변압기(결선 T2)
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
목차(변압기 선장시 검토사항 T2J)
변압기 선정시 검토사항 및 시험
❓변압기 검토사항
- 변압기 기획설계가 완료된 후 시방서 작성에 관련된 사항을 검토
- 발주시 검토사항은 관리적 측면에서 관리할 사항과 기술적 특면에서 검토할 사항으로 분류
- 관리적 측면에서 검토할 사항은 예상 소요예산, 납기일자,변압기 지급방법(관급, 사급), 발주방법(수의 계약 최저입찰, 종합 입찰 등)
- 기술적 측면에서 검토사항은 설치조건, 적용규격, 상수 등
1️⃣변압기 선정 시 기술적 검토사항
1)설치조건
- 주위온도, 습도, 기압, 표고 등 설치되는 주위조건에 따른 검토 필요
2)적용규격
- KS,ESB(한전규격)등
3)상수
- 단상, 3상
4)정격용량
- 표준용량으로 선정, 냉각방식
5)전압
- 1, 2차 전압명기, 1차 측 Tab 전압 선정
6)결선
- Y-∆결선 구분, 고 저압 혼촉방지판 부착 여부등
7)주파수
- 50[Hz],60[Hz]
8)전압절환방식
- NLTC, OLTC 중 선정
9)부하조건
- 연속 또는 단시간 정격 여부
- 부하의 성격 및 내용 명기(기동부하 크기 등)
10)벡터도
- 1차, 2차 간에 각변위가 지정된 경우 명기
11)수량
- 발주수량 명기
12)전기적 특성
- %임피던스 별도 요구기능
- 병렬운전 변압기 명판 첨부
13)온도 상승
- 적용규격에 따름
14)부싱의 인출방법
- 접속케이블, 버스덕트 구조, 접속도 명시
15)절연유 열화 방지방식
- 밀폐형, 개방형, 질소밀봉식, 다이어프램 컨서베이터식
16)Base
- 하부 Base, Foundation 명기
17)도장
- Munsell No 로 지정
18)취부 부속품
- 사용용도 필요에 따라 명기
2️⃣변압기시험
1)구조 및 외관시험:
- 변압기 부품, 취부 및 외관의 상태 및 치수
2)변압비 측정:
- 변압기 각 권선의 권수비를 확인하여 정격전압으로 변환되는지 검사합니다.
- 측정 방법으로 유기기전력 비교 또는 비오차 시험기를 사용합니다.
3)극성시험
- 직류전원으로 전압 인가하면 순간적으로 지침이 움직임
- 정방향이면 감극성
- 대부분의 변압기는 감극성을 사용
4)각변위 시험:
- 위상각 Kick법을 이용하여 각변위 시험
- 변압기 결선을 확인하기 위한 시험
- 각변위시험을 통해 극성 확인이 가능
5)권선저항 시험
- 변압기 권선의 단선 여부를 검사하고 동손 및 온도 상승치 계산에 활용합니다.
- 권선의 저항측정
- 전압강하법으로 측정
- 온도계수가 크므로 A, B, E종 절연변압기는 75℃ F종변압기는 115℃ 를 기준으로 환산
6)임피던스 전압 및 단락시험
- 변압기의 단락전류를 알기 위하여 사전에 행하는 변압기 임피던스를 알기 위하여 정격전류가 흐르도록 인가하는 전압을 임피던스 전압이라 한다
- 단락시험정격주파수의 전원을 사용하여 정격전류가 흐르게 되는 전압(임피던스 전압)을 가하고, 그때 전력계의 지시로부터 임피던스 와트를 측정한다.
7)여자돌입전류 및 무부하시험
- 저압 측에 정격주파수, 정격전압을 가해서 철손과 여자전류 측정
8)유도 내전압시험
- 유도
- 내전압시험각상의 권선간, 층간, 턴간, 단자간의 절연강도시험
- 시험방법
- 시험전압은 일반적으로 고압권선을 개방한 상태에서 저압권선에 인가하여 규정 시험전압을 유기시킨다.
