안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.
결론부터 말씀드리면 CT는 큰 전류를 작은 표준 전류로 변환하고, PT는 높은 전압을 낮은 표준 전압으로 변환하여 계측기와 보호계전기를 안전하게 동작시키기 위한 계기용 변성기입니다. 수변전설비에서는 수천 볼트 이상의 고전압과 수백 암페어 이상의 대전류가 사용됩니다. 이런 값을 계기나 계전기에 직접 연결하면 절연과 안전 문제가 크고, 계기 제작도 어렵습니다. 그래서 CT와 PT를 사용해 1차측의 큰 전류와 높은 전압을 2차측의 표준값으로 변환합니다. CT는 1차 전류에 비례하는 2차 전류를 만들어 주며 보통 5A 또는 1A 계통으로 사용됩니다. PT는 고압을 110V 같은 낮은 전압으로 변환합니다. 이렇게 낮아진 전류와 전압은 전류계, 전압계, 전력량계, 보호계전기 등에 입력되어 계측과 보호에 활용됩니다. CT에서 중요한 점은 2차측을 운전 중 개방하면 안 된다는 것입니다. CT는 전류원이기 때문에 2차측이 개방되면 1차 전류에 의해 만들어진 자속을 상쇄할 2차 전류가 흐르지 못하고 철심 자속이 크게 증가합니다. 그 결과 2차측에 매우 높은 전압이 유기되어 절연 파괴나 감전 위험이 생기고 CT가 과열될 수 있습니다. 반대로 PT는 전압원 성격이 강하므로 2차측을 단락하면 큰 전류가 흘러 권선 소손이나 퓨즈 용단이 발생할 수 있습니다. 보호계전기는 CT에서 받은 전류 신호와 PT에서 받은 전압 신호를 이용해 과전류, 지락, 부족전압, 과전압, 방향성 고장 등을 판단합니다. 예를 들어 과전류계전기는 CT 2차 전류가 설정값 이상이면 차단기에 트립 신호를 보내고, 지락계전기는 영상전류를 감지해 지락사고를 차단합니다. 따라서 CT와 PT는 단순한 계측 보조장치가 아니라 수변전설비의 눈과 감각기관처럼 설비 상태를 보호장치에 전달하는 핵심 요소입니다.