코어 자화가 잘못된 릴레이 트립을 유발하는 방법

소개

산업 플랜트 고압 시스템에서 보호 계전기가 잘못 작동하게 하는 고장 모드 중 1차 전류가 중단된 후 변압기의 철심에 남아 있는 잔류 자속인 코어 리맨런스는 가장 체계적으로 잘못 이해되고 가장 자주 오진되는 오류입니다. 산업 플랜트에서 실제 고장 이벤트와 상관관계가 없는 가짜 보호 트립이 발생하면 일반적으로 릴레이 설정, 릴레이 하드웨어 및 2차 회로 배선에 초점을 맞춰 조사를 진행합니다. CT 코어는 거의 검사하지 않습니다. 그러나 설명할 수 없는 허위 트립의 상당 부분, 특히 변압기 통전, 모터 시동 또는 고장 후 회로 재폐로 중에 발생하는 트립의 경우 CT 코어의 잔류 자속이 근본 원인이며, 잔류 자속 상태를 파악하고 수정할 때까지 아무리 릴레이 설정을 조정해도 재발을 방지할 수 없습니다.

정답은 바로 이것입니다: CT 코어 잔류는 고장 이벤트 또는 DC 전류 노출 후 CT 코어에 남아있는 잔류 자속이 B-H 자화 곡선에서 코어의 작동 지점을 이동시켜 다음 통전 과도 동안 CT가 더 일찍 그리고 더 심하게 포화되어 아크 보호 및 과전류 릴레이가 고장 전류 신호로 해석하는 큰 DC 오프셋 및 고조파 성분이 포함된 왜곡된 2차 전류 파형을 생성하여 정상 작동 중인 회로에서 트립 결정을 트리거하기 때문에 잘못된 릴레이 트립을 유발합니다.

이 가이드는 설명할 수 없는 계전기 작동 문제를 해결하는 산업 플랜트 보호 엔지니어, 고압 유지보수 팀 및 아크 보호 시스템 전문가를 위해 코어 리맨런스가 발생하는 방식, 잘못된 트립의 원인, 리맨런스로 인한 보호 장애를 진단, 수정 및 예방하는 방법에 대한 완전한 기술 설명을 제공합니다.

목차

• CT 코어 리맨런스는 무엇이며 산업 플랜트 고압 시스템에서 어떻게 발전할까요?
• 코어 잔존은 어떻게 CT 포화 및 잘못된 릴레이 트립을 유발하나요?
• 산업 플랜트 보호 시스템에서 잔류로 인한 잘못된 트립을 진단하는 방법은 무엇입니까?
• 고압 아크 보호 시스템에서 CT 코어 리맨런스를 수정하고 재발을 방지하는 방법은 무엇입니까?
• 산업 플랜트 애플리케이션의 CT 코어 리맨런스와 잘못된 릴레이 트립에 대한 FAQ

CT 코어 리맨런스는 무엇이며 산업 플랜트 고압 시스템에서 어떻게 발전할까요?

변류기의 철심은 강자성 물질로, 자기 거동은 다음과 같이 설명할 수 있습니다. B-H 자화 곡선¹ - 는 코어의 자속 밀도 B와 코어에 가해지는 자화력 H 사이의 관계를 나타냅니다. 강자성 물질의 B-H 곡선은 단순한 선형 관계가 아니라 히스테리시스 루프이므로 코어의 자속 밀도는 현재 자화력뿐만 아니라 이전 자화 이력에 따라 달라집니다.

자화력 H가 0으로 감소할 때(1차 전류가 중단될 때) 자속 밀도 B는 0으로 돌아가지 않습니다. 잔류 자속 밀도 Br이라는 잔류 값으로 남게 되는데, 이는 CT 코어에 사용되는 입자 지향 실리콘 강철의 경우 포화 자속 밀도 Bsat의 70~80%까지 높아질 수 있습니다. 이 잔류 자속(잔류 자속)은 코어의 자기 도메인 구조에 고정되어 자화 제거에 의해 의도적으로 제거되거나 충분히 큰 반대 자화력에 의해 덮어쓰기 전까지 무기한 지속됩니다.

