1. 서론
야외 전압 변압기는 전기 장비의 안전을 보장하는 핵심 장비입니다. 부적절한 작동으로 인한 위험과 재산 손실을 피하기 위해서는 과학적이고 포괄적인 시험 분석이 필요합니다. 시험 분석은 운영 전략 및 주의사항 수립을 지도하고, 장비의 안정적인 운전을 보장하며, 경제적 및 사회적 이익을 극대화할 수 있습니다.
2. 야외 전압 변압기의 개념
야외 전압 변압기는 본질적으로 야외 강하 변압기로, 고전압 전기를 격리하는 핵심 기능을 수행합니다:
2.1 시험 방법 및 작동 원리
역접속 방법은 야외 전압 변압기 시험에 자주 사용됩니다. 역접속 방법은 다음 세 부분의 절연체 손실각 탄젠트를 검출합니다:
2.2 역접속 방법의 결함 분석
역접속 방법에는 세 가지 결함이 있습니다:
정확히 말하면, 전압 변압기와 전력 변압기는 거의 같은 작동 원리를 가지고 있습니다. 기본 구조는 철심, 1차 권선, 2차 권선의 세 부분으로 구성됩니다. 전력 변압기의 주요 기능은 전기 에너지를 전송하는 것이므로 일반적으로 큰 용량을 가집니다. 전압 변압기는 주로 전압을 변환하여 측정 기기와 계전 보호 장치에 전력을 공급하고, 회로에서 전압, 전력, 전기 에너지를 측정합니다. 또한 전압 변압기는 회로 고장을 분석 및 모니터링할 수 있습니다. 이러한 요인들로 인해 야외 전압 변압기는 상대적으로 작은 용량을 가집니다. 일반적으로 야외 전압 변압기는 무부하 상태에서 운전됩니다. 전압 변압기의 작동 원리 분석도는 그림 1에 표시되어 있습니다.
그림에서 알 수 있듯이, 전압 변압기의 고전압 권선은 1차 회로에서 다른 관련 회로와 병렬로 연결됩니다. 2차 전압은 1차 전압과 비례하며 그 값을 반영합니다. 1차와 2차 권선의 정격 전압 비율은 정격 변환비로, 일반적으로 Kn = U1/U2입니다. 또한 1차 권선은 1차 회로에서 병렬로 연결되므로 2차 측을 단락시키면 안 됩니다. 단락 시 강한 전류가 발생하여 변압기를 손상시키고 심각한 경우 회로를 마비시킬 수 있습니다. 마찬가지로, 야외 전압 변압기 시험 중에는 2차 권선, 철심, 하우징을 접지하여 과도한 고전압이나 저전압을 방지합니다. 이렇게 하면 사고가 발생하더라도 변압기와 야외 장비의 안전을 보장할 수 있습니다.
3. 야외 전압 변압기의 분류
전압 변압기의 작동 원리에 따라: 전자기식 전압 변압기와 전용량식 전압 변압기.
특정 야외 작업 조건의 특성에 따라: 일반적인 야외 전압 변압기와 특수 야외 전압 변압기.
전압 변압기의 상수에 따라: 단상형과 3상형. 일반적으로 단상 전압 변압기는 모든 전압 수준에서 제작될 수 있으며, 다양한 조건 하에서 필요한 변환을 수행하여 모든 필요한 변경을 보장할 수 있습니다. 3상 전압 변압기는 10 kV 이하의 전압 수준에 한정됩니다. 이러한 유형의 전압 변압기는 어느 정도 제한적이지만, 특정 상황에서 그 가치와 역할을 적절히 수행하기에 적합합니다.
전압 변압기의 권선 수에 따라: 2권선 복합형과 3권선 복합형.
절연 구조에 따라: 건식, 플라스틱 주입형, 가스 충전형, 유충전형. 물론, 어떤 유형의 야외 전압 변압기를 사용할지는 실제 전압 변압기의 작업 환경과 실제 특성을 충분히 고려하여 구체적으로 분석해야 합니다.
