고압 변압기 안내

 

 

고압 변압기는 현대 전기 인프라의 기본 구성 요소입니다. 하는 동안고전압 변압기주로 장거리 대량 전력 전송에 사용됩니다.-선로 손실을 최소화하기 위해 발전기 출력 승압-중전압 변압기는 배전망 내에서 작동하여 중거리 내 한 전압 레벨에서 다른 전압 레벨로 전기 에너지를 변환합니다. 이를 통해 산업, 상업 및 유틸리티 시스템 전반에 걸쳐 안전하고 효율적인 전력 공급이 가능합니다. 따라서 고압 변압기의 특성, 유형 및 선택 기준을 이해하는 것은 전기 시스템 설계 및 유지 관리에 관련된 엔지니어, 시설 관리자 및 조달 전문가에게 필수적입니다.

 

 

1.1 정의

중전압 변압기는 중간 전압 수준({0}}일반적으로 입력 배전 전압-과 최종 사용 애플리케이션에 적합한 저전압 사이에서 전기 에너지를 변환하는 전기 장치입니다-). 실제로 중전압 변압기는 대략 다음 범위의 전압에서 전력을 공급받습니다.2.4kV ~ 69kV그리고 이를 480V, 208V 또는 부하에 필요한 기타 수준과 같은 활용 전압으로 낮춥니다.

정확한 전압 경계는 참조하는 표준에 따라 약간 다릅니다. ANSI(American National Standards Institute)에 따르면 고압 변압기는 다음과 같은 전압을 처리할 수 있습니다.2.4kV~69kV. IEEE는 미국의 고압 시스템을 일반적으로 다음과 같이 정의합니다.5kV ~ 35kV대부분의 배전 애플리케이션의 경우 일반적으로 5kV 또는 15kV 등급의 장비를 사용합니다. 유럽에서는 EN 50588-1 표준에 따라 중전력 변압기를 장비의 최고 전압이 1.1kV 이상 36kV 이하인 변압기로 정의합니다.

 

1.2 배전 시스템에서의 역할

고압 변압기가 어디에 적합한지 이해하려면 더 넓은 전력 분배 계층 구조를 파악하는 데 도움이 됩니다.

생성 → 전송:발전소는 상대적으로 낮은 전압에서 전기를 생산한 후 효율적인 장거리 송전을 위해 높은 전압 또는 초고압(115kV ~ 765kV)으로 발전합니다.-

송출 → 배급:변전소에서는 1차 급전선을 통해 배전하기 위해 고전압이 중간 전압(일반적으로 5kV ~ 35kV)으로 강압됩니다.

유통 → 고객:중압 변압기는 최종 전압 변환을 제공하여 최종 사용 고객을 위해 배전 전압을 활용 수준(예: 480V, 240V, 120V)으로 낮춥니다.{5}}

많은 경우, 전력회사는 중전압으로 시설에 전력을 공급하고, 시설은 저전압으로 강압하기 위해 자체 중전압 변압기를 소유 및 운영합니다. 이러한 배열을 통해 시설은 고압 서비스와 관련된 낮은 에너지 비용을 활용할 수 있으며 소유자는 전력 품질을 더 잘 제어할 수 있습니다.

1.3 주요 표준 및 규정 준수

고압 변압기는 다양한 산업 표준, 특히 IEEE 및 IEC에 따라 제조됩니다. 미국에서는 대부분의 배전 변압기의 특징과 기능이 다음과 같습니다.IEEE 표준 C57.12.00(액체-수입 배전, 전력 및 조정 변압기에 대한 표준 일반 요구 사항). 그러나 특정 변압기 유형 및 애플리케이션에는 다른 많은 표준이 적용됩니다.

