전력 변압기의 벡터 그룹 테스트

벡터 그룹 테스트 정의

변압기의 벡터 그룹 테스트는 변압기가 병렬로 작동할 수 있도록 위상 순서와 각 차이를 확인합니다.

변압기의 벡터 그룹 테스트

변압기의 벡터 그룹은 변압기의 성공적인 병렬 운전에 필수적입니다. 모든 전력 변압기는 공장에서 고객이 지정한 벡터 그룹과 일치하는지 확인하기 위해 벡터 그룹 테스트를 거쳐야 합니다.

위상 순서, 즉 위상이 최대 전압에 도달하는 순서는 병렬로 작동하는 변압기들 사이에서 동일해야 합니다. 그렇지 않으면 각 위상 쌍이 주기 동안 단락될 것입니다.

세 상 변압기에서는 다양한 기본 세 상 연결에 따라 여러 개의 2차 연결이 가능합니다. 따라서 같은 기본 세 상 전압을 적용하더라도 변압기 내부 연결에 따라 다양한 크기와 위상을 가진 다른 세 상 2차 전압이 발생할 수 있습니다.

예제를 통해 자세히 설명해 보겠습니다.

우리는 기본 및 2차 코일이 동일한 레그에 감겨 있는 경우 시간 위상에서 유도 전압이 동일하다는 것을 알고 있습니다. 기본 회전수가 동일하고 기본 선들이 스타 연결된 두 변압기를 고려해 보겠습니다.

두 변압기의 각 위상당 2차 회전수도 동일합니다. 그러나 첫 번째 변압기는 2차가 스타 연결되고, 다른 변압기는 2차가 델타 연결됩니다. 두 변압기의 기본에 동일한 전압을 적용하면, 각 위상의 2차 유도 전압은 해당 기본 위상과 동일한 시간 위상에서 발생할 것입니다. 이는 기본 및 2차 코일이 변압기 코어의 동일한 레그에 감겨 있기 때문입니다. 

첫 번째 변압기의 경우, 2차가 스타 연결되어 있으므로 2차 선 전압은 각 2차 위상 코일의 유도 전압의 √3배입니다. 그러나 2차가 델타 연결된 두 번째 변압기의 경우, 선 전압은 각 2차 위상 코일의 유도 전압과 같습니다. 두 변압기의 2차 선 전압 벡터 다이어그램을 살펴보면, 이러한 변압기의 선 전압 사이에 명확한 30도 각 차이가 있음을 쉽게 알 수 있습니다.

이러한 변압기를 병렬로 작동시키려고 하면, 2차 선 전압 사이의 위상각 차이로 인해 순환 전류가 흐르게 됩니다. 이 위상 차이는 보상할 수 없습니다. 따라서 2차 전압 위상 변위가 있는 변압기는 변압기의 병렬 운전에 사용할 수 없습니다.

다음 표는 위상 순서와 각 차이를 고려하여 변압기가 병렬로 작동할 수 있는 연결을 보여줍니다. 벡터 관계에 따라 세 상 변압기는 다양한 벡터 그룹으로 나뉩니다. 동일한 벡터 그룹 내의 변압기는 병렬 운전을 위한 기타 조건을 충족하면 쉽게 병렬로 작동시킬 수 있습니다.

변압기의 벡터 그룹 테스트 절차

YNd11 변압기를 예로 들어보겠습니다.

• 스타 연결된 권선의 중성점을 지구에 연결합니다.

• 고압(HV)의 1U와 저압(LV)의 2W를 연결합니다.

• 고압 단자에 415V의 세 상 전원을 적용합니다.

• 단자 2U-1N, 2V-1N, 2W-1N 사이의 전압을 측정합니다. 즉, 각 저압 단자와 고압 중성점 사이의 전압을 측정합니다.

• 또한 단자 2V-1V, 2W-1W, 2V-1W 사이의 전압을 측정합니다.

YNd11 변압기의 경우 다음과 같은 결과를 얻습니다,

2U-1N > 2V-1N > 2W-1N

2V-1W > 2V-1V 또는 2W-1W .

다른 그룹의 변압기 벡터 그룹 테스트도 비슷한 방법으로 수행할 수 있습니다.