비정질 금속 변압기는 에너지 효율적인 특성으로 인해 최근 몇 년 동안 상당한 인기를 얻었습니다. 비정질 금속 변압기의 선도적인 공급업체로서 저는 이러한 귀중한 자산을 보호하는 것이 얼마나 중요한지 잘 알고 있습니다. 이 블로그에서는 비정질 금속 변압기의 안정적이고 안전한 작동을 보장하기 위해 사용되는 다양한 보호 장치를 살펴보겠습니다.
과전류 보호
과전류 상황은 단락, 과부하 또는 기타 전기적 결함으로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 비정상적인 전류 수준으로 인해 변압기 권선에 과도한 열이 발생하여 절연이 손상되고 잠재적으로 치명적인 오류가 발생할 수 있습니다.
퓨즈
퓨즈는 가장 간단하고 가장 일반적으로 사용되는 과전류 보호 장치 중 하나입니다. 전류가 특정 값을 초과하면 녹는 금속 스트립 또는 와이어로 구성됩니다. 결함이 발생하면 퓨즈가 끊어져 회로를 차단하고 변압기를 보호합니다. 퓨즈는 상대적으로 저렴하고 설치가 쉽습니다. 그러나 파열된 후에는 교체해야 하므로 가동 중지 시간이 발생할 수 있습니다.
회로 차단기
회로 차단기는 더욱 발전된 과전류 보호 장치입니다. 과전류 상태를 자동으로 감지하고 회로를 개방할 수 있습니다. 퓨즈와 달리 회로 차단기는 작동 후 재설정이 가능하므로 가동 중지 시간이 줄어듭니다. 회로 차단기에는 열자기 회로 차단기, 전자 회로 차단기 등 다양한 유형이 있습니다. 열-자기 회로 차단기는 바이메탈 스트립(과부하 보호용)과 전자석(단락 보호용)의 조합을 사용합니다. 반면에 전자회로 차단기는 전자 센서를 사용하여 과전류를 감지하고 보다 정밀한 보호 기능을 제공할 수 있습니다.
과전압 보호
과전압은 낙뢰, 스위칭 작동 또는 전력망 문제로 인해 발생할 수 있습니다. 높은 전압 레벨은 변압기 권선의 절연을 손상시켜 고장을 일으킬 수 있습니다.
서지 방지기
서지 피뢰기는 번개로 인해 발생하는 일시적인 과전압으로부터 변압기를 보호하도록 설계되었습니다. 전압이 특정 임계값을 초과하면 과도한 전류를 접지로 전환하여 작동합니다. 서지 피뢰기는 일반적으로 비선형 저항기로 구성되며, 이는 정상 작동 조건에서 높은 저항을 갖고 전압이 높을 때 낮은 저항을 갖습니다. 이를 통해 서지 전류를 접지로 빠르게 전도하여 변압기를 보호할 수 있습니다.
전압 조정기
전압 조정기를 사용하여 변압기 단자에서 안정적인 전압 레벨을 유지할 수 있습니다. 권선비를 변경하거나 다른 제어 방법을 사용하여 변압기의 출력 전압을 자동으로 조정할 수 있습니다. 이는 과전압 상태를 방지하는 데 도움이 되며 변압기가 정격 전압 범위 내에서 작동하도록 보장합니다.
온도 보호
과도한 온도는 변압기의 수명에 영향을 미칠 수 있는 주요 요인 중 하나입니다. 고온은 절연재의 노화를 가속화하여 절연 저항이 감소하고 잠재적인 고장이 발생할 수 있습니다.
온도 센서
온도 센서는 변압기 권선 및 오일(기름에 잠긴 변압기 내)의 온도를 모니터링하는 데 사용됩니다. 열전대, 저항 온도 감지기(RTD) 등 다양한 유형의 온도 센서가 있습니다. 이러한 센서는 경보를 발령하거나 냉각 시스템을 제어하는 데 사용할 수 있는 실시간 온도 데이터를 제공할 수 있습니다.