산업 플랜트 고압 시스템의 리맨런스 개발 메커니즘

산업 플랜트 고압 시스템은 대형 모터 부하, 빈번한 고장 이벤트, 아크 보호 시스템 작동의 조합으로 인해 CT 코어를 체계적으로 높은 리맨언스 상태로 유도하는 일련의 전류 조건이 생성되기 때문에 기존 배전 시스템보다 훨씬 더 자주 리맨언스 생성 조건에 노출됩니다.

메커니즘 1: 비대칭 고장 전류 DC 오프셋

산업 플랜트 CT 설치에서 가장 중요한 잔류 전류원입니다. 고압 시스템에서 고장이 발생하면 고장 전류에는 고장이 시작되는 포인트 온 웨이브와 시스템에 따라 크기가 달라지는 DC 오프셋 구성 요소가 포함됩니다. X/R 비율²:

$i_{fault}(t) = I_{peak} \times \left[\sin(\omega t + \phi) - \sin(\phi) \times e^{-t/\tau}\right]$

어디 $\phi$ 는 고장 시작 각도이고$$\tau = L/R$$는 DC 시간 상수입니다. X/R 비율이 15-30인 산업 플랜트 고압 시스템의 경우 DC 시간 상수는 48-95ms이며, 이는 DC 오프셋 성분이 무시할 수 있는 수준으로 감소하기 전에 5~10개의 전력 주파수 주기 동안 지속됨을 의미합니다.

고장 전류의 DC 구성 요소는 CT 코어의 작동 지점을 B-H 곡선의 한 방향으로 점진적으로 포화 상태로 유도합니다. 보호 계전기에 의해 고장이 제거되면(일반적으로 60~200ms 이내) DC 구동 자속은 코어에 잔류 자속으로 남아 있습니다. 잔류 자속의 크기는 DC 오프셋 크기와 고장 제거 시간에 따라 달라집니다:

$B_{재상시} \약 B_{sat} \times \left(1 - e^{-t_{클리어링}/\tau_{코어}}\right) \times \sin(\phi)$

최악의 경우 오류 발생 각도($\phi$ = 90°)에서 100ms의 클리어 시간으로 잔류 자속은 60-75%의 Bsat에 도달할 수 있습니다.

메커니즘 2: 보호 릴레이 DC 트립 전류

아크 보호 계전기 및 일부 과전류 계전기는 DC 트립 코일 전류를 사용하여 회로 차단기 트립 메커니즘을 작동합니다. 트립 코일 전류가 CT 2차 회로(유도 결합 또는 일부 산업 플랜트 배선 구성에서 공유 접지 연결을 통해 발생할 수 있음)를 통해 흐르면 1차 전류 조건에 관계없이 CT 코어를 잔류 상태로 구동하는 DC 자화력을 적용합니다.

메커니즘 3: 변압기 돌입 전류

고압 변압기에 전원이 공급되면 돌입 전류에는 고장 전류 DC 오프셋보다 훨씬 긴 0.5~2초 동안 지속될 수 있는 큰 DC 오프셋 성분이 포함되어 있습니다. 변압기 1차 피더에 설치된 CT의 경우, 이 연장된 DC 노출은 코어를 거의 포화 잔류 수준까지 끌어올립니다. 이후 변압기의 전원이 차단되었다가 다시 전원이 공급되는 경우(산업 플랜트 시운전 및 유지보수 중에 흔히 발생하는 현상), CT 코어는 각 통전 이벤트에서 리맨런스를 축적합니다.

메커니즘 4: DC 소스를 사용한 2차 회로 테스트

500V 또는 1,000V DC 메고미터를 사용하는 CT 2차 회로의 절연 저항 테스트는 CT 2차 권선에 DC 전압을 인가합니다. 일반적인 테스트 오류인 IR 테스트 중에 2차 권선이 단락되지 않으면 DC 테스트 전압이 CT 코어를 통해 자화 전류를 구동하여 테스트 아티팩트로 인식되지 않을 수 있는 잔류 자속 상태가 남게 됩니다.

