변압기의 결선방식은 변압기 수전방식, 접지방식, 전력공급자 요구 등에 의해 여러 가지 방식을 채택하게 된다. 변압기의 결선방식은 크게 5가지로 나눌 수 있다.
1. Δ-Δ 결선
- 선전류가 상전류의 √3배가 되어 대전류에 적합하다.
- 제 3고조파 전류가 Δ결선 내를 순환하며 선로에 흐르지 않기 때문에 통신장해와 유도장해가 없다.
- 1상분이 고장 시에 나머지 2대로 V-V결선을 하여 전력공급이 가능하다.
- 중성점 접지가 불가하여 지락이나 누전 발생 시 사고 부위를 발견하기 힘들다.
- 권수비가 다를 경우 부하가 없으면 순환전류가 흐른다.
- 각 상의 전선임피던스가 다르면 3상 부하가 평형이여도 변압기의 부하전류는 불평형을 이룬다.
2. Y-Y 결선
- 선간전압이 상전압보다 √3배 크고 고전압 결선에 적합하다.
- 중성점 접지가 가능하여 단절연 방식을 채택할 수 있어 절연비가 저감된다.
- 권수비, 권선임피던스가 달라도 순환전류가 흐르지 않는다.
- 중성점 접지를 하지 않으면 제 3고조파 여자전류의 통로가 없어 파형이 왜곡된다.
- 부하가 불평형을 이룰 경우 중성점 전위가 변동되어 3상 전압의 불평형을 발생시키고 통신선의 유도장해가 발생한다.
- 접지를 해도 제 3고조파로 인하여 3배의 영상전류가 중성선으로 흐르게 되면서 중성선이 과열될 수 있다.
3. Y-Δ, Δ-Y 결선
- Y-Δ 결선은 2차측 선간전압이 상전압과 같아 강압용으로 적합하다.
- Δ-Y 결선은 2차측 선간전압이 상전압의 √3배가 되어 승압용에 적합하다.
- Y결선측에 중성점 접지가 가능하여 단절연 방식 채택이 가능하며 절연비가 저감된다.
- 한쪽이 Δ결선이므로 여자전류의 제 3고조파 통로가 있어 파형이 왜곡되지 않는다.
- 권수비가 다른 변압기와 병렬운전 시에 순환전류가 흐르지 않는다.
- 위상차가 30° 발생하기 때문에 1대 고장 시 전력 공급이 불가능하다.
- 각 상의 권선임피던스가 다르면 3상 부하가 평형이여도 부하전류는 불평형이다.
4. V-V 결선
- Δ-Δ 결선에서 1대의 변압기 고장 났을 때나 장래 부하가 증가할 전망이 있는 곳에 Δ-Δ 결선으로 할 것으로 예상하여 2대의 변압기로 3상 전력을 변압하는 방식이다.
- 변압기 출력비가 57.7%, 이용률이 86.6%로 저감된다.
- 각 상의 전압변동률이 상이하여 출력전압의 불평형이 발생한다.
- 회전기에 전력 공급 시에 역상분 전류의 영향을 준다.
5. Y-Y-Δ 결선
- Y-Y 결선의 단점을 해소하기 위하여 3차측에 Δ결선을 추가 설치한 것으로 송배전에서 사용된다.
- 각 결선의 장점을 모두 취한 형태이다.
- Δ 결선이 제 3고조파 통로가 되어 통신선 유도장해가 없다.
- 중성점 접지가 가능하여 전위변동이 없고 단절연 방식이 가능해서 절연비가 저감된다.
- 1차 또는 2차에 이상전압이 침입하게 될 경우 안정권선이 흡수하게 되어 고잔압이 유기되어 절연이 파괴되기 쉽다.
개인 공부를 위한 게시물로 틀린 내용을 포함할 수 있는 점 참고 부탁드립니다.
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