변압기 단락시험

변압기(결선V)

변압기 결선의 종류와 특징
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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

목차(변압기 단락시험)

변압기 단락강도 시험방법과 시험전류

❗시험 목적

기계적 강도 확인: 단락 사고 시 발생하는 강력한 전자력에 의해 권선이 변형되거나 손상되는 것을 방지하기 위한 기계적 강도를 확인합니다.
절연 파괴 방지: 단락 사고 시 발생하는 고전압으로 인해 절연이 파괴되는 것을 방지하기 위한 절연 내력을 확인합니다.
온도 상승 제한: 단락 사고 시 발생하는 발열로 인해 권선 및 절연체의 온도가 허용 기준을 초과하지 않는 것을 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 평가합니다.
불균형 단락 시험: 3상 불균형 단락 조건에서 시험을 실시하여 권선의 기계적 강도와 절연 내력을 평가합니다.
대칭 장시간 단락 시험: 단락 사고가 장시간 지속될 경우를 가정하여 시험을 실시하여 권선의 온도 상승을 평가합니다.

5)시험 평가

시험 후에는 다음과 같은 사항을 평가합니다.

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

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 2500[kVA]이하인 경우 0.5초로 하고 2500[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 큭 때문에 보호계전기 세팅 시에는 ANSI POINT(I²t=1,250)를 활용

변압기(결선V)

목차(변압기 단락강도)

변압기 단락강도 시험방법과 시험전류

변압기(결선V)

목차(변압기 단락강도)

변압기 단락시험

변압기 단락강도 시험방법과 시험전류

❗시험 목적

1️⃣ANSI/IEEE에 의한 시험방법

1)시험방법

2)시험전류

3)시험지속시간

4)시험 종류:

5)시험 평가

2️⃣IEC에 의한 시험방법

1)시험방법

2)시험전류

3)시험지속시간

3️⃣결론

변압기 단락강도 시험방법과 시험전류

변압기 단락강도 시험방법과 시험전류

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