변압기(단상)의 병렬운전 구비조건

1. 병렬운전의 구비조건

① 각 변압기의 극성이 같을 것

극성이 반대로 되면 2차 권선의 순환회로에 2차 기전력의 합이 가해지고 권선의 impedance는 작으므로 아주 큰 순환전류가 흘러 권선을 소손 시키게 된다.

② 권수비 및 2차 정격전입이 같을 것

권수비가 다른 경우에는 2차 기전력의 크기가 다르므로 1차 권선에 의한 순환전류가 흘러서 권선이 과열되고 온도가 상승되어 사용 할 수가 없다

③ 각 변압기의 % impedance강하가 같으며 저항과 reactance비(比)가 같을 것

- % impedance강하가 같지 않을 경우 → 부하의 분담이 용량의 비(比)가 되지 않아 부하의 분담이 균형을 이룰수 가 없어 사용 할 수가 없음

- 저항과 reactance 비(比)가 같지 않을 경우 → 각 변압기의 전류간에 위상차가 발생되어 동손이 급격히 증가 하게 됨(병렬운전하는 변압기의 전류가 같은 상(相)이 되도록 하여야 함)

2. 병렬운전시의 부하분담(%impedance에 관해서)

<변압기의 병렬결선>

예를 들어 TA,TB의 단상변압기를 병렬운전하는 경우 병령운전시의 부하 분담을 해석하면

① 등가회로에서 다음 사항 검토

- 전압과 전류 관계

V1 = V2 + IaZa

V1 = V2 + IbZb ------------ ①

가 된다

또한 1차전류 I1 은 여자전류를 무시하면 I1 = Ia + Ib ----- ②가 된다

즉 각 변압기의 Vector합이 1차 선로에 흐르는 전류가 된다

이때 각 전류는 등가 impedance에 의하여 결정 된다

(각 변압기의 저항과 Reactance가 1차 2차에 어떻게 분포되어 있는 것인가에 대하여서는 관계가 없다)

- 전류와 impedance 관계

IaZa = IbZb = I1Z1 ---------③

위 식에서

Z1 = Za + Zb

② %impedance 에 관하여 검토

TA TB 2대의 변압기의 전부하 전류를 각각 IA, Ib 라고 하고 전압을 V라고 하면

이 된다.

따라서 병렬운전에서 흐르는 각 변압기의 부하전류를 Ia,Ib로 하면

가정하여 (KVA) TA = M × (KVA) TB 로 용량이 다른 경우

따라서 용량이 서로 다른 변압기를 병렬운전 할시에는 부하 분담을 용량에 비례하여 분배 시킬려면 양 변압기의 %impedance 전압강하가 같아야 한다.

3. 단상 변압기의 3상 결선

1) △ - △ 결선

각상에 순환전류가 흘러 각 변압기가 불평형 선전류의 분담을 갖게 된는데 이 순환 전류를 각 변압기의 정격 전류의 10%이상이 되어서 않된다.

2) Y - △ 결선

%impedance 가 상이한 경우에는 %IZ의 차(差전)의 1/4정도 중성점이 이동 되어 변압기의 여자 전류가 변화하여 이 상당하는 순환 전류가 △결선 내 흐르게 되어 그 差가 크게 되면 변압기가 소손 될 수도 있다.

4. %impedance 의 허용값

%impedance 전압>= 10%인 경우 보증값의±7.5%

%impedance 전압<= 10%인 경우 보증값의±10%

로 규정하며 필요시에는 사용자의 요구에 따라야 함.

단 %impedance 전압은 변압기의 전압,용량에 따라 경제적인 값으로 선정 되어야 함.