CQ4L

변압기 단락시험*

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제공

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안 , ,
변압기(결선V)

변압기 결선의 종류와 특징
V-V결선
역V결선, 스코트결선
변압기 병렬운전 및 통합운전
변압기 탭 조정방법
변압기 단락강도 시험방법과 시험전류
변압기 부분방전시험
변압기의 무부하시험과 단락시험
상용과 발전기 병렬운전 시 조건
변압기 발주시 검토사항 및 시험

변압기 병렬운전(순환전류)

목차(변압기 단락시험)

❗시험 목적

  • 기계적 강도 확인:
    • 단락 사고 시 발생하는 강력한 전자력에 의해 권선이 변형되거나 손상되는 것을 방지하기 위한 기계적 강도를 확인
  • 절연 파괴 방지:
    • 단락 사고 시 발생하는 고전압으로 인해 절연이 파괴되는 것을 방지하기 위한 절연 내력을 확인
  • 온도 상승 제한:
    • 단락 사고 시 발생하는 발열로 인해 권선 및 절연체의 온도가 허용 기준을 초과하지 않는 것을 확인
  • 접촉 저항 확인
    • 접촉 저항이 증가하여 발열이 발생하는지 확인합니다.

1️⃣ANSI/IEEE에 의한 시험방법

ANSI/IEEE 규격은 미국 전기전자학회(American National Standards Institute/Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제정한 전기기기 관련 국제 표준입니다. 변압기 단락강도 시험은 변압기가 단락 사고 시 견딜 수 있는 능력을 평가하기 위한 중요한 시험으로, ANSI/IEEE 규격에서는 다음과 같은 시험 방법을 제시하고 있습니다.

1)시험방법

  • 아래 식에 의해서 계산된 시험전류를 각상에 2회씩 총 6회 통전한다.
  • 이 중 1회는 장시간 전류시험을 실시

2)시험전류

  • 변압기 대칭단락 시험전류는 변압기 정격전류, 일정Tab에서의 변압기 임피던스Zt, 변압기가 결선된 계통의 임피던스 Zs를 기준으로 다음과 같이 계산
\[I_{test}=\frac{I_r}{Z_t + Z_s}[A]\]

3)시험지속시간

  • 시험시간은 0.25초로 하되 장시간 시험전류는 다음 식으로 계산된 시간으로 한다
  • 시험지속시간(t)=1,250/I²[sec]여기서,
\[I=\frac{I_{test}}{I_r}\]

4)시험 종류:

  • 대칭 단락 시험:
    • 3상 대칭 단락 조건에서 시험을 실시하여 권선의 기계적 강도와 절연 내력을 평가
  • 불균형 단락 시험:
    • 3상 불균형 단락 조건에서 시험을 실시하여 권선의 기계적 강도와 절연 내력을 평가
  • 대칭 장시간 단락 시험:
    • 단락 사고가 장시간 지속될 경우를 가정하여 시험을 실시하여 권선의 온도 상승을 평가

5)시험 평가

시험 후에는 다음과 같은 사항을 평가

  • 권선의 변형: 시험 전후의 권선 형상을 비교하여 변형 여부를 확인
  • 절연 파괴: 절연 파괴 여부를 확인하기 위해 절연 저항 측정, 부분 방전 시험 등을 실시
  • 온도 상승: 권선의 온도 상승을 측정하여 허용 기준을 초과하는지 확인합
  • 접촉 저항: 접촉 저항이 증가하여 발열이 발생하는지 확인합

2️⃣IEC에 의한 시험방법

1)시험방법

  • 시험회수는 각상에 3회씩 총9회로 한다

2)시험전류

  • IEC에서도 대칭단락 시험전류는 변압기 정격전류, 일정Tab에서의 변압기 임피던스Zt, 변압기가 결선된 계통의 임피던스 Zs를 기준으로 다음 식으로 계산한다.
\[I=\frac{U}{\sqrt3(Z_t+Z_s)}\]
\[I : 대칭단락전류(실효치)\]\[U : 시험되는 탭과 권선의 정격전압[kV]\]\[Z_t : 시험되는 탭과 권선의 단락 임피던스[\Omega상]\]\[Z_s : 계통의 단락 임피던스\]

\[Z_t=\frac{Z_t\times U^2_r}{100\times S_r}\]
\[Z_t : 기준온도에서의 임피던스\]\[U_r : 탭의 정격전압\]\[S_r : 변압기의 정격용량[MVA]\]

\[Z_s=\frac{U^2_s}{S}\]
\[U_s : 계통의 정격전압[kV], \]\[S : 계통의 단락용량[MVA]\]

3)시험지속시간

  • 시험시간은 변압기 정격출력이 2,500[kVA]이하인 경우 0.5초로 하고 2,500[kVA]초과하는 경우 0.25초로 한다

3️⃣결론

주요 차이점은 시험 횟수와 시험 시간, 그리고 대칭 장시간 시험의 유무입니다. IEC 규격은 ANSI/IEEE 규격에 비해 시험 횟수가 많고, 시험 시간이 길어 변압기에 가해지는 스트레스가 더 큽니다.

  • ANSI/IEEE와 IEC규격에 의한 대칭단락 시험전류로 열적 강도를 비교한 경우, 그 결과는 동일하다
  • 변압기 단락강도시험은 비대칭단락 시험전류에 의한 기계적강도까지 함께 검토되는 것이 바람직하다
  • I²t의 합은 ANSI/IEEE가 IEC에 비해 훨씬 크기 때문에 보호계전기 세팅시에는 ANSI POINT(I²t=1,250)를 활용
변압기(결선V)

변압기 결선의 종류와 특징
V-V결선
역V결선, 스코트결선
변압기 병렬운전 및 통합운전
변압기 탭 조정방법
변압기 단락강도 시험방법과 시험전류
변압기 부분방전시험
변압기의 무부하시험과 단락시험
상용과 발전기 병렬운전 시 조건
변압기 발주시 검토사항 및 시험

변압기 병렬운전(순환전류)

목차(변압기 단락강도)

💯기출문제

○F12변압기단락강도 시험 시 ANSI/IEEE와 IEC규격에 의한 시험전류에 대하여 설명하시오 ❯V13

●F13국제규격(ANSI/IEEE)에 의한 변압기 단락강도의 시험방법에 대하여 설명하시오

변압기 단락강도 시험방법과 시험전류

모범답안(변압기시험)

시험 목적

  • 변압기의 기계적 강도 확인: 단락 사고 시 발생하는 전자력에 의한 권선의 변형이나 손상 여부를 확인합니다.
  • 절연 내력 확인: 단락 사고 시 발생하는 고전압에 의한 절연 파괴 여부를 확인합니다.
  • 온도 상승 확인: 단락 사고 시 발생하는 발열에 의한 온도 상승이 허용 기준을 초과하는지 확인합니다.
  • 접촉 저항 확인: 접촉 저항이 증가하여 발열이 발생하는지 확인합니다.

ANSI/IEEE 규격

  • 시험 방법: 아래식에 의해서 계산된 시험전류를 각상에 2회씩 총 6회 통전한다. 이 중 1회는 장시간 전류시험을 실시
  • 시험 시간: 각 시험은 0.25초 동안 진행하며, 대칭 장시간 전류 시험은 식에 의해 계산된 시간 동안 진행됩니다.
  • 시험 목적: 변압기 권선의 기계적 강도, 절연 내력, 온도 상승 등을 평가하여 변압기의 단락 사고에 대한 내구성을 확인합니다.

IEC 규격

  • 시험 방법: 각 상에 시험 전류를 3회씩 총 9회의 대칭 전류 시험을 실시합니다.
  • 시험 시간: 매 시험은 0.5초 동안 진행됩니다.
  • 시험 목적: ANSI/IEEE 규격과 마찬가지로 변압기의 단락 사고에 대한 내구성을 평가합니다.

주요 차이점은 시험 횟수와 시험 시간, 그리고 대칭 장시간 시험의 유무입니다. IEC 규격은 ANSI/IEEE 규격에 비해 시험 횟수가 많고, 시험 시간이 길어 변압기에 가해지는 스트레스가 더 큽니다.

○F14변압기의 단락강도시험 시 ANSI/IEEE,IEC규격에 의한 시험방법, 시험전류 계산법에 대해 설명하시오 ❯V13

변압기(결선V)

변압기 결선의 종류와 특징
V-V결선
역V결선, 스코트결선
변압기 병렬운전 및 통합운전
변압기 탭 조정방법
변압기 단락강도 시험방법과 시험전류
변압기 부분방전시험
변압기의 무부하시험과 단락시험
상용과 발전기 병렬운전 시 조건
변압기 발주시 검토사항 및 시험

변압기 병렬운전(순환전류)

목차(변압기 단락강도)

🌐V1105Z24

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