작년에 저는 공장의 변압기 교체를 도왔습니다. 담당자는 "저희 부하는 크지 않습니다. 200kVA면 충분합니다"라고 자신있게 말했습니다. 두 달 후, 가장 더운 여름날, 변압기 케이스는 너무 뜨거워서 만질 수 없었고, 오일 온도 게이지는 85도 경보선을 밀고 있었습니다. 우리는 확인했습니다. 수년에 걸쳐 조용히 장비를 추가했으며 실제 부하는 이미 변압기 정격보다 훨씬 높았습니다. 더 큰 것을 얻으려면 오래된 기초가 작동하지 않을 것이고 토목 공사에는 많은 돈이 필요하다는 것을 의미했습니다.
변압기의 크기를 결정하는 것은 간단해 보이지만 그렇지 않습니다. 대부분의 사람들은 용량만 보고 전압, 손실, 설치 유형 및 일치하는 보조 장비를 무시합니다. 다음은 제가 현장에서 시간을 보내면서 배운 몇 가지 사항입니다.
정격 용량은 "클수록 좋다"는 것이 아니지만 너무 작으면 재앙이 됩니다. 변압기 용량은 kW가 아닌 kVA 단위입니다. 많은 사람들이 유효 전력과 무효 전력을 혼동합니다. 0.9 역률의 1000kVA 변압기는 900kW를 제공할 수 있습니다. 0.8 역률에서는 800kW에 불과합니다. 용량을 선택하기 전에 실제 부하를 파악한 다음 여유를 추가하십시오. 일반적으로 65%~75% 로딩을 목표로 합니다. 오랫동안 50% 미만이면 무부하 손실로 인해 전력이 너무 많이 소비됩니다. 장기간 동안 85% 이상인 경우 과부하 마진이 얇고 여름 더위로 인해 사망할 수 있습니다. 산업 플랜트의 경우 향후 3~5년에 걸쳐 향후 확장을 위해 20~30%를 추가합니다.
전압 등급은 공급 시스템과 부하 측에 따라 다릅니다. 일반적인 1차 전압은 10kV, 35kV, 110kV입니다. 2차 전압은 일반적으로 0.4kV(380V/220V)입니다. 외국 프로젝트에서는 13.8kV, 24kV, 33kV를 사용하는 경우도 있습니다. 항상 로컬 그리드의 정격 전압과 주파수를 확인하십시오. 중국은 50Hz를 사용합니다. 일부 국가에서는 60Hz를 사용합니다. 변압기는 두 가지를 모두 처리할 수 없습니다. 탭핑 범위도 확인하십시오. 무부하 탭 절환기는 일반적으로 ±2×2.5%입니다. 부하시 탭 체인저는 더 넓은 범위를 제공합니다. 전압 변동이 심할 경우 부하시 탭 변환을 선택하십시오.
손실은 무부하 손실과 부하 손실이며, 여기에 장기적인 비용이 발생합니다. 값싼 변압기는 5년 동안 가격 차이보다 훨씬 더 많은 전기를 소모할 수 있습니다. 무부하 손실(코어 손실)은 코어 재질과 설계에 따라 다릅니다. 비정질 금속 코어는 무부하 손실을 실리콘 강철에 비해 약 70% 줄이지만 가격은 더 비쌉니다. 부하 손실(구리 손실)은 권선 저항에 따라 달라집니다. 구리 권선은 알루미늄보다 손실이 적지만 더 무겁습니다. 이제 국가 표준에 따라 Tier-1 및 Tier-2 효율 변압기가 적용됩니다. 초기 비용이 더 많이 들지만, 일반적으로 전기 절약 비용은 3년 안에 회수됩니다. 변압기가 대부분의 시간 동안 과중한 부하로 작동하는 경우 부하 손실을 우선시하십시오. 대부분의 경우 부하가 적다면 무부하 손실을 우선시하세요.
