변압기 및 전동기의 효율적 운용방안

변압기 및 전동기의 효율적 운용방안 

 

1. 변압기의 효율적 운용방안 및 대책방안.

1> 변압기의 고효율 운전.

① 변압기 효율이 최고가 되는 부하율은 변압기의 철손 (무부하손) 과 동손 (부하손) 이 같아지는 때이다.

② 부하율이 낮을 때는 손실비 (부하손/무부하손) 가 큰 변압기가 유리하고 부하율이 높을 때는 손실비가 작은 변압기가 유리하다.

2> 변압기 대수 제어.

① 여러 대의 변압기를 병렬 운전할 경우에는 사용 변압기의 대수제어를 실시하여 부하변동에 대하여 변압기가 항상 최고 효율점 근처에서 운전되도록 한다.

② 이 경우 변압기의 뱅크구성은 일부하, 주부하, 월부하의 경향을 파악하여 고효율 운전을 할 수 있도록 고려해야 한다.

3> Demand Control

① 전력사용 상황을 항시 감시하여 계약전력을 초과할 우려가 있을 때는 경보나 부하차단을 함으로써 계약전력을 낮게 유지한다.

② Peak Cut을 함으로써 불요 불급한 부하를 자동적으로 차단하는 것도 방법이다.

4> 역율 제어

① 무효전력이 증가하면 선로전류를 증가시켜 배전선로와 변압기에서의 손실을 증가 시킨다

② 부하변동에 따라 역율 개선용 콘덴서의 개폐를 자동으로 제어하여 항상 고역율을 유지하도록 한다.

5> 고효율 기기의 채택

① 철심에 방향성 규소강판을 사용한 변압기를 사용하여 철손 감소.

② 몰드형 변압기 사용.

③ 비결정형의 아몰퍼스 금속을 재료로 한 변압기 사용.

6> 기타 고려사항

① 수변전 설비를 부하중심에 배치하여 배전손실을 경감한다.

② 집중 감시제어의 자동화로 운전효율 향상.

③ 변압기에서 발생하는 폐열을 공조설비의 열원으로 이용.

2. 전동기의 효율적 운용방안 및 대책 방안.

1> 에너지 절약형 고효율 전동기 채택

고효율 전동기는 고급자재 사용 및 손실방지 설계 등으로 표준 전동기 보다 4~7%정도의 효율이 향상되도록 하였고, 신뢰성이 있으며 수명도 길고 소음도 적다.

2> 전동기 속도제어에 인버터 사용. (VVVF)

① 가변토크 또는 가변속도가 요구되는 전동기의 속도제어를 전압제어, 2차 저항제어 등으로 하게 되면 전동기의 효율이 떨어지게 된다.

② 인버터를 사용하여 VVVF (Variable Voltage Variable Fre-quency) 로 주파수와 전압을 동시에 변화시켜 속도제어를 함으로써 전동기의 운전속도가 변화해도 효율을 높게 유지할 수 있다.  

3> 전동기 절전기 사용 (VVCF)

① VVCF (Variable Voltage Constant Frequency) 제어는 경부하 시 전압을 감소시켜 철손을 줄여 효율을 극대화 시키고 전압을 낮춤으로서 입력 전력도 감소시키는 효과를 가지게 된다.

② VVCF 제어는 기동정지 횟수가 많은 전동기, 무부하 상태 운전이 많거나 Loading과 Unloading이 빈번한 전동기, 평균 부하율이 50% 이하인 전동기 등에 특히 효과적임.

4> 적절한 기동방식.

적절한 기동방식을 채용해서 기동전류를 감소시켜 전력손실도 감소 시키고 또한 기동 전류에 의한 전압강하도 감소시킨다

5> 유지보수의 철저.

① 전동기를 장기간 사용하면 계자철심과 회전자의 공극 사이에 먼지가 끼고 여기에 그리스 등이 혼입되면 회전자의 마찰손실이 크게 증가 해서 효율을 저하시킨다

② 따라서 주기적으로 전동기를 보수하고 마찰부에 그리스 등을 오일을 주입하여 마찰손실을 감소시키는 것도 전동기 효율적 운용의 한 방법 이다

6> 유량제어에서 역방향으로의 밸브사용 금지.

① 펌프용 전동기에서 펌프유량을 조절하기 위해 펌프 토출측으로부터 역방향으로 유량조절밸브를 설치해서 이 밸브의 개도를 조절함으로써 A방향으로 가는 유량을 조절하는 경우가 많이 있는데 이는 대단한 전력낭비이다

② 따라서 인버터제어, 전압제어 등에 의해서 펌프의 회전수를 조절해서 유량을 조절하고 유량조절밸브를 설치하지 말아야 할 것이다.