• IEEE C57.12.01:건식-배전 및 전력 변압기에 대한 표준 일반 요구 사항
• IEEE C57.12.34:패드-장착형, 구획형-형, 자체{2}}냉각형, 3상-배전 변압기에 대한 요구사항
• IEEE C57.12.28/29:패드-장착된 장비 인클로저 무결성
• IEC 60076:중전력 변압기를 포함한 전력 변압기에 대한 국제 표준 시리즈
• NEMA TP-1:배전 변압기의 에너지 효율 결정 가이드
• DOE 10 CFR 파트 431:배전 변압기에 대한 미국 에너지부 효율 표준

미국 내 설치의 경우 다음 사항을 준수합니다.국가 전기 코드(NFPA 70)또한 필수입니다. 캐나다에서는캐나다 전기 규정(CEC)적용됩니다.

 

 

 

모든 고압 변압기가 동일하게 제작되는 것은 아닙니다. 변압기 유형 선택은 비용, 안전, 설치 요구 사항 및 장기적인-신뢰성에 큰 영향을 미칩니다.

 

2.1 액체-침수형과 건식-유형

이것이 고압 변압기의 가장 근본적인 차이점입니다.

이 두 제품군 간의{0}}상충관계는 상당합니다.

기인하다	액체-침수	건성-타입
화재 위험	높을수록-실내 사용 시 화재 방지가 필요합니다.	낮음-실내 설치에 적합
냉각 효율	우수함(오일이 열을 잘 전달함)	보통 (공기 순환에 의존)
유지	주기적인 오일 테스트 및 여과 필요	낮은 유지보수
기대 수명	일반적으로 30~40년	일반적으로 20~30년
일반적인 애플리케이션	옥외 변전소, 유틸리티 배전	실내 설치, 상업용 건물
초기비용	일반적으로 동일한 등급에 대해 더 낮음	일반적으로 동일한 등급에 대해 더 높음
환경 위험	기름 누출로 인해 토양이 오염될 수 있음	액체 없음, 유출 위험 없음

 

2.2 변전소 변압기

2.3 패드-장착형 변압기

2.4극-장착형 변압기

2.5 주조 수지 변압기

 

 

 

변압기 코어의 물리적 구성에 따라 효율성, 손실 및 성능 특성이 결정됩니다.

3.1 핵심재료

코어는 1차 권선과 2차 권선 사이의 에너지 전달을 위한 자기 경로 역할을 합니다. 재료 특성은 무부하 손실(코어 손실), 효율성 및 온도 상승에 직접적인 영향을 미칩니다.-

입자{0}}방향성 규소강(GOSS)고압 변압기에 가장 널리 사용되는 핵심 재료로 남아 있습니다. 높은 투자율과 낮은 와전류 손실을 제공합니다. GOSS는 자구를 자속 방향에 맞춰 정렬하는 우선 입자 방향으로 설계되어 효율성을 극대화합니다.

비정질 금속 합금에너지 효율적인 배전 변압기의 대안으로{0}}부상했습니다. 이러한 재료는 초-철 손실이 매우 낮습니다-일반적으로 기존 규소강보다 70%~80% 낮지만-재료 비용은 더 높습니다. 이는 장기간 낮은 부하에서 작동하는 변압기에 특히 매력적입니다.

나노결정질 연자성 합금고주파수에서 탁월한 자기 특성을 나타내며 기존의 50/60Hz 배전 장치보다는 주로 전자 또는 특수 목적 변압기에 사용됩니다.{0}}

 

 

 

올바른 변압기를 선택하는 것은 기본 정격을 이해하는 것부터 시작됩니다.

4.1 전압 정격

모든 고압 변압기에는 1차 전압(입력 측)과 2차 전압(출력 측)이라는 두 가지 중요한 전압 정격이 있습니다. 예를 들어, 13.8kV/480V 정격 변압기는 1차측에서 13.8kV를 수신하고 2차측에서 480V를 전달합니다.

변압기에는 또한 낙뢰 또는 스위칭 서지 동안 절연체가 견딜 수 있는 피크 전압을 나타내는 기본 임펄스 레벨(BIL)이 있습니다. 중압 변압기의 경우 BIL 등급은 전압 등급 및 애플리케이션에 따라 60kV ~ 150kV 이상입니다.

