변압기를 병렬로 운전하기 위한 조건이 무엇인지 아십니까?

또한, 전력 부하의 강한 계절성으로 인해 부하가 적은 시기에는 일부 변압기를 가동 중지할 수 있습니다. 이는 변압기의 무부하 손실을 줄이고 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 무효 여자 전류를 감소시키고 계통의 역률을 개선하여 전력망 시스템의 경제성을 향상시킬 수 있습니다.

그렇다면 변압기 병렬 운전에 필요한 조건은 무엇일까요? 이는 매우 흔한 질문입니다. 먼저 변압기 병입에 필요한 조건을 살펴보고, 병입 조건에 대해 논의해 보겠습니다.

(1) 일반적으로 아래 그림을 참조하십시오.

이 이미지에는 T1과 T2라고 표시된 두 개의 변압기가 있습니다.

시스템 복구 방법:

실제 작동 시 두 개의 모선은 각각 자체 변압기를 통해 전력을 공급받습니다.

결과적으로, 입력 회로 차단기 QF1과 QF2는 모두 닫히고, 단일 모선 구간의 모선 연결 차단기 QF3은 열린 상태가 됩니다. 만약 특정 입력 선로의 변압기 또는 중전압 측에 심각한 전압 강하(저전압 또는 전압 손실) 또는 고장과 같은 문제가 발생하면, 해당 구간의 입력 선로 차단기가 열린 후 모선 연결 차단기 QF3이 닫힙니다. 시스템 복구 시에는 두 가지 복구 방법이 있습니다.

복구 방법 1: 모선 연결 차단기 QF3을 열고, 해당 입력 회로 차단기를 닫습니다. 이 방법은 간단하지만, 모터와 같이 모선에 연결된 부하가 정전 후 재가동되어야 하는 경우에 적합합니다.

복구 방법 2: 먼저 해당 입력 회로 차단기를 닫은 다음, 변압기를 병렬로 연결하고 마지막으로 모선 연결 차단기를 엽니다. 이 방법은 다소 복잡하지만, 부하가 재가동하기 위해 두 번째 정전을 겪을 필요가 없습니다.

변압기를 나란히 배치하기 위한 조건을 살펴보겠습니다.

첫째: 변압기 자체의 상태

포함 사항: 변압기의 배선 방식이 변압비와 동일하고, 변압기의 임피던스 전압이 동일하며, 변압기의 2차 전압이 동일합니다.

두 번째: 회선 상태

포함되는 사항은 다음과 같습니다. 중전압 측은 동일한 배전망에서 공급되어야 하며, 위상, 초기 위상각 및 주파수가 동일해야 하고, 전압 진폭 또한 동일해야 합니다. 동시에 중전압 측은 저전압 측의 전원 공급 시동 충격을 견딜 수 있어야 합니다.

(2) 시스템에 발전기가 장착된 경우, 다음 그림을 참조하자.

이 그림은 그림 1보다 조금 더 복잡합니다. 그림에는 독립형 발전기가 있으며, 발전기의 차단기와 주전원 입력 차단기는 연동 및 상호 투자 관계를 가지고 있습니다.

ABB에서는 폐기 로직을 ​​구축하기 위해 PLC를 자주 사용합니다. 간단히 설명하자면 다음과 같습니다.

1) 정상 운행 시에는 버스 연결선이 열리고 각 구간의 진입선이 닫힙니다.

2) 특정 구간의 주 전원 공급이 중단될 경우, 해당 구간의 입력선을 개방한 후 버스 타이(bus tie)를 폐쇄하십시오.

3) 고장이 제거되고 시스템이 복구될 때, 병렬 변압기와 비병렬 변압기 두 가지 방식으로 시스템이 복구됩니다. 병렬 변압기의 조건은 위와 동일합니다.

4) 주 전원 공급 장치의 특정 구간의 고장이 복구되지 않고, 다른 구간의 주 전원 공급 장치도 다시 고장 나거나, 두 구간의 주 전원 공급 장치가 동시에 고장 나는 경우, 시스템은 발전기를 가동합니다. 발전기의 가동 여부에 따라 모선 연결 작동 여부가 결정됩니다.

