건식 변압기를 선택하는 방법은?

1. 온도 제어 시스템

변압기 고장의 주요 원인 중 하나는 절연 손상이며, 절연에 가장 큰 위협은 감속선의 허용 온도 한계를 초과하는 것입니다. 따라서 운전 중인 변압기의 온도 모니터링 및 알람 시스템 구현이 필수적입니다. 다음은 TTC-300을 예로 들어 온도 제어 시스템을 소개합니다.

1.1 자동 냉각 팬

저전압 감속선의 가장 뜨거운 부분에 열 저항이 미리 내장되어 온도 신호를 얻습니다. 이러한 신호를 기반으로 팬 작동이 자동으로 조정됩니다. 변압기 부하가 증가하면 온도도 상승합니다. 열 저항은 이 변화에 반응하여 온도가 110°C에 도달하면 팬이 자동으로 작동하여 냉각을 제공하고, 온도가 90°C 아래로 떨어지면 팬은 온도 신호를 받아 작동을 멈춥니다.

1.2 트립 및 알람 기능

저전압 감속선에 PTC 열 저항이 미리 내장되어 감속선 및 코어의 온도를 모니터링하고 측정합니다. 만약 감속선 온도가 155°C를 초과하면 시스템은 과온 알람 신호를 트리거합니다. 온도가 170°C 이상으로 상승하면 변압기는 더 이상 안전하게 작동할 수 없으므로, 2차 보호 회로로 트립 신호가 보내져 변압기가 신속히 트립 동작을 수행합니다.

1.3 온도 표시

저전압 감속선에 열 저항이 내장되어 있으며, 저항을 통해 온도를 측정하고 4-20 mA 아날로그 전류 신호로 출력하여 표시합니다. 컴퓨터 연결을 위해 통신 인터페이스를 추가하여 최대 1,200미터까지 원격 전송이 가능합니다. 또한 하나의 송신기는 최대 31개의 변압기를 동시에 모니터링할 수 있습니다. 열 저항 신호는 과온 알람 및 트립 동작을 트리거하여 온도 보호 시스템의 성능을 더욱 향상시킵니다.

2. 보호 방법

변압기 보호를 위한 하우징 선택도 중요하며, 보호 요구 사항 및 사용 환경에 따라 다양한 하우징 유형이 있습니다. 일반적으로 변압기에 IP20 하우징을 선택하는데, 이는 주로 고양이, 쥐, 뱀, 새 등의 동물과 직경 12mm 이상의 외부 물체가 침입하여 단락이나 기타 심각한 사고를 일으키는 것을 방지하기 위함입니다. 야외 변압기의 경우 IP23 등급의 하우징이 필요합니다. 위와 같은 기능 외에도, 수평에서 60도 각도로 떨어지는 물방울로부터 보호를 제공합니다. 그러나 이는 변압기의 발열 능력에 영향을 미칠 수 있으므로, 작동 용량에 주의해야 합니다.

3. 냉각 방법

건식 변압기는 주로 자연 공기 냉각과 강제 공기 냉각 두 가지 유형이 있습니다. 자연 공기 냉각은 정격 용량 내에서 연속적으로 작동하는 변압기에 주로 사용됩니다. 강제 공기 냉각은 변압기의 출력 용량을 50% 증가시킬 수 있습니다. 이 방법은 주로 간헐적인 부하 또는 긴급 과부하 조건에서 적용됩니다. 그러나 이러한 부하 조건에서는 임피던스 전압과 부하 손실이 비자연적으로 증가하여 경제적이지 않습니다. 따라서 변압기를 장기간 과부하 상태로 유지하는 것은 권장되지 않습니다.

4. 과부하 용량

변압기의 과부하 용량은 여러 요인에 영향을 받으므로, 그 과부하 능력을 합리적으로 계획하고 활용해야 합니다. 다음 사항을 고려해야 합니다:

• 변압기 용량 적절히 감소: 철강 압연기, 용접기 등의 장비 작동 중 발생하는 단기적인 충격 과부하를 고려할 수 있습니다. 변압기의 과부하 용량을 활용하여 용량을 줄이는 것은 효과적인 과부하 활용 방법입니다. 또한 주택 공공 조명, 문화 및 오락 시설, 에어컨 시스템, 쇼핑몰과 같이 부하가 불균형적인 지역에서는 변압기의 과부하 용량을 활용하여 용량을 적절히 줄일 수 있습니다. 이를 통해 변압기는 피크 운영 시간 동안 가까운 전 부하 또는 간헐적인 과부하 상태로 작동할 수 있습니다.

• 예비 용량 또는 대수 감소: 일부 장소에서는 변압기의 높은 여유 요구로 인해 공학 설계에서 과다한 크기와 많은 수의 장치가 선택되곤 합니다. 건식 변압기의 과부하 능력을 활용하여 계획 시 예비 용량을 줄이고, 백업 장치의 수를 줄일 수 있습니다. 변압기가 과부하 상태에서 작동할 때는 작동 온도를 주의 깊게 모니터링해야 합니다. 온도가 155°C(알람이 울릴 것)로 상승하면 즉시 비중요 부하를 감소시키는 조치(예: 비중요 부하 해제)를 취하여 중요한 부하에 대한 안전한 전력 공급을 보장해야 합니다.