CT 코어 잔존을 정의하는 주요 기술 파라미터:

매개변수	정의	일반 값	성능에 미치는 영향
잔류 자속 밀도(Br)	H = 0일 때 잔여 B	0.8-1.4T(60-80%의 Bsat)	작동 지점을 포화 상태로 이동
포화 플럭스 밀도(Bsat)	높은 H에서 최대 B	실리콘 스틸의 경우 1.8-2.0 T	포화 시작 임계값 정의
강제력(Hc)	B를 0으로 줄이는 데 필요한 H	CT 코어강용 10-50 A/m	필요한 자화 전류 결정
DC 시간 상수(τ)	고장 전류 회로의 L/R	MV 시스템의 경우 20-100ms	DC 오프셋 지속 기간 결정
잔존율 계수(Kr)	Br/Bsat	표준 CT 코어의 경우 0.6-0.8	IEC 61869-23 클래스 PR 코어에 대해 Kr ≤ 0.1을 정의합니다.
적용 표준	IEC 61869-2 클래스 PR	리맨런스로 보호되는 핵심 사양	코어의 에어 갭으로 달성한 Kr ≤ 0.1

코어 잔존은 어떻게 CT 포화 및 잘못된 릴레이 트립을 유발하나요?

코어 잔류에서 잘못된 릴레이 트립까지의 경로에는 잔류 상태가 설정된 후 1차 전류 흐름의 처음 몇 주기 동안 발생하는 특정 전자기 이벤트 시퀀스(일반적으로 변압기 통전, 모터 시동 또는 고장 제거 후 회로 재폐쇄 중)가 포함됩니다.

리맨언스-포화 시퀀스

1단계: 잔류 플럭스가 이동된 작동점을 설정합니다.

고장 이벤트 후 CT 코어는 잔류 자속 Br을 유지합니다. B-H 곡선에서 코어의 작동 지점은 잔류 자속으로 인해 원점에서 변위된 (H=0, B=Br)에 있습니다. 포화 전에 사용 가능한 플럭스 스윙은 현재입니다:

$\델타 B_{사용 가능} = B_{토} - B_{상시}$

Bsat = 1.9T, 브레마넌트 = 1.3T(Bsat의 68%)인 코어의 경우, 가용 자속 스윙은 0.6T에 불과하며 완전히 자성을 제거한 코어의 경우 1.9T에 달합니다. CT의 1차측 전류를 정확하게 재현하는 능력은 가용 자속 스윙에 비례하며, 68% 리맨런스를 가진 코어는 정확한 전류 재현에 사용할 수 있는 정상 자속 용량이 32%에 불과합니다.

2단계: 에너지 전환으로 코어가 포화상태에 이르다

변압기 통전, 모터 시동 또는 고장 제거 후 재폐로 등 회로에 다시 전원이 공급되면 1차 전류에는 DC 오프셋이 있는 비대칭 성분이 포함됩니다. DC 오프셋은 코어 자속을 리맨런스와 같은 방향으로 구동합니다(최악의 경우 리맨런스 극성이 DC 오프셋 방향과 일치하는 경우). 코어는 첫 번째 절반 사이클의 일부분만 지나면 포화 상태에 도달합니다:

$t_{포화도} = \frac{B_{sat} - B_{remanent}}{dB/dt_{normal}}$

68% 잔존율의 코어의 경우, 포화는 완전히 자성이 제거된 코어보다 약 3배 일찍 발생하며, 이는 잠재적으로 에너자이제이션 과도기의 첫 번째 분기 주기 내에 일어날 수 있습니다.

3단계: 포화 CT로 인해 왜곡된 2차 파형 생성

CT 코어가 포화되면 자화 인덕턴스가 붕괴되어 코어가 더 이상 증가하는 자속을 지탱할 수 없고 2차 권선에서 1차 전류가 더 이상 재생되지 않습니다. 대신 1차 전류가 계속 흐르는 동안 2차 전류는 0을 향해 급격히 떨어집니다. 2차 파형은 심하게 왜곡되어 각 사이클의 불포화 부분에는 큰 피크가 나타나고 포화 부분에는 거의 0에 가까운 전류가 나타납니다.

왜곡된 2차 파형에는 다음이 포함됩니다:

• 큰 DC 구성 요소: 비대칭 포화 패턴에서 - CT는 한 반주기에서 다른 반주기보다 더 심하게 포화됩니다.
• 큰 홀수 고조파 콘텐츠: 클리핑된 파형의 3차, 5차, 7차 고조파
• 높은 di/dt 과도 전류: 포화 영역과 불포화 영역 사이의 경계에서 빠른 전류 전환

4단계: 왜곡된 2차 전류로 인한 잘못된 릴레이 트립 트리거

왜곡된 2차 전류 파형은 측정된 1차 전류로 보호 계전기에 표시됩니다. 릴레이의 응답은 측정 알고리즘에 따라 달라집니다:

• 아크 보호 릴레이(빛 + 전류 감지): 아크 보호 계전기는 순간 전류 측정을 사용하며 2차 전류 파형의 피크에 반응합니다. 각 사이클의 불포화 부분 동안 왜곡된 CT 2차 파형의 높은 진폭 피크는 아크 보호 릴레이의 전류 임계값을 초과하여 아크 결함이 존재하지 않더라도 트립 결정을 트리거할 수 있습니다.
• 순간 과전류 릴레이(50 요소): 2차 전류 피크에 응답 - 왜곡된 파형 피크가 순간 픽업 임계값을 초과하여 잘못된 순간 트립을 유발할 수 있습니다.
• 시간 과전류 릴레이(51 요소): RMS 전류에 응답 - 왜곡된 파형이 픽업 임계값을 초과하여 시간 지연 트립을 향한 타이밍을 시작할 수 있는 상승된 RMS 콘텐츠가 있습니다.
• 디퍼렌셜 릴레이(87 요소): 차동 계전기는 보호 장비의 양쪽에 있는 CT의 2차 전류를 비교합니다. 하나의 CT만 잔류에 영향을 받는 경우 통전 중 차동 전류에는 잔류로 인한 포화 비대칭의 큰 성분이 포함되어 차동 계전기의 작동 임계값을 초과할 가능성이 있습니다.

잔류 플럭스와 오트립 확률 사이의 수학적 관계:

$P_{false,trip} \propto \frac{B_{remanent}}{B_{sat} - B_{remanent}} \times \frac{I_{DC,offset}}{I_{rated}} \times \frac{1}{t_{relay,pickup} \times f}$

이 관계는 오트립 확률이 잔류 레벨, DC 오프셋 크기 및 릴레이 속도에 따라 증가한다는 것을 보여주며, 아크 보호 릴레이(가장 빠른 작동 시간: 5~10ms)가 잔류로 인한 오트립에 가장 취약한 이유를 설명합니다.

고객 사례 - 11kV 산업 플랜트 변전소, 자동차 제조, 중부 유럽:
자동차 제조 공장의 한 보호 엔지니어는 14개월 동안 설명할 수 없는 아크 보호 계전기 작동이 7번 발생했는데, 모두 도장 공장 환기 시스템에 전원을 공급하는 2 MVA 변압기에 전원을 공급한 후 처음 100ms 이내에 발생한 것이었습니다. 잘못된 트립이 발생할 때마다 생산 라인이 중단되어 건당 약 45,000유로의 비용이 발생했습니다. 이벤트 발생 후 아크 보호 계전기의 오실로그래픽 분석 결과, 계전기가 (통전 중 변압기 부싱의 코로나 방전으로 인한) 빛과 과전류를 모두 감지했으며 과전류 소자는 계전기 전류 임계값의 3.2배 피크의 왜곡된 2차 전류 파형에서 작동한 것으로 나타났습니다. CT 여기 곡선 테스트 결과 변압기 1차 피더에 있는 3개의 CT는 지난 3년 동안 피더에서 발생한 6건의 고장 이벤트로 인해 누적된 잔류 자속이 각각 71%, 68%, 74%인 것으로 나타났습니다. 세 CT의 자기를 모두 제거한 결과 잔존량이 5% 이하로 감소했습니다. 자기를 제거한 후 18개월 동안 변압기 피더에서 잘못된 아크 보호 트립이 0건 발생했습니다. 보호 엔지니어는 다음과 같이 말했습니다: “7번의 오작동, 7번의 생산 중단, 총 30만 유로 이상의 손실은 모두 자기를 제거하는 데 4시간이 걸린 3개의 CT 코어에 잔류 자기가 남아서 발생한 것입니다. 아크 보호 계전기는 설계대로 정확하게 작동하고 있었습니다. CT가 잘못된 정보를 제공한 것이죠.”

산업 플랜트 보호 시스템에서 잔류로 인한 잘못된 트립을 진단하는 방법은 무엇입니까?

리맨런스로 인한 오트립은 릴레이 설정 오류, 2차 회로 오류 및 정품 오류 이벤트와 같은 다른 오트립 원인과 구별되는 특징적인 진단 시그니처를 생성합니다. 진단 방법론은 이벤트 분석에서 CT 테스트, 확인으로 이어지는 구조화된 순서를 따릅니다.

