변압기에 대해서 변압기는 특고압 또는 고압을 저압으로 변환하는 강압 또는 저압을 고압으로 변환하는 목적으로 사용된다. 1) 변압기의 종류 가) 유입 변압기 나) 몰드 변압기 코일 주위에 전기적 특성이 큰 에폭시 수지를 고 진공으로 침투시키고, 다시 그 주위를 기계적 강도가 큰 에폭시 수지로 몰딩한 변압기이다. 몰드 변압기는 건식 변압기에 비하여 소음이 적고, 유입 변압기에 비해서도 작고 가벼우므로 최근 많이 보급되고 있다. 그러나 유입 변압기에 비하여 값이 비싸다. 다) 아몰퍼스 변압기 아몰퍼스 메탈은 철, 붕소, 및 규소 등의 혼합물을 이용하여 용융, 금속 냉각 등으로 만들어진 비정질 자성 재료로서, 원자가 규칙적으로 배열되기 전에 고체화되어 불규칙한 배열 상태를 가진 0.025[mm]의 합금 박판이다. 이와 같은 비정질 자성재료를 사용한 아몰퍼스 변압기는 75[%]이상의 무부하 손실 절감으로 기존의 규소강판 변압기를 사용하는 것보다 효율성을 증대시킬 수 있고 전력 소비를 현저하게 줄일 수 있는 에너지 절약형 신기술 변압기이다. 2) 변압기의 극성 1차, 2차 단자 간에 나타나는 유기기전력의 상대적 방향을 나타내는 것으로, 가극성과 감극성이 있다. 우리 나라는 감극성이 표준이다. 단자 표기는 고압측은 U, V로 저압측은 u, v로 나타내며, 일반적으로 U와 u가 같은 쪽에 있는 변압기가 감극성이고, 대각선으로 위치한 변압기가 가극성이다. 3) 변압기의 결선 단상 변압기 3대로 3상 전압으로 변환시키는 방법은 Δ-Δ결선, Y-Y 결선, Δ-Y 결선, Y-Δ 결선이 있다. 그리고 단상 변압기 2대로 3상 전압으로 변환시키는 방법은 V-V결선이 있다. 4) 변압기의 병렬 운전 조건 ① 극성이 같을 것. ② 1차 및 2차 정격전압이 같을 것. ③ 권수비가 같을 것. ④ 퍼센트 임피던스가 같을 것. 5) 변압기의 용량 산정 일반적으로 변압기의 용량을 결정할 때는 다음과 같은 검토가 필요하다. ① 부하조사 ② 배전방식과 전압강하 ③ 전압변동과 순시 정전시의 대책 ④ 주위온도와 발열량의 파악 ⑤ 단락 보호방식 ⑥ 단락전류의 추정과 차단기의 선정 ⑦ 부하의 밸런스, 시간 정격 ⑧ 기타사항 - 접지보호 - 전기설비기술 기준과 공급규정, 내선규정과의 관계 - 여자 돌입전류 - 플리커에 대한 대책 위의 사항은 서로 깊은 관련을 가지고 있으므로, 그 계통에서 가장 필요한 항목부터 검토하여 결정하는 것이 바람직하다. 부하조사가 완료되면 소요전력을 추정할 수 있게 되며, 보통 수용가의 조명설비, 동력설비의 용량과 실제로 보이는 각각의 최대수요전력과는 일치하지 않는다. 그래서 이들 사이에 수용률을 정의하여 최대수요전력을 산출한다. 일반적으로 변압기의 용량은 최대수요전력보다는 커야 하며 적정한 용량의 설계는 매우 중요하고 다음의 식과 같이 계산된다. 출처 : 전기시설관리_정보공유 글쓴이 : 오야_백열구 원글보기 메모 : 변압기란 변압기에 관한 용어 정리 이정도면 변압기에 대해서 이해하기 편하겠네요
TR ( transformer : 변압기 )
