CT 및 접지 스위치 자기 회로 재사용 통합 솔루션: 컴팩트한 GIS 변전소 건설을 가능하게 함

배경​
도시 전력망 업그레이드 중 제한된 토지 자원은 핵심적인 도전 과제입니다. 전류 변환기(CT)와 접지 스위치의 별도 구조로 인해 전통적인 GIS 장비는 상당한 수직 공간을 차지하여 변전소 소형화 설계의 병목 현상이 되었습니다.

​솔루션: 모듈식 통합 디자인​
이 솔루션은 CT 기능을 접지 스위치 작동 메커니즘에 깊게 통합하여 공간 재사용과 성능 돌파구를 실현합니다:

• ​공간 효율적인 재사용:​​
• 임베디드 CT 코일: 전통적인 독립형 CT 절연체를 제거하고, 고정밀 측정 코일을 접지 스위치의 절연 작동봉 내부 구조에 직접 임베딩합니다.
• GIS 케이스 자기 회로 폐쇄: GIS 장비의 고강도 금속 케이스 자체를 CT 자기 유량의 핵심 저저항 경로로 혁신적으로 활용하여 완전한 폐쇄 자기 회로를 형성합니다. 수직 공간 점유가 크게 감소합니다.
• ​정밀 자기 회로 보상:​​
• 듀얼-C 적층 실리콘 강철: 축대칭이 아닌 장비 구조로 인해 발생할 수 있는 자기장 분포 불균일성(예상 선형성 편차 ≤5%)을 해결하기 위해, 코어는 0.23mm 고투과성 실리콘 강철 시트로 구성된 듀얼-C 형태의 적층 모듈을 사용합니다.
• 방향성 자기 유량 유도: 대칭적인 C형 구조 설계는 자기 회로 비대칭성을 정확하게 보상하여, 안정 상태와 일시적 상태(최대 40kA 피크)에서 전류 측정 선형성 편차가 0.5% 이하로 유지되도록 합니다. Class 0.2S 정확도 요구 사항을 충족합니다.
• ​접촉 동기화 모니터링:​​
• 듀얼 홀 효과 센서 동기화: 고감도 홀 효과 센서 배열을 접지 블레이드의 전력 연결 노드 주요 지점에 임베딩합니다.
• 상태 동기화 출력: 블레이드의 개폐 기계 위치 상태를 실시간으로 수집하여, CT로부터 출력되는 위상 전류 신호와 고정밀 시간 동기화(타임스탬프 정렬 정확도 ≤1ms)를 달성합니다.

​핵심 시나리오 가치: 도시 소형 GIS 변전소​

• ​공간 압축 돌파:​​ 장비 수직 구조 깊이가 1.2m 감소하여 전체 변전소 배치 최적화를 추진합니다. 평균 변전소 면적이 30% 감소(예: 220kV GIS 분배 영역).
• ​수명 일치 설계:​​ 통합 구조는 전송 체인을 단순화합니다. CT와 접지 스위치는 핵심 이동 부품(예: 작동봉 베어링 시스템)을 공유합니다. 10,000회 이상의 전 용량 개폐 작동 사이클을 검증하여, 동기화된 기계 수명 목표를 달성합니다.
• ​지능형 운영 및 유지보수 지원:​​ 고신뢰성 밀리초 단위 홀 위치 신호와 CT 데이터의 동기화는 접지 스위치 작동 일시적 전류 분석 및 아크 재발생 위험 평가를 위한 예전에는 없던 장치 수준의 데이터 지원을 제공합니다.

​기술적 장점 요약​