◆ 정격 용량 ◆
필요한 전원 용량이 결정되면 어떻게 변압기를 조합하여 그것을 공급할 지가 다음의 문제가 된다. 전원 변압기의 선정 방법에 대해서는, 만일 고장이 발생했을 때의 영향을 고려하여, 종전부터 표 2.5와 같은 사고 대응 방식이 있었다. 그러나 현재는 변압기의 신뢰성이 충분히 높아졌고 또한 보수 기술이 발전하여 대부분의 경우에 진행중인 내부 고장도 대형 사고로 이르기 전에 외부에서 발견되므로, 반입·운반 등을 위해 중량·치수의 제한이 없는 한 3상 변압기 1대를 채용하는 예가 많다. 단상 변압기 3대와 3상 변압기 1대의 득실 비교를 표 2.6에 들었다.
◆ 결 선 ◆
3상 변압기는 특별한 이유가 없는 한 표 2.7이 표준 결선으로 사용된다. 단상 변압기 3대를 조합할 때는 일반적으로 Dd0 (그림 2.1(a))로 하는데, 중성점을 접지할 필요가 있을 때는 Dy11 (그림 2.1(b))로 한다. 그러나 후자에서는 표준 변압기를 사용할 없는 경우가 많다. 전등이나 사무 기계등의 단상 부하와 모터 등의 3상 부하가 혼재되어 한 쪽의 부하가 다른 쪽에 비하여 작고 독립된 변압기를 설치할 정도가 아닐 때에는 단상 표준 변압기 2대를 조합하는 이용량 v결선(그림 2.1(c))이나, 전용의 3상 변압기를 사용하는 전등, 동력 공용 결선 (그림 2.1(d))으로 하는 것이 경제적이므로 자주 사용된다. 또한 전압이 다른 2종류의 3상 부하에 공급하는 경우에 한 쪽의 부하가 비교적 작을 때에는 더블 델타 결선(그림 2.1(e))도 사용된다.
표 2.5 전원 변압기의 구성
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변압기의 구성 (3MVA의 예)
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사고시의 대응
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비 고
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3상 1대 (3MVA X 1대)
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차용할 수 있는 변압기를 찾는다.
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가장 경제적
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3상 2대 (1.5MVA X 2대)
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1대로 운전한다. 중요 부하에만 제한하여 공급한다. (50%)
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평상시에도 야간 등 부하가 적을 때는 1대로 운전할 수 있다.
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단상 3대 (1MVA X 3대)
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V결선으로 운전한다. 중요 부하에만 제한하여 공급한다. (58%)
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단상 4대 (1MVA X 4대)
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예비기를 운전한다.(100%)
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예비기는 단상 1대
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표 2.6 단상 변압기와 3상 변압기의 비교 (%)
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단상 3대
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3상 1대
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손실
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100~110
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100
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바닥면적
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140~160
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100
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가격
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110~120
|
100
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예비기 1대를 포함한 가격
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70~80
|
100
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표 2.7 표준 결선
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전압
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50kVA 이하
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1,000kVA 이하
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1,000kVA 초과
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1차
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2차
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420V
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105V
210V |
Yy0
|
Dd0
|
ㅡ
|
|
3.3
6.6 kV |
210V
|
Yy0
|
Yy1
|
ㅡ
|
|
420V
|
Yy0
|
Dd11
|
||
|
22
33 kV |
210V
|
Dd0
|
ㅡ
|
|
|
420V
|
Dy11
|
|||
|
3.3
6.6 kV |
ㅡ
|
Dd0
|
||
|
66
77kV |
ㅡ
|
Yd0
|
||
그림 2.1 변압기의 결선
◆ 정격 전압 ◆
표준 변압기를 사용할 경우에는 2·5항의 표 2.11과 같이 한다. 표준 변압기를 사용할 수 없을 때에 저압측의 정격 전압은 가급적 105, 210 또는 420V로 하고 탭은 필요 없다.고압 및 특별 고압의 정격 및 탭 전압은 표준 변압기에 준하거나 표 2.8에 의거한다.
◆ 정격 전압 ◆
표준 변압기를 사용할 경우에는 2·5항의 표 2.11과 같이 한다. 표준 변압기를 사용할 수 없을 때에 저압측의 정격 전압은 가급적 105, 210 또는 420V로 하고 탭은 필요 없다.고압 및 특별 고압의 정격 및 탭 전압은 표준 변압기에 준하거나 표 2.8에 의거한다.
◆ 임피던스 전압 ◆
2·5항의 표 2.27에 의거한다.
◆ 정격 주파수◆
공급되는 전원 주파수에 맞추는 것은 물론이고 정격 주파수 50Hz의 변압기는 60Hz에서 사용할 수 있다. 이 때에 여자 전류, 무부하손은 감소되지만 표유손이 증가되므로 부하손이 증가하고 임피던스 전압이 20% 증가하여 전압 변동률이 커진다.
표 2.8 특별 고압 또는 고압에서 강압하는 변압기의 정격 및 탭 전압
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1차 전압 〔공칭 회로 전압을 1.1로 나눈 값에 대한 %〕
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2차 전압 〔%〕
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F115 F110 R1 05 F100 또는 F110 F105 R100 F95
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R115 또는 R110
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