5. 건식 변압기의 저전압 출력 방법 및 인터페이스 조정

건식 변압기는 기름이 없기 때문에 화재, 폭발, 오염의 위험이 없습니다. 따라서 전기 코드 및 규정은 별도의 방에 설치할 필요가 없습니다. 특히 새로운 SC(B)9 시리즈는 손실과 소음 수준이 크게 감소하여 건식 변압기를 저전압 패널과 같은 스위치 기어 방에 배치할 수 있게 되었습니다.

5.1 표준 저전압 밀폐 버스바

프로젝트에서 밀폐 버스바(플러그인 또는 컴팩트 버스 덕트라고도 함)를 사용하는 경우, 해당 변압기에 표준 밀폐 버스바 단자를 제공하여 외부 버스바와 쉽게 연결할 수 있습니다. IP20 하우징을 갖춘 제품의 경우, 하우징 상단 커버에 밀폐 버스바 플랜지를 제공합니다. IP00 하우징을 갖추지 않은 제품의 경우, 단순히 버스바 연결 단자만 제공됩니다.

5.2 표준 수평 측면 출구 (저전압)

변압기가 저전압 스위치보드와 나란히 배치되는 경우, 변압기에 수평 측면 출구를 제공하여 터미널 연결이 편리하도록 할 수 있습니다. 이 구성은 일반적으로 GGD, GCK, MNS와 같은 저전압 패널과 매칭됩니다. 변압기 제조업체와 스위치기 제조업체는 상세한 인터페이스 차원을 확인하고 현장 설치가 원활하도록 조정 협약을 체결해야 합니다.

5.3 표준 수직 측면 출구 (저전압)

이 측면 출구는 수직 버스바를 사용하며, 원리는 수평 측면 출구와 유사합니다. 변압기가 도미노식으로 수직으로 배열된 스위치기 패널과 함께 사용될 때, 변압기는 저전압 측면 출구를 제공할 수 있습니다.

중국은 수지 절연 재료를 기반으로 하는 건식 변압기 생산량이 매우 높아졌으며, 이제 전 세계적으로 중요한 위치를 차지하고 있으며, 생산 및 판매가 세계 1위입니다. 선도적인 제조 기술도 인상적입니다. 이러한 변압기의 응용 및 기술 보급은 제조 분야의 장기 발전 잠재력으로 인해 매우 밝은 미래를 가지고 있습니다. 주요 장점은 다음과 같습니다:

• 낮은 에너지 소비와 낮은 소음: 낮은 실리콘 강판 손실, 포일 감속선의 구조적 장점, 단계별 코어의 더 타이트한 접합 등은 건식 변압기의 통합 설계에서 더 높은 환경 친화성을 제공합니다. 이러한 기술의 더 깊은 보급과 더불어 낮은 소음 수준과 새로운 기술 및 공정의 도입으로, 미래의 변압기는 더욱 조용하고, 환경 친화적이며 에너지 효율적일 것입니다.

• 높은 신뢰성: 제품의 신뢰성과 품질은 소비자의 주요 관심사가 되었습니다. 각 제조 공정에 대한 연구를 통해 변압기의 신뢰성이 검증되고 개선되어, 서비스 수명을 연장하고 신뢰성을 향상시켰습니다. 특히 기본 공학 연구에서 이러한 점이 두드러집니다.

• 환경 인증: 기본 환경 표준은 HD464입니다. 기후 저항 클래스 C0/C1/C2, 환경 내구성 클래스 E0/E1/E2, 그리고 화재 저항 클래스 F0/F1/F2에 대한 연구 및 인증이 이루어집니다.

• 증가된 용량: 건식 변압기는 주로 분배 변압기로 사용되며, 용량 범위는 50 kVA부터 2,500 kVA까지입니다. 현재는 전력 변압기 영역으로 확장되어 10,000 kVA부터 20,000 kVA까지의 용량을 가지게 되었습니다. 이 확장은 도시 전력 수요의 증가와 전력망의 성장을 통해 도시 부하 중심지가 더 많아지고, 대용량 전력 변압기의 넓은 채택으로 인해 이루어졌습니다.

• 포괄적인 기능: 현대 변압기는 구조적으로 보호 하우징, 강제 냉각, 온도 모니터링 인터페이스, 계측 변압기, 전력 측정 등을 갖추고 있습니다. 변압기 개발은 완전히 통합된 기능 설계로 진행되고 있습니다.

• 확장된 응용 분야: 분배 변압기가 지배하는 영역은 다중 분야, 대형 플랫폼 응용으로 확장되고 있습니다.