다음은 유입변압기에 대해서 알아보면 변압기 권선법은 저압권선을 철심에 끼워 권선하고 고압권선을 외측으로 감는 동심 배치권선법을 많이 사용하며 철심은 방향성 규소로 강대를 사용한 권철심이 많이 사용되고 있다. 그리고 절연유는 광물질의 오일로서 변압기 본체를 오일속에 넣음으로서 절연물을 양호하게 유지하여 냉각효과를 올린다. 변압기의 점검은 절연저항계(보통 메거라고 하는데 메거란 말은 상품명. 정확한말은 절연저항계)로 절연저항 측정이나 직류고압법으로 사용전압의 1.5배를 걸어 내전압 시험을 하는것도 좋지만 변압기 내부에에서 이상이 발생하면 가스가 발생하므로 가스 분석으로 이상 유무를 가장 정확히 진단할 수 있다. 우선 가스의 색상을 보고 간단히 추정할 수 있는데 백색은 절연지의 손상, 회색은 오일속의 아크에 의한 오일의 분해로 판별할 수 있고 발생 가스의 성분을 분석하면 메탄,에틸렌,프로필렌등은 절연물의 과열, 수소,아세틸렌,일산화탄소,탄산가스등은 오일이나 절연물의 아크분해에 의에 발생된다. 그리고 발생 가스중 수소,메탄,에탄등의 가연성 가스의 양이 많아지면 위험하므로 즉시 정밀 진단을 실시하여 적절한 대책을 강구하여야 한다. 유입변압기는 패킹부가 열화 되면서 경화되어 누유되는 일이 있는데 고무패킹 보다는 코르크패킹이 경화가 덜 된다. 본인이 근무하는 곳에도 그런 일이 있어 고무패킹을 코르크패킹으로 교체한 일이 있다. 고장 검출은 내부 1,2차의 전류의 차에의해 검출되는 차동계전기와 유중 가스발생에 의해 검출되는 브흐홀즈계전기등이 있다. 그리고 대형변압기의 상부에는 콘서베이터라는 것이 붙어 있는데 이 역할은 변압기도 사람처럼 호흡을 한다면 이해가 가지 않을지 모르지만 사실이다. 왜냐하면 부하의 변화에 의해 변압기도 온도가 올라갔다 내려갔다 하는데 이런 과정에서 변압기내의 절연유가 팽창 수축을 반복한다. 보통 대형변압기는 완전 밀폐형이므로 온도 변화에 의해 절연유의 부피가 변하게 되면 반드시 외부 공기가 들어와야 하는데 이때 아무 대책이 없으면 습기가 섞인 외부 공기가 그대로 변압기에 들어와 절연유를 오염 시키고 급기야는 절연파괴로 이어지는 사고가 발생하게 되는데 바로 이런 대책으로 밀폐된 변압기 상부에 질소가스를 봉입한 원통을 만들어 두면 절연유가 팽창 수축(호흡)하더라도 질소가스와 연결되어 가스의 부피만 늘어났다 줄어들었다하여 외부 공기와는 상관없으므로 습기가 유입되지 않는다. 이제 변압기도 호흡을 한다는 것이 이해가 될 것이다. 소용량의 변압기에는 콘서베이터 대신 시리카겔이라는 습기제거제로 대신한다. 통상 허용 온도는 섭씨 65도이하이며 75도이상이면 경보, 95도 이상이면 트립되도록 규정하고 있다. 변압기의 운전은 용량의 75%부하에(철손=동손) 운전하는 것이 효율이 가장 좋다. 보수점검은 이상음(진동,공진,철심진동,방전), 냄새(국부 과열), 누유, 유면위치, 흡습제(실리카겔)변색, 온도, 유중 가스측정등. 특히 주의하여야 할 것은 변압기 절연유는 발암성 물질이기 때문에 직접 피부에 닿지 않도록 하여야 하며 작업시는 반드시 고무장갑을 끼고 작업을 하여야 한다. 절연저항은 30메거, 교체 권장시기는 30년. 사진 좌 본 사업소 5,000KVA변압기, 중간은 브흐홀즈 계전기, 오른쪽은 온도계와 냉각 휀 장치.
