공기절연 개스위치장치용 전류변환기를 선택하고 설치할 때 주의해야 할 사항은 무엇인가요

공기 절연 개스위치장치(AIS CT)용 전류변환기의 선택 및 설치는 전력 시스템의 측정 정확도, 보호 신뢰성, 운영 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 장비 특성, 시스템 요구 사항, 환경 조건을 종합적으로 고려해야 합니다. 구체적인 주의사항은 다음과 같습니다:

1. 선택 주의사항
1.1 전기적 매개변수 일치

• 정격 일차 전류: 회로의 최대 연속 운전 전류를 기준으로 결정합니다. 일반적으로 회로의 정격 전류의 1.2-1.5배로 선택하여 장기간 운전 중 과열이나 과부하가 발생하지 않도록 합니다. 예를 들어, 10kV 선로의 정격 전류가 400A인 경우 500A/5A의 CT를 선택할 수 있습니다.

• 정격 이차 전류: 이차 장비(계측기, 계전기 등)와 일치해야 하며, 일반적인 값은 5A 또는 1A입니다 (1A는 손실이 적어 장거리 전송에 적합합니다).

• 정확도 클래스 및 정확도 제한 인자(ALF):

• 측정용 CT는 측정 정밀도를 보장하기 위해 정확도 클래스(예: 0.2, 0.5)를 충족해야 합니다.

• 보호용 CT는 단락 시 이차 전류 오차가 허용 범위 내에 있도록 정확도 제한 인자(예: 5P20, 10P30)에 집중해야 합니다 (5P20은 정격 일차 전류의 20배에서 오차가 5% 이하임을 의미합니다).

• 정격 전압: AIS 장비의 정격 전압(예: 10kV, 35kV, 110kV)과 일치해야 하며, 절연 수준 요구 사항(예: 번개 충격 내압, 공급 주파수 내압)을 충족해야 합니다.

1.2 구조 형태 적응성

• 설치 방법: AIS 장비 배치에 따라 포스트형, 벽통과형, 버스바형을 선택합니다. 포스트형은 야외 오픈 배치에 적합하며, 벽통과형은 벽이나 스위치기 파티션을 통과하는 데 사용되며, 버스바형은 버스바에 직접 장착되어 컴팩트한 구조를 갖습니다.

• 코일 수: 측정 또는 보호만을 위한 단일코일 혹은 측정, 보호, 계량 등의 기능을 동시에 만족시키는 다중코일을 이차 필요에 따라 선택합니다. 서로 다른 정확도 클래스에 해당하는 다양한 코일을 사용할 수 있습니다.

• 쉘 재질: 야외 사용의 경우 내후성이 강한 재질(예: 실리콘 고무, 도자기)을 선택해야 하며, 실내 사용의 경우 에폭시 유리 섬유 등을 사용하여 부식이나 노화로 인한 절연 저하를 방지해야 합니다.

1.3 환경 적응성

• 기후 조건: 야외 설치의 경우 온도 범위(-40℃~60℃), 습도, 고도(고도가 높은 지역에서는 절연을 강화해야 하며, 예를 들어 3000m 고도에서는 절연 강도를 20% 증가시켜야 함), 오염 수준(오염이 심한 지역에서는 크리피지 거리가 큰 제품을 선택해야 하며, 크리피지 거리는 25mm/kV 이상이어야 함) 등을 고려해야 합니다.

• 기계적 강도: 지진 및 바람 등의 기계적 응력을 견딜 수 있어야 하며, 특히 높은 곳에 야외 설치된 포스트형 CT는 반전 및 내진 등급 요구 사항을 충족해야 합니다.

2. 설치 주의사항
2.1 설치 전 검사

• 외관 및 절연: 도자기 소켓/쉘이 손상이나 균열이 없는지, 절연 표면이 깨끗한지 확인하고, 2500V 메가옴미터로 절연 저항을 측정하여 상온에서 1000MΩ 이상인지 확인합니다.

• 매개변수 확인: CT의 모델, 정격 전류, 정확도 클래스 등의 매개변수가 설계 도면과 일치하는지, 이름표가 명확하고 완전한지 확인합니다.

• 시험 보고서: 변환비 시험, 볼트-암페어 특성 시험, 극성 시험 등의 공장 시험 보고서를 제공하여 성능이 합격됨을 확인해야 합니다.

2.2 설치 규격

• 올바른 극성: CT의 일차 측 "L1" (입력단)과 이차 측 "K1" (출력단)은 극성(감소 극성)이 일치하도록 해야 하며, 그렇지 않으면 보호 장치의 오작동이나 역방향 측정이 발생할 수 있습니다. 극성은 DC 방법이나 계측기 테스트로 확인할 수 있습니다.

• 접지 요구 사항:

• 쉘은 안전 접지(단점 접지)를 통해 접지 저항이 4Ω 이하가 되어야 하며, 전기가 흐르는 쉘로부터 감전 위험을 방지해야 합니다.

• 이차 코일의 "K2" 단은 이차 측이 개방되었을 때 발생하는 고전압을 방지하기 위해 안전하게 접지되어야 합니다 (CT의 이차 측은 엄격히 개방되어서는 안 됩니다; 설치 시 이차 코일을 먼저 단락시켜야 합니다).

• 설치 위치:

• 회로 차단기나 분리기에 가능한 가까운 위치에 설치하여 연결선 길이를 줄이고 측정 오차를 줄여야 합니다.

• 강자기 장비(예: 리액터)와 가까운 위치에 배치하지 않아야 하며, 이를 통해 전자기 간섭으로 인한 정확도 저하를 방지해야 합니다.

• 연결 단단함: 일차 측 단자는 열기를 방지하기 위해 단단히 조여져야 하며, 이차 측 선의 단면적은 2.5mm² 이상이어야 하며, 연결이 단단하여 느슨함으로 인한 불량 접촉을 방지해야 합니다.

2.3 안전 보호

• 개방 회로 방지 조치: 설치 또는 유지보수 중에는 이차 코일을 먼저 단락시켜야 합니다(특수 단락 클립 사용). 이차 회로를 대전 상태에서 단절하는 것은 엄격히 금지됩니다 (이차 측이 개방되면 수천 볼트의 고전압이 발생하여 장비와 개인의 안전을 위협합니다).

• 명확한 식별: CT 본체와 이차 회로 끝뚜껑에 극성, 변환비, 코일 용도를 표시하여 잘못된 배선을 방지해야 합니다.

2.4 설치 후 교정

• 변환비 검토: 시험을 통해 일차 및 이차 전류 변환비가 설계와 일치하는지 확인합니다.

• 절연 시험: 설치 후 다시 절연 저항을 측정하여 설치 과정 중 절연이 손상되지 않았는지 확인합니다.

• 전반적인 디버깅: AIS 장비와 이차 보호 장치와의 연동 시험을 수행하여 보호 동작(예: 과전류 보호, 차동 보호)의 정확성을 검증합니다.

3. 후속 유지보수 주의사항

• 정기적으로 절연 표면(특히 야외 장비)을 청소하여 먼지, 새똥 등을 제거하여 플래시오버를 방지합니다.

• 접지 연결이 느슨한지, 쉘이 녹슬거나 누유(유류 CT)되는지 확인합니다.

• 3-5년마다 예방적 시험(예: 유전 손실 시험, 부분 방전 시험)을 수행하여 절연 노화 정도를 평가합니다.

선택 기준과 설치 규격을 엄격히 준수함으로써 AIS CT는 전력 시스템에서 정확한 측정과 신뢰성 있는 보호를 달성하고, 장비의 수명을 연장할 수 있습니다.