4.2kVA 정격

변압기의 kVA(킬로볼트{0}}암페어) 등급은 피상 전력 용량-과열 없이 전달할 수 있는 전류량을 나타냅니다. 표준 3상-상 고압 변압기 kVA 크기는 다음과 같습니다.30, 45, 75, 112.5, 150, 225, 300, 500, 750, 1,000, 1,500, 2,000 및 2,500kVA.

올바른 kVA 등급을 선택하는 것이 중요합니다. 크기가 작은 변압기는 과열되어 절연 수명을 단축하고 잠재적으로 조기 고장을 일으킬 수 있습니다. 대형 변압기는 초기 비용을 증가시키고 부하에 관계없이 코어 손실이 존재하므로 경부하에서 비효율적으로 작동할 수 있습니다.

4.3 온도 상승 및 절연 등급

변압기는 온도 상승 등급-일반적으로 80도, 115도 또는 150도-로 표시됩니다. 이는 최대 부하 시 변압기의 온도가 주변 온도보다 얼마나 상승하는지 나타냅니다. 80도 상승 변압기는 150도 상승 정격 변압기보다 훨씬 더 낮은 온도로 작동하므로 절연 수명이 길어지고 효율성이 높아지지만 초기 비용도 높아집니다.

절연 등급(105도 클래스 A, 130도 클래스 B, 155도 클래스 F, 180도 클래스 H)은 절연 재료가 심각한 성능 저하 없이 견딜 수 있는 최대 작동 온도를 정의합니다.

 

 

 

변압기의 권선이 연결되는 방식에 따라 불균형 부하, 고조파 및 접지 결함에 대한 성능이 결정됩니다.

5.1 기본 연결 유형

세 가지 기본이 있습니다.권선 연결구성표:

스타(Wye) 연결(Y):각 위상 권선의 한쪽 끝은 공통 지점(중성점)에 함께 연결됩니다. 스타 연결은 접지할 수 있는 중성점을 제공합니다.

델타 연결(D):위상은 중성점 없이 폐쇄 루프로 연결됩니다. 델타 연결은 본질적으로 균형을 이루고 제로-시퀀스 전류에 대한 경로를 제공합니다.

지그재그 연결(Z):변압기나 전력 정격이 더 작은 변압기를 접지하는 데 주로 사용되는 특수 연결입니다. 지그재그 연결은 일반적으로 2차 측에서만 사용됩니다.

 

5.2 벡터 그룹 표기법

변압기의 벡터 그룹은 권선 구성과 1차 전압과 2차 전압 간의 위상 관계를 설명합니다. 표기법은 표준 형식을 따릅니다.

첫 번째 문자(대문자)는 1차 권선 연결을 나타냅니다. D는 델타, Y는 스타, Z는 지그재그입니다.

두 번째 문자(소문자)는 2차 권선 연결을 나타냅니다.

"n"은 중립점이 나오는 것을 나타냅니다.

숫자는 시계-시간 표기법으로 위상 변위를 나타냅니다(지연 정도를 얻으려면 30도를 곱함).

5.3 Dyn11과 Yyn0 비교

두 가지 벡터 그룹이 배포 응용 분야를 지배합니다.Dyn11그리고Yyn0.

