차동계전기로 보호되는 Δ-Y 결선 30[MVA], 33/11[kV] 변… | 전기기사 실기 2020년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

차동계전기는 양측 CT 2차전류의 차로 동작한다. Δ측(1차) CT는 Y로, Y측(2차) CT는 Δ로 접속하므로 2차측에 $\sqrt{3}$ 을 곱한다.

① 1차(33[kV] Δ측) CT 2차전류 : $i_1 = \dfrac{30\times 10^3}{\sqrt{3}\times 33}\times \dfrac{5}{500} = 5.25$ [A]
② 2차(11[kV] Y측) CT 2차전류 : $i_2 = \dfrac{30\times 10^3}{\sqrt{3}\times 11}\times \dfrac{5}{2{,}000}\times \sqrt{3} = 6.82$ [A]

③ 정격의 200[%]에서 동작하므로 동작전류 = 차전류 × 2 :
$i = 2\,|i_1 - i_2| = 2\,|5.25 - 6.82| = 3.14$ [A]

정답 : 3.14[A]

[해설]

차동계전기는 변압기 1차·2차 CT 2차전류의 차로 동작하며, Δ-Y 변압기는 CT를 반대로(1차측 Y, 2차측 Δ) 결선해 위상을 맞추므로 2차측 CT 2차전류에 $\sqrt3$를 곱해 비교한다는 점이 핵심이다.

1차(Δ측) CT 2차전류는 $i_1=\dfrac{30\times10^3}{\sqrt3\times33}\times\dfrac{5}{500}=5.25\,\mathrm{A}$이고, 2차(Y측) CT 2차전류는 Δ결선에 의한 $\sqrt3$ 보정을 포함해 $i_2=\dfrac{30\times10^3}{\sqrt3\times11}\times\dfrac{5}{2000}\times\sqrt3=6.82\,\mathrm{A}$다.

정격의 200[%]에서 동작하므로 동작전류는 두 전류 차의 2배인 $i=2|i_1-i_2|=2|5.25-6.82|=3.14\,\mathrm{A}$다.