[논문]IEC 60044 기반 Intelligent GIS용 전자식 변성기 개발

김민수; 정재룡; 김정배; 송원표

IEC 60044 기반 Intelligent GIS용 전자식 변성기 개발
The Development of Electronic Transformer(CT/PT) for Intelligent GIS Based on IEC 60044 원문보기

김민수 ((주)효성) , 정재룡 ((주)효성) , 김정배 ((주)효성) , 송원표 ((주)효성)

지금까지 변전소나 개폐소에서 전류, 전압을 계측하는 수단으로서 주로 철심과 권선으로 구성되어진 변류기(CT), 계기용 변압기(PT, PD)가 사용되어져 왔다. 최근, 2차측의 계측기나 보호 Relay의 Digital화가 진전되어 또한 이것을 Digital Network으로 총합한 Intelligent 변전소의 구축이 검토되어지고 있으며, Digital Network에 대응한 변성기 관련규격인 IEC 60044가 근래 제정되어짐에 따라 이에 적합한 전자식 변성기가 요구되어지고 있다. 상기와 같은 요구로 인해 당사에서는 IEC 60044를 기반으로 한 전자식변성기 Layout을 구성하였으며, CT는 검출부에 Rogowski Coil을 적용하며 그 후단에 적분기를 설치하였으며, VD는 검출부에 중간 전극을 이용해서 분압하는 방식인 Capacitive Voltage Divider를 사용하고 증폭기를 삽입하여, 각각 요구되는 전압 신호를 얻었다. 이러한 신형 CT/VD의 적용으로 종래의 CT/PT가 차지하는 공간이 필요없게 되어 컴팩트한 GIS의 구조가 가능하게 되어 있다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 기존의 철심형 CT의 포화특성과 PT 에 의한 철공진 현상에 대한 대비책으로서 IEC 60044 규격에 근거한 로고스키코일형 CT와 Capacitive VD의개발사황에 대해서 서술하였다. 이러한 디지털 CT/WD 는 향후 IntelEgent 변전소 및 디지털 Network에 대응하는 적합한 모델이 될 것이며, 전력기기의 축소화, 경량화 및 신뢰성 높은 전력공급에 기여할 것으로 사료된다.
지니고 있었다. 상기와 같은 철공진에 대한 방지대책이 가능하며, 사이즈면에 있어서도 축소화가 가능한 CVD(Capacitive Voltage Divider)를 적용함으로서 GIS 를 보다 신뢰성 있고, 안정하게 운전하고자 한다.
전자식 변성기가 요구되어지고 있다. 이에 발맞춰 당사에서는 IEC 60044를 기반으로 한 GIS용 로고 스키 코일형 CT 및 Capacitive VD를 개발하고 있으며, 본 논문에서는 현재까지 진행된 개발 상황에 대해서 서술하도록 하겠다.

제안 방법

2) Surge 내성시험은 관련 규격에 준하는 1.2×50us(전압), 8×20us(전류), 임피던스 : 2Q을 가지는 파형을 정부 극성 각 5회씩 인가하였으며, 적용되는 레벨보다 낮은 레벨에 대해서도 모두 실시하였음.
CVD는 GIS 내부에 설치되므로 GIS 운전에 영향이 없도록 절연 설계를 하였으며, CVD의 절연내력을 확인하기 위하8 임펄스내전압시험(750kVp ±15회)과 상용 주파 내전압시험(325kVrms, 1분)을 실시하여 양호한 결과를 얻었다.
GIS 관련 제품규격인 IEC 60694를 만족하기 위하여 적분기 내부의 전원 포트 입력 포트 출력 포트 각각에 적절한 써지 보호회로롤 구성해서 표 4의 내용과 같이 절연내력 시험을 실시하였으며 그 결과는 모두 만족스럽게 나왔다
기존의 PT가 설치되어 있는 변전소에서의 철공진 현상에 대한 방지대책으로서 Capacitive VE를 도입하였으며 CVD는 센서부와 센서부 후단의 Ratio Box로 구성되며 측정원리는 그림 8에서와 같이 CVD 내부에 Floating된 Hate와 Conductor 사이의 정전용량 C₁ 과 Floating된 Hate와 대지간의 정전용량 C2의 분압 형태로서 0S의 전압을 측정하게 되며 측정된 전압은 CaHbration Box를 통해서 4V/2V의 전압산호를 출력하게 된다
Time Sync. 데이터를 뿌려주는 Flow-chrat를 구성하였다.
그 결과를 그림 6, 7에 나타내었다. 로고스키코일은 400A-4000A까지의 전류를 100A씩 증가시키면서 로고 스키 코일을 관통했을 때, 로고스키코일의 출력을 측정해서 기준값과 비교함으로서 선형성을 확인하였다(정격 2000A/20M). 그림 7은 로고스키코일 후단에 적분기를연결해서 특성시험 수행후, 오차특성을 나타냈으며, IEC 60044-8의 전자식 변류기의 오차시험 1.
한다. 이에 따라, 한국전기연구원에서 관련 규격인 IEC IEC 60044에서 규정하고 있는 EMC 시험 규격인 IEC 61000-4 시험기준에 따라 전자기 적합성 시험을 실시하였으며, 그 결과 아래의 표 2, 3과 같이 만족한 성능을 확보하였다.
제작된 CVD의 성능을 확인하기 위하여 시험용 쳄버를 이용하여 60kw~110kw 에서 10kw씩 상승해가면서 CVD의 입.출력 특성시험을 수행하였으며, 그 결과를 그림 9에 나타내었다.
CVD의 입.출력 특성시험을 수행하였으며, 그 결과를 그림 9에 나타내었다. Metering과 Protection 출력단자 모두 기준값과 거의 동일한 선형성을 보이고 있으며, 관련 규격 IEC 60044-7의 1.