1단계: 잘못된 여행 이벤트 기록 분석하기

보호 릴레이 이벤트 기록과 오실로스코프 캡처는 첫 번째 진단 증거를 제공합니다:

• 타이밍 상관관계: 리맨런스로 인한 잘못된 트립은 변압기 통전, 모터 시동 또는 재폐로 중 1차측 전류 흐름의 첫 1~5사이클 내에 발생합니다. 회로 통전 후 200ms 이상 발생하는 잘못된 트립은 리맨런스로 인한 것일 가능성이 낮습니다.
• 2차 전류 파형 모양: 잔류 유도 포화는 한 반주기에는 큰 피크가 나타나고 다른 반주기에는 억제되거나 잘린 파형과 같은 특징적인 비대칭 파형을 생성합니다. 대칭으로 왜곡된 파형은 다른 원인을 시사합니다.
• 2차 전류의 DC 성분: 리맨런스로 인한 포화는 2차 전류 파형에서 상당한 DC 성분을 생성하며, 오실로스코프 캡처에서 대칭적으로 0을 넘지 않는 파형으로 볼 수 있습니다.
• 이전 고장 이벤트와의 상관관계: 오트립 이전 6~12개월 동안의 보호 계전기 이벤트 기록을 검토합니다 - 잔류는 고장 이벤트로부터 누적되며, 고장 빈도가 높은 기간 이후의 오트립은 잔류가 원인인 것과 일치합니다.

2단계: CT 여기 곡선 테스트 수행

여기 곡선 검사는 CT 코어 잔존율에 대한 최종 진단입니다:

1. CT 전원 차단 및 분리: 여기 곡선 테스트를 수행하려면 CT의 전원을 차단하고 1차 회로를 개방 회로화해야 합니다.
2. 2차 권선에 AC 전압을 인가합니다: AC 전압을 0에서 니 포인트 전압⁴ 자화 전류를 측정하는 동안, 플롯 B(인가 전압에 비례) 대 H(자화 전류에 비례)를 비교합니다.
3. 공장 테스트 인증서와 비교: 잔류 영향을 받은 CT는 변화된 여기 곡선을 보여줍니다 - 니 포인트가 공장 인증서 값보다 낮은 인가 전압에서 발생하고 니 포인트의 자화 전류가 공장 값보다 높습니다.
4. 잔류 자속 레벨을 계산합니다: 여기 곡선 무릎점 전압이 공장 출고 값에서 변화하면 잔류 자속 레벨을 추정할 수 있습니다:

$B_{재상시} \약 B_{sat} \times \left(1 - \frac{V_{knee,measured}}{V_{knee,factory}}\right)$

3단계: DC 플럭스 측정으로 확인

확실한 잔류 자속 측정을 위해 DC 자속 방법은 잔류 자속 밀도를 직접 측정합니다:

1. 코어를 양의 포화 상태로 구동할 수 있는 방향으로 알려진 DC 전류 펄스를 2차측 권선에 적용합니다.
2. 플럭스 적분기를 사용하여 잔류 상태에서 포화 상태까지의 플럭스 변화를 측정합니다(볼트-초 측정).
3. 음의 방향으로 반복하여 잔류 상태에서 음의 포화 상태로의 플럭스 변화를 측정합니다.
4. 잔류 자속을 계산합니다: 양의 자속과 음의 자속 변화 사이의 비대칭은 잔류 자속을 직접 정량화합니다:

$B_{재상수} = \frac{(\Delta\Phi_{양수} - \Delta\Phi_{음수})}{2 \times A_{core}}.$

어디 $A_{core}$ 는 공장 테스트 인증서의 CT 코어 단면적입니다.

진단 의사 결정 매트릭스

관찰	잔존 기간 표시	대체 원인
전원을 켠 후 처음 3주기 이내에 잘못된 트립 발생	강력한 지표	—
DC 컴포넌트가 있는 비대칭 2차 파형	강력한 지표	과전류로 인한 CT 포화
이전 오류 이벤트 기록 후 잘못된 트립	강력한 지표	—
여기 곡선 무릎 지점 이동	확인됨	코어 피해(시프트 >20%일 경우)
언제든지 잘못된 트립, 대칭 파형	약한 지표	릴레이 설정, 보조 회로 오류
이전 오류 기록이 없는 잘못된 트립	약한 지표	릴레이 하드웨어, 설정 오류
릴레이는 빛 감지 시에만 작동합니다(아크 릴레이).	잔존하지 않음	외부 코로나, 아크 플래시

고압 아크 보호 시스템에서 CT 코어 리맨런스를 수정하고 재발을 방지하는 방법은 무엇입니까?