- 시험주파수 100~500[Hz]를 사용한다
- 자기포화 방지를 위해 높은 주파수를 사용한다
\[∵\phi ∝\frac{E}{f}\]
- 시험시간
- 시험 전압의 주파수가 정격주파수의 2배 이하인 경우에는 1분으로 하고, 2배를 초과하는 경우 다음 식에 의해 산출한다
\[T=120\times\frac{정격주파수}{시험주파수}[\sec]\]
9)부분방전시험
전기적 측정법
- 부싱을 이용하는 방법
- 중성점 접지선을 이용하는 방법
- 기기 외함접지선을 이용하는 방법
전자파 측정법
- 부분방전에 의한 전자파를 안테나에 의해 검출
- 직접센서를 설치 불핗요 : 운전 중 설치가 용이
- 전자파 도달시간의 차를 구함으로써 측정
- 노이즈에 의해 검출감도가 낮음
10)상용주파 내전압 시험
- 시험전압을 1분간 가하여 절연파괴시험
- 권선과 대지 간, 권선 간에 절연강도 시험
11)절연역률측정 시험
- 변압기 절연물의 열화 정도를 분석하기 위해 초기 데이터를 제공
12)온도상승시험
- 변압기 각종 손실을 공급하여 포화시킨 후 규정치 이내 온도 상승 확인
- 실부하법
- 소용량 변압기에 사용
- 물저항기, 금속저항기 등이 사용
- 반환부하법
- 두대 이상의 동일 정격의 변압기가 있는 경우
- 등가부하법
- 단락시험과 같이 결선하고 유도전압조정기로 등가 전류를 흘림
13)뇌충격내전압 시험
- 1.2*50[μs]인가하여 절연상태 확인
- 50~70% 정도의 낮은 충격파를 가한 후 전파를 가한다
- 해당 기기의 BIL과 같은 크기의 충격파전압을 충전부와 대지 간에 음양 각 3회씩 인가하여 변압기의 이상 유무는 접지선에 흐르는 전류의 파형을 분석해서 판별한다.
14)개폐 충격내전압 시험:
- 선로 개폐에 의한 이상전압에 대해 절연계급을 확인
15)단락강도 시험:
- 변압기 외부회로 단락으로 인한 고장전류를 확인
16)절연내력시험
- IEC규격은 표에 의한 전압을 권선과 대지 간에 1분간 가함
| 최고전압 | 시험전압 |
|---|---|
| 3.6 | 10 |
| 7.2 | 20 |
| 24 | 50 |
| 72.5 | 140 |
| 145 | 275 |
| 170 | 325 |
17)음향 측정법
- 부분방전에 의한 초음파 검출
- 탱크 외벽에 피에조효과 소자 를 이용하여 AE센서를 취부
- CT를 이용한 전기적 측정법과 조합하여 이용
18)절연유 시험
- 시료채취->절연내력시험, 산가도 시험
- 산가도 측정
- 절연유 5[mL]에 산성추출액 5[mL]를 넣고 수산화칼륨을 넣어 측정
- 절연유1[g]의 산성을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 [mg]수로 표시
| 산가도 | 판정 |
|---|---|
| 0.02이하 | 양호 |
| 0.2~0.4 | 요주의 |
| 0.4이상 | 불량 |
- 절연내력 시험방법
- 절연유를 담은 통에 지름 12.5[㎜]의 2개의 구를 20[㎜]담가 간격을 12.5[㎜]띄워서 측정
- 3[kV/sec]의 비율료 전압을 상승시켜 Breaker가 동작했을 때의 전압
| 시험전압(절연파괴 전압) | 판정 |
|---|---|
| 30[kV] | 신유 |
| 20[kV] | 양호 |
| 15[kV]~20[kV] | 요주의 |
| 150[kV]미만 | 교체 |
19)유도 절연내력시험
- 1차, 2차 코일의 절연상태를 파악하는 시험으로 정격전압 *2배
20)상회전시험
- 3상 변압기에 적용하는데, 상회전계를 이용하여 측정
21)유전정접시험(비파괴시험)
- 쉐링 브리지를 이용하여 측정
- 절연상태가 양호하면 피측정기기는 완전한 콘덴서가 된다(전류 위상이 90°앞섬)
- 열화가 발생하면 전루의 위상이 90°이하가 되므로 Ra, Ca를 가변하여 측정한다.
\[\tan\delta=2\pi f C_a R_a\]
22)절연저항 측정
- 메가 테스터로 권선 간, 권선과 대지 간의 절연을 측정
변압기(결선 T2)
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
목차(변압기 선정시 검토사항 T2J)
변압기 선정시 검토사항 및 시험
💯기출문제(변압기)
●A11 변압기 선정을 위한 효율과 부하율을 관계를 설명하고, 유입변압기와 몰드변압기의 특성을 비교 설명하시오
모범답안(변압기효율과 부하율의관계 T2A11)
변압기 효율과 부하율의 관계
변압기 효율이란 투입된 전력에 대한 유효 출력 전력의 비율을 의미합니다. 즉, 변압기가 얼마나 효율적으로 전력을 변환하는지를 나타내는 지표입니다.
