변압기 병렬운전 조건 4가지

1. 변압기 극성이 일치할 것

변압기의 극성은 병렬 연결 시 전압이 동일 방향으로 흐르도록 설정해야 합니다. 극성이 다르면 두 변압기의 출력이 서로 상쇄됩니다.

조건 불일치 시 발생 현상:

○ 변압기 간에 큰 순환전류가 발생.

○ 심각한 과부하와 변압기 손상 위험.

○ 단락사고 발생 가능.

대책:

○ 병렬 운전 전 극성 시험을 통해 극성의 일치를 반드시 확인합니다.

○ 극성이 다른 변압기는 병렬로 연결하지 않습니다.

2. 변압기 전압(권수비)이 같을 것

두 변압기의 권수비가 같아야 1차와 2차 전압이 동일하게 유지됩니다. 전압 차이는 순환전류를 유발할 수 있습니다.

조건 불일치 시 발생 현상:

○ 변압기 간 전압 차이로 순환전류 발생.

○ 효율 저하 및 변압기 과열.

○ 에너지 손실로 인한 장비 수명 단축.

대책:

○ 병렬 연결 전에 변압기의 권수비를 측정하여 동일한 변압기만 사용합니다.

○ 전압차가 있는 경우 부하를 조정하거나 별도의 보정장치를 설치합니다.

3. 변압기 퍼센트 임피던스가 같을 것

퍼센트 임피던스가 같아야 부하가 균등하게 분담됩니다. 퍼센트 임피던스가 다르면 한쪽 변압기에 과도한 부하가 집중될 수 있습니다.

조건 불일치 시 발생 현상:

○ 부하 분담 불균형으로 한 변압기에 과부하 발생.

○ 변압기 손상 및 보호장치 작동.

○ 전체 전력 시스템의 안정성 저하.

대책:

○ 동일한 퍼센트 임피던스를 가진 변압기를 사용합니다.

○ 임피던스 차이가 작을 경우 부하를 비례적으로 조정하여 분담합니다.

4. 변압기의 저항/리액턴스 비율이 같을 것

저항과 리액턴스 비율이 같아야 전압 강하가 균일하게 발생하며 위상이 정확히 일치합니다. 비율이 다르면 부하 전류와 위상 각도에서 차이가 발생합니다.

조건 불일치 시 발생 현상:

○ 전압 불균형 및 부하 분배 불균형 발생.

○ 변압기 과열 및 효율 저하.

○ 전력품질 문제 및 시스템 불안정.

대책:

○ 동일한 저항/리액턴스 비율을 가진 변압기를 사용합니다.

○ 비율이 다를 경우 변압기 출력 전압 및 부하 분배를 조정합니다.

결론

변압기 병렬운전은 위의 4가지 조건(극성, 전압비, 퍼센트 임피던스, 저항/리액턴스 비율)을 충족해야만 안정적으로 이루어질 수 있습니다. 각 조건이 불일치하면 순환전류 발생, 부하 분배 불균형, 과열, 효율 저하 등 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 병렬운전 전에 각 조건을 철저히 점검하고 필요시 적절한 대책을 강구해야 합니다.