계측 및 보호 변류기는 전력 시스템에서 근본적으로 다른 용도로 사용되며 설계에는 이러한 다양한 우선순위가 반영됩니다. 특정 애플리케이션에서 잘못된 유형을 사용하면 측정 오류, 청구 부정확성 또는 보호 실패가 발생할 수 있으므로 적절한 사양과 시스템 설계를 위해서는 이러한 두 가지 유형의 CT 간의 차이점을 이해하는 것이 필수적입니다.
가장 근본적인 차이점은 성능 목표에 있습니다. 계량 CT는 일반적으로 정격 1차 전류의 약 5% ~ 120%인 정상 작동 전류에서 가능한 최고의 정확도를 제공하도록 설계되었습니다. 그 목적은 청구, 소비 모니터링 및 운영 효율성 평가를 위한 정확한 에너지 측정을 가능하게 하는 것입니다. 반면에 보호 CT는 매우 높은 전류(종종 정격 전류의 10~20배 이상)에서 정확성과 선형성을 유지하도록 설계되어 보호 계전기가 오류 상태를 안정적으로 감지하고 이에 대응할 수 있도록 합니다.
이러한 목적의 차이로 인해 정확도 등급 사양이 달라집니다. 계량 CT는 0.2, 0.2S, 0.5, 0.5S 또는 1과 같은 정확도 등급으로 지정됩니다. 여기서 숫자는 정격 전류에서 최대 백분율 오류를 나타냅니다. 수익 청구 애플리케이션에는 일반적으로 클래스 0.2 또는 0.5가 필요하지만 덜 중요한 모니터링 애플리케이션에는 클래스 1이 허용될 수 있습니다. 보호 CT는 5P 또는 10P와 같은 클래스로 지정됩니다. 여기서 숫자는 정확도 제한 요소의 최대 복합 오류를 나타냅니다. 예를 들어 5P20 CT는 정격 1차 전류의 최대 20배까지 5% 정확도를 유지합니다.
또 다른 주요 차이점은 포화 동작입니다. 계측 CT는 오류 발생 시 연결된 계측 장비가 손상되지 않도록 보호하기 위해 상대적으로 낮은 정격 전류 배수에서 포화되도록 의도적으로 설계되었습니다. 이는 포화가 보장되는 정격 전류의 배수를 지정하는 안전율(Fs)이 특징입니다. 반면에 보호 CT는 포화를 최대한 지연하도록 설계되어 CT가 보호 계전기가 분석할 고장 전류를 충실하게 재현할 수 있도록 보장합니다.
코어 구성도 다릅니다. 계량 CT는 일반적으로 초기 포화를 달성하기 위해 포화 자속 밀도가 낮은 더 작은 코어를 갖습니다. 보호 CT에는 고전류에서 선형성을 유지하기 위해 더 높은 포화 자속 밀도를 갖춘 더 큰 코어가 필요합니다. 이로 인해 보호 CT는 동일한 1차 전류 정격의 계측 CT보다 물리적으로 더 크고 비용이 더 많이 듭니다.
실제로 많은 설치에서는 계측 및 보호 기능을 위해 별도의 CT를 사용합니다. 단일 클래스 0.2 계량 CT는 오류 발생 시 너무 빨리 포화되어 잠재적으로 보호 계전기가 올바르게 작동하지 못하게 하므로 보호 CT 역할을 할 수 없습니다. 반대로, 5P20 보호 CT는 수익 측정에 필요한 정확도를 제공하지 못할 수 있습니다. 두 기능이 모두 필요한 애플리케이션의 경우 단일 하우징에 별도의 측정 코어와 보호 코어가 있는 듀얼-코어 CT가 사용되는 경우가 많습니다.
요약하면, 계측 CT와 보호 CT의 근본적인 차이점은 설계 우선순위에 있습니다. 계측 CT는 정상 전류의 정확도를 우선시하는 반면, 보호 CT는 고장 전류의 선형성을 우선시합니다. 정확한 청구와 안정적인 보호를 위해서는 각 애플리케이션에 맞는 올바른 유형을 선택하는 것이 필수적입니다.