
I. 기술 배경 및 도전 과제
전통적인 전자기 유전류 변환기(CTs)는 크기가 크고 설치가 복잡하며 선형성이 떨어지고 자기 포화에 취약한 등의 문제점을 가지고 있습니다. 스마트 그리드와 디지털 변전소의 발전에 따라 측정 정확도, 동적 응답 및 데이터 통합 능력에 대한 요구사항이 증가하였습니다. 전자 유전류 변환기(ECTs)는 완전 디지털화, 고 대역폭, 저 전력 소비 등의 특징을 가지고 있어 차세대 전력 시스템에 이상적인 솔루션으로 자리 잡았습니다.
II. 핵심 솔루션 강점
시스템 통합, 구성 유연성, 플러그 앤 플레이 설계 원칙을 바탕으로 이 솔루션은 다음과 같은 돌파구를 달성하였습니다:
- 깊은 시스템 통합
- 통합 센싱 및 처리: 고정밀 로고스키 코일/저전력 TMR/AMR 센서, 통합 신호 조건부, A/D 변환 및 디지털 처리 모듈을 포함하여 장치 수준에서 직접 전류 디지털화를 완료합니다.
- 직접 프로토콜 출력: IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8, Modbus 등 표준화된 프로토콜을 지원하여 순수 디지털 신호를 출력하여 보호 릴레이, 측정 및 제어 장치, 현장 엣지 컴퓨팅 노드와의 원활한 통합을 가능하게 합니다.
- 중간 구성 요소 감소: 전통적인 CTs에서 필요했던 2차 변환 케이블과 병합 장치를 필요 없게 함으로써 시스템 복잡성과 잠재적인 오류 지점을 줄입니다.
- 최상의 구성 유연성
- 모듈식 하드웨어 설계: 센서, 처리 장치, 통신 인터페이스의 독립적인 구성 및 업그레이드를 지원합니다. 사용자는 측정 대역폭(예: 50Hz부터 20kHz까지) 등의 사양을 유연하게 선택할 수 있습니다.
- 소프트웨어 정의 기능: 통합 구성 플랫폼(예: 웹 인터페이스 또는 전용 도구)을 통해 샘플링 속도(1kS/s부터 1MS/s), 측정 범위(5A부터 100kA), 알람 임계값 등을 원격으로 조정하여 보호, 측정, 고조파 분석 등 다양한 시나리오에 적응할 수 있습니다.
- 위상 변경에 대한 동적 적응: 시스템 확장이나 개조 시에는 단순히 소프트웨어 구성 업데이트만으로 충분하며, 하드웨어 교체가 필요하지 않습니다.
- 진정한 플러그 앤 플레이 경험
- 간단한 물리적 설치: 컴팩트한 설계(>60% 크기 축소)와 표준화된 인터페이스(예: M12 커넥터)를 통해 빠른 레일/볼트 마운팅을 지원하여 현장 배선 시간을 80% 줄입니다.
- 자동 연결을 위한 제로 설정: 전원이 켜지면 장치는 자동으로 ID(장치 ID, 모델, 프로토콜 버전)를 방송합니다. 주 시스템(예: SCADA 또는 IEDs)은 자동으로 이를 인식하고 미리 정의된 구성 템플릿을 로드합니다.
- 설치 없이 작동: 공장 사전 교정 및 온도 보상 알고리즘을 통해 현장에서 수동 교정 없이 정확도(Class 0.2 / 0.5)를 보장하며, 자체 진단(예: 와이어 끊김 감지, 드리프트 알람)을 지원합니다.
III. 스마트 고급 애플리케이션을 위한 장치 내 처리 활성화
ECTs는 단순한 데이터 수집 장치뿐만 아니라 지능적인 엣지 노드로서:
- 장치 내 컴퓨팅: 내장 ARM Cortex-M7 프로세서를 통해 실시간 고조파 분석(THD/개별 고조파), 일시적 파형 기록, 전력 품질 평가(P/Q/S 계산)를 수행하여 마스터 스테이션의 데이터 처리 부하를 줄입니다.
- 미래 준비 확장성: AI 가속기 인터페이스를 미리 장착하여 예측 모델(예: 전류 파형 인식 기반 모터 베어링 마모 조기 경보) 또는 동적 용량 확장 알고리즘을 배포할 수 있도록 지원합니다.
IV. 표준화된 인터페이스로 전체 생태계 상호 운용성 보장
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인터페이스/프로토콜
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응용 시나리오
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가치
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IEC 61850-9-2LE
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디지털 변전소 보호 및 모니터링
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밀리초 단위의 동기화된 샘플링, GOOSE/SV 네트워크와의 원활한 통합
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Ethernet/IP
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산업 자동화 시스템 통합
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IT/OT 데이터 융합을 위한 OPC UA 지원
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DL/T 860 (IEC 61850)
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국내 스마트 그리드 호환성
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국가 그리드/CSG 표준화 요구 사항 충족
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V. 가치 요약
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차원
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전통적인 CT
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이 ECT 솔루션
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개선
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설치 및 운영 시간
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3-5일
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<4시간
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90% 효율성 향상
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시스템 개조 비용
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높음(케이블 및 MU 교체 필요)
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매우 낮음(구성만 필요)
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40% CAPEX 절감
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O&M 복잡성
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주기적인 교정, 포화 가능성
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유지 관리 없음 + 자체 진단
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70% OPEX 절감
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고급 기능 지원
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외부 장치 의존
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네이티브 통합
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실시간 분석 및 예지 유지 관리를 가능하게 함
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