4. 일상 시험에서의 야외 전압 변압기의 배선 모드 분석
야외 전압 변압기의 전체 시험에서 배선 모드는 전압 변압기 전체에서 비교적 중요한 요소이며, 이를 분석하여 전체 시험의 안전성과 안정성을 확보해야 합니다.
4.1 단선 연결
단상 전압 변압기를 사용하여 특정 상 대 지면 또는 상간 전압을 측정하는 배선 모드입니다. 이 전압 변압기의 배선 방법은 주로 대칭적인 3상 회로에서 사용됩니다.
4.2 V-V 배선 모드
V-V 배선 모드란 두 개의 단상 변압기를 불완전한 구조로 연결하는 것을 의미합니다. 이 배선 모드는 상간 전압을 더 잘 측정할 수 있지만, 지면 전압을 측정할 수 없다는 단점이 있습니다. 특히, 중성점이 접지되지 않거나 소멸 코일이 접지된 20 kV 이하의 전력망에서 널리 사용됩니다.
4.3 Y0-Y0 배선
이 배선 모드는 단일 전압 변압기의 단상 변압기의 1차 및 2차 측을 모두 Y0 형으로 연결합니다. 이 배선 모드는 전압이 필요한 계량기와 계전기, 그리고 위상 전압이 필요한 절연 모니터링 계량기에 전력을 공급할 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 일반적으로 이 배선 모드는 35 kV 이하의 시스템에서만 사용됩니다.
5. 야외 전압 변압기의 일상 시험 중 주의사항 분석
시험 과정 중, 전압 변압기의 공식 시험 전에 전압 변압기의 극성 및 절연 저항 측정에 대한 과학적인 처리와 시험이 필요합니다. 이는 시험 중 외부 요인으로 인해 전압 변압기가 불필요한 손실을 입지 않도록 보장하기 위함입니다.
야외 전압 변압기의 배선은 올바르게 이루어져야 합니다. 특히 1차 권선과 시험 대상 회로는 병렬로 연결되어야 하며, 2차 권선과 연결된 측정 기기 및 계전 보호 장치의 전압 코일도 병렬로 연결되어야 합니다. 또한 극성의 정확성도 동시에 보장되어야 합니다.
시험 중, 전압 변압기의 2차 측 부하는 일반적으로 정격 용량을 초과하지 않아야 합니다. 만약 초과하면, 변압기 전체의 데이터 오류가 커지고, 필요한 정상값을 얻을 수 없습니다.
전압 변압기의 2차 측은 단락되어서는 안 됩니다. 이는 전압 변압기의 내부 임피던스가 매우 작기 때문입니다. 회로가 단락되면 큰 전류가 발생하여, 변압기 장비 전체에 큰 손상을 줄 수 있으며, 심각한 경우에는 시험 직원의 개인 안전까지 위협할 수 있습니다. 또한 가능하다면, 1차 측에 특정 보호 및 모니터링 장비를 설치하여 전체 시험 시스템의 안정성을 보장하고 불필요한 상황을 피해야 합니다.
관련 시험의 측정과 관련 실험 인원의 안전을 더 잘 보장하기 위해, 실험 중 2차 권선은 반드시 한 점에서 접지되어야 합니다. 이는 절연 손상이 발생하더라도 재산과 개인 안전을 잘 보장할 수 있는 장점이 있습니다.
6. 결론
야외 전압 변압기의 시험 분석을 통해 비교적 완전하고 과학적인 시험 방법과 주의사항을 수립하였습니다. 실제로 전체 시험의 정상 진행을 보장하고, 장비와 인원의 안전을 보호하며, 야외 전압 변압기의 전력 공급 분야에서의 적용을 위한 신뢰할 수 있는 기반을 제공하여 그 가치를 극대화할 수 있습니다.