Dyn11델타{0}}연결된 기본(D) 및 스타{1}}연결된 보조와 중성(yn)이 특징이며 위상 변위는 330도(시계 기준 11)입니다. 델타 1차측은 제로- 시퀀스 전류에 대한 순환 경로를 제공하고 삼중 고조파(3차, 9차 등)를 트랩하여 공급망으로 다시 반사되는 것을 방지합니다. 또한 Dyn11은 불균형 부하를 매우 잘 처리하므로 컴퓨터, LED 조명, 가변 주파수 드라이브와 같은 비선형 부하가 있는 최신 분배 시스템에 선호되는 선택입니다.{11}}

Yyn0위상 변위가 0인 스타-연결된 1차(Y) 및 스타{1}}연결된 2차와 중성(yn)이 특징입니다. 스타 1차측에는 제로-시퀀스 전류에 대한 복귀 경로가 없습니다. 결과적으로 1차 전압에 삼중 고조파가 나타날 수 있으며, 불균형 부하로 인해 중성점 이동이 발생하여 위상 전압 불균형이 발생할 수 있습니다. Yyn0은 일반적으로 최소 고조파 함량과 균형 부하가 있는 애플리케이션으로 제한됩니다. 추가 제약 조건이 있습니다. Yyn0 변압기에서는 중성선 전류가 2차 권선 정격 전류의 25%를 초과해서는 안 되는 반면, Dyn11은 최대 75%를 처리할 수 있습니다.

즉, 대부분의 최신 애플리케이션-특히 비선형 부하, 데이터 센터, 산업 플랜트 또는 상당한 단상 부하가 있는-시설과 관련된 애플리케이션의 경우{3}}Dyn11이 벡터 그룹으로 선택됩니다.

 

변압기 크기를 적절하게 조정하는 것은 전력 시스템 설계에서 가장 중요한 결정 중 하나입니다. 이 단계의 실수는 수년간의 비효율성 또는 조기 실패로 이어질 수 있습니다.

6.1 단계별-별-단계 크기 조정 절차

1단계: 총 부하 전력을 계산합니다.변압기-모터, 조명, HVAC, 사무 장비 및 생산 기계의 다운스트림에 연결된 모든 부하의 목록을 수집합니다.

2단계: 동시성 요인을 적용합니다.모든 부하가 동시에 최대 용량으로 작동하는 것은 아닙니다. 다양성 요인(일반적으로 0.7~0.9)이 이러한 현실을 설명합니다.

3단계: 모터 기동 전류를 고려합니다.모터와 같은 유도 부하는 시동 중에 정상 작동 전류의 3~7배를 소모합니다. 변압기에는 과도한 전압 강하 없이 이러한 돌입 전류를 처리할 수 있는 충분한 용량이 있어야 합니다.

4단계: 안전 여유를 적용합니다.부하 변동 및 향후 확장을 수용하기 위해 20~30%의 추가 용량을 추가합니다.

5단계: 변압기 용량을 계산합니다.다음 공식을 사용하세요.

변압기 용량(kVA)=총 부하 전력(kW) ¼ 역률 × 안전 여유

대부분의 산업 및 상업용 부하에 대한 일반적인 역률 범위는 0.8~0.95입니다.

6단계: 다음 표준 크기를 선택합니다.섹션 4.2의 목록에서 가장 가까운 표준 kVA 등급으로 반올림합니다.

 

6.2 환경 및 응용 분야 고려 사항

크기 계산은 시작에 불과합니다. 몇 가지 다른 요소가 최종 선택에 영향을 미칩니다.

• 고온 환경:주변 온도가 높거나 고도 1,000m 이상인 곳에 설치할 경우 냉각 및 단열 효율 저하로 인해 정격 용량을 5~20% 줄이십시오.
• 고조파 내용:상당한 비선형 부하가 있는 시스템(가변 주파수 드라이브, UPS 시스템, LED 조명, 컴퓨터)은{0}}K-계수 평가정격 감소 없이 고조파 가열을 처리합니다.
• 설치 환경:건식- 변압기는 일반적으로 화재 안전이 중요한 실내 설치에 선호됩니다. 액체{2}}침수 장치는 적절한 공간과 차폐 장치가 있는 실외 설치에 더 비용 효율적입니다.-
• 충격 하중:갑작스럽게 높은 전류를 요구하는 용접기나 압축기와 같은 부하의 경우 용량을 10%~30% 늘립니다.

