변압기 사양의 주요 고려사항

전력 변압기의 기술 사양을 작성하는 전문가로서 이러한 사양을 정의하는 것은 장비의 신뢰성, 효율성, IEC 60076과 같은 국제 표준 준수를 보장하기 위한 중요한 단계임을 인식하고 있습니다. 포괄적인 사양은 모든 매개변수를 명확하게 설명하여 운영 부효율, 기술적 불일치, 잠재적인 고장 등을 피해야 합니다. 아래는 제 전문적인 관점에서 사양 작성 및 주요 매개변수 선택에 대한 핵심 고려사항입니다.

I. 정격 전력 및 전압 수준 결정

정확한 정격 전력 및 전압 수준의 정의는 사양 개발의 기본입니다. 실제 요구 사항에 따라 적절한 정격 전력(MVA 또는 kVA)을 설정하여 변압기가 과도한 손실이나 과열 없이 예상 부하를 처리할 수 있도록 해야 합니다. 동시에 일차 및 이차 전압 수준을 시스템 요구 사항에 맞게 명확히 정의하고, 변압기의 적용 시나리오(송전, 배전, 산업)를 지정하여 정격 전압이 시스템 설계와 일치하도록 합니다.

II. 절연 및 유전체 성능 관리

절연 수준과 유전체 강도는 변압기의 과전압, 스위칭 트랜지언트, 번개 충격에 대한 견딜 수 있는 능력에 직접적인 영향을 미칩니다. 우리는 장비의 최고 전압(Um)과 기본 절연 수준(BIL) 요구 사항에 따라 절연 조정을 엄격하게 설계하여 예상되는 그리드 조건 하에서 안전한 작동을 보장합니다. 재료 선택 및 매개변수 설정에서는 절연 재료를 합리적으로 선택하고 유전체 강도를 결정하여 절연 실패를 방지하고 장비 수명을 연장합니다.

III. 냉각 방법 및 온도 상승 한도 설정

냉각 방법 및 온도 상승 한도를 정의하는 것은 변압기의 안전한 작동을 보장하는 데 필수적입니다. 일반적인 냉각 방법에는 ONAN, ONAF, OFAF, OFWF 등이 있습니다. 우리는 부하 및 환경 조건에 따라 적합한 냉각 방법을 선택하고 해당 온도 상승 한도를 지정합니다.

IV. 단락 및 기계적 성능 확보

단락 강도와 기계적 견고성은 전기적 고장 시 변압기의 신뢰성을 결정합니다. 우리는 단락 전류를 조절하고 시스템 안정성을 유지하기 위해 단락 임피던스를 정확하게 설정하며, 고장 시 높은 기계적 스트레스를 견딜 수 있도록 변압기의 와인딩 및 코어가 구조적으로 견고하도록 합니다. 이를 통해 구조적 및 기능적 손상을 방지합니다.

V. 효율성 및 손실 매개변수 명시

효율성과 손실은 변압기 선택의 주요 요소입니다. 우리는 사양에서 다양한 부하 조건 하에서의 무부하 손실, 부하 손실, 전체 효율을 포괄적으로 다룹니다. 변압기의 지속적인 작동을 고려하여 에너지 손실을 줄이고, 수명 주기 비용 관리를 달성하며, 초기 투자와 에너지 효율성 사이의 균형을 맞춥니다.

VI. 전압 조정 및 탭 배치 설계

변압기가 그리드 변동에 적응할 수 있도록, 우리는 전압 조정 및 탭 배치를 정확하게 명시합니다. 우리는 부하 중 탭 변경기(OLTC) 또는 부하 외 탭 변경기(DETC)의 사용을 정의하고, 탭 단계 수, 전압 조정 범위, 탭 변경기 유형을 자세히 설명하여 전압 안정성을 보장합니다.

