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정확한 계전기 분석을 위한 전류변성기(CT) 시뮬레이션 기법
전류변성기(CT)의 시뮬레이션은 계전기 성능 검증, 포화 위험 평가 및 보호 체계 최적화에 필수적입니다. 정확한 모델은 정상 및 고장 조건 하에서 CT의 동작을 재현하여 보호 시스템이 의도된 대로 반응하도록 보장합니다.
빠른 정의: 전류변성기 시뮬레이션은 보호 및 계측 응용 분야에서의 성능 예측을 위해 CT의 자기 특성, 부하 영향 및 2차 전류를 수학적이고 소프트웨어적으로 모델링하는 과정입니다.
주요 프로젝트 핵심 요약
- CT 시뮬레이션에는 IEC 61869 또는 IEEE C57.13에 부합하는 정확한 자화 곡선과 부하 데이터가 필요합니다.
- PSCAD, EMTP-RV 및 MATLAB/Simulink와 같은 소프트웨어 도구를 사용하여 CT 포화 및 과도 응답을 모델링할 수 있습니다.
- Enwei Electric은 디지털 분석을 지원하기 위해 CT 사양서 및 여자 특성 곡선을 제공합니다.
- 현장 테스트 또는 하드웨어 인 더 루프(HIL)를 통한 검증을 통해 시뮬레이션의 정확성을 확인할 수 있습니다.
시뮬레이션 목적
엔지니어는 계전기 설정을 검증하고, 포화 한계를 식별하며, 네트워크 변경의 영향을 평가하기 위해 CT를 시뮬레이션합니다. 또한 이러한 시뮬레이션은 현장 적용 전에 보호 로직을 검증하는 디지털 변전소를 지원합니다.
정확한 모델링을 통해 고장 전류가 매우 클 때에도 CT가 정확한 신호를 전달할 수 있는지 여부를 판단할 수 있으며, 이는 계전기 오작동을 방지하고 시스템 안정성을 확보하는 데 기여합니다.
CT 모델링 기본 원리
CT 모델은 일반적으로 코어 동작을 나타내는 자화 지분과 누설 임피던스 및 부담을 나타내는 직렬 지분으로 구성됩니다. 비선형 자화 곡선을 통해 포화 특성을 반영할 수 있으며, 장시간 지속되는 고장의 경우 열적 영향을 모델에 포함시킬 수도 있습니다.
과도 상태 시뮬레이션에서 플럭스 균형 방정식은 잔류자속과 직류 오프셋을 모델링합니다. 계량 응용 분야에서는 정상 상태 정확도로 충분할 수 있으나, 보호 장치 연구의 경우 과도 상태 정확성이 요구됩니다.
표준 및 데이터 입력
- IEC 61869-2 — 전류변성기(CT)에 대한 여자 데이터, 정확도 등급 및 열 한계를 제공합니다. 출처: IEC
- IEEE C57.13 — 미국 전류변성기(CT) 매개변수 및 시험을 위한 미국 표준을 제공합니다. 출처: IEEE
- IEC 60909 — 전류변성기(CT) 시뮬레이션에 필요한 단락 계산 방법을 안내합니다. 출처: IEC
정확한 시뮬레이션은 전류변성기(CT)의 여자 곡선, 변류비, 부하 정격 및 2차 저항에 따라 달라집니다. Enwei Electric은 제품 문서에 이러한 데이터를 제공합니다.
시뮬레이션 워크플로우
1. 데이터 수집: CT 파라미터 수집 — 비율, 기준점 전압, 자화 데이터, 권선 저항.
2. 모델 생성: 비선형 자화 특성을 포함하여 선택한 소프트웨어에서 등가 회로 모델을 구축합니다.
3. 시나리오 정의: 고장 전류, 버던(burden), 시스템 동작(예: DC 오프셋, 잔류 자속)을 정의합니다.
4. 시뮬레이션: 이차 전류 및 자속 특성을 관찰하기 위해 과도 상태 및 정상 상태 해석을 수행합니다.
5. 평가: 계전기 요구사항과 이차 전류를 비교하여 등급 한계 내에서 정확도를 확보합니다.
CT 시뮬레이션을 위한 소프트웨어 도구
PSCAD/EMTDC: CT 포화 연구를 위해 비선형 요소를 포함한 상세한 전자기 과도 상태 모델링을 제공합니다.
EMTP-RV: CT 모듈 및 사용자 정의 구성 요소를 포함하여 전력 시스템 과도 현상에 대한 유연한 모델링을 제공합니다.
