전류변압기와 전압변압기의 주요 차이점 설명

발전소 개폐 장치를 다루거나 변전소를 관리할 때는 정확성과 안전성이 매우 중요하다는 것을 잘 알고 계실 것입니다. 전류변압기(CT)와 전압변압기(PT) 중 어느 것이 더 나은지는 명확하게 규정할 수 없습니다. 이 글에서는 전류변압기와 전압변압기의 차이점을 이해하고 필요에 따라 적절한 장치를 선택하는 데 도움을 드리고자 합니다.

전류변압기(CT)란 무엇인가요?

계측 및 안전 계전기에서 높은 1차 전류를 표준 안전 수준(일반적으로 5A 또는 1A)으로 낮추는 것을 라고 합니다. 전류 변압기 (CT). 이를 전선에 직렬로 연결하면 "전류 감소" 장치가 됩니다. 마치 전류 흐름을 모니터링하는 것과 같아서 저전압 계량기가 고전력선을 안전하게 감시할 수 있게 해줍니다.

전압변압기(PT)란 무엇인가요?

전압변압기(PT)의 다른 이름은 다음과 같습니다. 전압 변압기 (VT)는 11kV 또는 33kV와 같은 높은 시스템 전압을 100V 또는 110V와 같은 정상적인 저전압으로 낮추는 역할을 합니다. 전력선과 병렬로 연결되면 "전압 강하" 모니터로 작동합니다. 고전압 위험으로부터 전기를 보호하고 계량기와 스위치가 정확한 전압 값을 읽도록 합니다.

전류변압기와 전압변압기의 주요 차이점 10가지

1. 기능 (주요 목적)

전류변압기(CT)

주 전류가 수천 암페어처럼 매우 높을 때, 변류기(CT)는 이를 1A 또는 5A의 표준 2차 출력으로 낮춥니다. 이렇게 생성된 전류는 전류계, 에너지 미터, 보호 계전기 등에 쉽게 연결할 수 있습니다. 변류기가 없으면 측정 장비가 위험한 전류에 직접 노출될 수 있습니다. 변류기는 물의 실제 흐름을 정확하게 측정할 수 있도록 도와줍니다.

전압변압기(PT)

PT(변압기)는 11kV, 33kV, 132kV와 같은 높은 시스템 전압을 안전하고 일반적인 저전압인 110V 또는 120V로 낮춰줍니다. 이를 통해 전압계, 주파수계, 전압 계전기 등을 쉽게 연결할 수 있습니다. 또한, 고전압 장비를 제어 패널에서 멀리 떨어뜨려 놓음으로써 다양한 테스트를 안전하게 수행할 수 있습니다.

2. 핵심 운영 원칙

전류변압기(CT)

CT는 일련의 장치처럼 작동합니다. 변신 로봇. 2차측 전류의 주요 역할은 시스템 전압이 변하더라도 정확한 전류비를 유지하는 것입니다. 2차측 전류 출력은 주 전류에 의해 결정됩니다. 고장이 발생하더라도 2차측 전류가 선형성을 유지해야 합니다. 이는 보호 계전기가 단락 발생 시 트립 시점을 결정하기 위해 정확한 전류 값을 얻을 수 있도록 해줍니다.

전압변압기(PT)

PT(변압기)는 션트 변압기처럼 작동합니다. 주요 목표는 연결된 계측기에서 흐르는 전류량에 관계없이 전압비를 정확하게 유지하는 것입니다. 2차 전압은 주 전압을 기준으로 합니다. 동기화, 측정 및 전압 기반 보호 시스템에서 PT는 시스템 전압의 안정적이고 정확한 값을 제공합니다.

3. 회로 연결

전류변압기(CT)

CT(변압기)는 측정하려는 전류가 흐르는 전선과 직렬로 연결해야 합니다. 전체 선로 전류는 CT의 주 권선 또는 창을 통해 흐릅니다. 즉, 회로를 차단하지 않고는 CT를 설치할 수 없습니다. 올바른 설치를 위해서는 주 도체의 경로를 물리적으로 차단하고 CT에 접근해야 합니다.

전압변압기(PT)

PT(전산 변환기)는 전력선 옆이나 맞은편에 설치합니다. PT는 주 회로를 차단하지 않고 두 상 사이 또는 한 상과 접지 사이에서 전기를 끌어올 수 있습니다. 설치 방법은 전압계를 연결하는 것과 매우 유사합니다. 주 전원의 흐름을 차단하지 않고 주 버스바에서 PT 1차 단자로 전위선을 연결하면 됩니다.

4. 입력 수량

전류변압기(CT)

변류기(CT)는 일정한 전류를 입력받기 때문에 정상 부하 전류부터 높은 단락 전류까지 넓은 동적 범위를 과열 없이 처리할 수 있어야 합니다. 따라서 변류기 설계 시 이러한 전류 범위를 반드시 고려해야 합니다. 또한, 정상 전류의 20배에 달하는 단락 전류가 발생하더라도 변류기는 전류에 비례하는 2차 신호를 출력해야 합니다.

전압변압기(PT)

PT(변압기)는 고정 전압을 입력으로 받으며, 시스템 전압의 ±10% 이내의 작은 범위 내에서 전압이 안정적일 때 최상의 성능을 발휘합니다. PT는 CT(변환기)처럼 항상 극단적인 과전압 상황에 대처할 필요는 없지만, 적절한 절연 설계를 통해 단기적인 서지 전압을 처리할 수 있어야 합니다.

5. 출력 범위

전류변압기(CT)

전 세계적으로 CT(변환기)의 2차측 전류 용량은 1암페어 또는 5암페어로 표준화되어 있습니다. 이러한 표준화 덕분에 제조사가 다른 계량기와 릴레이를 재보정 없이 함께 사용할 수 있습니다. 일반적으로 CT와 계량 패널 사이의 거리에 따라 적합한 전류 용량이 결정됩니다. 짧은 구간에는 5암페어가, 긴 구간에는 케이블 손실을 줄이기 위해 1암페어가 더 적합합니다.

전압변압기(PT)

PT 2차 출력은 해당 지역의 표준에 따라 110V 또는 120V로 설정됩니다. 이 안정적인 출력 덕분에 시중에서 판매되는 계측 및 보안 장치를 사용할 수 있습니다. IEC 기반 시스템에서는 110V가 표준이고, ANSI 시스템에서는 120V가 표준입니다. 이러한 표준의 통일성 덕분에 모든 사업장에서 장비를 쉽게 구매하고 교체할 수 있습니다.

6. 권선비 및 권선 설계

전류변압기(CT)

변류기(CT)의 주 권선은 권선 수가 많지 않습니다. 보통은 하나의 버스바나 전선이 창을 통과하는 형태입니다. 반면 2차 권선은 투자율이 높은 코어를 여러 번 감아서 구성됩니다. 이러한 높은 권선비로 인해 전류 강하 효과가 발생합니다. 물리적 설계는 2차 전류 스케일을 정확하게 유지하면서도 1차측 설치를 최대한 간소화하는 데 중점을 둡니다.

전압변압기(PT)

귀하의 PT(변압기)의 주 권선은 높은 시스템 전압을 견딜 수 있는 얇고 절연된 전선을 여러 번 감아 구성됩니다. 2차 코일에는 전압을 낮추기 위해 더 적은 수의 전선을 사용합니다. 이 건물에는 정밀한 절연 설계가 필요합니다. 주 권선은 정상 전압과 단기적인 과전압 상황 모두에서 절연 파괴 없이 견딜 수 있어야 합니다.

7. 변압기 유형

전류변압기(CT)

기술적인 관점에서 보면, CT는 승압 변압기입니다. 1차측에서는 저전압과 고전류를 입력받아 2차측에서는 고전압과 저전류를 출력합니다. 따라서 2차측이 개방되면 전압이 매우 높아져 감전사고로 이어질 수 있기 때문에 위험합니다. 이러한 분류 체계를 이해하면 2차측 단락 차단기가 왜 필수적인 안전 장치인지 알 수 있습니다.

전압변압기(PT)

가지고 계신 PT는 강압 변압기입니다. 1차측에 고전압 저전류를 입력받아 2차측에 저전압 고전류를 출력합니다. 표준 강압 설계 덕분에 동작 특성을 예측할 수 있습니다. 2차측 연결부를 단락시키지 않는 한 일반적인 전압계와 릴레이를 연결해도 안전합니다.

8. 2차 회로 동작

전류변압기(CT)

변류기(CT)의 2차측은 항상 단락시키거나 저임피던스 부하에 연결해야 합니다. 1차측에 전류가 흐르는 상태에서 2차측을 개방하면 코어의 자속 이동이 멈추어 접점 양단에 수천 볼트에 달하는 매우 높은 전압이 흐르게 됩니다. 이는 절연체를 손상시키고 인명 피해를 초래할 수 있습니다. 변류기의 2차측 전선을 분리하기 전에는 반드시 단락 블록을 사용해야 합니다.

전압변압기(PT)

PT(변압기) 2차 권선을 절대 단락시키지 마십시오. 2차 권선에 단락이 발생하면 고장 전류가 PT의 내부 임피던스에 의해서만 제한되는 직선 경로를 갖게 됩니다. 이로 인해 매우 높은 전류가 흐르게 되고, 권선이 과열될 경우 절연체가 빠르게 녹아내릴 수 있습니다. PT 2차 권선을 보호하기 위해서는 항상 적절한 정격의 퓨즈 또는 회로 차단기를 사용해야 합니다.

