변압기 탭 체인저

변압기의 전압 조정 장치는 변압기 "무부하" 전압 조정 장치와 변압기 "부하" 탭 체인저로 나뉜다.

둘 다 변압기 탭 체인저의 전압 조절 모드를 가리키는데, 둘의 차이점은 무엇일까요?

① "오프 여자" 탭 체인저는 변압기의 1차측과 2차측 모두 전원 공급 장치에서 분리되었을 때 변압기의 고전압측 탭을 변경하여 전압 조정을 위한 권선비를 변경하는 데 사용됩니다.

② "부하중 탭 체인저": 부하중 탭 체인저를 사용하면 부하 전류를 차단하지 않고 변압기 권선의 탭을 변경하여 고전압 권선 수를 조정함으로써 전압 조정을 할 수 있습니다.

두 방식의 차이점은 무여자 탭 체인저는 기어 전환 과정에서 단기적으로 부하 전류를 차단하기 때문에 부하 상태에서 기어를 전환할 수 없다는 것입니다. 부하 전류를 차단하면 접점 간에 아크가 발생하여 탭 체인저가 손상될 수 있습니다. 반면, 온로드 탭 체인저는 기어 전환 과정에서 저항 전환이 발생하므로 단기 차단 과정이 없습니다. 따라서 기어 전환 시 부하 전류를 차단해도 아크가 발생하지 않습니다. 온로드 탭 체인저는 전압 요구 사항이 엄격하고 빈번한 조정이 필요한 변압기에 주로 사용됩니다.

변압기 "부하 시" 탭 체인저는 변압기 작동 상태에서 전압 조정 기능을 수행할 수 있는데, 왜 "무부하 시" 탭 체인저를 선택해야 할까요? 물론 첫 번째 이유는 가격입니다. 일반적으로 무부하 시 탭 체인저의 가격은 변압기 "부하 시" 탭 체인저보다 저렴합니다. 탭 체인저 트랜스포머 부하 시 탭 체인저 변압기 가격의 2/3 수준이며, 부하 시 탭 체인저 부분이 없기 때문에 부피도 훨씬 작습니다. 따라서 규정이나 기타 특별한 상황이 없는 경우, 무부하 탭 체인저 변압기가 선택됩니다.

변압기 부하 시 탭 변경기를 선택하는 이유는 무엇이며, 그 기능은 무엇입니까?
① 전압 적격률을 향상시킵니다.
전력 시스템 배전망에서 전력을 전송하는 과정에서 손실이 발생하며, 손실 값은 정격 전압 부근에서 가장 작습니다. 부하 시 전압 조정을 통해 변전소 모선 전압을 항상 적정 수준으로 유지하고, 전기 설비를 정격 전압 상태로 가동하면 손실을 줄일 수 있으며, 이는 가장 경제적이고 합리적인 방법입니다. 전압 적정률은 전력 공급 품질의 중요한 지표 중 하나입니다. 시의적절한 부하 시 전압 조정은 전압 적정률을 보장하여 국민 생활과 산업 및 농업 생산에 필요한 전력을 안정적으로 공급할 수 있습니다.

② 무효 전력 보상 용량을 향상시키고 커패시터 입력 비율을 높인다.
전력 커패시터는 무효 전력 보상 장치로서, 무효 전력 출력은 동작 전압의 제곱에 비례합니다. 전력 시스템의 동작 전압이 낮아지면 보상 효과가 감소하고, 동작 전압이 높아지면 전기 장비가 과보상되어 단자 전압이 상승하고 심지어 기준치를 초과할 수 있습니다. 이는 장비 절연을 손상시키고 고장을 일으킬 수 있습니다.
장비 사고를 방지하기 위해, 무효 전력이 전력 시스템으로 역류하거나 무효 전력 보상 장비가 작동을 멈춰 무효 전력 낭비 및 손실 증가를 초래하는 것을 막기 위해, 주 변압기 탭 스위치를 적시에 조정하여 모선 전압을 적정 범위로 유지함으로써 커패시터 보상 장치를 비활성화할 필요가 없도록 해야 합니다.

부하 시 전압 조정을 어떻게 작동시키나요?
부하 시 전압 조절 방식에는 전기 전압 조절과 수동 전압 조절이 포함됩니다.

부하 시 전압 조정의 핵심은 저전압 측 전압을 일정하게 유지하면서 고전압 측의 변환비를 조정하여 저전압 측 전압을 조절하는 것입니다. 고전압 측은 일반적으로 시스템 전압이며, 시스템 전압은 일반적으로 일정합니다. 고전압 측 권선의 권선 수를 증가시키면(즉, 변환비가 증가하면) 저전압 측 전압은 감소하고, 반대로 고전압 측 권선의 권선 수를 감소시키면(즉, 변환비가 감소하면) 저전압 측 전압은 증가합니다. 즉,

회전수 증가 = 기어비 감소 = 전압 감소 회전수 감소 = 기어비 증가 = 전압 증가
그렇다면 어떤 상황에서 변압기가 부하 시 탭 체인저 기능을 수행할 수 없게 되는 것일까요?
① 변압기가 과부하 상태일 때 (특별한 상황 제외)
② 부하 시 전압 조절 장치의 경가스 경보가 작동될 때
③ 부하 시 전압 조정 장치의 유압 저항이 기준치를 초과하거나 오일 표시선에 오일이 없는 경우
④ 전압 조정 횟수가 지정된 횟수를 초과할 경우
⑤ 전압 조절 장치가 비정상일 경우

과부하가 걸리면 부하 시 탭 체인저도 잠기는 이유는 무엇입니까?
이는 정상적인 상황에서 주 변압기의 부하 전압 조정 과정 중에 주 단자와 목표 탭 사이에 전압 차이가 발생하여 순환 전류가 생성되기 때문입니다. 따라서 전압 조정 과정 중에는 순환 전류와 부하 전류를 우회시키기 위해 병렬로 저항을 연결합니다. 이 병렬 저항은 큰 전류를 견딜 수 있어야 합니다.

전력 변압기에 과부하가 걸리면 주 변압기의 동작 전류가 탭 체인저의 정격 전류를 초과하여 탭 체인저의 보조 커넥터가 소손될 수 있습니다.

따라서 탭 체인저의 아크 발생 현상을 방지하기 위해 주 변압기가 과부하 상태일 때는 부하 전압 조정을 수행해서는 안 됩니다. 전압 조정을 강제로 수행할 경우 부하 전압 조정 장치가 소손되거나, 부하 가스가 발생하거나, 주 변압기 스위치가 트립될 수 있습니다.