Instrument Transformer   계기용 변성기

1. 계기용 변성기 (Instrument Transformer)

  ㅇ 교류용 계기 (전압계,전류계 등), 보호계전기 등에서, 동작 범위 확대 및 안전 도모를 위해,
     - 변압기 등을 사용하는 보조용 기기
        . 이때, 전력 변환 보다는 전압,전류 각각의 변환에 중점을 둠
        . 통상, ~110V, ~5A 이하의 소 전압,소 전류로 변환 후 측정 등에 사용

  ㅇ 구분
     - 고 전압 측정용 : 전압 변성기, 계기용 변압기 (Potential Transformer, PT)
     - 대 전류 측정용 : 전류 변성기, 변류기 (Current Transformer, CT) 

  ㅇ 기호   

  ㅇ 특징
     - 안전성 : 고 전압, 고 전류를 직접 측정 않고, 낮은 값으로 변환 측정하여 안정성 도모
     - 정확성 : 정확한 비율로 전압과 전류의 정확한 변환비 제공으로, 측정 정확성 제공
     - 절연 : 고 전압과 장치 간의 절연 역할 수행으로, 기기의 전기적 보호


2. 전압 변성기, 계기용 변압기 (Potential Transformer, PT)

  ㅇ 고 전압을 저 전압으로 바꾸어 주어, (통상, 100 V)
     - 보통의 저 전압용 전압계,전력계로도, 전압,전력을 측정 가능케 하는 특수한 변압기

  ㅇ 권선비, 전압비 관계 
     - (변압비)  k = n1/n2 = V1/V2

  ㅇ 정격 1,2차 전압 및 부하
     - 정격 1차 전압 : 200 V ~ 275 kV 사이에 12종 구분
     - 정격 2차 전압 : 110 V
     - 정격 부하 (부담) : 10, 15, 25, 50, 100, 200, 500 VA

  ㅇ 오차 원인
     - 누설 임피던스  =>  철심에 양질의 규소강판 사용

  ㅇ 유의 사항
     - 2차측은, 접지시켜 절연 파괴시에도 위험이 없도록 함
     - 2차측을 단락시키면, 큰 전류가 흘러 권선 손상시킴


3. 전류 변성기, 계기용 변류기 (Current Transformer, CT)

  ㅇ 대 전류를 소 전류로 바꾸어 줌 (통상, 5 A)
     - 계기용 변압기와 유사

  ㅇ 변류기 기본
     - 1차측 : 전력선에 흐르는 큰 전류를 감지
     - 2차측 : 계기, 계전기 등에 맞는 표준화된 작은 전류(5 A, 1 A)로 변환하여 공급
        . 1차 권선에 고 전류가 흐르고, 2차 권선에 저 전류가 흘러서, 
        . 이 변환된 저 전류를 계측 장비로 전달하여 실제 전류를 계산

  ㅇ 2차측 특징 (유의사항)
     - 개방 금지 (Open Secondary 금지)
        . 1차 전류가 흐르는 상태에서, 2차측이 개방되면, 철심에 과도한 자속이 발생함에 따라,
           .. 수 kV 이상의 고 전압 유도 기전력 → 절연 파괴, 감전 위험
           .. 철심 포화 → 변류기 손상 (철심 가열, 권손 소손, 절연 열화 등)
        . 따라서, 항상 부하(계기, 계전기, 단락 링 등)를 연결해야 함
        . 또한, 계기 교체 시 등에도, 보통 2차측의 일단을 먼저 단락(접지)시킨 후 작업
     - 2차측에는, 부하 임피던스(부하 VA)가 존재
        . 변류기 정격(5 VA, 10 VA 등)을 초과하면, 변류 비율 오차, 위상각 오차 증가