변압기의 결선 / 변압기 결선종류별 특징

변압기의 결선 / 변압기 결선종류별 특징

 

1. 변압기의 결선

· 변압기의 결선방식은 한전으로부터의 수전방식, 병렬운전방식, 접지방식 등과 부하의 종류에 따른 요구전압과 방식에 따라 결정된다.

· 수용가 입장에서 보면 변압기의 1차측 결선을 △로 하거나 Y로 하거나 간에 운용면에서 문제가 없지만,

한전의 입장에서는 수용가의 자체사고에 대한 부담능력이나 보호능력, 한전 개폐장치와의 보호협조, 수용가의 사고로 인한 한전 배전계통에 주는 영향, 타 수용가에 주는 피해정도가 문제되고,

변압기 제작사의 입장에서는 제작능력과 보증문제 및 한전의 요구사항 또는 법적 문제가 있다.

· 현재의 세계적인 추세는 전압이 100KV이상 또는 100KV미만이라도 용량이 적고 전류가 적은 권선의 경우에는 Y결선을 채용하는 것이 일반적이다. 또한, OLTC가 설치된 변압기의 경우 중성점측에 TAP 변환기를 배치하는 것이 유리하기 때문에 Y결선을 많이 채용한다.

· 변압기의 1,2차를 전부 Y결선 하여야 할 경우에는 고조파 문제, 유도문제 등이 발생하므로 변압기의 철심구조나 계통의 접지방식에 따라 3차권선을 △로 결선하여야 할 필요가 있다.

 

1) 변압기 결선방법

1-1) 일반적인 3상결선

· 3상 변압기 1대의 단기운전

· 단상변압기 3대의 3상 결선

· 단상변압기 2대의 3상 결선

 

1-2) 3상 전원에서 단상전원을 취할 때의 결선

3상 전원에서 단상전원을 취할 때는 설비 불평형(30% 이하까지 허용) 을 방지하여야 하며 특히, 특고,고압 대 용량의 단상 전기로 등을 사용시에는 전기사업자와 협의하여 아래의 결선에 의한다.(3상에서 단상전원을 사용하는 경우 접속방법 비교)

1-2-1) 스코트결선(T 결선)

· 특별고압, 고압 수전에서 단상부하(전기로 등으로 평형유지가 곤란한 경우) 2개의 경우에는 2차를 스코트 접속에 의할 것.

· 2개의 단상부하일 때의 접속방법으로 1차부하가 평형이 되므로 부하에 제한이 없다. 또한 200VKA이하의 경우에는 일반변압기의 사용이 가능하다.

1-2-2) 2차 역V결선

· 특별고압, 고압 수전에서 단상부하(전기로 등으로 평형유지가 곤란한 경우) 1개의 경우에는 2차 역V 접속에 의할 것.

· 300 KVA이하의 단상부하 1개일 때

1-2-3) 별개의 선간에 부하를 접속

· 특별고압, 고압 수전에서 단상부하 2개의 경우로 1개의 부하용량이 200KVA 이하인 경우 부득이 한 경우에는 보통의 변압기 2대를 사용하여 별개의 선간에 부하를 접속할 수 있다.

· 특별고압, 고압 수전에서 단상부하 3개 이상인 경우 선간 전류가 평형이 되도록 각 선간에 접속할 것.

1-2-4) 보통의 단상접속

1-2-5) 불평형률의 제한을 받지 않는 경우

· 특별고압수전의 경우

- 100KW(KVA) 이하의 단상변압기 2대로 역V결선을 하는 경우

· 고압 및 특별고압 수전의 경우

- 단상부하용량의 최대와 최소의 차가 100KW(KVA) 이하인 경우

- 100KW(KVA) 이하의 단상변압기인 경우

· 저압수전에서 전용변압기 등으로 수전하는 경우.

 

2) 변압기결선의 종류별 특징

 

3) 변압기 단자기호

· 2권선 변압기의 경우 1차권선 단자는 1차측에서 보하 본체 탱크케이스의 오른쪽으로부터 H1, H2, H3, H0로, 2차권선 단자는 2차측에서 보아 본체 탱크케이스의 왼쪽으로부터 X1, X2, X3, X0로 표시하여야 한다.

· 3권선 변압기의 경우 1차권선 단자 및 2차권선의 단자는 a항에 따라서 표시하여야 하고, 3차권선 단자는 3차측에서 보아 본체 탱크케이스의 왼쪽으로부터 Y1, Y2, Y3, Y0으로 표시하여야 한다.

 

[참고] 345KV와 765KV 변압기

· 고압단자는 H로 한다.

· 중압단자는 X로 한다.

· 고압중성점단자는 H0으로 한다.

· 저압단자는 전압측에서 보아 오른쪽으로부터 차례로 Y1, Y2로 한다.

 

2. 변압기의 극성

2차권선의 방법에 따라 역기전력의 방향이 달라지는 것을 말하며 감극성과 가극성으로 구분되며, 변압기,변류기 모두 감극성을 기준으로 하고 있다.(변압기 극성시험)

 

 

3. 변압기의 각변위

각 변위(위상 차)는 전압벡터에서 고압측과 저압측의 각도차를 말하며,

전압에 위상차가 있으면 비록 전압이 같아도 위상차로 인해 과대전류가 흘러 변압기의 병렬운전이 불가능하다.

 

1) 각 변위 표시방법

변압기 결선방식에 따른 각 변위 표시는 IEC 76(Power Transformer)에서 규정하는 벡터군 기호에 의하여 아래와 같이 명시한다.

고압 : 대문자, 저압 : 소문자, Y결선 : Y, △결선 : △ 로 표기하며,

△-△ = Dd0 △- Y = Dy11

Y -△ = Yd1 Y - Y = Yy0

0 = 동상, 1 = 30°지상, 11 = 30°진상(330°지상), 5 = 150°지상을 나타냄.

 

2) 전압별 각변위

345KV 변압기 : 결선은 Y-Y-Δ 각변위 YNyn0d1

765KV 변압기 : 결선은 Y-Y-Δ 각변위 YNautod1 또는 YNad1