배전망에서 박스형 변압기의 적용

패드형 변전소의 전기 원리 및 구조

패드형 변전소의 전기 회로도는 도표 1에 표시되어 있습니다.

구성 요소:

미국식 패드형 복합 변전소는 주로 패드형 변압기를 포함하며, 앞부분과 뒷부분으로 구분됩니다:

• 앞부분 (배선 캐비닛): 고/저압 단자대, 고압 부하 스위치, 플러그인 퓨즈, 고압 탭 체인지어 조작 손잡이, 압력계, 오일 수위계, 온도계 등을 포함합니다.

• 뒷부분 (오일 탱크 및 라디에이터): 완전히 밀봉된 오일 탱크 내부에 변압기 코어, 권선, 고압 부하 스위치, 플러그인 퓨즈가 장착되어 있습니다. 변압기 본체는 일반적으로 3상 5축 코어 설계를 채택하며, 이는 고품질 냉간 압연 방향성 실리콘 강판 또는 고효율 비정질 합금 판을 사용하여 제작될 수 있습니다. 저압 권선은 포일 구조를 사용하여 변압기의 단락, 번개 충격, 과부하에 대한 저항성을 향상시킵니다. 연결 그룹은 Dyn11입니다.

• 밀봉 구조: 탱크의 완전 밀봉 설계는 보호를 보장합니다. 오일 침지 부하 스위치는 방사형 또는 링 메인 배전 시스템 요구사항을 충족하기 위해 여러 유형으로 제공됩니다.

미국식 패드형 변전소의 보호 및 구조

미국식 패드형 변전소는 백업 퓨즈 보호기와 플러그인 퓨즈의 직렬 연결로 보호됩니다. 백업 퓨즈 보호기는 패드형 변전소에서 고장이 발생할 때만 작동하여 고압 선로를 보호합니다. 플러그인 퓨즈는 이중 감응성 퓨즈를 사용하여 2차측에서 단락, 과부하, 과열이 발생할 때 녹습니다. 이 보호 방법은 경제적이고 신뢰성이 있으며, 운용이 간편합니다.

패드형 변전소의 고압 단자는 부싱 소켓, 단일 통과 부싱 커넥터, 200A 부하를 처리할 수 있는 엘보(굽힘)형 케이블 커넥터를 장착하고 있습니다. 대전 부분은 절연체 내부에 밀봉되어 완전히 절연된 구조로, 단자가 전기가 흐르지 않아 개인 안전을 보장합니다. 또한 엘보형 절연 부싱 부싱에 플러그인 복합 절연 금속 산화물 피뢰기 설치가 가능합니다. 이 피뢰기는 완전 차폐, 완전 절연, 플러그 앤 플레이로 안전하고 쉽게 설치할 수 있습니다. 활동 표시기 및 고장 표시기 등의 부속품도 추가할 수 있습니다.

패드형 변압기의 특징

최근 널리 사용되고 있는 새로운 형태의 패드형 변압기는 공급 안정성, 합리적인 구조, 빠른 설치, 간편한 운용, 소형, 저렴한 비용 등의 특징을 가지고 있습니다. 실외와 실내 모두 사용 가능하며, 산업단지, 주거 지역, 상업 센터, 고층 건물 등 다양한 시나리오에서 널리 적용됩니다. 국내 패드형 변전소와 비교하여 미국식 패드형 변전소는 다음과 같은 장점과 특징을 가집니다:

• 소형: 동일 용량의 국내 패드형 변전소의 부피의 약 1/3입니다.

• 완전 밀봉 및 절연: 완전 밀봉 및 절연 구조로, 절연 간격이 필요 없어 개인 안전을 보장하고 지하 전력 배전 환경에도 적합합니다.

• 다양한 응용: 링메인 및 종단 응용 모두 가능하며, 변환도 간편해 공급 안정성을 향상시킵니다.

• 강력한 과부하 능력: 정격 값의 2배를 2시간 또는 1.6배를 7시간 동안 견딜 수 있으며, 서비스 수명에는 영향을 미치지 않습니다.

• 낮은 손실: 국내 S₉형 변압기보다 손실이 낮습니다.

• 유연한 케이블 커넥터: 케이블 커넥터는 200A 부하 전류를 처리할 수 있습니다. 긴급 상황에서는 부하 스위치로 기능하며, 단락 스위치의 특성도 가지고 있어 운용이 간편하고 유연합니다.

• 이중 퓨즈 보호: 이중 퓨즈 보호를 사용하면 운영 비용을 줄일 수 있습니다. 플러그인 퓨즈의 퓨즈는 온도와 전류에 이중 감응성입니다.

• 고플래시점 오일: 고플래시점 오일(R-TEMP 오일, 플래시 포인트 312°C)을 사용하여 건물 내부에 설치해도 화재 위험이 없습니다.