 

6.3 효율성 및 에너지 표준

에너지 효율성운영 비용과 규제 요구 사항으로 인해 변압기 선택에서 점점 더 중요한 고려 사항이 되었습니다.

미국에서는에너지부(DOE)10 CFR Part 431에 따라 2016년 1월 1일부터 배전 변압기에 대한 필수 효율 표준을 확립했습니다. 해당 날짜 이후에 제조되고 미국 주에서 판매되는 모든 배전 변압기에 적용되는 이 표준은 다음에서 측정된 효율을 기준으로 합니다.35% 부하-대부분의 배전 변압기가 평균적으로 정격 용량의 약 35%에서 작동한다는 연구 결과를 반영합니다.

최고의 효율성을 요구하는 애플리케이션의 경우,NEMA 프리미엄효율 변압기는 DOE 2016 요구 사항보다 약 30% 더 낮은 손실을 제공합니다. 초기 비용 프리미엄이 상당할 수 있지만 에너지 손실 감소를 통한 투자 회수 기간은 연속 부하 변압기의 경우 종종 매력적입니다.

 

6.4 임피던스

변압기 임피던스(백분율로 표시)는 변압기가 결함 전류를 제한하는 정도와 부하 시 발생하는 전압 강하량을 결정합니다. 표준 배전 변압기는 일반적으로 2%~8% 범위의 임피던스를 갖습니다. 임피던스가 높을수록 결함 전류가 감소하고 다운스트림 장비가 보호되지만 전압 강하는 증가합니다.

 

 

 

올바른 설치는 변압기 안전, 성능 및 수명에 매우 중요합니다. 규정 요구 사항을 충족하지 못하는 설치는 과열, 전기 위험, 검사 실패 및 잠재적인 법적 책임을 초래할 수 있습니다.

7.1 여유 공간 및 작업 공간

NEC(National Electrical Code)에서는 준비되고 안전한 작동, 유지 관리 및 검사를 허용하기 위해 전기 장비 주변에 적절한 작업 공간이 필요합니다. 주요 요구 사항은 다음과 같습니다.

• 최소 작업 공간 높이:2.0m(6.5피트)
• 최소 작업 공간 너비:914mm(3피트)
• 전면 여유 공간:검사 및 유지보수를 위해 변압기 인클로저 전면에 최소 0.9m(3피트)
• 환기 공간:방해받지 않는 공기 흐름을 허용하는 건식-형 변압기의 경우 통풍 표면 주위로 일반적으로 150~300mm(6~12인치)

패드{0}}장착 변압기의 경우 특정 공간 요구사항은 설치에 따라 다릅니다. NEC는 항상 명시적인 용어로 왼쪽, 오른쪽 및 뒷면 여유 공간을 규정하지는 않지만 현지 규정 및 제조업체 지침을 따라야 합니다. 예를 들어 FM Global은 광유-로 채워진 변압기 사이에 25피트를 요구하지만, 인화성이 낮은 유체를 사용하는 변압기의 경우 이 요구 사항이 0으로 떨어집니다.-

7.2 구획 분리

중전압 설치의 경우 중전압 및 저전압 격실은 격실의 전체 높이와 깊이를 확장하는 강철 장벽으로 분리되어야 합니다. 두 구획 모두 ANSI 요구 사항을 충족하는 강판으로 구성되어야 합니다.

7.3 접지

안전과 장비 보호를 위해서는 적절한 접지가 필수적입니다. 접지 저항은 일반적으로 다음 수준으로 유지되어야 합니다.10Ω 이하. 변압기 중성선(있는 경우)은 시스템 설계 및 해당 코드에 따라 적절하게 접지되어야 합니다. 접지 요구 사항은 NEC 250조에 자세히 설명되어 있습니다.