- 부하율이 낮을 때:
- 변압기의 동손은 부하 전류의 제곱에 비례
- 부하율이 낮으면 동손에 비해 철손이 상대적으로 커져 효율이 낮아짐
- 부하율이 높을 때:
- 동손이 증가하여 효율이 감소
- 철손은 일정하므로 부하율이 낮을 때보다는 효율이 높다
- 최고 효율점:
- 변압기의 동손과 철손이 같아지는 지점
- 부하율
- 변압기 용량 대비 실제 사용하는 용량의 비율을 의미합니다.
- 변압기는 부하율이 높을수록 효율이 높아지는 경향
- 변압기 손실은 크게 철손(무부하손)과 동손(부하손)
- 철손은 부하와 관계없이 일정하지만, 동손은 부하 전류의 제곱에 비례하기 때문입니다.
- 따라서 부하가 증가하면 상대적으로 동손이 차지하는 비중이 커져 전체 효율이 높아집니다.
하지만, 부하율이 너무 높으면 과부하로 인해 변압기 수명이 단축되거나 고장 발생의 위험이 증가하므로, 적정 부하율을 유지하는 것이 중요합니다. 일반적으로 변압기는 80% 부하율에서 최대 효율을 나타내는 경우가 많습니다.
모범답안(유입변압기와 몰드변압기 T1A11)
유입변압기와 몰드변압기의 특성 비교
| 특징 | 유입변압기 | 몰드변압기 |
|---|---|---|
| 절연 매체 | 절연유 | 에폭시 수지 |
| 크기 | 일반적으로 크고 무겁다 | 작고 가볍다 |
| 내환경성 | 습기, 먼지에 약함 | 습기, 먼지에 강함 |
| 방열 성능 | 양호 | 상대적으로 낮음 |
| 소음 | 적음 | 상대적으로 크다 |
| 가격 | 상대적으로 비쌈 | 상대적으로 저렴함 |
| 설치 환경 | 넓은 공간 필요 | 좁은 공간 설치 가능 |
| 수명 | 길다 | 상대적으로 짧다 |
| 안전성 | 화재 위험 존재 | 화재 위험 적음 |
유입변압기
절연유를 절연 매체로 사용하는 전통적인 변압기입니다. 방열 성능이 우수하고 소음이 적지만, 크기가 크고 무거우며, 화재 위험이 있습니다.
- 절연: 절연유를 사용하여 권선과 철심을 절연하고 냉각시킵니다.
- 특징:
- 대용량 변압기에 적합합니다.
- 냉각 성능이 우수하여 과부하 내량이 높습니다.
- 절연유 관리가 필요하며, 누유 가능성이 있습니다.
- 소음이 적고 진동이 적습니다.
- 장점:
- 대용량, 고전압 변압기에 적합
- 과부하 내량이 높음
- 긴 수명
- 단점:
- 절연유 관리 필요
- 누유 가능성
- 설치 공간이 넓음
- 화재 위험 (절연유 인화성)
몰드변압기
에폭시 수지를 절연 매체로 사용하는 변압기입니다. 크기가 작고 가볍고, 습기나 먼지에 강하며, 화재 위험이 적지만, 방열 성능이 상대적으로 낮고 소음이 클 수 있습니다.
- 절연: 에폭시 수지 등의 몰딩 재료로 권선과 철심을 고정하고 절연시킵니다.
- 특징:
- 소형 경량이며, 설치가 용이합니다.
- 내열성, 내습성이 우수합니다.
- 소음이 크고, 진동이 발생할 수 있습니다.
- 장점:
- 소형 경량
- 내열성, 내습성 우수
- 설치 공간 절약
- 단점:
- 과부하 내량이 상대적으로 낮음
- 수리 및 보수가 어려움
- 고온 환경에서 성능 저하 가능성
모범답안 (변압기 선정시 고려사항 T2J11)
변압기 선정 시 고려 사항
- 1.설치 환경:
- 주변 온도, 습도, 진동 등 설치 환경을 고려하여 변압기를 선택해야 합니다.