• 부식 저항성: 변압기 본체는 부식 방지를 위해 특수 도료로 처리되어 폭풍이나 고오염 지역과 같은 다양한 혹독한 환경에서도 적합합니다.

• 우수한 전기 성능: Δ/Y 접속과 3상 5축 구조 덕분에 고전압 품질, 안정적인 중성점, 본체 발열 없음, 낮은 소음, 우수한 번개 보호 성능 등의 장점을 가지고 있습니다.

• 땅 절약: 일반적으로 녹지에 설치되어 전력 배전실을 건설하는 데 필요한 공간을 절약하여 효과적으로 땅 이용률을 개선합니다.

패드형 변압기의 응용
패드형 변압기 선택

• 용량 선택: 용량 결정은 부하, 투자, 손실, 수명 등의 요소를 고려합니다. 일반적으로 최대 부하를 충족시키면서 여유를 두고, 유사 용량의 변압기들 간의 경제적 기술적 비교를 통해 총 소유 비용이 가장 낮은 배전 변압기를 선택합니다. 미국식 패드형 변전소의 정격 용량은 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000 kVA입니다.

• 유형 선택: 패드형 변전소는 종단형과 링메인형으로 분류되며, 주로 부하 스위치의 유형에 따라 결정됩니다.

• 설치 위치: 패드형 변전소에는 두 가지 유형의 절연유가 있습니다. 하나는 국내 25번 변압기 오일과 같은 일반 광물유이며, 다른 하나는 R-TEMP 오일(플래시 포인트 312°C의 고플래시점 오일)입니다. R-TEMP 오일을 충전한 패드형 변전소(저압측에 명확한 표시가 있음)는 건물 내부에서 사용할 수 있지만, 일반 오일을 충전한 것은 사용할 수 없습니다.

• 저압측 맞춤화: 미국식 패드형 변전소는 일반적으로 저압 분기 보호 및 계측을 포함하지 않습니다. 그러나 사용자의 요구에 따라 저압측에 분기 보호 스위치, 계측 기기, 보상 장치를 추가할 수 있습니다.

공학 응용 사례

昆明市区某单位新建住宅楼和办公楼，选用了美国COOPER公司的箱式变压器。变压器型号为PMT-LO-500，额定容量为500 kVA，额定电压为10 kV/0.4 kV。根据用户和供电部门的要求，在低压侧增加了三个电流互感器、一个电压表、三个电流表和四路负荷出口空气开关。在箱式变电站两侧安装了COOPER公司生产的全绝缘、免维护电缆分支箱，可以在任何恶劣环境下承受负荷插拔，并向各建筑物供电。箱式变电站和分支箱放置在绿化带中，与环境和谐相融。经过一年多的运行，供电部门和用户均反映良好。

사용 시 주의사항

패드형 변전소를 선택하고 사용할 때는 패드형 변전소의 유형, 부하 스위치의 유형, 그리고 사용자의 저압 계량기 요구사항에 주의해야 합니다.

• 패드형 변전소 유형: 링메인형과 종단형이 있습니다. 링메인형 패드형 변전소의 경우, 부하 스위치를 전환하여 다른 끝으로 고압 전력을 공급할 수 있습니다.

• 부하 스위치 유형: 부하 스위치는 2위치형, 3위치형, 4위치형으로 나뉩니다. 각 위치형에는 몇 가지 형태가 있습니다. 예를 들어, 4위치형에는 T형과 Y형이 포함되며, 모두 복수 전원 공급에 사용할 수 있습니다. T형은 링메인 패드형 변전소에 사용할 수 있으며, Y형은 종단 패드형 변전소에만 사용할 수 있습니다.

• 신규 설치 패드형 변전소의 플러그인 퓨즈 점검: 신규 설치 패드형 변전소의 플러그인 퓨즈를 점검할 때, 패드형 변전소의 압력계가 0을 나타내는지 확인해야 합니다. 압력계가 0을 나타내지 않는 경우, 먼저 배기 밸브를 조작하여 공기를 배출한 후에 퓨즈를 플러그하거나 언플러그해야 합니다. 그렇지 않으면 변압기 오일이 분출될 수 있습니다.

결론

패드형 변압기는 도시 전력망 개조, 부동산 개발, 주거 전력 공급 건설에 필수적인 전기 장비입니다. 미국식 패드형 변전소는 독특한 특징과 국내 제품과 유사한 가격으로 도시 전력 분배 변압기의 첫 번째 선택이 되었습니다. 편리한 사용과 많은 장점 덕분에 사회와 사용자들로부터 높은 평가를 받았으며, 소규모 도시 변전소의 발전 방향이 되었습니다.