■ 변압기 수용율과 허용 부하율 ● 변압기 수용율 수용율은 수용가에 시설된 전부하설비 용량에 대하여 실제로 사용되고 있는 부하의 최대수요전력의 비율을 표시하는 지수로서, 설비부하에 대하여 최대로 걸리는 부하량의 정도를 나타내는 값이며, 전기설비 설계시에 수전설비의 용량이나 간선 등을 결정하는데 필요한 지수임. 수용율 = { 최대수용전력[kW] / 총설비용량[kW] } ×100% 수전설비 용량 결정이나 배전선, 실내 배선을 실시할 경우, 설비 되어 있는 부하로 설계 하면 과다한 시설을 하게 되므로 수용율을 적용하여 설비용량으로 부터 적정한 변압기 용량을 결정한다. 수용율 적용기준은 건물종별, 부하종별 등에 따라 종전의 설계 경험이나 지식 또는 각종 데이터 등을 참고해서 적용하는 것이 바람직함. 뱅크 구성은 1,500KVA미만 1뱅크구성, 1500-3,000KVA 1-2뱅크, 3,000KVA이상 2뱅크로 구성하여야함. ● 변압기 허용 부하율 통상 변압기의
부하율은 이론적으로 철손과 동손이 일치하는 75%에서 사용할 때 최대효율을 내는 것으로 되어 있으나 주변환경(온도, 습도, 옥내, 옥외 등)과 수용가 부하설비 특성을 고려하여 가장 적정한 부하율을 선택해야 함. 부하율이 너무높을 경우에는 변압기 소손사고 등의 사고가 발생 될 우려가 있고 부하율이 너무낮은 경우에는 변압기 무부하손에 의한 전력 손실이 발생되며 변압기의 부하율에 대한 법적규제는 없으나 최대 120 - 125%까지는 가능함. ■ 변압기의 %임피던스(2차측이 고압인 경우) 공칭전압(kV) 임피던스[%] 공칭전압(kV) 임피던스[%] 77(유입) 7.5 22(유입) 5.0 66(유입) 7.5 22(건식) 8.5 ∼ 9.5 33(유입) 5.5 11(유입) 4.5 6.6(유입) 3
1. 전력용 변압기의 % 임피던스 표준값
하나, 단락사고시 고장 전류가 증가하여 불리하게 된다. 따라서 변압기의 전압 및 용량별로 표 준값을 정하여 병렬 운전에도 편리하게끔 규정하고 있다. 예를 들면, 22.9 kV급은 6%, 154 kV 급은 11%, 345 kV급은 15%, 765 kV급은 18%로 정하고 있으나, 적용 특성에 따라 다소 조정은 가능하다.
는 영향은 지대하며, 변압기의 전압변동률, 계통의 단락용량, 변압기의 병행 운전시 부하분담 량, 전력계통의 안정도 문제, 변압기 자체의 동손과 철손비, 변압기의 가격 등에 큰 영향을 주게 되므로 종합적인 검토가 요구된다 (5) 변압기 결선방식의 장단점
않는다. 따라서 유도장해 및 통신장해가 없다.
(비접지 방식이므로 고장 전류 적음).
이 된다.
접지하면 통신에 유도 장해를 준다.
이 결선은 사용하지 않는다.
제 3 고조파의 장해가 없다. 기전력의 파형이 왜형이 되지 않는다.
함으로써 절연이 유리하다, 보통 송전계통에 사용된다.
또한 출력은 1.732/3 = 0.557 이 된다.
(4) 변압기의 종류
변압기이다. 이 변압기는 가장 많이 사용되는 변압기로 값이 가장 싸다.
기계적 강도가 큰 에폭시 수지로 몰딩한 변압기이다. 몰드 변압기는 건식 변압기에 비하여 소음이 적고, 유입 변압기에 비해서도 적고 가벼우므로 최근 많이 보급되고 있다. 그러나 유입 변압기에 비하여 값이 비싸다.
으로 만들어진 비정질 자성재료로써, 원자가 규칙적으로 배열되기 전에 고체화되어 불규칙한 배열 상태를 가진 0.025[mm]의 합금 박판이다. 이와같은 비정질 자성재료를 사용한 아몰퍼스 변압기는 75 % 이상의 무부하 손실 절감으로 기존의 규소강판 변압기를 사용하는 것보다 효율성을 증대시킬 수 있고 전력비를 현저하게 줄일 수 있는 에너지 절약형 신기술 변압기이다. (3) 변압기의 원리 철심에 코일을 감았을때1차 권선(primary winding)과 2차 권선(secondary winding)은 전기적 으로 분리되어 있으나 자기적으로는 결합되어 있다.
