1. 탭의 조정 목적
1) 전력의 경제적인 운영을 위한 전력조류 제어
2) 배전선로의 정전압 유지
3) 부하말단의 정격전압의 공급
4) 전력기기의 작업량에 의한 전류조정
2. 변압기의 탭 전압
1) 전력용 변압기는 표준규격이 있어 표준전압의 85~115%의 사이에 5%마다 탭이 설치된다.
2) 고압측에 탭이 설치되는 이유는 탭을 꺼내기가 용이하고, 탭 전환시 전류가 작기 때문이다.
3. 구성기기
1) 탭 변환기 HEAD
2) 탭 변환기 (천이저항, 절환스위치, 스프링)
3) 절환스위치 유격실 (절연유와 절환스위치 완전차단)
4) AVR (측정전압과 기준전압 비교, OLTC 구동부 가동)
5) OLTC 계전기 (절연유 급격이동시 회로를 분리)
4. 표준부하시 탭 변환기의 정격
1) 절연계급
(1) 적용 탭 변환기의 절연계급, 사용한도 말한다.
(2) 권선의 절연계급이 탭 변환기의 최고 절연계급을 초과시 직접식을 사용하지 못한다.
2) 통과전류
(1) 연속 부하전류의 개폐한도를 말한다.
(2) 변압기 주권선 정격전류보다 적을 때는 직접식을 사용하지 못한다.
3) 탭간전압
(1) 탭권선의 1탭의 전압의 한계를 말한다.
(2) 1탭의 전압이 높으면 탭 변환도중 부하전류 차단시 접점간의 회로전압이 커져서 변환이 어렵다.
4) 탭정수
5) 단락강도 : 열적, 기계적 조건을 만족해야 한다.
5. 탭조정 방법
1) 무전압 탭 변환기(No Load Tap Changer : NLTC = ULTC)
(1) 변압기를 여자하지 않은 상태에서 탭을 변환하는 장치
(2) 탭 변환시 정전작업이 필요하므로 중요부하에 적용이 곤란하다.
2) 부하시 탭 변환기 (On Load Tap Changer : OLTC) : 10MVA 이상 : 변압기 부하운전 상태에서 탭을 변환하는 장치
(1) 탭 변환기 구조의 조건
① 탭 변환시 순간이라도 회로가 끊어져서는 안된다.
② 탭 변환시 2개의 탭 사이가 단락되어서는 안된다.
-> 2개의 조건을 만족시키기 위해, 변환될 두 탭의 단락회로 사이에 리액터 또는 저항기를 삽입하여 순환전류를 억제한다.
(2) 직접식
① 주권선에 탭을 두고, 이것을 변환하여 전압을 조정한다.
② 장점 : 구조가 간단하고, 다른 방식에 비해 손실이 적다.
③ 단점 : 선로의 절연계급 탭전압, 전류에 대응한 변환기가 필요하다.
(3) 간접식 – 주권선과 별개로 탭을 두고, 여기서 얻은 조정전압을 직렬변압기를 거쳐서 선로에 삽입하는 방식이다.
① 독립회로식- 장점 : 선로의 절연계급이나 전류에 관계없이 탭변환기를 사용할 수 있다. 단점 : 구조가 복잡하고, 대형화된다. 손실이 증가한다.
② 탭권선 공용식
장점 : 선로의 전류보다 저감된 전류의 탭 변환기 사용이 가능하다.
단점 : 선로의 절연계급에 대응한 변환기가 필요하다. 구조가 복잡하고 대형화된다.
6. 탭 변환기 범위
1) 154 kV OLTC 적용시 : 154 kV ± 1.25%
2) 탭 변환기 적용조건
(1) 선로용량, 조정용량이 그 탭 변환기의 최대선로용량, 최대조정용량 이하일 것
(2) 최고 회로전압, 통과전류, 탭간전압, 1스텝용량이 탭변환기 정격이하일 것
(3) 탭 점수가 시방에 적합할 것
1.변압기 철심은 자속의 통로이며,
2.그 누설을 최소화시키며,
3.히스테리시스 특성에 따라 여자전류에 3고조파가 섞여 있음을 알아야헌다
4. 철심에 코일을 어떻게 감았냐에 따라 2차에 유도된 전압의 극성을 알 수있다
* 부하인가 시 1,2차 부하전류가 만드는 자속의 상관관계
무부하시 2차코일은 폐회로가 아니기 때문에 자속을 만들어낼 수 없다. 단, 2차 코일이 감고 있는 철심내의 자속의 변화에 따라 2차 전압만 유도할 뿐이다. 이는, 1차코일에 여자전류가 흐르고 있다는 말과 같은 의미다
부하 시
1. 부하에 전류가 2차 코일을 통해 흐른다
2. 2차코일에 반대 방향의 자속이 발생한다
3. 그로써 1차코일의 자속을 감쇠시켜 1차 유도전압이 작아진다
4. 공급전압과 1차 코일 유도전압의 차가 발생한다
5. 더 많은 전류가 입력측으로부터 흐르게 된다.
변압기 여자전류=모터/발전기 무부하전류
변압기 자화전류=모터/발전기 회전자계전류
변압기 철손전류=모터/발전기 철손
변압기 부하전류=모터/발전기 부하전류(토크)
5-1.여자전류란 무엇인가?
-변압기2차단에 유기전압을 발생시키는 최소한의 전류
5-2.여자전류는 부하전류와 상관없이 왜 항상일정한가?
-변압기 철심을 자화시켜야하고,부하전류가 생김에 따라 만들어지는 1차/2차코일의 자속은 서로상쇄되기때문에 항상 일정한 여자전류가 발생한다.
1. 자화 전류 : 자속만을 만드는 전류 -> 자속 발생
2. 여자 전류 : 자화전류 + 철손전류( 히스테리시스 전류 + 와전류 ) -> 손실발생
1) 위상으로 보면 자화전류는 자속과 동위상이고
2) 철손전류는 인가전압과 동위상
5-3.여자전류와 부하전류가 다른 이유가 무엇인가?
-여자전류는 철심을 자화시키는 역할이고, 1차회로에서 병렬처리
5-4.여자전류에 제3고조파가 많이 포함된 이유가 무엇인가?
변압기 철심은 강자성체이며, 그 강자성체는 일정여자전류이상 자속포화가 발생하고,그런특징으로 인해 히스테리시스곡선이 만들어지고, 그 히스테리시스 모양이 제3고조파를 야기한다.
5-5.여자전류와 히스테리시스곡선의 상관관계는?
-히스테리시스 자기이력곡선을 따라 여자전류값을 입력하면,변압기 철심에서 정현파의 자속이 발생하며, 그에따라 정현파전압이 유기된다.