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작성일 : 09-04-27 15:06
변압기 온도상승
 글쓴이 : 한일변압기
조회 : 9,669  

- 변압기 온도상승 -

 

1 변압기 온도상승의 개요

  변압기를 운전하면 무부하손이나 부하손에 의하여 철심 및 권선이 발열하게 된다.
  이때 발생하는 열은 유입변압기의 경우에는 절연유를, 건식인 몰드변압기는 대기중의 공기를

  매개체로 하여 방사, 대류 등에 의해서 외기 중에 방열하게 되며 발열량이 방열량 보다도 큰

  동안은 온도가 상승하지만 양자가 평형을 유지하게 되면 온도는 일정하게 유지 된다.


  이때 외기 온도와 변압기 온도와의 차이를 변압기의 온도상승 이라고 한다.  이의 한도는 각

  규격에서 정하고 있으며 정격에서 규격이 정하는 온도상승 한도를 벗어나서는 안된다.
  따라서 유입변압기의 경우는 규격이 정하는 절연유 및 권선의 온도상승을, 건식인 몰드변압기는

  권선의 온도상승 한도만을 고려, 제작 검토 되어져야 한다.
 

 운전 방법에 의한 온도상승 패턴

  연속사용 일정한 부하로 변압기의 온도상승이 일정하게 되는 시간 이상 계속 운전되어지는 사용.
  단속 부하 연속 사용 일정한 부하로 변압기의 온도상승이 최종 치에 도달하지 않는 범위의 어떤

  시간  동안계속 운전한 후 부하를 분리하고 온도가 외기 온도까지 내려가지 않는 시간 내에 다시

  부하를 걸 어 운전 되어지는 사용.
  단시간 사용 일정한 부하로 변압기의 온도상승이 최종 치에 도달하지 않는 범위의 제한된
  어떤 시간 동안만 운전한 후 부하를 분리, 운전 되어지는 사용

 

2.변압기 온도 상승의 한도


   변압기의 온도상승이란 변압기 각 부분의 측정 온도와 기준 냉매 온도와의 차이를 일컫는다.
   기준 냉매 온도는 변압기 주위의 냉각모체, 즉 등가 주위 온도를 말하며 변압기의 온도상승을
   측정할 때의 기준이 되는 냉매 온도를 기준 냉매 온도라 한다.


   변압기의 온도상승은 각 규격에 의해 규정하고 있으며 이의 한도 내에서 사용하여야 한다.

   온도 상승의 한도는 변압기에 사용하고 있는 절연물에 허용되는 최고온도에 의해 결정되는데
   정격 용량에서 계속 운전하는 경우,  30년 정도의 수명을 기대할 수 있는 것을 전제로 하여
   정하고 있다. 

  

  즉, 온도상승의 한도와 수명의 관계를 JEC 2200의 유입식 예에서 보면, 우선
   냉매 온도가 25℃로 일정한 경우로 상정하고 권선의 온도상승 한도를, 절연유 자연 순환의 경우
   55℃, 절연유 강제 순환의 경우 60℃로 정하고 있다.
   또한 권선 최고 온도와 저항법에 의하여 측정되는 평균 권선 온도와의 차를 다수의 실례에
   대하여 검토 -     절연유 자연 순환의 경우 …….. 15℃
                          절연유 강제 순환의 경우 …….. 10℃의 결과로 하고 있다.
  

  따라서 냉매 온도 25℃일 경우, 최고점 온도는

  최고점 온도 = 냉매온도 + 권선 온도 상승 한도 + 권선 온도 차이
  절연유 자연 순환의 경우 = 25℃ + 55℃ + 15℃ = 95℃
  절연유 강제 순환의 경우 = 25℃ + 60℃ + 10℃ = 95℃


  즉, 이 규격에 따른 변압기의 수명은 최고점 온도 95℃ 연속 운전한 경우 30년 정도의 수명을
  기대할 수 있다는 것을 전제하는 것이다.

  유입식 변압기(호흡형)인 경우는 JEC 2200 규격에서 절연유 온도상승 한도를 50℃ / 권선의 온도 
  상승 한도를 55℃ 규정하고 있고 몰드변압기(F종) 의 경우는 IEC에서 권선의 온도상승 한도를
  100℃로 규정하고 있으나 실제로 온도계에 표시되는 온도(유온 및 권선온도)는 주위 온도가
  가산된 것이 된다. 즉, 주위온도가 25℃일 경우 유입 및 몰드변압기의 절연유 및 권선온도계가  

  지시할 수 있는 최고 허용온도는 다음과 같다.


  절연유의 최고 허용온도 = 주위온도 + 절연유 온도상승 한도 = 25℃+ 50℃ =  75℃
  권선의 최고 허용온도 (유입변압기) = 주위온도 + 권선 온도상승 한도 = 25℃+ 55℃ =  80℃

 

유입변압기의 온도 상승한도