투자율이 높고 히스테리시스손이 적은 방향성 규소강판을 성층철심으로 가공조립(두께0.3~0.6㎜)된 것으로 형태는 내철형, 외철형, 분포철심형, 권 철심형으로 분류한다.
|
|
내철형 |
외철형 |
부싱의 정격은 계통공칭전압에 따라 아래의 표와 같다
계통공칭전압 KV |
정격전압 KV |
뇌 임펄스 내전압 |
최소연면 누설거리mm |
비고 |
765 |
800 |
2050 |
- |
765KV 변압기는 Oil-SF6 부싱사용 ( )염해지역 및 154KV 이상 변압기에 적용 |
345 |
362 |
1300 |
8077 | |
154 |
170 |
750 |
3542 | |
66 |
72.5 |
350 |
(1518) 1219 | |
22.9 |
25.8 |
150 |
529 | |
3.45/6.9 |
7.2 |
30 |
(159) 124 | |
765KV 변압기 |
25.8 |
150 |
- |
직접접지 |
765KV 변압기 중성점 |
170 |
750 |
- |
Floating |
345KV 변압기 |
25.8 |
150 |
529 |
직접접지 |
345KV 변압기 중성점 |
123 |
550 |
2507 |
Floating |
변압기는 권선 및 철심을 직접 냉각하는 매체와 냉각하는 주위의 냉각매체(공기 또는 물)의 종류와 순환방식에 따라 JEC168 에서는 표와 같이 분류하고 있다.
냉각방식 |
표시기호 |
권선철심의 냉매체 |
주위의 냉각매체 | ||
종류 |
순환방식 |
종류 |
순환방식 | ||
건식자냉식 |
AN |
공기 |
자연 |
- |
- |
건식풍냉식 |
AF |
강제 |
- |
- | |
건식밀폐자냉식 |
ANAN |
공기(가스) |
자연 |
공기(가스) |
자연 |
유입자냉식 |
ONAN |
유 |
공기 | ||
유입풍냉식 |
ONAF |
강제 | |||
유입수냉식 |
ONWF |
수 | |||
송유자냉식 |
OFAN |
강제 |
공기 |
자연 | |
송유풍냉식 |
OFAF |
강제 | |||
송유수냉식 |
OFWF |
수 |
일반적으로 소용량 변압기에 한해서 사용된다.
권선하부에 풍도를 마련하여 송풍기로 바람을 불어넣어 방열효과를 향상시키는 것으로 500KVA 이상의 경우에 채용하면 효과적이다.
송유 자냉식의 방열기 탱크에 송풍기를 설치한 것 등 각종방식이 있는데 가장 널리 쓰이는 것은 탱크 주위에 송유 풍냉식 유니트쿨러를 설치하는 방식이다.
기술기준 제54조 2항의 냉각장치고장 또는 온도상승 경보장치에 관한 규정
1 |
7.5 |
75 |
300 |
1,500 |
7,500 |
30,000 |
3 |
15 |
75 |
300 |
1,500 |
6,000 |
30,000 |
90,000 |
180,000 |
변압기 2차측을 단락하고 변압기1차측에 정격주파수의 저 전압을 인가하여 2차측에 정격전류가 흐를 때의 1차측전압
|
임피던스 전압을 백분율로 표시한 것.
전압 변동률, 계통의 단락용량, 변압기의 병렬운전, 무 부하손과 부하손의 손실비 (최대효율의 부하율에 영향을 미침), 단락시 전선에 작용하는 전자기자력 등
%Z가 클 때 |
%Z가 작을 때 |
|
|
전압(kv) |
5.7 |
22 |
66 |
154 |
%Z |
3~4 |
5 |
7.0 |
7.5 |
전력용 변압기의 백분율 임피던스 전압은 자냉식 용량을 기준으로하여 [표 라-1]표준 백분율 임피던스전압에 의하여야 한다. 단, 특별히 명시할 때는 [표 라-1]의 저감 백분율 임피던스전압은 [표 라-1]에 의하며, 1차와 3차간 및 2차와 3차간의 백분율 임피던스전압은 제작사의 표준설계에 의하되, 필요시에는 사용자의 요구에 따른다. 단, OLTC부 변압기의 백분율 임피던스전압은 [표 라-1]의 백분율 임피던스전압에 0.5를 가산한다.
백분율 임피던스의 허용오차는 2권선 변압기의 경우 [표 라-1] 값의 ±7.5%, 3권선 변압기의 경우 [표 라-1] 값의 ±10%로 한다.
계통공칭전압 KV |
백분율 임피던스전압 % |
비고 | ||
1차 |
2차 |
표준 |
저감 | |
22.9 |
3.45/6.9 |
6.0 |
- |
- |
권선간 |
백분율임피던스 전압치 % |
비고 |
고압권선 - 중압권선 |
10 |
- |
권선간 |
백분율임피던스 전압치 % |
비고 |
고압권선 - 중압권선 |
18 |
- |
변압기의 결선방식은 한전으로부터의 수전방식, 병렬운전방식, 접지방식 등과 부하의 종류에 따른 요구전압과 방식에 따라 결정된다.
