변압기의 과부하 운전
1. 개요
1) 변압기는 정격연속출력을 범위내에서 운전하여야 하나, 갑작스런 부하의 증가로, 정격연속출력을 초과하여 운전할 경우도 있다.
2) 과부하 운전 적용시 변압기의 과부하 운전조건과 금지조건 등을 충분히 숙지하여 열화 및 수명저하를 초래하는 일이 없도록 하여야 한다.
3) 변압기 수명과 온도와의 관계(A종 변압기의 경우) – 변압기는 주위온도 25도로 일정하고, 정격부하로 연속사용시 수명을 30년으로 추정할 수 있다. Montsinger의 식에서 절연물의 온도가 6도 상승시마다 수명은 반감된다.
2. 변압기 과부하 운전
1) 유입 변압기 과부하 운전조건 (자냉식 유입변압기)
(1) 주위온도 저하시 : 냉각공기의 1일 최고온도가 30도에서 1도 내릴때 마다 정격용량의 0.8%만큼 과부하가 가능하다.
(2) 온도상승 시험기준 : 규정의 온도상승 한도에(예 55deg)에서 시험값이 5deg이상 낮은 경우(50deg), 그 차이 1deg마다 3%씩 과부하가 가능
(3) 단시간 과부하 : 24시간 이내에 일어나는 1회의 단시간 과부하에 대한 지침 예) 자냉식 변압기는 과부하 전의 부하가 70%, 과부하 시간이 2시간일 경우 정격출력의 1.25배 과부하가 허용된다
(4) 부하율 저하시 : 24시간 이내 주기를 가진 부하의 부하율이 90%보다 낮은 경우, 90%와 차이 1%마다, 과부하시킬 수 있는 값 규정
(5) 여러가지 조건이 중복된 경우의 과부하 – 여러조건 중복 시 그 과부하율을 가산할 수 있다. 그러나 과부하가 연속적일 경우에는 최고값이 120~150%로 제한되며 단시간 과부하일 경우에는 150%이상을 넘으면 안된다.
2) 건식변압기의 과부하 운전조건
(1) 주위온도 저하시 : 냉각공기 온도가 30도에서 1도 내릴 때마다 0.6% 과부하 운전이 가능하다.
(2) 단시간 과부하 : 24시간 내 1회의 단시간 과부하 지침 예) 과부하 전의 부하가 70%, 과부하 시간이 2시간일 경우, 정격출력의 1.28배가 혀용된다.
3) 몰드 변압기의 과부하 운전조건
(1) 몰드변압기의 권선을 몰드한 수지의 열용량 때문에, 건식변압기보다 허용과부하가 커지는 것이 보통이다.
(2) 1회 중부하로 했을 때, 허용과부하는 소용량보다는 대용량이 더 크며, 제작사에 따라 다소 차이가 있다.
(3) 네트워크용 몰드 변압기의 경우 연 3회 이내 130%부하로 8시간 운전이 가능하다.
3. 과부하 운전시 주의사항
1) 과부하 운전금지 조건
(1) 사용연수가 15년 이상인 변압기
(2) 유중가스분석결과, 겨연성 가스의 총량의 값이 요주의 1000ppm 값을 초과하는 변압기
(3) 주위온도가 40도를 초과하는 경우
(4) 직렬기기(CB,LS,CT)의 상태가 과운전시 정격을 초과하는 경우
(5) 수리경력이 있거나, 절연물의 수리실적이 있는 변압기
4. 과부하 운전시 고려사항
1) 과부하를 제한하거나 금지하는 요소들에 대한 검토
2) 권선 및 코일의 온도상승 검토
3) 운전작성기준(전류값 제한, 권선의 최고점 온도제한, 최고 오일 온도제한, 절연물의 열화기준 특성 등) 검토
4) 과부하 운전으로 변압기의 정격수명을 기대할 수 있는가 수명을 약간 희생시키게 되는가?->부하의 중요도를 판단해서 과부하 운전 유무 결정