8. 변압기는 부하의 영향을 받는다.

변압기는 송배전 계통에 직렬로 연결되어 전력을 전달하는 기기이므로 전원측과 부하측 양쪽의 설비 기능을 저해하지 않고 본래의 역할을 충분히 수행할 수 있는 것이라야 한다.

 

변압기는 비교적 부하에 영향을 잘 받지 않는 기기이지만 다음과 같은 경우에는 배려할 필요가 있다.

 

 

◆ 정류성 부하 ◆

 

변압기 권선의 용량은 그 권선에 흐르는 전류의 실효값으로 결정된다. 따라서 직류 전류를 공급하는 반도체 전력 변환 장치용 변압기의 2차측 권선 용량은 특히 6상, 12상 등 다상으로 만들어진 경우에 1차측보다 커지는 수가 많다. 그러나 일반용 변압기의 부하에 인버터 등을 접속하는 경우에는 그와 같은 배려를 특별히 필요로 하지 않는 것이 보통이다.

 

정류성 부하의 경우에 특히 주의해야 되는 것은 직류에 의한 편자(偏磁)이다. 변압기는 일반적으로 전원 전압이 교류인 한 1차 전류는 교류로 되므로 단상, 3상에 불구하고 반파 정류 회로와 같이 2차 권선에 한 방향의 전류밖에 통하지 않는 회로에서는 직류에 의한 편자가 발생하여 철심이 과여자로 되어 결좌적으로 1차 여자 전류, 철손, 소음 등이 증가하므로 대용량에는 사용하지 않는다.

 

이와 유사한 현상은 전력 제어의 목적으로 많이 사용되는 극히 일반적인 사이리스터 회로에서도 제어각의 오차에 의하여 생기는데 실제의 영향은 별로 크지 않다. 기타 교류 귀환 제어 엘리에 의하여 반파 정류한 직류 제동으로 실시되므로 변압기의 소음은 가속시에 고조파에 의하여 1~2폰, 감속시 직류 편자에 의하여 10폰 정도 증가하는 경우가 있다.

 

이 때에는 ① 변압기의 용량을 크게 한다, ②철심의 자속 밀도를 내린다, ③여자 특성이 나쁜 규소 강판을 사용한다. 등의 대책을 생각할 수 있다.

 

 

◆ 단락성 부하 ◆

 

직렬 리액터를 가지고 있지 않는 콘덴서의 개폐를 빈번하게 하거나 아크로의 용해기 등에는 정격 전류의 10배를 초과하는 과전류가 반복하여 흐르는 경우가 있다.

 

변압기는 규격에 의하여 단락 전류에 의한 기계적, 열적 충격에 견디도록 만들어져 있지만 가령 과전류가 단락 전류의 규격값에 여유가 있어도 반복에 의하여 열화가 진행되어 불의의 사고에 이르는 경우가 있으므로 그와 같은 부하에 공급하는 변압기는 구입시에 미리 메이커와 상담하여 대책을 강구할 필요가 있다. 인버터, 고주파로 등 비교적 큰 콘덴서가 구성되어 있는 기기에 대해서는 주의할 필요가 있다.

 

 

◆ 인버터 부하 ◆

 

개폐시의 돌입 전류에 대한 배려 외에 고조파를 발생하므로 가까이에 역률 개선용 콘덴서가 있는 경우에는 변압기 임피던스와 공진하여 고조파 전압의 상승에 의한 변압기 소음, 철손의 증가 또는 콘덴서의 소손 등이 발생하는 경우가 있다. 이에 대한 대책으로 콘덴서에 직렬 리액터를 설치하거나 인버터에 입력 교류 리액터를 부가한다. 또한 콘덴서 접속 위치를 변압하는 것도 유효한 수단이다.

 

인버터의 부하측에 전압 변경의 목적으로 사용되는 변압기의 경우에는 전압 파형이 사인파가 아닌 것이나 모터에 공급하는 회로에서는 시동 토크를 얻기 위해 "전압/주파수"의 비를 올리는 수가 있으므로 그에 따른 과여자를 할 수 있는 변압기로 할 필요가 있다.

 

 

◆ 이상음의 전달 ◆

 

변압기 주변의 회로에 단속적으로 소규모의 불꽃 방전이 있거나 수전하는 차단기의 투입이 불량하여 간헐적으로 결상이 생겼을 때에 변압기 내부에서 이상음이 발생하여 변압기 내부 사고로 착각할 수가 있다. 이것은 방전시의 고주파 전류의 영향, 또는 도체를 통하여 방전음이 전파되어 오기 때문이라고 생각된다.

 

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출저: 변압기 활용기술

변압기 활용기술 – Daum 검색