유도 기전력이 2차 권선에 발생된다. 이때 유도 기전력은 자기 회로를 통과하는 자속의 변화 속도와 양쪽에 감겨 있는 권수에 따라 달라진다.
적으면 2차 전압이 1차 전압보다 낮게 된다. 반대로 2차 권선수가 많으면 1차 전압보다 2차 전압이 커진다. 전자를 강압기(step-down transformer)라 부르고 후자를 승압기(step-up transformer)라 한다. 2차 권선에 흐르는 전류의 양은 연결된 부하에 따라 달라지며 2차 전류에 의해 1차 전류가 달라 진다. 변압기는 1차 권선에 공급된 전력을 최소의 손실로 2차 권선에 전달하는 전기 기기이다. 강압기인 경우 전압은 1차 측이 전류는 2차 측이 크다.
변압비(transformer ratio)라 부른다. V1/V2 = N1/N2 = I2/I1 I1 : 1차 전류[A], I2 : 2차 전류[A]를 나타낸다. (2)적용되는 법칙 변압기는 수변전 설비중에서 가장 중요한 기기이며, 그 신뢰성은 전체의 신뢰도를 결정한다. 1차 전압 22.9[kV]급을 2차 전압 3,300[V] 또는 220 ∼ 380[V] 등으로 강압하는 데에 사용된다. 변압기의 기본 원리는 패러데이의 전자 유도 법칙(Faraday's law of electromagnetic induction)과 렌츠의 법칙(Lenz's law)으로 설명될 수 있다.
을 유도 기전력, 흐르는 전류를 유도 전류라고 한다. 유도 기전력의 크기에 관해 패러데이는 '유 도 기전력은 코일을 관통하는 자력선이 변화하는 속도에 비례한다.'는 사실을 알아 냈다. 이것 을 패러데이의 전자 유도의 법칙이라고한다. 그리고 렌츠의 법칙은 유도 기전력의 방향을 결정 한다. (1) 교류 전송 방식
로 전송할 수 있다. 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낸다. 그러므로 같은 전력을 전송할 때 전압 을 크게 하면 전류는 적어진다. 전력을 공급하는 선로에는 저항이 있어서 I2R에 해당하는 손실이 발 생하게 된다. 따라서 상대적으로 전류가 적은 전력을 전송하게 되면 전기 에너지의 손실을 줄일 수 있게 된다. 교류를 사용하면 변압기를 이용하여 전압을 쉽게 변화시킬 수 있으므로 전력의 전송 효 율이 높아지게 된다. 이것이 교류 전송 방식의 장점이다. ========================================================================================= 변압기 결선방식과 장단점 (5) 변압기 결선방식의 장단점
않는다. 따라서 유도장해 및 통신장해가 없다.
(비접지 방식이므로 고장 전류 적음).
이 된다.
접지하면 통신에 유도 장해를 준다.
이 결선은 사용하지 않는다.
제 3 고조파의 장해가 없다. 기전력의 파형이 왜형이 되지 않는다.
함으로써 절연이 유리하다, 보통 송전계통에 사용된다.
또한 출력은 1.732/3 = 0.557 이 된다.
