계기용 변압기란? 구조와 계산법 완벽 정리

 

계기용 변압기란? 구조와 계산법 완벽 정리

 

1. 계기용 변압기 PT의 정의
PT(Potential Transformer)는 고전압을 안전하게 저전압으로 변환하여 계측 장치나 보호 장치에 전압 정보를 

제공하는 장치

 

 

2. 절연 구조에 따른 분류
  1) 건식 PT : 절연유 대신 공기와 고체 절연체를 사용하며, 주로 저전압 및 실내 환경에서 활용
  2) 몰드형 PT : 합성수지 또는 고무로 코일을 밀봉해 절연 성능을 높인 형태로, 30kV 이하의 전압에 적합
  3) 유입형 PT : 절연유를 절연 매체로 활용하며, 외형이 탱크형으로 제작되어 고전압 및 실외에서 주로 사용
  4) 가스형 PT : SF₆ 가스를 절연재로 채택한 구조로, 탱크형이며 최근에는 GIS 설비에 적용

 

 

 

3. 권선 형태에 따른 분류
  1) 권선형 PT: 1차와 2차 모두 권선으로 구성되며, 권수비에 따라 변압비가 결정
  2) CCPD형 (커플링 커패시턴스 PT): 1차 전압을 커패시턴스를 통해 분압한 후,

      적절한 TAP 전압을 생성해 권선형 PT로 필요한 전압을 얻는 방식

 

 

 

4. 용도에 따른 분류
  1) 단상 PT: 한 상만 측정 가능한 구조로, 3상 계통의 측정을 위해서는 두 대 또는 세 대가 필요
  2) 삼상 PT: 하나의 기기로 3상 전압을 측정할 수 있으며, 영상 전압이나 정상분 전압 측정 시 효율적
  3) 보조 PT: 단상 PT와 유사하나, 전압 미세 조정, 위상 조정, 절연 강화, 또는 오차 보정을 목적으로 활용

 

 

 

5. 계기용 변압기의 PT 계산식

계기용 변압기 PT는 고전압을 저전압으로 변환하는 장치이며, 변압비(권수비)에 따라 1차 전압과 2차 전압의 관계가 결정됩니다.

V1 : 1차 측 전압 (입력 전압), V2 : 2차측 전압 (출력 전압)

 

 

예제 계산

 

문제
한 계기용 변압기 PT의 1차 전압은 22,900V, 2차 전압은 110V로 설계되었습니다. 
변압비를 구하고, 1차 전압이 20,000V로 변화했을 때 2차 전압은 얼마인지 계산하세요.

 

 

 

변압비 계산

 

따라서, 변압비는 208.18:1입니다.

 

 

 

 

1차 전압이 20,000V로 변화했을 때 2차 전압 계산
변압비는 일정하므로, 2차 전압은 다음과 같이 계산됩니다.