計量変流器と保護変流器は、電力システムにおいて根本的に異なる目的を果たし、その設計はこれらの異なる優先事項を反映しています。これら 2 つのタイプの CT の区別を理解することは、適切な仕様とシステム設計に不可欠です。特定のアプリケーションで間違ったタイプを使用すると、測定エラー、請求の不正確さ、または保護の失敗につながる可能性があるためです。
最も根本的な違いは、パフォーマンス目標にあります。計測 CT は、通常の動作電流 (通常は定格一次電流の約 5% ～ 120%) で可能な限り最高の精度を提供するように設計されています。その目的は、請求、消費量の監視、運用効率の評価のための正確なエネルギー測定を可能にすることです。対照的に、保護 CT は、非常に高い電流でも精度と直線性を維持するように設計されています。-多くの場合、定格電流の 10 ～ 20 倍以上-、保護リレーが故障状態を確実に検出して対応できるようにします。
この目的の違いにより、精度クラスの仕様が異なります。メータリング CT は、0.2、0.2S、0.5、0.5S、または 1 などの精度クラスで指定されます。ここで、数値は定格電流での最大パーセント誤差を表します。通常、収益請求アプリケーションではクラス 0.2 または 0.5 が必要ですが、それほど重要ではない監視アプリケーションではクラス 1 が受け入れられる場合があります。保護 CT は 5P または 10P などのクラスで指定され、数値は精度制限係数での最大複合誤差を表します。たとえば、5P20 CT は、定格一次電流の 20 倍まで 5% の精度を維持します。
もう 1 つの重要な違いは、飽和動作です。計測 CT は、故障時の損傷から接続された計測機器を保護するために、定格電流の比較的低い倍数で飽和するように意図的に設計されています。これは、飽和が保証される定格電流の倍数を指定する安全率 (Fs) によって特徴付けられます。一方、保護 CT は飽和を可能な限り遅らせるように設計されており、保護リレーが分析するために CT が故障電流を忠実に再現できるようにします。
コアの構造も異なります。メータリング CT は通常、早期に飽和を達成するために飽和磁束密度が低く、より小さなコアを備えています。保護 CT には、大電流で線形性を維持するために、より高い飽和磁束密度を備えたより大きなコアが必要です。このため、保護 CT は、同等の一次電流定格の計量 CT よりも物理的に大きくなり、高価になります。
実際には、多くの設備では、計測機能と保護機能に別個の CT が使用されています。単一のクラス 0.2 計測 CT は、障害時に急速に飽和し、保護リレーが正しく動作できなくなる可能性があるため、保護 CT として機能することはできません。逆に、5P20 保護 CT は収益計測に必要な精度を提供できない可能性があります。両方の機能が必要なアプリケーションでは、単一のハウジング内に個別の計測コアと保護コアを備えたデュアルコア CT がよく使用されます。{6}}
要約すると、計測 CT と保護 CT の基本的な違いは、設計の優先順位にあります。計測 CT は通常電流での精度を優先するのに対し、保護 CT は故障電流での直線性を優先します。正確な請求と信頼性の高い保護の両方を実現するには、アプリケーションごとに正しいタイプを選択することが不可欠です。