VII. 환경 및 현장 조건에 대한 적응

사양을 작성할 때, 우리는 설치 고도, 온도, 습도, 오염 수준, 지진 활동 등과 같은 환경 및 현장 특정 조건을 신중하게 고려합니다. 이러한 요소들은 변압기 설계 및 작동에 직접적인 영향을 미칩니다. 극단적인 응용 분야의 경우, 고도 절연 조정, 부식 저항 재료, 업그레이드된 냉각 시스템과 같은 특별한 설계 요구 사항을 추가합니다.

VIII. 이름표 및 운전 및 유지보수 정보 표준화

사양에는 변압기 유형, 정격 전력, 전압 매개변수, 연결 기호, 냉각 방법, 절연 등급, 임피던스, 제조사 세부 정보를 포함한 상세한 이름표 정보가 포함되어야 합니다. 이를 통해 장비 식별, 운전, 유지보수가 지원됩니다. 또한, 우리는 운송 및 설치 절차(무게 제한, 리프팅 배열, 저장 요구 사항 포함), 예방 유지보수, 기름 분석, 주기적인 점검 가이드라인을 명확히하여 장기적인 신뢰성을 보장합니다.

IX. IEC 60076에 따른 시스템 전압 및 전력 등급 선택

시스템 전압 및 전력 등급 선택은 사양 개발의 핵심입니다. 이는 변압기의 부하 처리 능력, 전압 변동, 그리드에서의 효율성 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미치며, IEC 60076에 엄격히 준수해야 합니다.

(I) 전압 등급 선택

시스템 전압 및 그리드 운영 요구 사항을 결합하여, 우리는 IEC 60076-1에 따라 변압기의 정격 전압(Ur)을 시스템의 최고 전압과 일치하도록 선택하여 절연 조정 및 유전체 강도를 보장합니다. 우리는 장비의 최고 전압(Um)을 정의하여 절연 시스템이 적합하고 유전체 파괴를 방지하며, 각 와인딩의 정격 전압을 표준 선호 값에 따라 결정하여 그리드 장비와의 호환성을 향상시키고, 전압 비를 시스템 전압 변환 요구 사항(예: 송전-배전 전압 변환을 위한 132/11 kV)을 충족하도록 선택합니다. 또한, IEC 60076-3에 따라 시스템 전압이 절연 조정에 미치는 영향을 고려하여, 더 높은 전압에서 작동하는 변압기에 대해 번개 및 스위칭 과전압을 견딜 수 있도록 더 강력한 절연을 구성합니다.

(II) 전력 등급 선택

IEC 60076에 따라 변압기의 정격 전력(Sr, MVA 또는 kVA)은 시스템 요구 사항, 부하 조건, 효율성을 통합하여 결정됩니다. 우리는 정격 전력 분배(두 와인딩 변압기의 두 와인딩 모두 동일한 등급이며, 다중 와인딩 변압기는 각 와인딩마다 다른 등급을 가질 수 있음)를 명확히 하고, 부하 주기(정상, 비상, 단기 과부하)를 고려하며, 냉각 방법과 전력 등급(예: ONAN 및 ONAF 냉각의 경우 다른 등급)을 관련시켜 지정된 온도 상승 한도 내에서 안전한 작동을 보장합니다.

(III) 매개변수 선택에 영향을 미치는 요인

그리드 구성 및 안정성, 부하 증가 및 확장, 전압 조정 및 탭 필요성, 단락 고려사항 등은 전압 및 전력 등급 선택에 영향을 미칩니다. 우리는 변압기가 그리드 전압 및 단락 견딜 수 있는 능력에 적응하도록 하며, 부하 증가를 위해 여유 용량을 확보하여 과부하를 방지하고, 필요한 경우 탭 변경기를 구성하여 전압 안정성을 유지하며, IEC 60076-5 요구 사항에 따라 단락 전류를 제한하고 전압 안정성을 보장하기 위해 합리적으로 단락 임피던스를 선택합니다.