9. 부하(부담)에 대한 의존성

전류변압기(CT)

정격 VA 용량 범위 내에 있는 한, 2차 부하는 CT의 정확도에 큰 영향을 미치지 않습니다. 하지만 장치를 너무 많이 추가하면 CT 코어에 과부하가 걸려 변속비 계산에 오류가 발생할 수 있습니다. 고장 발생 시 안전 계전기가 전혀 작동하지 않거나 잘못 작동할 수 있습니다. 따라서 CT 회로를 설계하기 전에 항상 전체 부하를 계산해야 합니다.

전압변압기(PT)

보조 부하는 전원 공급 장치(PT)의 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 어떤 이유에서인지, 전원 공급 장치에 연결되는 계측기나 스위치가 많아질수록 전압 출력이 떨어집니다. 이로 인해 비율 오차가 발생하여 계측기의 정확도와 안전 설정값이 변경됩니다. 전원 공급 장치가 허용된 정확도 범위 내에서 작동하도록 하려면 연결된 부하를 신중하게 제어해야 합니다.

10. 전력 시스템에서의 응용

전류변압기(CT)

예를 들어, 전류계, 전력 분석기, 에너지 미터, 과전류 계전기, 차동 안전 장치 및 열 및 과부하 이러한 장치들은 모두 전류 기반 장치이며, CT 스캔만 사용하여 검사합니다. 저전압 개폐 장치, CT는 전력을 공급하고 송출하는 각 회선의 각 단계에 연결됩니다. 이는 마케팅 네트워크를 보호하고 수익을 측정하는 데 필수적입니다.

전압변압기(PT)

PT(전송 변압기)는 전압계, 주파수계, 동기계, 전압 계전기 및 전압 강하 시 안전 장치와 같은 전압 기반 작업에 사용됩니다. PT는 변전소에서 병렬로 연결된 발전기 또는 송전선로에 동기 신호를 보냅니다. 전력(kW)을 측정하고 방향성 보호 시스템을 설정하려면 동일한 계측기에 CT(변환기) 및 PT 입력이 모두 필요합니다.

요약표: CT와 PT 비교

특징	전류변압기(CT)	전압변압기(PT)
주요 기능	고전류를 1A/5A로 낮춥니다.	고전압을 110V/120V로 낮춥니다.
연결	라인이 있는 시리즈	선과 평행한 (가로질러진)
주요 턴	소수 (자주) 단상 변압기)	많은
보조 회전	많은	약간의
2차 위험	개방 회로(고전압 발생)	단락(높은 전류를 발생시킴)
부담 의존성	낮음(정전류원)	높음 (부하가 높을수록 정확도가 떨어짐)
변압기 유형	승압 변압기	강압 변압기

전류 변압기 vs. 전압 변압기 – 어느 것이 더 좋을까요?

어느 쪽이 "최고"라고 할 수는 없습니다. 각각 고유한 중요한 역할을 수행합니다. CT에서 PT로, 또는 그 반대로 바꿀 수는 없습니다. 선택은 전적으로 사용자의 필요에 따라 달라집니다. 안전 계전기나 계측기에 필요한 전류를 측정하려면 CT가 필요합니다. 동기화나 전압계에 필요한 전압을 측정하려면 PT가 필요합니다. 킬로와트 단위의 전력 계산과 같은 정밀한 전력 추적 작업에는 두 장치가 동시에 작동해야 합니다.

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자주 묻는 질문

CT Extra가 문을 열면 안 되는 이유는 무엇인가요?

CT의 1차측이 연결된 상태에서 2차측을 개방하면 코어가 포화되어 위험한 고전압 스파이크가 발생합니다. 이는 감전을 일으키고 절연체를 즉시 파괴할 수 있으므로 매우 위험합니다.

CT와 PT를 서로 대체해서 사용할 수 있나요?

아니요, 둘은 서로 반대되는 작용을 합니다. 하나는 전압을 낮추고, 다른 하나는 전류를 낮춥니다. 안전 요구 사항, 제작 방식, 연결 방식 등이 기본적으로 호환되지 않습니다.

CT와 PT는 언제 함께 작업하나요?

전력과 전압이 모두 필요한 상황에서 함께 사용됩니다. 전력계, 방향성 과전류 계전기, 전력 회사 에너지 계량 화면 등이 그 예입니다.

어떤 변압기가 당신에게 더 적합할까요?

두 방법 모두 올바르게 사용하면 안전하지만, 각각 고유한 위험이 있습니다. CT는 개방형일 때 위험하고, PT는 길이가 짧을 때 위험합니다.

계측기용 변압기가 중요한 이유는 무엇일까요?

표준 저전압 계측기는 고전압 시스템을 안전하게 측정하고 보호하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 계측기는 위험한 1차 회로를 제어 장비에서 분리하여 제어 장비를 안전하게 보호합니다.