성능/효과

1) 버스트 내성시험은 관련 규격에 준하는 5x50ns파형을 15ns동안 인가 후, 285ns 동안 휴지하는 시험을 2분간 반복 실시하였음.
3) 적분기 외함 및 전원선으로부터 외부로 방사 및 전도되는 전자파 측정시험인 EMI 시험 역시관련 규격인 CISPR 11에 준하여 시험을 하였으며, 실시결과 기준범위를 만족하였음.
출력 특성시험을 수행하였으며, 그 결과를 그림 9에 나타내었다. Metering과 Protection 출력단자 모두 기준값과 거의 동일한 선형성을 보이고 있으며, 관련 규격 IEC 60044-7의 1.0급 기준을 만족하고 있다.
또한 EMS 시험 및 절연내력 시험 전/후의 성능의 동일함을 확인하기 위하여 성능확인시험을 실시한 결과 양호하였다
한편, 기존의 GIS에 설치되는 계기 용변 성기(PT)에 있어서는 PT가 연결되는 모선의 마지막 차단기가 개방될 때 차단기 극간의 충전용량과 모선의 대지간 충전용량에 의해 결정되는 용량성 리액턴스와 모선 유도 전압에 의해 포화된 PT의 유도성 리액턴스가 직렬로 결합하여 LC 공진현상이 일어나고, LC 공진현상에 의해 매우 높은 상용주파수의 과도전압을 발생시키는 철공진 현상을 발생시켜 결국은 GIS의 절연파괴를 초래하게 하는 단점을 지니고 있었다. 상기와 같은 철공진에 대한 방지대책이 가능하며, 사이즈면에 있어서도 축소화가 가능한 CVD(Capacitive Voltage Divider)를 적용함으로서 GIS 를 보다 신뢰성 있고, 안정하게 운전하고자 한다.

후속연구

대해서 서술하였다. 이러한 디지털 CT/WD 는 향후 IntelEgent 변전소 및 디지털 Network에 대응하는 적합한 모델이 될 것이며, 전력기기의 축소화, 경량화 및 신뢰성 높은 전력공급에 기여할 것으로 사료된다.
향후, 금번 제작된 RCT/CVD의 신호를 취합하는 장치인 Merging Unit에 대한 전자기 적합성시험을 수행할 것이며, 고창 실증시험장에 설치하여 그 성능을 검증할 예정이다

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

IEC 60044 기반 Intelligent GIS용 전자식 변성기 개발
The Development of Electronic Transformer(CT/PT) for Intelligent GIS Based on IEC 60044 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

IEC 60044 기반 Intelligent GIS용 전자식 변성기 개발 The Development of Electronic Transformer(CT/PT) for Intelligent GIS Based on IEC 60044 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

IEC 60044 기반 Intelligent GIS용 전자식 변성기 개발
The Development of Electronic Transformer(CT/PT) for Intelligent GIS Based on IEC 60044 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper