변압기 이행전압의 종류와 대책*

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변압기(특성Q)

변압기 냉각방식
변압기 이상현상 및 대책
변압기 여자 돌입전류

변압기 이행전압의 종류와 대책
임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소
주파수 변화가 변압기에 미치는 영향

변압기 보호방식(B)
변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
유입 변압기 온라인 진단
변압기 경제적 운용방식
변압기 손실과 효율
변압기 최대 효율조건

목차(변압기 이행전압)

❗이행전압이란?

  • 변압기 1차측에 가해진 서지나 정전적 또는 전자적으로 2차측으로 이행하는 현상으로 변압기 2차측 권선 및 기기 절연에 영향을 줌
  • 전압비가 큰 변압기에 대해서는 이행전압이 2차측의 BIL을 상회할 우려가 있으므로 보호장치가 필요

1️⃣이행전압 발생 원인

  • 낙뢰: 낙뢰는 가장 일반적인 서지 발생 원인입니다. 낙뢰가 변압기 근처에 떨어지면 강력한 전자기 유도 작용으로 인해 변압기에 서지가 발생하고, 이 서지가 변압기를 통해 다른 회로로 전파됩니다.
  • 차단기 개폐: 차단기 개폐 시 발생하는 아크에 의해 서지가 발생할 수 있습니다.
  • 스위칭 현상: 전력 시스템 내에서 스위칭 현상이 발생할 때 서지가 발생할 수 있습니다.

2️⃣변압기 이행전압의 종류

1)정전유도 이행전압

  • 변압기의 각 권선과 대지 사이의 정전 용량으로 인해 발생하는 이행 전압
  • 권선비에 비례하여 발생하며, 부하 임피던스가 클수록 증가

2)전자유도 이행전압

  • 변압기의 1차측에 유도된 전압이 자기 유도 작용에 의해 2차측으로 전달되는 이행 전압
  • 패러데이 법칙에 의해 생기는 전압 🌐

3)2차 권선 고유 진동전압

  • 2차 권선에 생기는 고유 진동전압

3️⃣정전 이행전압

1)단상변압기의 정전 이행전압

\[e_2=\frac{C_1}{C_1+C_2}\alpha E\]

2)3상 변압기 정전 이행전압

\[e_2=\frac{1}{2}\frac{C_1}{C_1+C_2}E\]
  • 1차 권선의 내부 전위분포
  • 중성점 비접지 : 상승
  • 중성점 접지 : 0전위

3)정전 이행전압 보호

  • 2차 측 피뢰기, 서지흡수기 설치
  • 2차 측 보호 콘덴서 설치
  • 2차 측 BIL을 높임
  • 변압기 고, 저압 권선 간 정전차폐를 시행

4️⃣전자 이행전압

1)단상 변압기의 전자 이행 전압

\[e_2=\frac{E}{r}\frac{Z_2}{Z_1+Z_2}(1-e^{-\frac{Z_1+Z_2}{L_a}t})\]

2)3상 변압기의 전자 이행전압

  • 영상전압
    • 1차 ∆결선 Y비접지인 경우 발생하지 않음
    • 2차 ∆결선인 경우 발생하지 않음
  • 정상 역상전압
\[V_{a2}=V_{12}+V_{22}\] \[V_{b2}=a^2V_{12}+aV_{22}\] \[V_{c2}=aV_{12}+a^2V_{22}\]

3)전자 이행전압 보호

  • 전자 이행전압은 대체로 권선비대로 이행하므로 특수한 경우가 아니면 보호장치는 생략한다

5️⃣이행전압의 영향

  • 변압기 절연 파괴: 과도한 이행 전압은 변압기의 절연을 파괴하여 고장을 유발할 수 있습니다.
  • 2차측 기기 손상: 이행 전압은 2차측에 연결된 기기의 절연을 파괴하여 손상을 입힐 수 있습니다.
  • 계통 불안정: 이행 전압은 계통의 안정성을 저해하고, 다른 기기의 오동작을 유발할 수 있습니다.

6️⃣이행전압 대책

  • 피뢰기 설치: 변압기 근처에 피뢰기를 설치하여 낙뢰로 인한 서지를 흡수합니다.
  • 변압기 절연 강화: 변압기의 절연 수준을 높여 이행 전압에 대한 내성을 향상시킵니다.
  • 변압기 중성점 접지: 변압기 중성점을 적절하게 접지하여 서지 전류를 흘려보냄으로써 이행 전압을 감소시킵니다.
  • 노이즈 필터 설치: 노이즈 필터를 설치하여 고주파 성분의 서지를 억제합니다.
  • 변압기 보호 계전기 설정: 변압기 보호 계전기를 적절하게 설정하여 이행 전압으로 인한 오동작을 방지합니다.

변압기(특성Q)

변압기 냉각방식
변압기 이상현상 및 대책
변압기 여자 돌입전류

변압기 이행전압의 종류와 대책
임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소
주파수 변화가 변압기에 미치는 영향

변압기 보호방식(B)
변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
유입 변압기 온라인 진단
변압기 경제적 운용방식
변압기 손실과 효율
변압기 최대 효율조건

목차(변압기 이행전압)

💯기출문제

변압기(특성Q)

변압기 냉각방식
변압기 이상현상 및 대책
변압기 여자 돌입전류

변압기 이행전압의 종류와 대책
임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소
주파수 변화가 변압기에 미치는 영향

변압기 보호방식(B)
변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
유입 변압기 온라인 진단
변압기 경제적 운용방식
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목차(변압기 이행전압)

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