임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소

임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소

임피던스 전압은 변압기 2차측을 단락하여 1차측에 정격전류가 흐르도록 인가하는 전압으로 변압기 자체 임피던스를 알고자 할때 사용된다

%임피던스 전압은 정상 전압과 임피던스 전압강하분의 배분율 비를 말한다

\[\%Z=\frac{V_s}{V_{1n}}\times 100=\frac{Z_{1n}\times Z}{V_{1n}}\times100[\%]\]

%임피던스 전압이 변압기 특성에 미치는 영향

1)변압기 무부하손과 부하손의 비(손실비)

  • 변압기의 무부하손은 청손으로서 변압기의 리액턴스 성분과 관련되며,부하손은 동손으로서 주로 저항 성분과 관련된다
  • 따라서 %Z는 저항 성분과 리액턴스 성분으로 구성되어 있으므로 변압기의 무부하손과 부하손의 비와 관련되어 있음을 알 수 있다
  • 또한 변압기는 무부하손과 부하손이 동등하게 될 때 최고의 효율점이므로 이에 따라 용량을 산출하면 경제적인 변압기 선택을 할 수 있다.

2)전압변동률(ε)

\[\epsilon=\frac{E_s-E_r}{E_r}=\frac{I(R\cos\theta+X\sin\theta)}{E_r}\] \[≒ P\cos\theta+Q\sin\theta\]
\[P=\frac{I\cdot R}{E_r}\] \[Q=\frac{I\cdot X}{E_r}\]
\[\%Z=\sqrt{P^2+Q^2}\]

%임피던스전압은 전압변동률과 관련된다

3)계통의 단락용량

  • 단락용량 계산법에는 대칭좌표법, 클라크법, 옴의 법칙, %Z법, PU법 등이 있으나, 이중에서 계산이 간략하고 손쉽게 적용할 수 있는 장점 때문에 %Z법이 많이 사용된다
  • 단략용량을 구하는것은 전기계통 시스템의 구성을 검토하고 계획하는 데 있어서 그 기계적 및 열적 강도 검토, 기계의 분리 및 안전성, 시스템의 경제성 등을 결정하는데 이 단락전류에 의해서 좌우된다
  • 주로 사용되는 %Z법에 의해 단락전류 및 단락용량을 계산하면
\[I_s=\frac{100\times I_n}{\%Z}\] \[P_s=\frac{100\times P_n}{\%Z}[MVA]\]
  • 따라서 단락용량이 %Z와 관련됨을 알 수 있다.

4)변압기 병렬운전

  • 변압기 병렬운전 조건
    • 1차, 2차 전압이 같아야 한다.
    • 임피던스 전압이 같고 저항과 리액턴스의 비가 같아야 한다
    • 단상변압기는 극성이, 3상 변압기는 각변위와 상회전이 같아야 한다
    • 부하분담 시 용량에는 비례하고, %Z에는 반비례한다
\[\frac{I_A}{I_B}=\frac{[kVA]A\times \%Z_B}{[kVA]B\times \%Z_A}\]
  • 따라서 변압기 병렬운전에서 부하분담은 %ㅋ와 관련됨을 알 수 있다.

5)단락시 권선에 작용하는 전자기계력

  • 단락전류가 흐를 때 권선 상호 간, 권선과 철심 상호간에 전자기계력이 발생하는데 이 단락전류는 임피던스 전압에 따라 달라진다
  • 따라서 %임피던스 전압은 전자기계력과 관련됨을 알 수 있다
\[F=2\times 10^{-7}\times \frac{I_1\cdot I_2}{r^2}[N/m]\]

결론

  • 동일 용량의 변압기의 %임피던스 전압을 증가시키면 부하손이 커지고 전압변동률이 커지나 그 대신 단락용량이 작아진다
  • 따라서 변압기 및 차단기 선정 시 %임피던스 전압은 손실, 전압변동률, 단락용량 등과 관련되어 대단히 중요한 요소라고 할 수 있다.

★★사용기기의 선정
사용기기의 선정(변압기특성)
변압기 냉각방식
변압기 이상현상 및 대책
변압기 여자 돌입전류
변압기의 보호장치
변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
유입 변압기 온라인 진단
주파수 변화가 변압기에 미치는 영향
변압기 경제적 운용방식
임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소
변압기 이행전압의 종류와 대책에 대해여 설명하시오


게시됨

카테고리

,

작성자

댓글

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 항목은 *(으)로 표시합니다