냉각 시스템
변압기의 온도를 안전한 범위 내로 유지하려면 냉각 시스템이 필수적입니다. 유침형 변압기에서는 오일이 냉각 매체로 사용됩니다. 오일은 변압기에서 발생하는 열을 흡수하여 라디에이터나 열교환기로 전달합니다. 냉각 효과를 높이기 위해 팬이나 펌프를 사용할 수 있습니다. 건식 변압기에서는 공냉식이 일반적으로 사용됩니다. 팬은 변압기 권선 주변의 공기를 순환시켜 열을 제거하는 데 사용됩니다.
오일 관련 보호(오일 - 침수형 변압기용)
유침형 변압기는 절연 및 냉각을 위해 오일을 사용합니다. 그러나 오일 문제는 변압기의 성능과 안전에도 영향을 미칠 수 있습니다.
오일 레벨 표시기
오일 레벨 표시기는 변압기 탱크의 오일 레벨을 모니터링하는 데 사용됩니다. 오일 레벨이 낮으면 권선이 노출되어 절연이 감소되고 잠재적인 과열이 발생할 수 있습니다. 오일 레벨 표시기는 오일 레벨이 낮을 때 시각적 또는 전기적 신호를 제공하여 적시에 재충전할 수 있도록 해줍니다.
부흐홀츠 계전기
Buchholz 계전기는 유침형 변압기의 결함을 감지하는 데 사용됩니다. 메인 탱크와 컨서베이터를 연결하는 파이프에 설치됩니다. 단락이나 내부 아크와 같은 결함이 발생하면 오일에 가스가 생성됩니다. 가스는 Buchholz 계전기로 상승하여 가스 존재를 감지하고 경보를 울리거나 회로 차단기를 작동시킬 수 있습니다.
오일 - 수분 센서
오일의 수분은 오일의 절연 특성을 감소시키고 절연 재료의 노화를 가속화할 수 있습니다. 오일-수분 센서는 오일의 수분 함량을 모니터링하는 데 사용됩니다. 수분 함량이 일정 수준을 초과하는 경우 오일 여과, 건조 등 수분 제거 조치를 취할 수 있습니다.
가스 관련 보호(가스 절연 변압기용)
가스 절연 변압기는 절연을 위해 육불화황(SF6)과 같은 가스를 사용합니다. 가스 관련 보호 장치는 이러한 변압기의 올바른 작동을 보장하는 데 사용됩니다.
가스 밀도 모니터
가스 밀도 모니터는 절연 가스의 밀도를 모니터링하는 데 사용됩니다. 가스 밀도가 감소하면 가스 누출을 의미할 수 있으며 이는 변압기의 절연 성능을 저하시킬 수 있습니다. 가스 밀도 모니터는 가스 밀도가 특정 수준 미만일 때 경보를 제공하여 적시에 누출을 수리할 수 있습니다.
가스 누출 감지기
가스 누출 감지기는 변압기의 작은 가스 누출을 감지하는 데 사용됩니다. 적외선 흡수 또는 전기화학 센서와 같은 다양한 감지 방법을 사용할 수 있습니다. 가스 누출을 조기에 감지하면 절연 가스의 손실을 방지하고 변압기의 안전을 확보할 수 있습니다.
결론
비정질 금속 변압기 공급업체로서 저는 이러한 변압기의 안정적이고 안전한 작동을 위해서는 적절한 보호가 중요하다는 것을 알고 있습니다. 과전류 보호, 과전압 보호, 온도 보호, 오일 또는 가스 관련 보호 장치를 조합하여 사용함으로써 변압기의 긴 수명과 고품질 전력을 제공할 수 있습니다.
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참고자료
- Stevenson, WD의 전력 시스템
- 변압기 공학: GK Dubey의 설계, 기술 및 진단
- 변압기 기술 핸드북: Timothy J. Lesieutre의 설계 및 응용