========================================================================================== 변압기의 임피던스
======================================================================================== 변압기 수용율
========================================================================================== 변압기의 종류와 특성 변압기에 대해서 변압기는 특고압 또는 고압을 저압으로 변환하는 강압 또는 저압을 고압으로 변환하는 목적으로 사용된다. 1) 변압기의 종류 가) 유입 변압기 나) 몰드 변압기 코일 주위에 전기적 특성이 큰 에폭시 수지를 고 진공으로 침투시키고, 다시 그 주위를 기계적 강도가 큰 에폭시 수지로 몰딩한 변압기이다. 몰드 변압기는 건식 변압기에 비하여 소음이 적고, 유입 변압기에 비해서도 작고 가벼우므로 최근 많이 보급되고 있다. 그러나 유입 변압기에 비하여 값이 비싸다. 다) 아몰퍼스 변압기 아몰퍼스 메탈은 철, 붕소, 및 규소 등의 혼합물을 이용하여 용융, 금속 냉각 등으로 만들어진 비정질 자성 재료로서, 원자가 규칙적으로 배열되기 전에 고체화되어 불규칙한 배열 상태를 가진 0.025[mm]의 합금 박판이다. 이와 같은 비정질 자성재료를 사용한 아몰퍼스 변압기는 75[%]이상의 무부하 손실 절감으로 기존의 규소강판 변압기를 사용하는 것보다 효율성을 증대시킬 수 있고 전력 소비를 현저하게 줄일 수 있는 에너지 절약형 신기술 변압기이다. 2) 변압기의 극성 1차, 2차 단자 간에 나타나는 유기기전력의 상대적 방향을 나타내는 것으로, 가극성과 감극성이 있다. 우리 나라는 감극성이 표준이다. 단자 표기는 고압측은 U, V로 저압측은 u, v로 나타내며, 일반적으로 U와 u가 같은 쪽에 있는 변압기가 감극성이고, 대각선으로 위치한 변압기가 가극성이다. 3) 변압기의 결선 단상 변압기 3대로 3상 전압으로 변환시키는 방법은 Δ-Δ결선, Y-Y 결선, Δ-Y 결선, Y-Δ 결선이 있다. 그리고 단상 변압기 2대로 3상 전압으로 변환시키는 방법은 V-V결선이 있다. 4) 변압기의 병렬 운전 조건 ① 극성이 같을 것. ② 1차 및 2차 정격전압이 같을 것. ③ 권수비가 같을 것. ④ 퍼센트 임피던스가 같을 것. 5) 변압기의 용량 산정 일반적으로 변압기의 용량을 결정할 때는 다음과 같은 검토가 필요하다. ① 부하조사 ② 배전방식과 전압강하 ③ 전압변동과 순시 정전시의 대책 ④ 주위온도와 발열량의 파악 ⑤ 단락 보호방식 ⑥ 단락전류의 추정과 차단기의 선정 ⑦ 부하의 밸런스, 시간 정격 ⑧ 기타사항 - 접지보호 - 전기설비기술 기준과 공급규정, 내선규정과의 관계 - 여자 돌입전류 - 플리커에 대한 대책 위의 사항은 서로 깊은 관련을 가지고 있으므로, 그 계통에서 가장 필요한 항목부터 검토하여 결정하는 것이 바람직하다. 부하조사가 완료되면 소요전력을 추정할 수 있게 되며, 보통 수용가의 조명설비, 동력설비의 용량과 실제로 보이는 각각의 최대수요전력과는 일치하지 않는다. 그래서 이들 사이에 수용률을 정의하여 최대수요전력을 산출한다. 일반적으로 변압기의 용량은 최대수요전력보다는 커야 하며 적정한 용량의 설계는 매우 중요하고 다음의 식과 같이 계산된다. ============================================================================================= 변압기의 특성비교 1.변압기의 특성비교
2. 3상 MOLD변압기 제특성(22.9KV/380-220V)
3. 단상용접기용 변압기의 용량
4. Fuse Unit 선정표(변압기 보호용 3.3KV/6.6KV)
주) 1. 변압기의 여자돌입전류는 단상일 경우, 부하전류×12∼15배(0.1초 통전), 3상일 경우, 부하전류×10배(0.1초 통전)를 기준으 로 선정하였다. 2. 6.6/3.3kV, Tie, Trans의 1차측보호에 사용하며 3kV측이 전동기부하일 경우는 전동기보호용으로서 퓨우즈를 선정하여야 한다. 3. 고압한류 퓨즈의 형식
5. 3상변압기 보호용 퓨우즈유니트의 선정표(Power Fuse Unit)
출처 : http://ele119.net/gisul/tjfrp/%BC%B3%B0%E8/con4.htm |
변압기 에 대해 - byeon-abgi e daehae
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