- 4.부하 용량:
- 예상되는 부하 용량에 맞는 적절한 용량의 변압기를 선택해야 합니다.
- 5.전압:
- 1차측 및 2차측 전압을 정확히 확인하고, 변압기의 정격 전압과 일치하는 제품을 선택해야 합니다.
- 7.주파수:
- 사용하는 전원의 주파수에 맞는 변압기를 선택해야 합니다.
- 9.운전 조건:
- 변압기의 운전 조건(부하 변동, 과부하 등)을 고려하여 여유 용량을 확보해야 합니다.
- 13.냉각 방식(온도상승):
- 설치 환경에 따라 공냉식, 유냉식 등 적절한 냉각 방식을 선택해야 합니다.
- 효율: 에너지 효율이 높은 변압기를 선택하면 운전 비용을 절감할 수 있습니다.
- 안전: 안전 규정에 맞는 변압기를 선택하고, 안전하게 설치해야 합니다.
- 가격: 예산 범위 내에서 최적의 성능을 가진 변압기를 선택해야 합니다.
- 수명: 변압기의 수명을 고려하여 내구성이 높은 변압기를 선택해야 합니다.
- 안전성: 화재, 폭발 등의 위험을 최소화하기 위해 안전성이 높은 변압기를 선택해야 합니다.
○J15변압기 공장 입회시험의 방법 및 특성에 대하여 설명하시오
모범답안(변압기시험 T2J15)
변압기 공장 입회시험은 제작된 변압기가 승인 사양과 계약 요구사항에 부합하는지 확인하는 과정입니다. 이 시험은 다양한 항목을 포함하며, 주요 시험 항목과 특성은 다음과 같습니다
- 구조 및 외관검사:
- 제작된 변압기의 외관, 부품, 치수를 검사합니다.
- 도장 상태도 확인합니다.
- 변압비 측정:
- 변압기 각 권선의 권수비를 확인하여 정격전압으로 변환되는지 검사합니다.
- 측정 방법으로 유기기전력 비교 또는 비오차 시험기를 사용합니다.
- 극성 및 각변위 시험:
- 극성을 확인하고 권선의 내부결선, 위상각, 상회전 방향을 검사합니다.
- 교류전압을 이용하여 극성을 확인합니다.
- 권선저항 측정:
- 변압기 권선의 단선 여부를 검사하고 동손 및 온도 상승치 계산에 활용합니다.
- 부하손과 임피던스전압 측정:
- 부하손과 임피던스전압이 규정에 적합한지 확인합니다.
- 효율, 전압변동률, 단락전류 계산에 활용됩니다.
- 무부하손과 여자전류 측정:
- 무부하손과 여자전류가 규정에 맞는지 검사합니다.
- 변압기 효율 산출에 활용됩니다.
- 유도내전압 시험:
- 변압기의 각 턴 간 및 색션 간 절연강도를 확인합니다.
- 부분방전 측정과 병행합니다.
- 부분방전 시험:
- 변압기 내부의 RIV (Radio Interference Voltage)를 측정하여 이상유무를 판단합니다.
- 상용주파내전압 시험:
- 변압기 권선 간 및 권선 – 대지 간 절연강도를 확인합니다.
- 절연역률측정 시험:
- 변압기 절연물의 열화 정도를 분석하기 위해 초기 데이터를 제공합니다.
- 온도상승 시험:
- 변압기 권선 및 절연물의 온도상승이 규정 내에 있는지 검증합니다.
- 뇌 충격내전압 시험:
- 변압기가 뇌 충격전압에 견딜 수 있는지 확인합니다.
- 개폐 충격내전압 시험:
- 선로 개폐에 의한 이상전압에 대해 절연계급을 확인합니다.
- 단락강도 시험:
- 변압기 외부회로 단락으로 인한 고장전류를 확인합니다.
●J16변압기 인증을 위한 공장시험의 종류 및 시험방법을 설명하시오 ❯V15
변압기(결선 T2)
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
목차(변압기 선정시 검토사항 T2J)
변압기 선정시 검토사항 및 시험
🌐V0124M25 T2J
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