MATLAB/Simulink: Simscape Electrical을 사용하여 커스텀 CT 모델을 구현할 수 있으며, 디지털 트윈 개발에 적합합니다.
DIgSILENT PowerFactory: 단락 및 동적 시뮬레이션을 위한 보호 연구 내에서 계기용 변성기 모델을 포함합니다.
애플리케이션 시나리오
차동 보호: 내부 및 외부 고장 조건에서 차동 릴레이로 입력되는 CT가 선형 상태를 유지하는지 확인합니다.
거리 보호: 높은 직류 편이가 있는 장거리 고장 조건에서 CT 성능을 평가하여 계전기 동작 시간의 정확성을 보장하십시오.
재생 가능 에너지 연계: 인버터로 인한 고장 전류에 대한 CT 응답을 모델링하십시오. 이러한 전류는 크기가 제한적일 수 있으나 고조파 함량이 높을 수 있습니다.
디지털 변전소: CT 모델로부터 유도된 IEC 61850 샘플링된 값을 시뮬레이션하여 머징 유닛 알고리즘의 유효성을 검증하십시오.
검증 및 테스트
시뮬레이션 결과는 실험실 시험 또는 현장 측정 데이터와 상호 비교되어야 합니다. 이차 주입 시험은 계전기 응답을 확인하며, 일차 주입 시험은 부하 조건 하에서 CT의 동작 특성을 검증합니다. 하드웨어 인 더 루프(HIL) 설정은 실제 계전기와 시뮬레이션된 CT 신호를 결합하여 포괄적인 검증을 제공합니다.
시뮬레이션 모델과 실제 CT 특성 간의 일치를 유지하기 위해서는 최신 시험 보고서 및 상태 모니터링 데이터를 활용한 주기적인 업데이트가 필요합니다.
엔지니어 체크리스트
- 정확한 CT 자화 곡선, 변류비, 버덴(burden), 저항 값을 확보하십시오.
- 비선형 자화 모델링이 가능한 시뮬레이션 도구를 선택하십시오.
- 분석을 위해 최악의 경우 고장 전류 및 부하를 정의하십시오.
- 결과를 규격 요구사항 및 보호 계전기 사양과 비교하여 검증하십시오.
- 감사를 위해 가정 사항, 모델 파라미터 및 시험 결과 상관관계를 문서화하십시오.
Enwei Electric CT 데이터 자료
Enwei Electric은 시뮬레이션 작업을 지원하기 위해 상세한 CT 데이터시트, 여자 곡선 및 열 데이터를 제공합니다. Enwei Electric의 CT 제품군은 다음에서 확인할 수 있습니다. https://www.enweielectric.com/products/current-transformerscT 데이터를 Enwei Electric 스위치기어( https://www.enweielectric.com/products/switchgear) 및 변압기( https://www.enweielectric.com/products/transformers)와 통합하면 일관된 모델링이 가능합니다.
전류변성기 시뮬레이션에 대한 기술 FAQ
왜 명판 데이터에 의존하지 않고 CT를 시뮬레이션하는가?
시뮬레이션은 비선형 동작 및 과도 현상까지 반영하므로, 명판 데이터만으로는 예측할 수 없는 포화 또는 오동작 위험을 확인할 수 있습니다.
정확한 CT 모델링을 위해 어떤 데이터가 필수적인가요?
여자 곡선, 비율, 부하 정격, 2차 저항 및 열 한계는 중요한 입력 요소입니다.
Enwei Electric는 시뮬레이션 팀을 어떻게 지원합니까?
Enwei Electric는 보호 연구 요구사항에 부합하도록 상세한 CT 데이터, 기술 컨설팅 및 제품 맞춤화를 제공합니다.
행동 촉구: Enwei Electric와 함께 CT 시뮬레이션을 향상시키세요
정확한 전류변성기(CT) 시뮬레이션은 보호 시스템을 보호하고 계통 성능을 최적화합니다. 종합적인 CT 데이터, 기술 지원 및 통합 장비를 위해 Enwei Electric와 협력하세요. 시뮬레이션 워크플로우를 강화하기 위해 오늘 Enwei Electric에 문의하세요.
프로젝트 적용 사례
Enwei Electric 제품 허브에서 실제 적용 사례 및 갤러리 하이라이트를 확인하세요:
- 배전 및 산업용 프로젝트를 위한 변압기 솔루션 배전 및 산업용 프로젝트를 위한.
- 스위치기어 포트폴리오 중저압 제어실을 커버합니다.
- 전류변성기 범위 정밀 계측 및 보호 기능을 지원합니다.
- 프리패브 서브스테이션 변압기, 개폐장치 및 패널을 통합하는 장치.