CT 코어 자화 제거 절차

작동 지점이 B-H 곡선의 원점으로 돌아올 때까지 점점 더 작은 히스테리시스 루프를 통해 코어를 순환시켜 잔류 자속을 제어하는 CT 코어 자화 제거는 잔류로 인한 잘못된 트립에 대한 최종적인 수정입니다. 이 절차를 수행하려면 CT의 전원을 차단하고 분리해야 하지만 설치에서 제거할 필요는 없습니다.

AC 전압 감소 방법(권장):

1. 1차 회로가 개방된 상태에서 가변 자동 변압기를 CT 2차 권선에 연결하고 전류 제한 저항을 직렬로 연결하여 과도한 자화 전류를 방지합니다.
2. AC 전압을 CT 니 포인트 전압의 120%로 높이면 각 사이클에서 코어를 양방향으로 포화 상태로 구동하여 잔류 자속을 덮어쓰는 큰 대칭 히스테리시스 루프가 설정됩니다.
3. 초당 약 5%의 속도로 AC 전압을 0으로 서서히 낮추면 대칭을 유지하면서 히스테리시스 루프 크기를 점진적으로 줄여 작동점을 B-H 곡선 원점으로 되돌릴 수 있습니다.
4. 자화를 확인합니다: 여기 곡선 테스트 반복 - 니 포인트 전압은 ±5% 이내에서 공장 테스트 인증서 값과 일치해야 하며, 니 포인트의 자화 전류는 ±10% 이내에서 공장 값과 일치해야 합니다.
5. 자화 제거를 문서화합니다: CT 유지보수 기록에 자화 전 여기 곡선, 자화 절차 파라미터 및 자화 후 여기 곡선을 기록합니다.

DC 전류 반전 방법(대안):

2차 권선에 대한 교류 전압 접근이 어려운 CT의 경우, 직류 전류 역전 방식은 극성이 번갈아 가며 점진적으로 크기가 감소하는 일련의 직류 전류 펄스를 적용하여 교류 전압 방식과 동일한 점진적 히스테리시스 루프 감소를 달성합니다.

예방: 잔존 방지 CT 코어 지정하기

잔류 전류로 인한 오트립이 알려진 위험성이 있는 산업 플랜트 아크 보호 애플리케이션에 새로운 CT를 설치하는 경우, IEC 61869-2 클래스 PR(잔류 전류 보호) 코어를 지정하세요:

• 클래스 PR 정의: 잔류 자속 계수 Kr = Br/Bsat ≤ 0.10 - 자화 이력 후 최대 10% 잔류 자속
• 달성 방법: CT 코어 자기 회로에 작은 에어 갭이 도입되어 자화력이 제거될 때 자속을 0을 향해 돌아가게 하는 에너지를 저장하여 잔류성을 ≤10%의 Bsat로 제한합니다.
• 트레이드 오프: 에어 갭은 CT의 자화 인덕턴스를 감소시켜 자화 전류를 증가시키고 낮은 1차 전류에서 정확도를 약간 감소시킵니다. 클래스 PR 코어는 일반적으로 수익 계량용이 아닌 보호 애플리케이션 전용으로 지정됩니다.
• 적용 분야: X/R 비율이 10 이상인 산업 플랜트 고압 시스템의 아크 보호 계전기에 연결된 모든 CT 코어에 대한 필수 사양입니다.

시스템 수준 예방 조치

CT 핵심 사양 외에도 시스템 수준의 조치는 산업 플랜트 고압 아크 보호 시스템에서 잔류 전류 축적률을 줄입니다:

• 결함 제거 시간 단축: 보호 작동 속도가 빨라지면 고장 이벤트당 DC 오프셋 노출 시간이 줄어들어 이벤트당 잔류 누적이 감소하고, 아크 보호 애플리케이션의 경우 목표 고장 제거 시간이 80ms 미만이 됩니다.
• 구현 포인트 온 웨이브 스위칭⁵ 변압기 통전을 위해: 전압 제로 크로싱에서 변압기에 통전하는 제어 스위칭은 돌입 전류의 DC 오프셋을 최소화하여 각 통전 이벤트에서 발생하는 잔류 전류 축적을 줄입니다.
• 주기적인 CT 자성 제거 일정을 잡습니다: 표준 CT 코어(Kr = 0.6-0.8)가 있는 기존 설치의 경우 3년마다 또는 1차 전류가 정격 단시간 전류 50%를 초과하는 고장 이벤트가 발생한 후 중 먼저 발생하는 날짜에 자화 일정을 잡습니다.
• 아크 보호 CT 코어와 측정 CT 코어를 분리합니다: 아크 보호 릴레이 전류 측정에 전용 CT 코어 사용 - 수익 계측 정확도에 영향을 주지 않고 자기를 제거할 수 있는 코어 사용

일반적인 리맨션 관리 실수

• 잔류 전류에 영향을 받는 것으로 확인된 CT만 자기를 제거합니다: 3상 설치에서 3상 CT는 모두 동일한 고장 전류 이력에 노출되며, 하나의 CT에 상당한 잔류가 있는 경우 세 개를 모두 한 세트로 평가하고 자기를 제거해야 합니다.
• 자기를 제거하기 전에 비율 정확도 테스트 수행: 잔류성 영향을 받는 CT의 비율 정확도 테스트 결과는 CT의 실제 정확도 등급 성능을 대표하지 않으므로 항상 비율 테스트 전에 자성을 제거하십시오.
• 수익 계량 애플리케이션을 위한 클래스 PR 코어 지정: 클래스 PR 코어의 잔류를 제한하는 에어 갭은 자화 전류를 증가시키고 낮은 1차 전류에서 정확도를 떨어뜨림; 클래스 PR은 보호 코어 사양 - 수익 계량에는 에어 갭이 없는 표준 클래스 0.2S 또는 0.5 코어가 필요함.
• 아크 보호 릴레이 설정을 조정하면 CT 잔류 문제를 해결하지 않고도 오트립을 방지할 수 있습니다: 아크 보호 계전기의 전류 임계값을 높여 잔류로 인한 오트립을 방지하면 실제 저전류 아크 결함에 대한 계전기의 감도가 감소하여 실제 결함 감지 실패와 오트립 방지를 맞바꿀 수 있습니다.

결론

CT 코어 자기는 산업 플랜트 고압 보호 시스템 신뢰성의 숨겨진 변수로, 명판 검사에는 보이지 않고 표준 시운전 테스트에도 보이지 않으며 계전기 설정 계산에도 보이지 않지만 회로 통전의 중요한 첫 주기 동안 실제 1차 전류와 관계가 없는 왜곡된 2차 전류 파형에서 아크 보호 및 과전류 계전기가 작동할 수 있는 원인이 될 수 있습니다. 메커니즘이 잘 이해되어 있고 진단 방법론이 간단하며 수정(CT 코어 자화)은 4시간의 유지보수 활동으로 잔류 상태를 완전히 제거할 수 있습니다. 잘못된 트립으로 수만 유로의 생산 손실이 발생하고 진짜 아크 결함을 놓치면 인명 피해가 발생하는 산업 플랜트 고압 아크 보호 시스템에서 CT 코어 잔류성 평가 및 자화 제거는 임의적인 유지보수 활동이 아니라 가장 중요한 경우에만 올바르게 작동한다고 신뢰할 수 있는 보호 시스템의 엔지니어링 토대입니다.

CT 코어 리맨런스와 잘못된 릴레이 트립에 대한 FAQ

1. 강자성 물질이 적용된 자기장에 어떻게 반응하고 잔류 자속을 유지하는지를 설명하는 기초 물리학 원리를 제공합니다. ↩

2. 전기 장애 시 DC 오프셋의 크기와 지속 시간을 결정할 때 시스템 리액턴스와 저항 간의 관계를 설명합니다. ↩

3. 보호 등급 변류기에 대한 성능 요구 사항 및 테스트 프로토콜을 명시하는 국제 표준을 안내합니다. ↩

4. 변류기 코어 포화가 시작되는 임계 전압 임계값에 대한 기술적 정의와 계산 방법을 제공합니다. ↩

5. 과도 돌입 전류를 최소화하기 위해 회로 차단기 작동을 전압 제로 크로싱과 동기화하는 기술 및 운영상의 이점에 대해 자세히 설명합니다. ↩