아낌없이 주는 나무

1. 변압기 운전

가. 변압기의 열화

 1) 변압기 호흡작용

   ▣ 변압기에 사용되는 절연유가 변압기 외부 온도와 내부에서 발생하는 열에 의해 부피가 팽창하고 수축하는 현상

 2) 변압기의 열화원인

   ▣ 변압기의 호흡작용에 의해 공기중의 수분과 산소를 흡수하게 되어 절연유가 산화되고 침전물이 생기게 된다.

 3) 열화에 의한 영향

   ① 절연내력 저하    ② 냉각효과 감소    ③ 침식작용

 4) 열화방지 설비

   ① 브리더(흡습호흡기, 실리카 겔) ② 질소봉입 ③ 콘서베이터 (수소 배출)

 5) 개방형 콘서베이터

   ① 콘서베이터는 변압기의 상부에 원통형의 유조(기름 통)로 그 속에는 1/2 정도의 기름이 들어 있고,

        1/2 정도의 질소가스가 봉입되어 있다.

   ② 주변압기 외함 내의 기름과 콘서베이터는 가느다란 U 자형 파이프로 연결되어 있다.

   ③ 그림은 개방형 콘서베이터로 질소가스가 봉입되어 있지 않은 형태이다.

 1) 첫번째 글자 : 내부 냉각 매체

   ① A - 공기 (Air)                                                 ② O - 광유, 절연유로 인화점 300[℃] 이하 (Oil)

   ③ K - 난연성 절연유로 인화점 300 [℃] 초과    ④ G - Gas (SF6)

 2) 두번째 글자 : 내부 냉각 매체 순환방식

   ① N - 자연순환 (Natural)                       ② F - 강제순환 (Forced)

   ③ D - 직접 강제 순환 (Direct Forced)

 3) 세번째 글자 : 외부 냉각 매체

   ① A - 공기           ② W - 물 (Water)

 4) 네번째 글자 : 외부 냉각매체 순환방식

   ① N - 자연순환       ② F - 강제 순환

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나. 변압기 냉각방식의 종류

 1) 건식 자냉식 (AN) : 옥내에 사용

    ① 변압기 본체가 공기에 의해 자연적으로 냉각되도록 한 것

    ② 소용량 변압기의 냉각에 사용

 2) 건식풍냉식 (AF)

    ① 건식 변압기에 송풍기를 이용하여 강제풍통 시킨 방식

    ② 변압기유를 사용하지 않으므로 22[kV] 이하의 변압기에만 적용

 3) 유입자냉식 (ONAN) ⇒ OA

    ① 권선과 철심에서 발생한 열을 기름의 대류 작용에 순환하고 외함에서 열을 대기로 방산시키는 방식

    ② 보수가 간단하고 취급이 쉽기 때문에 널리 사용

 4) 유입풍냉식 (ONAF) ⇒ FA

    ① 방열기를 설치한 유입변압기에 송풍기를 이용하여 강제통풍시킴으로써 냉각효과를 높이는 방식

    ② 유입 자냉식보다 용량을 30[%] 증가시킬수 있어 대형 변압기에 많이 이용

 5) 유입수냉식 (ONWF)

    ① 펌프로 물을 순환시켜 기름을 냉각하는 방식

    ② 수질이 좋지 않으면 물 때가 끼고 관부식을 초래 (유지보수가 까다로워 최근 감소 추세)

 6) 송유자냉식 (OFAN)

    ① 송유펌프로 기름을 강제로 순환시키는 방식

    ② 소음, 오손방지를 위하여 변압기 본체를 옥내에, 방열기 탱크를 옥외에 설치

 7) 송유풍냉식 (OFAF)

    ① 변압기 외함 내에 들어 있는 기름을 이용하여 외부에 있는 냉각장치로 보내서

         냉각시킨 후 냉각된 기름을 다시 외함으로 공급하는 방식

    ② 냉각효과가 크기 때문에 30000[kVA] 이상의 대용량 변압기에 채용

 8) 송유수냉식 (OFWF)

    ① 송유자냉식의 방열기 탱크에 수냉식 유닛쿨러 설치

    ② 소음이 적어 도시 및 그 주변 지역에 설치하기에 적합

       ※ ONAN : 유입자냉식 ONAF : 유입풍냉식 ONWF : 유입수냉식

           OFAF : 송유풍냉식 OFWF : 송유수냉식

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다, 변압기의 과부하 운전조건

 1) 주위 온도 저하로 인한 과부하

   ▣ 냉각공기의 최고 온도 30[℃]에서 1[℃] 저하시 그 온도차의 8[%] 만큼 과부하 운전가능

 2) 부하율 저하로 인한 과부하 운전

   ▣ 부하율이 90[%] 보다 낮을 경우 90[%]와 그 차이의 1[%]에 따라 상응하는 과부하 운전 가능

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【 기출 & 예상 적중문제 】

   ▣ 변압기를 정격부하에 비하여 과부하로 단시간 동안 운전할 수 있는 조건을 3가지 내열하시오.

    ① 변압기 설치 주위 온도가 저하되었을 때

    ② 변압기의 온도 상승 시험 기록에 미달되어 있는 경우

    ③ 부하율이 현저히 저하된 상태로 운전되는 경우

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3. 변압기의 용량 산정

가. 변압기 용량 결정

 1) 합성 최대 전력 계산

  ▣ 수용률이 크다 ⇒ 최대전력이 크다 ⇒ 변압기 용량 증가 ⇒ 경제적으로 분리하다. (수용률 보통 70%)

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2) 부하율

  ① 공급설비가 어느 정도 유용하게 사용되는가를 나타낸다.

  ② 부하율이 클수록 공급설비가 그 만큼 유효하게 사용된다는 것을 뜻한다.

     ※ 설비이용률 : 최대전력에 대한 평균전력의 비를 백분율로 나타낸 것