GPT(접지형계기용변성기) 사용 이유, 결선, 원리

GPT(접지형계기용변성기) 사용 이유, 결선, 원리

GPT(접지형계기용변성기)

 

전기실 변압기 2차측 델타결선 하단에 설치되어있는 GPT(Ground Potential Transfomer) 접지형 계기용 변압기의 사용이유와 용도, 결선방법에 대해 알아보고 GPT 3차측 램프, SGR(선택지락계전기). CLR(한류저항기) 에 대해서도 알아보자.

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1. GPT(접지형계기용변성기) 사용 이유

2. 델타결선 지락사고시 전압 변화

3. GPT 결선, 용도 

4. GPT 3차측 램프, SGR, CLR

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1. GPT(접지형계기용변성기) 사용 이유

고압비접지계통(델타결선)에서는 1선지락사고시 고장 전류의 검출이 어렵습니다. 

GPT(접지형계기용변성기) 사용이유

와이결선은 중성점 접지가 되어 있지만 

델타결선은 중선점 접지가 되어 있지 않아서 땅으로 연결이 되어 있지 않기 때문에 고장전류검출이 어렵다고 보면 됩니다.

 

 

그래서 고압비접지계통(델타결선)은 GPT(접지형계기용변성기)나 SGR로 계통을 보호합니다. 

 

 

 

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2. 델타결선 지락사고시 전압 변화

평소 델타결선에서는 L1L2,  L2L3,  L1,L3 선간전압이 동일하게 측정됩니다.

델타결선 지락사고시 전압

각 선 L1, L2, L3 를 대지와 측정한 대지전압은 선간전압을 루트3으로 나눈 값이 나옵니다. 

 ex) 선간전압 380V -> 대지전압 220V

 

델타결선 한선 지락사고 발생

 

 

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만약 L1 L2 L3 중에 L3가 땅과 맞닿아서 L3 한 선에 지락사고가 발생하게 되면

L3가 땅과 닿았으니까 L3 대지전압은 0V가 되고 

L1, L3 의 대지전압은 선간전압과 같은 380V가 걸립니다. (원래의 대지전압의 루트3배가 됩니다.)

델타결선 지락사고시 선간전압과 대지전압

 

 

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3. GPT 결선, 용도 

단상 접지형계기용변압기(GPT)를 각 상에 연결해서 사용

변압기 2차측 델타결선 하단으로 가는 3상 세개의 선에는 각각 단상 접지형 계기용 변압기(GPT) 세개를 이용해서 사용합니다. 

 

 

단상 접지형계기용변압기(GPT) 명판, 1차 2차 3차

 

GPT의 명판을 보면

1차측은 380V를 루트3으로 나눈 만큼의 전압

2차측은 110V를 루트3으로 나눈 만큼의 전압

3차측은 190V를 3으로 나눈 만큼의 전압입니다. 

 

 

단상 접지형계기용변압기(GPT) 결선 및 1,2,3차 전압

 

델타결선에서 내려온 L2 L2 L3를 GPT 1차에서 와이결선 중성점 접지형태로 만들어주고 

2차측도 와이결선 중성점 접지 형태로 만들어 줍니다. 

3차는 오픈델타결선을 해서 영상전압을 검출하게 됩니다. 

 

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GPT 결선방법은 

단상 접지형 계기용 변압기(GPT) 결선

 

1차측결선방법

델타결선에서 내려온 380V L1 L2 L3를 각각 단상 접지형 계기용 변압기 1차에 물리고 

또 각각 GPT의 중성점(녹색선)들을 묶어서 접지로 보내면 1차측 와이결선 완료입니다. 

와이결선 중성점으로 묶이기 때문에 선간전압 -> 대지전압이 되면서 380V가 220V(380/루트3)가 됩니다. 

 

이렇게 1차측에 연결해주면 자동으로 2차측에는 GPT명판에 써져있는 110V를 루트3으로 나눈 값이 나오게 되고 

3차측에는 명판에 써져있는대로 190V를 3으로 나눈 값이 나오게 됩니다

2,3차으로 나오는 값들은 정해져 있는 건 아니고 제작할 때 GPT 회사에 요청해서 수정할 수 있습니다. 

 

2차 결선(중성점접지 와이결선)의 용도는 전압계나 전력계에 연결되어 표시하거나 디지털보호계전기 GIPAM 같은 것에 연결되어 전압 상태를 알려주는 용도로 사용됩니다. 

 

단상접지형계기용변압기{(2차측결선) -중성점접지 와이결선

 

 

 

 

3차결선은 오픈델타형식으로 되어 있습니다. 델타결선으로 되어있는데 열려있습니다. 

GPT(접지형계기용변성기) 3차측 오픈델타 결선

여기에 한류저항기(CLR)이나 영상전압계(V0)나 선택지락계전기(SGR)을 설치합니다.

CLR 한류저항기는 Current Limiting Resistor로 SGR 선택지락계전기는 Selective Ground Relay 입니다.

만약에 3차회로에 영상전압이 발생하면 SGR 선택지락계전기 내부 코일이 여자되고 차단기가 차단됩니다. 

또한 고압선로에 설치한 ZCT(영상변류기)에서 영상전류가 발생하면 SGR 선택지락계전기의 내부 코일이 여자되어 차단기가 차단됩니다.

CLR 한류저항기는 오픈델타에 저항을 연결해 놓음으로써 지락전류를 흐르게 해서 보호계전기를 동작 할 수 있게 해줍니다. 지락방향계전기를 동작시키는데 필요한 유효전류를 발생시킵니다. 

 

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GPT 램프

 

110/3으로 나눈 63V는 V1 V2 V3 에 있는 각각 램프에 걸려서 램프가 같은 밝기로 빛나게 합니다. 

단상 접지형계기용변압기(GPT) 3차 램프 밝기 63V로 동일

 

 

 

그런데 예를들어 L1 한상에 지락이 발생하면 

지락시 단상 접지형계기용변압기(GPT) 3차 램프 밝기 0V 110V 110V로 소등, 밝아짐

 

L1으로 걸린 램프 V1에는 0V가 걸려 램프가 꺼지고 

L2 L2 에 걸린 램프 V2,V3는 110V로 더 큰 전압이 걸리면서 더 밝아집니다. 

이렇게 검출된 영상전압은 설비의 보호계전기를 동작시키고 차단기를 차단시켜 계통 및 설비를 보호하게 됩니다