변압기 비교

1. 변압기의 종류
변압기는 전기적 특성과 안전성 및 유지, 보수면에서 모두 우수하며, 환경오염이나 화재의 위험이 적고 에너지 효율이 높은 변압기를 채택하고 큐비클 내장형으로 한다.

 

2. 용량 및 형식
(1) 부하설비의 운전상태, 수용률 및 부하율을 고려하여 안전운전의 범위 내에서 가장 경제적인 용량을 선정한다.
(2) 장래의 부하설비 증설 및 변경을 고려한다.
(3) 변압기 용량 결정
변압기 용량 [kVA] = [설비용량×수용률(％)/효율(98％)×부등률]×여유율(1.1)

 

3. 변압기 용량 및 위치의 선정
(1) 유지․보수 관리측면을 충분히 고려하여 공급범위가 서로 중첩되지 아니하도록 명확히 구분한다.
(2) 유사한 부하밀도에 있어서는 현저한 공급범위의 대․소를 각각 적정한 범위로 평균화한다.

(3) 공급범위의 부하 설비용량에 대하여는 사용 상태에 따라 수용률․부하율․부하 증가율 등의 제반조건을 정하여 그 최대부하에 따른 적정용량을 선정한다.
(4) 변압기의 위치는 가능한 한 부하의 중심에 설치하고 또한 보수 관리상의 제반사항을 충분히 고려하고 다음 각 호의 전주에는 시설을 피한다.
① 각도주
② 구분용 개폐기 설치주
③ 다수의 전선을 가설하여 장주가 복잡한 전주

 

4. 설치장소 및 공급범위
변압기는 가급적 부하중심점 부근에 설치하여야 하며 공급범위는 가능한 인근변압기와 중첩되지 않도록 설정하여야 한다.

 

5. 저압선로의 구성
변압기 2차 측 저압배전선로는 전압강하, 손실 등이 되도록 작아지도록 하여야 하며 향후 부하변동에 대비하여 인근의 변압기와 부하분담이 용이하도록 구성하여야 한다.

 

6. 변압기의 보호 장치
(1) 변압기의 1차 측에는 변압기 용량과 사용 환경에 적합한 보호 장치를 시설한다.
(2) 변압기의 2차 측에는 변압기 용량에 적합한 퓨즈(전력퓨즈․배선용 차단기․켓치홀더등)를 시설하고, 변압기 인출선과의 접속부분에는 콘넥터 또는 단자 등을 사용한다.
(3) 지중전선로를 반사써지로부터 보호하기 위해 개폐가 빈번한 선로의 말단 개방점(변압기)에는 피뢰기를 설치할 수 있다.

 

7. 변압기의 접지
(1) 변압기 2차 측의 접지는 다음 각 호에 의한다.
① 변압기에는 고압전로와 저압전로와의 전기적 접촉에 의하여 생기는 위험을 방지하기 위하여 그 저압 측의 중성점에 제2종 접지공사를 한다. 다만, 변압기의 구조 또는 배전방식에 의하여 그 중성점에 접지하기가 곤란한 경우에는 저압측의 1단을 접지할 수 있다.
② 혼촉방지판 부착 변압기(신호용 등)의 경우에는 혼촉방지판에 제1종 접지공사를 한다.
③ 누전차단기 등 보호장치 동작의 확보를 위하여 특히 필요한 경우에는 절연변압기의 2차측에 제3종 접지공사를 한다.
(2) 변압기 외함의 접지는 변압기 2차 측 접지를 공동으로 하여 접지한다. 다만, 변압기를 지상에 설치하는 경우에는 제1종 접지공사를 한다

(3) 공동접지는 접지극을 2대 이상의 변압기에 공동으로 사용하기 위하여 행하는 것으로 서 그 시설은 다음 각 호에 의한다.
① 매설지선의 접지공사는 변압기를 중심으로 하여 직경 400[m] 이내의 지역에서 변압기의 양측 2개소 이상에 시설하며 그 합성 저항치는 1[km]를 직경으로 하는 지역마다 제2종 접지공사의 저항치를 갖도록 하고 또한 각 접지선과 대지와의 저항치는 300[Ω] 이하로 한다.
② 저압 배전선의 1선을 공동지선에 병용하는 경우의 매설지선은 1[km]를 직경으로 하는 지역마다에 (1)항의 시설을 한다.

