변압기의 개방시험과 단락시험 (공장시험)

 

▣ 변압기 단락시험과 개방시험

가. 단락시험

(1) 단락시험 회로

 

변압기 단락시험

 ※ 단락시험시에는 전압계 · 전류계 모두를 1차측에 설치하여 1차측을 기준으로 계산한다.

  ▣ SVR : 슬라이닥스형 전압조정기, KS : 나이프 스위치 (Knife Switch)

      W : 전력계 (전압코일 × 전류코일)

 

(2) 측정항목

 ① 임피던스 전압 : 변압기의 2차측(저압측)을 단락시키고 1차측(고압측)에 아주 낮은 전

                    압부터 서서히 전압을 높이게 되는데 1차측 단락전류가 평상시 정격부하를 걸었

                    을 때의 전류 즉 정격전류와 같게 되었을 때 이 때의 교류측에 인가하는 전압을

                    임피던스 전압이라 하며 이 때 교류 전압계의 지시값 V[V]로 표시한다.

  ② %임피던스 : 정격전압 대비 임피던스 전압강하의 비를 말한다.

 

  ③ 동손 : 단락시 전력손실을 말한다. P = I × V = I × V(I×R) = I2R

              위 전력계 W (전류코일 × 전압코일 : P = I × V) 지시값 W[W]로 표시된다.

 

나. 개방시험

(1) 개방시험 회로도

 

변압기 개방시험

(2) 측정항목

 ① 철손 : 시험용 변압기의 2차측(고압측)을 개방한 상태에서 슬라이닥스를 조정하여

            시험용 변압기 1차측(저압측)의 전압이 정격전압과 동일하게 될 때의 교류

            전력계의 지시값 W[W]로 표시한다.

  ▣ 변압기 2차측을 2차측을 개방하면 무부하 상태가 되고 무부하상태에서는 1차측에 접

      압을 인가해도 2차측에는 전류가 흐르지 않는다. 이 때 1차측에는 변압기 내부 임피

      던스 전압강하로 인해 아주 작은 전류가 흐르게 되는데 이 전류로 인한 전력손실이

     철손이 된다. 즉, 철손은 (전압 × 전류 = I2R) 전력계값으로 나타난다.

 

   ※ 무부하시험과 단락시험으로 변압기의 효율 구하기

  ▣ 단락 시험에서의 동손 Pc값과 무부하 시험에서의 철손 Pi값 그리고, 시험용 변압기의

      정격 출력[kVA]으로써 변 압기의 효율을 구할 수 있다.

 

▣ 2001년 전기기사 실기 기출문제

 

문제 . 7 변압기 시험용 기자재가 그림과 같이 있을 때 다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 단락시험 회로를 구성하시오.

  (2) 무부하시험 (개방시험) 회로를 변압기 시험 기자재로 구성하시오.

  (3) 단락시험을 했다고 가정하고 임피던스 전압, %임피던스, 동손을 구하는 방법을 설명

      하시오.

  (4) 무부하 시험으로 철손을 구하는 방법을 설명하시오.

  (5) 단락시험, 무부하 시험으로 변압기 효율을 구하는 방법을 간단히 설명하시오.

  (6) %임피던스와 변압기 고장시 단락고장전류, 변압기 전압변동률과의 간단히 설명하시오.

    ※ 회로 구성시 주어진 기자재 이외에 필요한 것이 더 있으면 추가하고, 불필요한 것이 있

       으면 빼내고 회뢰를 구성하도록 한다.

 

[답안작성]

(1) 단락시험 회로를 구성하시오.

 

단락시험

   ※ 단락시험은 저압측 2차 단자를 단락한다.

(2) 무부하시험 (개방시험) 회로를 변압기 시험 기자재로 구성하시오.

 

개방시험

  ※ 개방시험은 고압측 2차 단자를 개방한다.

(3) 단락시험을 했다고 가정하고 임피던스 전압, %임피던스, 동손을 구하는 방법을 설명

    하시오.

  ① 임피던스 전압 : 시험용 변압기 2차측(저압측)을 단락한 상태에서 슬라이닥스를 조정

      하여 1차측 단락전류가 1차측 정격전류와 같게 흐를 때 1차측 단자전압

 

  ③ 동손 : 교류 전력계의 지시값을 기준온도 75[℃]로 환산한 값이 된다

              (임피던스 와트[W])

(4) 무부하 시험으로 철손을 구하는 방법을 설명하시오.

  ▣ 변압기의 2차측(고압측)을 개방한 상태에서 슬라이닥스를 조정하여 교류 전압계의 지

     시값이 1차(저압측) 정격전압값일 때의 전력계의 지시값[W]이다.

(5) 단락시험, 무부하 시험으로 변압기 효율을 구하는 방법을 간단히 설명하시오.

  ① 단락시험을 하여 동손 측정

  ② 개방 시험을 하여 철손 측정

  ③ 변압기 효율 산정

 

(6) %임피던스와 변압기 고장시 단락고장전류, 변압기 전압변동률과의 간단히 설명하시오.