수용가 입장에서 보면 변압기의 1차측 결선을 △로 하거나 Y로 하거나 간에 운용면에서 문제가 없지만,
한전의 입장에서는 수용가의 자체사고에 대한 부담능력이나 보호능력, 한전 개폐장치와의 보호협조, 수용가의 사고로 인한 한전 배전계통에 주는 영향, 타 수용가에 주는 피해정도가 문제되고,
변압기 제작사의 입장에서는 제작능력과 보증문제 및 한전의 요구사항 또는 법적 문제가 있다.
현재의 세계적인 추세는 전압이 100KV이상 또는 100KV미만이라도 용량이 적고 전류가 적은 권선의 경우에는 Y결선을 채용하는 것이 일반적이다. 또한, OLTC가 설치된 변압기의 경우 중성점측에 TAP 변환기를 배치하는 것이 유리하기 때문에 Y결선을 많이 채용한다.
변압기의 1,2차를 전부 Y결선 하여야 할 경우에는 고조파 문제, 유도문제 등이 발생하므로 변압기의 철심구조나 계통의 접지방식에 따라 3차권선을 △로 결선하여야 할 필요가 있다.
3상 전원에서 단상전원을 취할 때는 설비 불평형(30% 이하까지 허용) 을 방지하여야 하며 특히, 특고,고압 대 용량의 단상 전기로 등을 사용시에는 전기사업자와 협의하여 아래의 결선에 의한다.(3상에서 단상전원을 사용하는 경우 접속방법 비교)
결선의 종류 |
특 징 | ||||
Y-Y
|
장점 |
|
|||
단점 |
|
||||
적용 |
|
||||
△-Y
|
장점 |
| |||
단점 |
|
||||
적용 |
| ||||
△-△결선
|
장점 |
|
|||
단점 |
|
||||
적용 |
|
||||
V-V 결선
|
장점 |
|
|||
단점 |
|
||||
장점 |
|
||||
단점 |
| ||||
3상-6상
|
|
특징 |
|
||
환상결선 |
|
| |||
2중 성형결선 |
|
| |||
2중 3각 결선 |
|
| |||
포오크 결선 |
|
|
[참고] 345KV와 765KV 변압기
2차권선의 방법에 따라 역기전력의 방향이 달라지는 것을 말하며 감극성과 가극성으로 구분되며, 변압기,변류기 모두 감극성을 기준으로 하고 있다.(변압기 극성시험)
각 변위(위상 차)는 전압벡터에서 고압측과 저압측의 각도차를 말하며,
전압에 위상차가 있으면 비록 전압이 같아도 위상차로 인해 과대전류가 흘러 변압기의 병렬운전이 불가능하다.
변압기 결선방식에 따른 각 변위 표시는 IEC 76(Power Transformer)에서 규정하는 벡터군 기호에 의하여 아래와 같이 명시한다.
병렬운전 가능 |
병렬운전 불가능 |
|
|
3. 부하분담
IA : a 변압기의 정격전류
IB : b 변압기의 정격전류
Vn : 정격전압
za : % IA Za
zb : % IB Zb
PA : a 변압기의 정격용량
PB : b 변압기의 정격용량
Pa : a 변압기의 부하용량
Pb : b 변압기의 부하용량
병렬운전시의 전류를 IA ,IB 라고 하면,
PA = mPB라고 하면,
또는
a,b변압기의 저항과 리액턴스비(ra/xa = rb/xb)가 같으면
변압기 병렬운전조건중에서 임피던스가 다른 경우에는 완전히 병렬운전이 불가능한 것은 아니고 적절하게 부하량을 감소시키면 병렬운전이 가능할 수 있다.
◆ 임피던스가 다른 변압기간의 병렬운전이 가능한 부하의 산출방법 -예-
구분 |
TR1 |
TR2 |
TR3 |
정격용량 KVA |
400 |
1000 |
500 |
%임피던스 |
4 |
6 |
4.5 |
변압기 총 설비용량 : 1,900KVA 인 경우 위의 변압기 3대를 병렬운전한다고 가정하면,
위의 결과로 보면 TR1은 26%, TR3은 12%의 과부하로 된다. 이러한 경우 각 변압기가 과부하로 운전되는 것을 방지하려면 전체 임피던스를 3대의 변압기 중 임피던스가 가장낮은 4.0%로 하고 운전하면 된다. 이때 각 변압기의 부하분담은 아래와 같이 계산되고 따라서 과부하를 방지하기 위한 부하는 1511KVA 이하이므로 변압기 설비용량의 80%의 범위에서 병렬운전이 가능하다.
변압기를 여자하지 않은 상태에서 탭을 변환하는 장치로서 정전 후 작업하여야 하므로 중요부하에는 적용이 곤란하다.
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얀센(Jansen)식 접속법 |
병렬회로방식 |
출처: http://eom.co.kr/3.engineering/2.elec/2.source/5.machinery/1.transformer/1.general.htm#나. 변압기의 냉각방식
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