7.4 화재 예방

실내 또는 건물 근처에 설치된 오일{0}}충전 변압기의 경우 화재 예방 조치가 필요할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 방화-등급 벽 또는 장벽
• 자동 화재 진압 시스템
• 기름 봉쇄(유출 봉쇄 유역 또는 기름-격납 구덩이)
• 대규모 설치를 위한 자동 홍수 시스템

변압기에 사용되는 유체 유형도 화재 방지 요구 사항에 영향을 미칩니다. 가연성이 낮거나 생분해성이 있는 유체로 채워진 변압기는 공간을 줄이고 화재 예방 조치를 단순화할 수 있습니다.

 

 

 

고압 변압기를 보호하려면 내부 결함과 외부 시스템 장애를 모두 해결하는 조정된 접근 방식이 필요합니다.

8.1 과전류 보호

변압기 과전류 보호에 대한 NEC 요구 사항은 변압기 임피던스에 따라 다릅니다. 임피던스가 6% 이하인 변압기의 경우 NEC는 1차 보호와 2차 보호를 모두 요구합니다. 1차 퓨즈는 1차 전체{4}}부하 전류(FLA)의 300%를 초과해서는 안 되며, 480V의 2차 과전류 장치는 2차 FLA의 125%를 초과해서는 안 됩니다.

8.2 퓨즈와 회로 차단기

변압기 보호를 위해 퓨즈와 회로 차단기 사이의 선택에는 절충이 필요합니다.-

많은 배전 네트워크에서는 조합 접근 방식이 사용됩니다. 즉, 단락 보호를 위한 1차측 퓨즈와 과부하 보호 기능을 제공하는 저전압 주 차단기-를 결합하는 것입니다.

 

 

 

 

 

가장 신뢰할 수 있는 변압기라도 전체 서비스 수명을 달성하려면 정기적인 유지 관리가 필요합니다. 잘 설계된-유지보수 프로그램은 변압기 수명을 일반적인 20~30년에서 40년 이상으로 연장할 수 있습니다.

9.1 예측 유지보수

예측 유지 관리는 진단 도구를 사용하여 잠재적인 문제가 실패로 이어지기 전에 이를 식별합니다.

• 용존 가스 분석(DGA):오일에 잠긴 변압기의 상태를 평가하기 위한 가장 강력한 도구- 절연유-수소, 메탄, 아세틸렌, 에틸렌-에 용해된 가스를 분석하여 기술자는 과열, 아크 및 절연 파괴와 같은 문제를 감지할 수 있습니다. 정기적인 DGA는 결함 발생에 대한 조기 경고를 제공하고 유지 관리 활동의 우선순위를 정하는 데 도움이 됩니다.
• 적외선 열화상(IR 스캐닝):열화상은 느슨한 연결, 고저항 접합부, 과부하 또는 절연 불량을 나타내는 핫스팟을 감지합니다.{0}} 격실-형 변압기의 경우 IR은 성능 저하된 접점의 비정상적인 가열이나 외부 표면의 온도 상승을 유발하는 기타 오작동을 감지할 수 있습니다.
• 부분방전(PD) 모니터링:부분 방전은 절연 열화의 초기 지표입니다. PD 모니터링은 센서를 사용하여 변압기의 절연 시스템 내에서 발생하는 전기 방전이 완전한 고장으로 확대되기 전에 이를 감지합니다.

9.2 예방정비

예방 유지보수는 정상적인 마모를 해결하기 위해 고정된 일정을 따릅니다.

• 정기적인 오일 샘플링 및 테스트:항복 전압 테스트는 오일의 절연 강도를 측정합니다. 낮은 BDV는 오염 또는 습기를 나타냅니다. 수분 함량은 Karl Fischer 적정을 사용하여 측정하고 허용 가능한 한도 내에서 유지해야 합니다.
• 부싱 검사:균열, 먼지 축적 및 손상 여부를 육안으로 검사합니다. 정전 용량 및 탄젠트 델타 테스트는 부싱 절연 상태를 평가합니다.
• 탭 체인저 유지 관리:부하시 탭 절환기(OLTC)-가 있는 변압기의 경우 오일 레벨을 점검하고 접점에 탄소 침전물이 있는지 검사하고 청소하며 오염된 경우 오일을 교체해야 합니다.
• 견고성 검사 및 누출 감지:절연 무결성을 유지하고 환경 오염을 방지하려면 오일 누출을 식별하고 즉시 수리해야 합니다.