 

8. 변압기의 시설
(1) 배전반의 가선위치를 분리하여 그 회선구간에 배전하는 변압기는 설치위치를 분리한다.
(2) 고압 또는 특별고압 배전선로 2회선 구간의 상용과 예비의 변압기는 각각 단독으로 시설하고 저압 자동절체 방식으로 한다. 다만, 부득이한 경우에는 고압 측 절체 방식으로 할 수 있다.
(3) 고압 인하선의 시설은 다음 각 호에 의한다.
① 고압부분의 인하선은 8[㎟] 이상의 고압 인하선을 사용하고, 지지점 간의 거리는 약3[m] 이하로 하여 혼촉되지 아니하도록 지지한다.
② 고압 인하선의 지지는 라인 포스트 애자 또는 현수애자 180[㎜] 2연으로 한다.
(4) 변압기의 설치는 다음 각 호에 의한다.
① 변압기의 설치에는 현수식․거치식 또는 큐비클형으로 한다.
② 변압기의 2차측과 저압 배전선과의 접속선은 600[V] 전력 케이블로 한다.
③ 변압기에는 진동 등에 의한 낙하 또는 전도방지 시설을 한다.

 

9. 변압기대의 시설
(1) 주상 변압기대의 시설은 다음 각 호에 의한다.
① 주상에 시설하는 변압기는 지표상 4.5[m] 이상의 높이로 한다. 다만, 시가지 외에 있어서는 4[m]까지로 감할 수 있다.
② 여객공중이 출입하는 장소는 가급적 피한다.
(2) 지상 변압기대의 시설은 다음 각 호에 의한다.
① 지상에 변압기를 설치하는 경우는 사람이 접촉할 우려가 없도록 울타리를 설치하고 또한 위험을 알리는 표시를 하며, 특히, 일반 공중이 접촉할 우려가 있는 장소에는 울타리와 울타리에서 충전부분까지의 거리의 합이 5[m] 이상으로 한다. 다만, 큐비클형으로 설치하는 경우에는 그러하지 아니할 수 있다.
② 지상 변압기대의 기초는 강우 시 등의 배수 및 적설을 고려하여 시설한다.

③ 지상 변압기대의 크기는 변압기의 설비대수 및 보수작업을 고려하여 결정한다.
④ 지상 변압기대의 울타리는 변전소 매설접지와 연결한다. 단, 여건이 어려우면 제3종접지공사를 한다.

 

10. 변압기의 종류
변압기는 절연방식에 따라 유입, 몰드변압기 및 신제품인 아몰퍼스 변압기가 있다.

 

항 목	유입변압기	몰드변압기	아몰퍼스 변압기
형 태
권선 온도상승 한도[℃]	65	90	80
난 연 성	○	◎	◎
방 폭 성	○	◎	◎
무부하손실	보통	낮음	아주낮음(75%)
옥외사용	◎	○	○
내 습 성	◎	◎	◎
설치면적	대	중	중
특 징	․내흡습성, 내오손성이 우수  하다. ․소음이 크다. ․가격이 저렴하다. ․가연성으로위험성크다. ․설치면적이 크고 중량이 무겁  다. ․절연유의 정기적인교체가 필  요하다.	․난연성으로 재해방지에 유리 ․내흡습성, 내오손성이 유리 ․설치면적이 작다. ․소음이 유입보다 크다. ․가격이 비싸다	․난연성으로 재해방지에 유리 ․내흡습성, 내오손성이 유리 ․설치면적이 크다. ․가격이 가장 비싸다. ․규소강판에 비해 무부하 손실  이 75% 이상 절감
경 제 성 (2012년, 1,000kVA기준)	100[%]	172[%]	215[%]
검토결과	․아몰퍼스 변압기는 무부하 손실의 절감 등의 효과가 있으나 가격이 비싸 경제성이 떨어지지만  추후 채택을 고려해야 한다. ․몰드변압기는 유입변압기에 비해 가격이 비싸나 난연성으로 안전할 뿐 아니라 설치면적이 작고 유지보수가 불필요 하므로 유입변압기에 비해 유리하다.

 

출처-국가철도공단 KRE-04010