오늘은 변압기에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
1. 변압기란?
변압기는 전력회사에서 공급하는 고압 또는 특고압의 전력을 부하기기의 사용전압에 맞게 전압을 강압하는 역할로 전기설비의 가장 핵심적인 기기입니다.
2. 변압기의 종류
변압기는 절연방식에 따라 유입식, 건식, 몰드식, 가스식 등으로 구분됩니다.
2-1 유입식 변압기
절연유가 담긴 탱크속에 권선을 담근 구조로 제작이 용이하고 사용범위가 넓어 소용량에서 대용량까지 가장 많이 사용하는 변압기입니다.
특징으로는
-소용량에서 대용량 저전압에서 고전압까지 사용범위가 넓다.
-밀폐된 구조이므로 옥내외 구분 없이 사용 가능하다.
-소음진동이 적고 서지에 강하다.
-점검에 의해 수명 예측이 가능하다.
-절연유를 사용하므로 화재의 우려가 있다.
-정기적인 절연유 보수가 필요하다.
2-2 몰드 변압기
고압 및 저압 권선을 불연재인 에폭시로 몰드한 방식으로 난연성, 무보수화, 에너지절약 등의 이점이 있어 최근 많이 사용하나 인출부 절연과 방열에 문제가 있어 고전압 대용량화에는 한계가 있습니다.
특징으로는
-절연물로 난연성 에폭시 수지를 사용하므로 화재의 우려가 없다.
-무부하 손실이 적어 에너지 절약에 기여한다.
-소음이 크고 기중절연이므로 옥외설치시 전용함이 필요하다.
-무보수화가 가능하나 수명 예측이 곤란하다.
2-3 가스절연 변압기
절연 매체로 SF6 가스를 사용한 변압기로 불연성이고 전기적 특성이 좋습니다.
특징으로는
-불연성이고 전기적 특성이 우수하다.
-가격이 고가이고 정기적인 보수가 필요하다.
3. 절연방식별 구분
| 구분 | 유입 | 건식 | 몰드 |
| 절연계급 | A종 | B종, H종 | B종, F종 |
| 허용최고온도 | 105℃ | 130℃, 180℃ | 130℃, 155℃ |
| 사용장소 | 옥내외 | 옥내 | 옥내 |
| 내습, 내진 | 약함 | 약함 | 강함 |
| 소음,진동 | 작음 | 크다 | 크다 |
4. 변압기의 관리 및 수명
4-1 절연파괴의 원인
-변압기는 운전중 온도,습도,산소 등에 의해 절연물이 열화 되었다가 단락, 지락, 진동 등의 기계력에 의해 열화된 절연물이 물리적으로 파괴되기 때문에 변압기의 수명은 절연물의 열화 정도에 따라 결정된다고 볼 수 있습니다
4-2 변압기 열화원인
- 열열화
변압기 발생열과 주위온도에 의해 변압기 최고점 온도가 상승하여 산화, 열분해 등으로 절연유 내압이 내 려가거나 고체 절연물의 내압하락 및 기계적 강도가 하락하게 됩니다.. 과부하 운전을 피하고 냉각 방법을 개선하면 수명을 늘릴 수 있습니다.
- 흡습으로 인한 열화
절연유가 대기중의 수분을 흡수하여 절연내력이 저하하고 고체 절연물의 기계적 강도가 저하됩니다.
- 부분방전으로 인한 열화
절연물에 가해진 전계의 세기가 한도를 초과했을 때 부분적인 방전으로 발생하는 열화로 절연내력과 기계적 강도의 저하를 가져옵니다. 주로 제작 당시에 절연물에 기포등의 이물질이 혼입하여 이 부분에 전계가 집중하여 발생합니다.
- 기계적 응력으로 인한 열화
진동, 충격, 단락시의 전자 기계력에 의해 고체 절연물이 기계적으로 파손되어 변압기의 수명이 다할 수 있습니다.
4-3 변압기의 유지보수
- 변압기는 비교적 내구성이 좋고 정지기이므로 수명은 길지만 사고 시 정전이 불가피하고 사회적 파급효
과가 큽니다.. 또 중량물이므로 취급이 간단하지 않고 사전 점검으로 고장개소 또는 고장이 우려되는 부분
을 발견하여 적절한 보수가 이루어진다면 대부분의 사고를 예방할 수 있고 기대 수명까지 안전하게 사용
할 수 있습니다.