9.3 검사 빈도

특정 주파수는 변압기의 중요도와 작동 환경에 따라 다르지만 일반적인 지침은 다음과 같습니다.

• 육안 검사:월~분기별, 오일 레벨, 누출, 비정상적인 소음 및 일반적인 상태에 중점을 둡니다.
• 적외선 온도 측정:중요한 변압기의 경우 매년 또는 더 자주
• 오일 샘플링 및 DGA:표준 설치의 경우 매년; 중요하거나 부하가 높은 변압기에 대해 연 2회-
• 전기 테스트(절연 저항, 권선비, 권선 저항):2~5년마다
• 포괄적인 점검:대형 전력 변압기의 경우 10~15년마다

 

 

 

고압 변압기는 매우 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

10.1 산업시설

제조 공장 및 공장에서 고압 변압기는 최적의 성능을 위해 더 높은 전압 레벨이 필요한 대형 모터, 기계 및 장비에 전력을 공급합니다. 자동차, 화학 처리, 광업 및 철강 제조와 같은 산업은 일반적으로 변압기가 유틸리티 전압을 플랜트 배전 전압으로 낮추고 추가 변압기가 기계 활용 수준으로 낮아지는 자체 중전압 배전 시스템을 운영합니다.

10.2 상업용 건물

사무실 단지, 쇼핑몰, 병원, 호텔 및 기타 상업 시설에서는 조명, HVAC, 엘리베이터 및 기타 필수 전기 부하용 고압 변압기를 사용합니다. 대형 상업용 건물은 중전압(일반적으로 13.8kV 또는 4.16kV)에서 기본 서비스를 받는 경우가 많으며 건물 전체에 배전하기 위해 480V로 강압되며 120/208V 부하를 제공하는 추가 저{4}전압 변압기가 있습니다.

10.3 유틸리티 변전소

전기 유틸리티에서는 중전압 변압기를 사용하여 송전선의 전압을 주거용 및 상업용 고객에게 분배하기에 적합한 낮은 수준으로 낮춥니다. 이러한 유틸리티-소유 변압기는 배전 시스템의 중추를 형성합니다.

10.4 재생에너지 시스템

태양광 및 풍력 발전 단지에는 생성된 전기를 그리드에 연결하기 위해 중간 전압 변압기가 통합되어 있습니다. 재생 가능 에너지가 지속적으로 성장함에 따라 양방향 전력 흐름 및 광범위한 전압 변동을 처리하는 설계를 포함하여 이러한 응용 분야에 맞게 특별히 설계된 중압 변압기에 대한 수요가 크게 증가했습니다.-

10.5 데이터 센터

데이터 센터는 고압 변압기에 대한 가장 까다로운 애플리케이션 중 하나입니다. 이는 매우 높은 신뢰성(종종 N+1 또는 2N 이중화), 뛰어난 전력 품질, 지속적인 작동으로 인한 높은 효율성을 요구합니다. 대부분의 데이터 센터는 480V로 강압된 중전압 서비스(보통 13.8kV 또는 15kV)를 사용하며 2차 변압기는 UPS 시스템 및 배전 장치에 전력을 공급합니다.

10.6 의료 시설

병원과 의료 시설에서는 중전압 변압기를 사용하여 여러 개의 저전압 배전반에 전원을 공급하며, 중요한 분기, 생명 안전 분기 및 일반 전원 분기에 사용되는 별도의 변압기를 사용하여 어떤 오류 시나리오에서도 필수 시스템이 계속 작동하도록 보장합니다.

