목차(변압기 용량)
변압기 용량 선정방법
1️⃣용량 결정요소(일반건축물)
1)부하설비 용량의 추정
- 부하조사표(LoadList)에 의한 부하설비 추정
- 표준부하밀도에 의한 부하설비 추정
\[설비용량=표준부하밀도[VA/㎡]×면적[㎡]\]
2)변압기 용량 결정
수용률,부등률,부하율 참고
3)계약전력의 결정
- 변압기 용량이 결정되면 전력회사와 계약전력 검토
- 한전의 전기공급규정 제20조에서 사용설비에 의한 계약전력과 변압기 설비에 의한 계약전력 중에서 선택
| 계약전력 | 계약전력 환산율 |
|---|---|
| 처음 75kW에 대하여 | 100% |
| 다음 75kW에 대하여 | 85% |
| 다음 75kW에 대하여 | 75% |
| 다음 75kW에 대하여 | 65% |
| 300kW 초과분에 대하여 | 60% |
- 변압기설비에 의한 계약전력 한전으로부터 전기를 공급받는 1차 변압기 표시용량의 합계로 한다
2️⃣설계 시 고려사항
1)장래증설 용량
변압기 선정 시에는 정보통신 등 각종 설비의 용량증가 패턴에 따른 용량증설계획을 수립
2)단락전류 계산
전압의 변화 없이 큰 용량의 변압기가 선정 될 경우 변압기 2차 측 단락전류가 상승하여 차단기, 변류기, 케이블의 선정이 곤란해지므로 용량을 산정하여 문제가 발생할 경우 이를 분할
3)변압기 용량 선정시 주의사항
추정용량에는 수용률 부등률을 적용하여 표준용량으로 결정
목차(변압기 용량)
변압기 용량 선정방법
💯기출문제
●B16.수전설비 용량산정에서 이단강하방식과 직강하방식의 용량산정 방법에 대하여 설명하시오
1. 이단 강하 방식
- 정의: 특고압에서 고압으로, 고압에서 저압으로 2단계에 걸쳐 강압하는 방식입니다.
- 용량 산정:
- 1차 변압기 용량: 전체 부하를 고려하여 1차 변압기의 용량을 결정합니다.
- 2차 변압기 용량: 1차 변압기 2차측 부하를 고려하여 2차 변압기의 용량을 결정합니다.
- 수용률, 부하율, 부등률 적용: 각 변압기 단계별로 수용률, 부하율, 부등률을 적용하여 용량을 산정합니다.
- 부등률: 2단 강압 방식에서 주변압기에만 적용하며, 부하의 불균형을 고려하여 용량을 보정하는 값입니다.
2. 직강하 방식
- 정의: 특고압에서 바로 저압으로 한 번에 강압하는 방식입니다.
- 용량 산정:
- 변압기 용량: 전체 부하를 고려하여 변압기의 용량을 결정합니다.
- 수용률, 부하율 적용: 변압기에 수용된 부하가 용도별로 구분된 경우 용도별 수용률을 적용하고, 구분되지 않은 경우 부등률까지 적용할 수 있습니다.
- 부등률: 직강하 방식에서는 부등률을 선택적으로 적용할 수 있습니다.
두 방식의 비교
| 항목 | 이단 강하 방식 | 직강하 방식 |
|---|---|---|
| 장점 | 각 단계별로 부하를 분산하여 관리할 수 있음, 변압기 보호가 용이함 | 초기 투자비가 상대적으로 적음, 시스템이 간단함 |
| 단점 | 변압기가 2대 필요하여 초기 투자비가 높음, 시스템이 복잡함 | 부하 변동에 민감하고 단락 전류가 클 수 있음 |
| 용량 산정 | 1차, 2차 변압기 각각의 용량 산정 필요 | 전체 부하를 고려하여 변압기 용량 산정 |
| 부등률 적용 | 2차 변압기에만 적용 | 선택적으로 적용 가능 |
용량 산정 시 고려 사항
- 부하 특성: 부하의 종류, 크기, 운전 시간 등을 고려하여 수용률, 부하율을 적용해야 합니다.
- 전압 강하: 전압 강하 허용치를 만족하도록 케이블 굵기를 선정해야 합니다.
- 단락 전류: 단락 사고 발생 시 단락 전류를 고려하여 변압기 및 보호 계전기를 선정해야 합니다.
- 미래 부하 증가: 미래 부하 증가를 고려하여 여유 용량을 확보해야 합니다.
●B17.22.9[kV]직강압방식의 변압기 용량결정에 대하여 설명하시오
- 주변압기 용량
- 전등 및 동력부하에 대한 변압기 용량
- 전기용접기에 공급하는 변압기 용량
1. 주변압기 용량 결정
주변압기 용량은 시설 전체의 부하를 고려하여 결정해야 합니다.
- 총 부하 계산:
- 전등 부하, 동력 부하, 전기용접기 부하 등 모든 부하를 합산하여 총 부하를 산출합니다.
- 각 부하의 역률을 고려하여 유효 전력과 무효 전력을 구분하여 계산해야 합니다.
- 수용률 적용:
- 각 부하의 종류에 따른 수용률을 적용하여 실제 사용되는 최대 부하를 추정합니다.
- 수용률은 부하의 종류, 사용 시간대 등에 따라 달라지므로, 관련 자료를 참고하여 적절한 값을 적용해야 합니다.
- 부하율 적용:
- 변압기의 연중 최대 부하를 고려하여 부하율을 적용합니다.
- 일반적으로 변압기의 수명을 고려하여 60~80% 정도의 부하율을 적정하다고 판단합니다.
- 부등률 적용:
- 부하의 불균형을 고려하여 부등률을 적용할 수 있습니다.
- 부등률은 부하의 종류와 배치에 따라 달라지므로, 관련 자료를 참고하여 적절한 값을 적용해야 합니다.
주변압기 용량 = (총 유효 전력 / 수용률) / 부하율
2. 전등 및 동력 부하에 대한 변압기 용량
- 전등 부하:
- 조명 기구의 수와 종류, 설치 면적 등을 고려하여 계산합니다.
- 전등 부하는 주로 역률이 1에 가까운 순수한 유효 전력으로 간주합니다.
- 동력 부하:
- 전동기, 펌프 등 동력 기기의 용량과 운전 시간을 고려하여 계산합니다.
- 동력 부하는 역률이 1보다 작은 유효 전력과 무효 전력으로 구성되므로, 역률을 고려하여 계산해야 합니다.
3. 전기용접기에 공급하는 변압기 용량
- 용접기 용량:
- 용접기의 종류와 용접 조건에 따라 필요한 용량이 다릅니다.
- 용접기 제조사의 기술자료를 참고하여 용량을 확인해야 합니다.
- 순간 최대 전류:
- 용접 시 순간적으로 큰 전류가 필요하므로, 변압기는 순간 최대 전류를 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.
- 주변압기와의 연계:
- 용접기 전용 변압기를 설치하거나, 주변압기 용량에 여유를 두어 용접 부하를 감당할 수 있도록 해야 합니다.
4. 기타 고려 사항
- 전압 강하: 전압 강하 허용치를 만족하도록 케이블 굵기를 선정해야 합니다.
- 단락 전류: 단락 사고 발생 시 단락 전류를 고려하여 변압기 및 보호 계전기를 선정해야 합니다.
- 미래 부하 증가: 미래 부하 증가를 고려하여 여유 용량을 확보해야 합니다.
- 역률 개선: 역률 개선기를 설치하여 역률을 향상시키면 변압기 용량을 효율적으로 활용할 수 있습니다.
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