7. 변압기의 %임피던스(%Z)에 대해 알아보자. Show 변압기의 명판을 보면 %임피던스(%Z) 항목이 있다. %임피던스는 어떤 값인가? 위의 회로는 변압기의 근사등가회로이다. 변압기 등가회로를 근사등가회로로 바꾸는 과정을 거쳐서 변환했다.(2차측 기준 변환) 정격전류(I2) x 내부임피던스(Zeq) = 변압기의 내부임피던스에 의한 전압강하이므로 그렇다면 변압기의 %임피던스(%Z)는 어떻게 정해지게 될까? 1. 변압기의 임피던스는 권선의 저항(Req)과 누설리액턴스(Xeq)로 이루어져있다. 그러나 그러나 권선의 저항은 누설리액턴스에 비해 아주 작으므로 누설리액턴스에 의해서 변압기의 임피던스가 결정된다고 봐도 무방하다. 2. 누설리액턴스를 키워서 임피던스 값이 커진다면
(1) 단락전류가 감소한다. (2) 전압변동률이 증가한다. (3) 계통의 안정도가 저하된다. 3. 대용량 변압기는 단락용량이 큰데, 변압기 내부 임피던스가 증가하면 차단기 등의 정격을 낮출 수 있다. 4. 변압기에서 임피던스 크기가 규소강판과 동의 중량비를 결정해서 변압기의 가격이 달라진다. 5. %임피던스는 권선의 절연계급과 관련이 있어서 절연계급이 클수로 크게 되는 경향이 있다. 즉 고압의 변압기 일수록 %Z가 커지는 경향이 있다. 절연계급에 따라 적당한 임피던스 값이 존재한다.
0.6.0★N!220710 변압기의 등가회로를 그리고 임피던스 전압에 대해서 설명하시오. 임피던스 전압이 변압기의 특성에 미치는 영향에 대해 설명하시오. 변압기의 등가회로1) 등가회로2) 2차로 변압기 권수비로 등가회로 환산\[ a= \frac{N _{1}} {N _{2}} = \frac{E _{1}}{E _{2}} = \frac{V _{1}}{V _{2}} =\frac {I _{2}}{I _{1}}\]\[ = \sqrt {\frac{Z _{1}}{Z _{2}}} = \sqrt {\frac{r _{1}}{r _{2}}} = \sqrt {\frac{x _{1}} {x _{2}}} \] 3) 근사 등가회로의 적용여자전류가 정격전류의 3~5%로 매우작아 여자전류에 의한 전압가하를 무시한 등가회로를 말한다 여자전류에 의한 전압강하 \[ =I’_{0}(r’_{1}+jx’ _{1}) … (작아서 무시) \] 변압기 해석시에 대부분 근사 등가회로를 이용한다. 임피던스 전압1) 정의임피던스 전압은 변압기에 정격전류가 흐를때 변압기의 임피던스(권선저항, 누설리액턴스)에 의한 전압강하를 말한다. 임피던스 전압은 정격전압의 3~10% 수준이며, 즉 임피던스 전압은 정격운전 상태에서 변압기 내부 임피던스의 전압강하를 말한다. 2) 임피던스 강하\[ V =I_n Z_{eq} =I_n (R_{eq} +jX_{eq} ) \] ① 저항에 의한 전압강하 : \[ I_n R_{eq} =I_n (r_1 ‘ +r_2 ) \] ② 누설리액턴스에 의한 전압강하: \[ \]\[I_n X_{eq} =I_n (x_1 ‘ +x_2 ) \] 3) %임피던스\[ \% Z =\frac{ I_n Z_{eq}} {V_n } \times 100 [\%] \] \[ ① \% 저항강하 =\frac{I _{n} R _{eq}} {V _{n}} \times 100 \] \[ ② \% 리액턴스 강하 =\frac{ I_n X_{eq}}{ V_n} \times 100 \] 4) 변압기 전압 변동률변압기에 정격부하를 접속하고 1차측에 전압을 조정하여 2차전압이 꼭 정격값이 되게 했을때 1차전압을 그대로 두고 부하를 떼어 버리면 2차전압은 상승한다. 이 2차전압 변화분을 2차정격전압의 백분율로 표시하며, 전압 변동률이라고 한다. 2차정격전압을 V2n, 무부하전압을 V20라하면, 전압변동률 \[ \epsilon = \frac{ V_{20} -V_{2n}}{ V_{2n}} \times 100 \] %Z 선정시 고려사항1) 경제성① 변압기의 설계시 %Z값에 따라서 주요 재료비 및 중량이 달라진다 2) 전압 변동률① 변압기는 부하의 상태에 따라서 2차 단자전압이 변동한다. 이것을 변압기의 내부 전압강하인 %Z가 기인한다 3) 변압기의 병렬운전%Z가 동일하지 않으며 부하전류의 분담을 변압기의용량비대로 사용할 수가 없으므로 변압기의 용량의 합계까지 사용할 수가 없다 4)단락전류의 크기① %Z가 크면 단락전류가 감소하고, 단락전류의 제한 목적으로 %Z을 증가시키는 경우가 있다. ★변압기
|