 

 

 

고압 변압기를 사용하려면 안전 프로토콜을 엄격하게 준수해야 합니다. 이러한 장치는 고전압을 전달하며 심각한 전기적 위험을 초래합니다.

• 자격을 갖춘 직원만 should handle or work on medium voltage transformers.
• 항상-전원을 차단하세요변압기에 접근하고 접근하기 전에 전압이 0인지 확인하십시오.
• 변압기 접지전원이 차단된 후{0}}작업을 수행하기 전.
• 적절한 접근 거리를 유지하세요전압 레벨을 기준으로 합니다.
• 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 사용하십시오.사용 가능한 오류 전류에 대해 정격이 지정됩니다.
• 잠금/태그아웃(LOTO) 절차를 따르세요.OSHA 규정에 따라 요구됩니다.

 

 

 

고압 변압기의 총 소유 비용은 초기 구매 가격보다 훨씬 높습니다.

초기 조달 비용유형에 따라 크게 다릅니다. 건식-변압기는 일반적으로 동일한 등급의 액체-침수식 변압기보다 초기 비용이 더 많이 드는 반면, 프리미엄{2}}효율성 변압기는 표준 효율 모델보다 가격이 더 높습니다-.

설치 비용현장 준비, 콘크리트 패드 또는 기초, 전기 연결, 접지, 화재 방지(필요한 경우) 및 향후 접근을 위한 여유 공간 고려 사항이 포함됩니다.

에너지 손실가장 중요한 지속적인 운영 비용을 나타냅니다. 부하에 관계없이 1년 365일, 하루 24시간 -부하 손실(코어 손실)이 존재하지 않습니다. 부하 손실(구리 손실)은 부하 전류의 제곱에 따라 달라집니다. 적당한 부하에서 지속적으로 작동하는 변압기의 경우 30-년 수명 동안 에너지 손실이 초기 구매 가격을 훨씬 초과할 수 있습니다. 손실은 적고 효율은 높은 변압기에 투자하면 매력적인 재정적 수익을 얻을 수 있는 경우가 많습니다.

유지관리 비용변압기 유형(액체-액체에는 정기적인 오일 테스트가 필요하고 건식{1}}유형에는 더 적은 테스트가 필요함), 설치 위치 및 작동 중요성에 따라 달라집니다.

수명 종료--폐기 또는 재활용 비용기름에 잠긴 변압기, 특히 오래된 장치에 오염된 기름이나 폴리염화비페닐(PCB)이 포함된 변압기의 경우 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

 

 

 

고압 변압기는{0}100년이 넘는 역사를 지닌 지속적인 기술이지만 효율성, 신뢰성, 환경적 성능에 대한 새로운 요구를 충족하기 위해 지속적으로 발전하고 있습니다. 이는 우리 세계에 전력을 공급하는 고-전압 송전망과 저전압-시스템 사이의 연결입니다.

이러한 변압기를 선택, 설치 및 유지 관리하는 것은 전기 원리, 안전 규정, 기계적 고려 사항 및 경제적 균형에 대한 이해가 필요한 여러 분야의 작업입니다.- 잘 선택되고,-올바르게 설치되고, 부지런히 유지관리되는 고압 변압기는 수십 년 동안 안정적인 서비스를 제공할 것입니다. 크기가 작거나 잘못 적용되거나 무시된 장치는 지속적인 문제의 원인이 되어 에너지 비용을 증가시키고 운영을 방해하며 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

새로운 시설을 설계하든, 노후 장비를 교체하든, 아니면 단순히 기존 시스템의 변압기를 더 잘 이해하려고 하든, 이 가이드에 설명된 원칙은 건전한 결정을 내리기 위한 프레임워크를 제공합니다. 세부사항-전압 정격, 벡터 그룹, 절연 등급, 간격, 유지 관리 일정-에 주의를 기울이면 고압 변압기가 조용하고 효율적이며 장기적인-서비스를 제공할 것입니다.