단권변압기

❓단권변압기

• 1차, 2차 양회로에 공통된 권선 부분을 가진 변압기로 승압기, 기동보상기 계통의 연결 등에 사용

1️⃣단권변압기의 구조

단권변압기는 기본적으로 하나의 권선으로 구성되어 있으며, 이 권선의 일부를 1차측으로, 나머지 부분을 2차측으로 사용합니다. 따라서 2차측에 별도의 코일을 감지 않아도 되므로 재료비를 절약할 수 있습니다.

• 1차측 권선: 입력 전원이 연결되는 부분입니다.
• 2차측 권선: 1차측 권선의 일부분으로, 필요한 전압을 얻기 위해 사용됩니다.
• 철심: 자기회로를 형성하여 자속을 집중시키는 역할을 합니다.

2️⃣단권변압기의 용량

1)2권선 변압기와 단권변압기 비교

• 2권선 변압기 자기용량

• 단권변압기의 자기용량

• 자기용량과 부하용량의비

3️⃣단권변압기 장점

• 경제적: 2권선 변압기에 비해 권선량이 적어 제작 비용이 저렴
• 소형, 경량: 권선량이 적어 부피가 작고 무게가 가볍습니다.
• 분로권선에는 1차와 2차의 차전류가 흘러 동손이 작다
• 효율이 높다(1,2차 전압차가 가까울수록 경제적임)
• %Z가(1-E1/E2)배 작으므로 전압변동률이 작다
• 단락 전류가 큼: 단락 임피던스가 작아 단락 전류가 큽니다.
• 자가용량 Ps=Pn(1-E1/E2)이므로, 작은 용량의 변압기로 큰 부하를 걸 수 있다
• 누설 자속이 적어 손실이 적음: 2차측 코일과의 결합이 밀접하여 누설 자속이 적어 효율이 높습니다.

4️⃣단권변압기 장점

• 단락 시 파괴 위험이 높음:임피던스가 작으므로 단락전류가 크다
• 열적 기계적 강도를 크게 해야 한다
• 충격전압은 직렬권선에 걸리므로 적절한 절연설계가 필요하다
• 저압 측도 고압 측과 같은 절연수준이 필요하다
• 1, 2차 절연이 불가능: 1차와 2차가 전기적으로 연결되어 있어 절연이 어렵습니다.
• 1차측에 이상 전압 발생 시 2차측에도 영향: 1차측에 이상 전압이 발생하면 2차측에도 고전압이 인가되어 위험합니다.
• 초고압 계통에서는 1차, 2차 모두 중성점 직접접지계통이어야 한다(지락전류 감소 목적으로 Floating시키는 경우 중성점에 피뢰기를 설치해야 한다)
• 무부하 전류가 큼: 2차측에 부하가 없을 때 무부하 전류가 커서 손실이 발생합니다.

5️⃣단권변압기의 활용 분야

• 전동기 기동 보상기: 전동기 기동 시 발생하는 큰 기동 전류를 감소시켜 전력계통에 미치는 영향을 줄입니다.
• 특고압 변압기: 고전압 변압기에 사용되어 전압을 조절합니다.
• AT 방식 전기철도: 전기철도의 전력 공급 시스템에 사용됩니다.
• 전기 수용가 측의 승압기: 저압 전원을 고압으로 변성하여 사용할 때 활용됩니다.
• 실험용 슬라이닥
• 전력 계통 변압기 : 단상 3권선 단권변압기 YYΔ결선