설치 유형과 환경에 따라 구성이 결정됩니다. 침지형 변압기(S11, S13, S20 등)는 가격이 저렴하고 열을 잘 발산하며 과부하 용량이 좋지만 화재 방지가 필요하고 실외 변전소에 적합합니다. 건식 변압기(SCB10, SCB12, SCB14 등)는 화재에 안전하고 작업장이나 전기실 내부로 들어갈 수 있지만 비용이 더 많이 들고 소음이 더 큽니다. 부식이 심한 해안 지역이나 화학 공장에서는 스테인레스 스틸 인클로저 또는 특수 코팅을 선택하십시오. 높은 고도(1000m 이상)에서는 매 1000m마다 변압기를 약 1-2%씩 줄이거나 "고원형" 장치를 선택하십시오.
보호 장치는 변압기와 함께 선택해야 합니다. 1차측에는 드롭아웃 퓨즈나 회로 차단기가 필요합니다. 드롭아웃 퓨즈 크기는 변압기 용량 및 단락 전류와 일치해야 합니다. 100kVA 미만 변압기의 경우 전부하 전류의 2~3배 정격인 퓨즈 링크를 선택합니다. 100kVA 이상에서는 1.5-2배. 퓨즈 정격이 너무 높으면 2차 결함으로 인해 1차 퓨즈가 끊어지지 않습니다. 변압기가 타버릴 수 있습니다. 너무 낮으면 전원을 공급할 때마다 돌입 전류가 터집니다. 또한 1차측에는 낙뢰 보호를 위한 서지 어레스터가 필요합니다. 시스템의 최대 전압에 맞는 금속 산화물 피뢰기를 선택하고 접지 저항이 좋은지 확인하십시오. 2차측에는 몰드 케이스 회로 차단기와 서지 보호기가 일반적입니다.
냉각 방법과 침투 방지는 현장에 따라 다릅니다. 실내 건식 유형의 경우 강제 공랭(AF)이 더 높은 단기 과부하 용량을 제공합니다. 실외 오일 충전의 경우 일반적으로 ONAN(오일 천연 공기 천연)이면 충분합니다. 부하가 무거우면 ONAF(석유 천연 공압식)를 사용하십시오. 침투 보호: 실외용(먼지 및 물 분사) IP54, 실내용 IP20 또는 IP30. 케이블 입구/출구는 상단, 하단 또는 측면일 수 있습니다. 주문하기 전에 확인하세요. 그렇지 않으면 연결되지 않는 장치를 받게 됩니다.
놓치기 쉬운 또 하나의 포인트: 임피던스 전압 및 단락 내성 기능. 임피던스 전압(Uk%)은 단락 전류 및 전압 조정에 영향을 미칩니다. 배전 변압기의 경우 Uk%는 일반적으로 4% 또는 6%입니다. 시스템 단락 용량이 높으면 고장 전류를 제한하기 위해 고임피던스 변압기를 선택하십시오. 그렇지 않으면 다운스트림 스위치기어가 이를 차단하지 못할 수도 있습니다. 배송 전에 동적 및 열 내력 등급(피크 내전류 및 단시간 내 전류)이 시스템 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.
명판 정보 및 교체 문제. 오래된 변압기를 교체할 때 가장 나쁜 것은 맞지 않는 변압기를 구입하는 것입니다. 베이스 볼트 중심 간 거리, 기본/보조 부싱의 위치와 높이, 전체 치수를 측정합니다. 모든 번호를 제조업체에 보내고 직접 교체되는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 막대한 비용을 들여 기초를 수정하게 될 것입니다. 또한 변압기의 오래된 드롭아웃 퓨즈와 서지 피뢰기를 확인하십시오. 동시에 교체해야 할 수도 있습니다. 동일한 브랜드의 일치하는 제품을 선택하여 치수가 정렬되는 것이 가장 좋습니다.
따라서 요점은 다음과 같습니다. 변압기 크기를 결정하는 것은 단순히 kVA 수치를 선택하는 것이 아닙니다. 전압, 손실, 설치 유형, 일치하는 드롭아웃 퓨즈 및 서지 방지기 - 이들 중 하나라도 꺼져 있으면 문제가 발생합니다. 현장의 그리드 매개변수, 부하 프로필, 환경, 예산 및 예상 서비스 수명을 수집한 다음 견적 및 비교를 위해 해당 데이터를 전문 제조업체에 전달합니다. 그래야 올바른 것을 얻을 수 있습니다.