5) 주전원 복구 시 처리 방법은 두 가지가 있습니다. 첫 번째 방법은 그림 2와 같이 주전원 입력선과 발전기 입력선을 연동시켜 한쪽만 차단할 수 있도록 하는 것입니다. 이 경우 발전기 입력선을 먼저 개방한 후 주전원 입력선을 차단합니다. 두 번째 방법은 주전원 입력선과 발전기 입력선을 연동시키지 않는 것입니다. 주전원 복구 후 시스템의 안내에 따라 발전기를 주전원과 준동기화한 다음 주전원 입력선을 차단하고 발전기를 비웁니다.

두 번째 방법은 두 번째 정전 후 부하가 재가동되는 것을 방지할 수 있습니다. 병렬 변압기의 경우 일반적인 상황과 동일함을 알 수 있습니다.

(3) 단일 변압기의 부하 용량이 부족한 경우 변압기의 병렬 운전

변압기 병렬 연결 조건은 이전과 동일합니다. 이 조건에서 부하 측에 단락이 발생하면 단락 전류 값은 병렬 연결된 변압기 수만큼 곱해야 합니다. 아래 그림을 참조하십시오.

그림에서 두 개의 입력선과 모선은 폐쇄되어 있으며, 변압기 T1과 T2는 병렬로 운전되고 있습니다.

모선 구간의 부하가 단락되면 두 변압기 모두 단락 지점에 단락 전류를 공급하므로 부하에서의 단락 전류는 단일 변압기의 단락 전류의 두 배가 됩니다.

따라서 변압기의 병렬 운전 조건은 다음과 같습니다. 각 모선 구간의 공급 차단기의 차단 용량은 유입 차단기의 차단 용량의 두 배 이상이어야 합니다. 이 조건을 충족하지 못하면 변압기를 병렬로 운전할 수 없습니다.

사양서에는 단시간 스위칭 동작 시 변압기 병렬 운전을 위해 부하측 차단기의 차단 용량을 두 배로 늘리지 않고 정상 조건에서 선택할 수 있다고 명시되어 있습니다.

(4) 변압기 병렬 운전의 장점 및 목적

변압기 운전의 경제성을 향상시킵니다. 부하가 증가하여 변압기 한 대의 용량이 부족해지면 두 번째 변압기를 병렬로 연결할 수 있고, 부하가 감소하여 두 변압기가 동시에 전력을 공급할 필요가 없어지면 변압기 한 대를 가동 중지할 수 있습니다.

특히 농촌 지역에서는 계절별 전력 소비 특성이 뚜렷하게 나타나므로, 전력 부하 규모에 따라 변압기를 병렬 운전하여 전력 소비량을 조절할 수 있습니다. 이러한 방식으로 변압기 자체의 손실을 최소화하고 경제적인 운전을 실현할 수 있습니다.

전력 공급 신뢰성을 향상시킵니다. 병렬로 연결된 변압기 중 하나가 고장 나더라도 해당 변압기를 신속하게 계통에서 분리하면 나머지 하나 또는 두 개의 변압기가 정상적으로 전력을 공급할 수 있습니다. 또한 변압기 수리 시 다른 변압기의 정상 작동에 영향을 미치지 않으므로 고장 및 손상 발생률을 줄일 수 있습니다. 유지 보수 중 정전의 범위와 빈도를 조절함으로써 전력 공급 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

전기를 절약하고, 에너지 효율을 높이세요. 예를 들어, 변전소에 4000kVA와 3150kVA 변압기 두 대가 설치되어 있다고 가정해 보겠습니다. 두 변압기의 운전 조건을 계산해 보면, 1년간 병렬 운전 시 102,000kWh의 전력을 절약할 수 있어 에너지 절약 효과가 매우 크고 초기 투자 비용도 절감됩니다.