Z형 변압기는 고유한 감속 구성을 가진 특수 접지 변압기로, 전력 시스템에서 독특한 장점을 보여줍니다. 이 기사는 그들의 기술적 특징에 대한 심층 분석을 제공하며, 다양한 응용 요구를 충족하기 위한 선택, 구성, 설치, 조정 및 유지 관리에 대한 종합적인 솔루션을 제시합니다.
1. Z형 변압기의 핵심 장점
1.1 초저 영차 임피던스
Z형 변압기는 저영차 임피던스(≈10Ω)에서 우수한 성능을 발휘하여 소전류 접지 시스템에 이상적입니다. 지그재그 감속 설계는 코어의 영차 플럭스를 상쇄하여 90-100%의 방전 코일 용량(대비 일반 변압기의 20%)을 허용합니다.
1.2 고조파 억제
지그재그 연결은 세 번째 고조파를 중화하여 거의 사인파 형태의 위상 전압과 개선된 전력 품질을 보장합니다. 정상 작동 중에는 높은 양/음 순서 임피던스와 최소 무부하 손실을 나타냅니다.
1.3 다기능성
Z형 변압기는 접지 및 변전소 서비스 변압기로서 두 가지 역할을 수행하여 인프라 비용을 줄입니다. 또한 서지 전파로부터 과전압 위험을 완화하여 낙뢰 보호를 강화합니다.
2. 주요 적용 시나리오
2.1 신재생 에너지 통합
풍력/태양광 발전소에서 Z형 변압기는 델타 연결 시스템에 인공 중립점을 제공하여 계전 보호 및 비대칭 부하 보상을 가능하게 합니다.
2.2 도시 케이블 네트워크
역률 전류 >10A (3-10kV) 또는 >30A (35kV+)의 시스템에서 Z형 변압기는 간헐적인 아크 과전압을 억제하기 위해 방전 코일 또는 저항을 지원합니다.
2.3 산업 및 철도 시스템
3. 방전 코일 및 접지 저항과의 구성
3.1 방전 코일
3.2 접지 저항
3.3 보호 및 SCADA 통합
기술 사양 표의 전문 영어 번역:
적용 시나리오 |
시스템 전압 수준 |
접지 방법 |
접지 저항 / 방전 코일 구성 |
영차 전류 보호 설정 |
신에너지 그리드 통합 |
35kV |
저저항 접지 |
5-30Ω, 접지 전류 1000-2000A |
약 1000A, 작동 시간 ≤1s |
도시 케이블 배전망 |
10kV |
방전 코일 접지 |
코일 용량 = 주 변압기 용량의 90%-100%, |
잔류 전류 ≤5A, |
산업 배전망 |
6kV |
저저항 접지 |
접지 저항 10-15Ω, |
>15A, 작동 시간 ≤5s |
철도 교통 시스템 |
35kV |
저저항 접지 |
5-30Ω, 접지 전류 1000-2000A |
약 1000A, 작동 시간 ≤1s |
4. 설치 및 조정 가이드라인
4.1 설치 전 점검
4.2 배선 옵션
4.3 테스트 프로토콜
5. 유지 관리 및 스마트 모니터링
5.1 정기 점검
5.2 IoT 기반 예측 유지 관리
5.3 고장 진단
6. 경제 및 신뢰성 분석
6.1 비용-효익
6.2 신뢰성 메트릭