Zig-Zag 변압기

[智雲]

1.Zig-Zag 변압기

Zig-Zag 변압기는 각상의 영상분의 크기와 위상이 동일한 이치를 이용하여 서로 엇갈리게 결선하여 영상분 전류에 의해서 발생되는 자속이 서로 상쇄되는 구조로 만들어 영상분을 억제할 수 있는 변압기의 형식이다.

철심에 2개 상을 서로 반대로 권선한 변압기

영상분 자속을 상쇄

정상분과 역상분 자속은 상쇄되지 않고 증가

2.Zig-Zag 변압기 용도

1) 비접지 계통의 접지 목적(Grounding Transformer) Zig-Zag 변압기의 중성점에 NGR과 함께 사용하여 지락전류 제한  

2) 중성선 영상분 고조파 제거 목적(ZED: Zero harmonic Eliminating Device) 중성선의 과열 방지, 통신성 유도장애 저감 등  

3) Y-△결선의 대용(Zig-Zag Power Transformer) 

3고조파를 제거

Y-△결선의 대용(Zig-Zag Power Transformer)

델타 변압기를 적용한 비접지 시스템에서 접지를 하고자 하는 경우에 Zig-Zag 변압기나 GPT(접지 변압기)를 이용하여 접지를 시행한다. Zig-Zag변압기의 용량 저감 및 지락전류 제한을 위해서 적절한 값의 NGR과 함께 적용한다.

아래 회로와 같이 Za=10Ω, Zb=12.5Ω, Zc=5Ω, Zn=16Ω 인 불평 형 부하가 걸려있다. 전원에 대칭인 전원 E=100[V]를 인가할 때 각 전류 Ia’, Ib’, Ic’, In 을 구하여라.

VN′N=I/Y=YaEa+YbEb+YcEc/Ya+Yb+Yc=
jωCaEa+jωCbEb+jωCcEc/jω(Ca+Cb+Cc)

VN′N=CaEa+CbEb+CcEc/Ca+Cb+Cc=(0.12+0.12∠240+0.1∠120)6,600/√3/0.12+0.12+0.1=112.06−j194.09
VN′N=224∠−60[V]

∴ 불평형 전압

Va+Vb+Vc=(Ea−VN′N)+(Eb−VN′N)+(Ec−VN′N)=−3VN′N

∴ 개방단 전압 =3×VN′N/60=3×224.12/60=11.2[V]