개념 한 쪽
전기기능장 변압기의 시험과 변압기 정수 — 단락시험·전압변동률과 단권변압기
변압기의 시험은 단락시험과 온도상승시험으로 손실과 온도 특성을 잰다. 전압변동률은 저항강하와 리액턴스강하, 부하 역률로 계산한다. 단권변압기는 자기용량보다 큰 부하를 공급할 수 있다는 점이 계산 문제의 핵심이다.
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뜻
변압기의 온도상승시험은 단락시험법, 곧 상역시험법으로 한다. 실부하 시험보다 경제적이고 정확해 주로 쓰인다.
전압변동률은 %저항강하에 역률을 곱하고 %리액턴스강하에 무효율을 곱해 더한 값이다. %저항강하 1.3%, %리액턴스강하 2%, 뒤진 역률 80%인 변압기라면 1.3 × 0.8 + 2 × 0.6으로 계산한다. 뒤진 역률에서는 두 항의 부호가 모두 양수이다. 전압변동률을 작게 하려면 내부의 저항과 리액턴스를 작게 해야 한다.
변압기의 철손은 부하 전류가 늘어도 일정하다. 철심의 자속 밀도와 주파수로 정해지기 때문이다.
단권변압기의 부하 용량은 자기용량에 2차 전압을 1차와 2차의 전압차로 나눈 값을 곱해 구한다. 자기용량 10kVA로 3000V를 3300V로 승압하면 부하 용량은 10 × 3300/300으로 110kVA가 되고, 역률 80%이면 공급할 수 있는 유효전력은 그 80%가 된다. 1차 200V, 2차 220V, 50kVA인 단권변압기도 같은 식으로 부하 용량을 구한다.
용접용 변압기에서는 2차 전류가 증가하려 할 때 누설리액턴스에 의한 전압강하가 그 증가를 억제한다. 권수비 30, 전부하 2차 전압 115V, 전압변동률 2%인 변압기의 1차 단자전압은 2차 전압에 권수비를 곱한 뒤 전압변동률을 반영해 구한다.
예제
선지 판단은 온도상승시험에 단락시험법을 고르는지, 전압변동률을 %저항강하 × 역률 + %리액턴스강하 × 무효율로 계산하는지, 철손이 부하 전류와 무관하게 일정하다고 읽는지, 단권변압기의 부하 용량을 2차 전압 ÷ 전압차의 비로 계산하는지에서 갈린다. 용접용 변압기에서 2차 전류를 억제하는 것을 누설리액턴스로 고른다.
자주 묻는 물음
- 변압기의 온도상승시험은 어떤 방법으로 하나요?
- 단락시험법, 곧 상역시험법으로 합니다. 실부하 시험보다 경제적이고 정확해 주로 쓰입니다.
- 전압변동률은 어떻게 계산하나요?
- %저항강하에 역률을 곱하고 %리액턴스강하에 무효율을 곱해 더합니다. %저항강하가 1.3%, %리액턴스강하가 2%, 뒤진 역률이 80%라면 1.3 × 0.8 + 2 × 0.6으로 계산하며, 뒤진 역률에서는 두 항의 부호가 모두 양수입니다.
- 단권변압기는 자기용량보다 큰 부하를 공급할 수 있나요?
- 네. 부하 용량은 자기용량에 2차 전압을 1차와 2차의 전압차로 나눈 값을 곱해 구합니다. 자기용량 10kVA로 3000V를 3300V로 승압하면 부하 용량은 110kVA가 됩니다.
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