일호전자 건식 변압기(좌) 유입식 변압기(우)
변압기 내에서 발생하는 열손실은 변압기 온도를 높이고 절연물을 열화시킨다. 때문에 변압기의 30년 정도의 정규 수명을 기대하기 위해서는 적당한 냉각 수단에 의하여 절연물의 온도 상승을 그 절연물에 따라 결정되는 일정한 허용값 이하로 억제해야 한다. 변압기의 손실은 모두 열 에너지로서 권선 및 철심의 표면에서 방산된다. 그 손실은 재료의 용적 (한 변의 길이를 ∫이라 하면 ∫3)에 비례하고 냉각 능력은 면적 (∫2)에 비례한다. 따라서 대형 변압기일수록 열의 방산이 곤란하기 때문에 고도의 냉각 방식이 필요하게 된다. 변압기의 냉각 방식은 권선 및 철심을 직접 냉각하는 매체 및 그것을 더욱 냉각하는 주위의 냉각 매체와 그 각각의 순환 방식의 조합에 따라 많은 종류가 있으며 표 1.8과 같은 표시 기호를 사용하여 명판에 표시한다. 유입 변압기에서는 일반적으로 100MVA 정도까지는 유입 자냉식 방식이, 그 이상에서는 송유 풍랭 방식이 사용된다. 유입 풍랭식은 기존의 유입 자냉식 변압기의 용량을 20~30% 정도 증가시킬 때 많이 사용된다. 주요 냉각 방식과 그에 대응하는 냉각 장치에는 아래 그림과 같은 것이 있다.
유입 자냉식
냉각장치: 패널형 방열기 (라디에이터)
개요: 내부 발생열은 오일의 대류에 의하여 외함 및 방열기에 전달되고 방사 및 고기의 대류에 의하여 대기중에 방산된다.
유입 풍랭식
냉각장치: 패널형 방열기+ 냉각 팬
개요: 유입 자냉식의 방열기에 냉각 팬으로 바람을 내뿜어 방열 효과를 증가 시킨 방식. 자냉식 변압기를 개조함으로써 25% 정도 용량을 증가시킬 수 있다.
송유 풍랭식
냉각장치: 유닛 쿨러
개요: 오일을 강제 순환시켜 내부 발생열을 오일/공기 유닛 쿨러로 유도하여 대기중에 방산한다. 60MVA를 초과하는 대용량 변압기에 적용한다.
송유 수냉식
냉각장치: 수냉식 유닛 쿨러+(냉각탑)
개요: 오일을 강제 순환시키며 오일/물 유닛 쿨러를 사용하는 방식. 대기중에 열의 방산이 곤란한 장소, 또는 물을 얻기 쉬운 장소에 적용한다. 옥외에 냉각탑을 설치한 순환수 방식도 있다.
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출저: 변압기 활용기술
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