변압기 과부하 운전(ANSI C57.92 참조)

발전플랜트/변압기(Transformer)

by ElecMania 2019. 12. 3. 22:29

변압기를 과부하로 운전하게 되면, 운전시의 유온 측정에 대한 온도계의 정확도 및 유온 과 권선온도의 연관 자료를 충분히 활용하십시오. 이 연관자료가 정확한 경우를 제외 하 고는 유온 측정에 의한 과부하 운전은 피해야 하며, 표준 수명(90℃ 연속 운전의 경우에 예상되는 수명)의 범위에서 허용되는 과부하는 다음과 같습니다. (경고 : 과부하 운전조건 이상의 무리한 운전은 변압기 수명 단축 및 소손으로 진전될 수 있습니다.)

가. 주변 온도 저하에 의한 과부하

냉각 공기의 1일 최고 온도가 30℃에서 1℃ 내려갈 아래의 때마다 (수냉식은 냉각수의 최고 온도가 25℃에서 1℃ 내려갈 때마다) 아래의 표와 같은 과부하가 가능합니다. 단, 냉각공기나 냉각수의 온도가 0℃ 이하로 내려가는 경우에는 그 온도를 0℃로 간주합니다.

예) 주위 온도가 10℃인 경우 송유식의 변압기는 15%의 과부하를 할 수 있습니다.

즉, (30℃ 10℃) × 0.75/℃ = 15%

냉 각 방 식	명판 용량에 대한 비율(%)
냉 각 방 식	온도가 1℃높아질 때의 부하 감소율	온도가 1℃낮아질 때의 부하 증가율
자냉식, 수냉식	1.5	1.0
송풍식, 송유식	1.0	0.75

주위 온도에 따른 과부하

나. 부하율 저하에 의한 과부하

24시간 이내의 시간 주기를 유지하는 부하의 부하율이 90%와의 차가 1%의 차이를 낼 때마다 아래의 표에 의한 값만큼 과부하 할 수 있습니다.

부하율 저하에 의한 과부하

냉 각 방 식	정격 출력에 대한 증가 비율(%)	최 고(%)
자냉식, 수냉식	0.5	20
송풍식, 송유식	0.4	16

이 부하율은 50%에 상당하는 것으로 부하율이 50%이하로 내려가도 이 이상의 과부하는 할 수 없습니다. 부하율(Load Factor)은 다음과 같이 정의됩니다.

* 부하율 = (평균부하 / 최고부하) × 100％

따라서, 변압기의 정격출력(kVA)의 크기에는 관계가 없으며, 정격 출력과의 비는 용량율 (Capacity Factor)로 호칭 구별할 수도 있습니다.

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다. 단시간 과부하

24시간 이내에 일어나는 1회 단시간 과부하에 대하여 변압기는 표-3의 수치만큼 과부하 할 수가 있습니다. 예를 들면, 자냉식에서 과부하전의 부하가 정격 용량의 70%이고, 주위 온도가 30℃ 일때, 2시간동안 167% 과부하 할 수 있고, 그때 권선의 최고점 온도(Hottest Spot Temperature)는 134℃가 됩니다. (아래의 표 참조)

자냉식, 수냉식 변압기의 과부하에 따른 온도

과부하 전의 사용부하 = 명판용량의 70%

과부하

운전시간

(HOURS)

Hottest

Spot

Temp.

Loss of

Life(%)

명판용량에 대한 과부하 허용 용량

주위온도(℃)

0

10

20

30

40

50

1/2

142

150

0.25

0.50

2.0

1.95

2.0

1.78

1.92

1

134

142

150

0.25

0.50

1.00

2.0

1.98

2.0

1.83

1.95

2.0

1.63

1.80

1.92

1.52

1.65

1.77

2

126

134

142

150

0.25

0.50

1.00

2.00

1.93

2.0

1.81

1.90

2.0

1.69

1.79

1.89

1.97

1.56

1.67

1.77

1.86

1.43

1.54

1.64

1.73

1.29

1.40

4

119

126

134

142

150

0.25

0.50

1.00

2.00

4.00

1.68

1.75

1.83

1.91

1.99

1.58

1.65

1.73

1.81

1.89

1.47

1.55

1.63

1.71

1.79

1.36

1.44

1.52

1.61

1.62

1.24

1.33

1.41

1.42

1.11

1.20

8

112

119

126

134

142

0.25

0.50

1.00

2.00

4.00

1.51

1.58

1.64

1.71

1.78

1.42

1.49

1.55

1.62

1.70

1.32

1.39

1.46

1.53

1.61

1.21

1.29

1.36

1.44

1.09

1.18

1.26

1.30

0.99

1.06

1.11

24

104

109

115

122

130

0.25

0.50

1.00

2.00

4.00

1.41

1.46

1.52

1.58

1.65

1.31

1.36

1.43

1.49

1.56

1.21

1.26

1.33

1.40

1.47

1.10

1.15

1.23

1.30

1.38

1.09

1.04

1.13

1.20

1.27

0.87

0.92

1.00

1.08

1.09

라. 냉각방식을 바꾼 경우의 과부하

냉각 방식의 변경에 의해 변압기를 과부하 운전하는 경우가 있습니다. 예를 들면, 자냉식 변압기에 선풍기를 붙여 이것을 풍냉식으로 한 경우 등이 여기에 해당됩니다. 이 경우 과부하 는 그 변압기의 구조, 종류 등에 의해 대폭적으로 달라져 일반적인 수치를 구하는 것은 곤란합 니다. 이런 경우에는 그때마다 조건을 상세하게 파악하고, 제작자와 협의하여 개조 후의 온도 상승 시험 결과에 의하는 것이 좋습니다.

마. 여러 가지 조건이 중첩한 경우의 과부하

여러가지 조건이 중첩 된 경우, 주변 온도의 저하에 의한 과부하 및 부하율 저하에 의한 과부하 (또는 그 대신에 단시간 과부하를 적용해도 좋음)는 그 과부하율을 가산할 수가 있습니다. 단, 이 과부하율은 정격출력에 대한 것으로 계산됩니다. 이러한 경우의 각 냉각방식에 따른 연 속 과부하 내량은 아래의 표를 기준으로 하여 절연유 및 권선의 온도 상승치와 설계 조건, 운전 상태 등을 감안하여, 제작자와 협의하여 결정해야합니다.

(주의 : 변압기 과부하 운전시는 권선 온도에 의한 경보 및 트립(Trip) 접점이 동작하므로 변압기 트립(Trip)에 주의하여야 합니다.)

연속 과부하 내량

냉 각 방 식	최고 허용 부하(%)
자냉식, 풍냉식, 송유풍냉식	125
수냉식, 송유수냉식	120

궁금한 점이나 함께 토론하고 싶은 주제가 있으면 댓글 또는 방명록에 남겨 주세요 ^^

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