4. 변압기의 용량과·가격 중량의 관계

 

 필요한 변압기를 가장 경제적으로 조달하기 위해서는 그때 그때의 시장 가격과 분명한 표준 변압기를 이용하는 것이 좋다. 표준 변압기를 이용할 수 없는 경우에는 용량, 상수, 주파수, 전압 등과 변압기의 총 중량, 가격과의 관계를 알고 있으면 시방이 서로 다른 변압기를 비교할 수 있고 변압기 가격을 대체적으로 가늠하는데 편리하다. 비교적 고가의 부속품이 장착되는 경우를 제외하고는 변압기의 가격은 대체로 그 중량에 비례한다고 생각하면 된다.

 

◆ 변압기의 중량 ◆

 

(a) 용량과 중량의 관계 상수, 주파수, 전압 등이 동일한 변압기의 중량은 대체로 용량의 0.7~0.8곱에 비례한다. 가령 3상, 50Hz, 150kVA의 표준 변압기의 중량은 555Kg인데 300kVA의 표준 변압기의 중량은 용뱡비의 0.737곱에 상당하는 925Kg이다. 대용량기에서는 일반적으로 이보다 중량이 증가되는 경향이 있다. 이 원칙은 제작자, 제작법, 형식 등이 다른 변압기 간에는 적용할 수 없다.

 

(b) 상수와 중량의 관계 용량, 주파수, 전압 등이 동일하면 단상 변압기의 중량은 3상 변압기 중량의 약 80~90% 이다.

 

(c) 주파수와 중량의 관계 용량, 상수, 전압 등이 동일하면 60Hz용 변압기의 중량은 50Hz용 변압기의 약 90~95%이다.

 

 

◆ 변압기의 가격 ◆

 

(a) 용량과 가격의 관계 변압기의 가격은 거의 중량에 비례한다. 그림 2.3에 용량과 가격의 관계를 100kVA와의 가격비로 표시했다.

 

(b) 상수와 가격의 관계 용량, 주파수, 전압 등이 같으면 단상 변압기의 가격은 3상 변압기의 가격에 비해 약 10%~15% 저렴하다.

 

(c) 주파수와 가격의 관계 용량, 상수 전압이 동일하면 60Hz용 변압기의 가격은 50Hz용 변압기의 가격보다 약 5% 저렴하다.

 

(d) 전압과 가격의 관계 1차 전압 22kV, 2차 전압 6.6kV의 중형 변압기의 가격은 용량, 상수, 주파수가 동일하면 1차 전압이 6.6kV이고 2차 전압이 저압인 변압기보다 약 30% 정도 고가이다.

 

 

 

 

그림 2.3 변압기의 용량과 가격비

 

 

◆ 변압기의 가격을 높이는 요인 ◆

 

절연 레벨이 높은 기기는 가격도 높은 것이 전기 기기의 상식이다. 변압기의 경우에도 다른 기기와 마찬가지로 그 용량에 따라 제조가 용이한 시방이 있으며 전기적 시방과 절연 레벨, 부속품 등이 가격을 좌우하는 요인이 된다. 따라서 소용량에서 고전압(1차 전압이 22kV에서 용량 10kVA나 1차 전압이 69kV에서 500kVA 등)의 것이나 무압 밀봉이나 부하시 탭 전환기 등 특수한 부속품을 장착하는 것은 항상 고가이며 일반적으로 표준 변압기와 그에 가까운 시방의 변압기일수록 경제적이다.

 

 

◆ 손실 평가의 개념 ◆

 

가령 구입 가격이 저렴해도 손실이 큰 변압기는 러닝 코스트(운전 비용)가 높고, 특히 전기 요금이 높을 때에는 비경제적이라는 생각이 든다. 전체 사용 기간의 러닝 코스트도 교려하여 가장 경제적인 변압기를 구입하려는 것이 변압기 손실 평가의 개념이다. 손실 평가의 방법은 다음과 같이 크게 두가지로 분류된다.

 

① 변압기를 사용하는 전 기간의 손실에 대한 전기 요금의 금리, 물가의 상승 등을 고려하면서 구입 시점에서 환산하여 변압기의 구입 가격에 가산하는 방법.

② 사용하는 전 기간을 통하여 평균 1년간의 손실에 소비하는 전기 요금에 변압기의 구입 가격을 물가 상승, 금리, 상각 등을 고려하여 1년간의 경비로 대체한 것을 가하는 방법.

 

후자의 방법중에는 EEI가 유명한데 이것은 전기사업자(전력회사)가 손실을 평가할 때 적합하므로 일반적으로 사용이 용이한 전자의 간단한 방법을 소개한다.

 

손실 평가를 고려한 변압기 총 가격은 식 (2.4)에 의거하여 계산한다.

 

변압기 총 가격 = 무부하손 평가액 + 부하손 평가액 + 구입금액

 

여기서 무부하손 평가액은 a1 X 무부하손 〔kW〕

부하손 평가액은 a2 X 부하손 〔kW〕

 

a1: 금리 등을 포함한 전 사용기간에 대한 전기 요금 (50~100만엔/kW)

a2: a1에 손실 계수 (어느 기간 동안의 부하 전류 제곱의 평균값과 최대 부하 전류 제곱의 비), 평균 이용률 등을 고려한 값 (20~60만엔/kW)

 

 

 

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출저: 변압기 활용기술

변압기 활용기술 – Daum 검색