링 및 유지 보수는 짧은 회로로 인한 잠재적 인 문제를 감지하는 데 필수적입니다. 2 차 전류 및 전압 측정과 같은 모니터링 기술은 CT의 성능에 대한 귀중한 정보를 제공 할 수 있습니다. 정상적인 작동 조건과의 편차는 포화 또는 절연 악화와 같은 문제를 나타낼 수 있습니다.
육안 검사, 단열 테스트 및 교정과 같은 유지 보수 활동은 심각한 실패로 이어지기 전에 문제를 식별하고 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. CTS를 양호한 상태로 유지함으로써 짧은 회로를 견딜 수있는 능력을 개선 할 수 있습니다.
결론
시스템 단편 - 회로는 변전소에서 전류 변압기의 성능과 신뢰성에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 포화, 열 응력 및 기계적 응력은 짧은 회로 이벤트 중에 CT가 직면하는 주요 과제입니다. 공급 업체로전류 변압기 변전소, 우리는 짧은 회로의 엄격함을 견딜 수있는 고품질 CT를 제공하는 것의 중요성을 이해합니다.
적절한 크기 및 선택, 보호 릴레이 및 모니터링 및 유지 보수 전략을 구현함으로써 전류 변압기에 대한 짧은 회로의 부정적인 영향을 최소화 할 수 있습니다. 당신이 당신의 변전소를 위해 신뢰할 수있는 현재 변압기가 필요한 경우, 우리는 당신에게 더 많은 토론과 조달을 위해 저희에게 연락하도록 초대합니다. 당사의 전문가 팀은 귀하의 특정 요구 사항에 맞는 최고의 솔루션을 제공 할 수 있습니다.
참조
- Blackburn, JL (2013). 보호 계전기 : 원리 및 응용 프로그램. CRC 프레스.
- Gross, CA (2007). 전력 시스템 분석. 와일리 - 비교.
- IEC 60044-1 : 2017, 악기 변압기 - 1 부 : 전류 변압기.
