발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | 변압기 병렬운전 조건

전기전공자가 취득할 수 있는 기술사 자격 중에 발송배전 및 건축전기가 있습니다.

다양한 과목의 기술사 문제 중에서 변압기의 병렬운전에 대해서 살펴보겠습니다.

92회 1교시 3번 문제로 변압기 병렬운전에 필요한 조건에 대해 알아보겠습니다.

 

 

변압기 병렬운전

 

#문제

부하증가에 따른 변압기 2대 이상을 병렬운전 하는 경우 이에 필요한 운전조건을 열거하고 설명하시오.

 

#풀이

1. 병렬운전의 정의

 

부하의 증대, 고장 시 공급력 저하 방지 등 부하 변동에 대응한 경제 운전을 위해 변압기를 2대 이상 접속하여 운전하는 것을 변압기 병렬운전이라 합니다.

 

 

2. 변압기의 병렬 운전조건

 

 

 

① 1, 2차 전압의 크기가 같을 것

전압의 크기가 다르면 순환전류가 발생합니다.

 

변압기 병렬운전 조건 1

 

순환전류는 $I_{e} =  \frac{E_{1} - E_{2}}{Z_{1} + Z_{2}}$입니다.

 

② %$Z$가 같고 %$I_{R}$과 %$I_{X}$의 비가 같을 것

 

가. %$Z$가 다르면 %$Z$가 작은 쪽이 과부하됩니다.

나. %$I_{R}$과 %$I_{X}$의 비가 다르면 역률에 따라 부하분담이 달라집니다.

 

변압기 병렬운전 조건 2

 

TR-1 기준으로 환산한 임피던스 %$Z_{2}'$ = $\big(\frac{P_{1}}{P_{2}}\big)$%$Z_{2}$입니다.

TR-1과 TR-2의 분담인 $P_{1}$과 $P_{2}$는 다음과 같습니다.

 

병렬운전 분담

 

③ 단상에서는 극성, 3상에서는 상회전과 각변위가 같을 것

 

가. 극성, 상회전이 다르면 단락상태

나.  각변위가 다르면 순환전류 발생

 

변압기 병렬운전 조건 3

 

병렬운전이 가능한 조합		병렬운전이 불가능한 조합
A변압기	B변압기	A변압기	B변압기
△ - △	△ - △	△ - △	△ - Y
Y - Y	Y - Y	△ - △	Y - △
△ - △	Y - Y	Y - Y	△ - Y
△ - Y	△ - Y	Y - Y	Y - △
△ - Y	Y - △
Y - △	Y - △

 

④ 정격용량의 차가 크지 않을 것

 

 

3. 병렬운전시 고려사항

 

병렬운전을 하면 합성임피던스가 작아져 고장전류가 증가하게 됩니다.

따라서 직렬기기의 강도, 보호장치의 용량 및 보호협조를 면밀히 검토해야 합니다.

 

2024.12.10 - [전기/자격증] - 발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | R과 L의 병렬회로 소비전력

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