변압기 기초이론

변압기 기초이론                                  아는 것이 힘이다. 배워야 산다. 1.변압기란?   1)일반적으로 TRANSFORMER 는 여러가지 종류로 분류되어 있읍니다. 철심(CORE) 과 동선(COIL)을 사용하여 상호 유도되는 기전력을 이용하여 여러가지 분야에서 적용하여 사용하고 있읍니다.   2)변압기란 연속적인 운동부분을 갖지 않고 전자유도 작용에 의해서 전압을 변성하는 장치라고 할수 있다.  즉 교류전원의 주기가 반복되므로 자장이 형성되고 기전력이 발생 하게 된다. 2. 변압기의 용량 산출 1) 단권 변압기    인입되는 전압을 사용하고자 하는 전압으로 승압 / 강압 시키는 작용을 하므로 일반 가정 또는 일반기기 전원용으로 많이 사용하고 있다.    단권 변압기의 단점은 1차 NOISE 에 대한 보호대책이 전혀 없으며 1차 와 2차가 절연 되어있지않아 고급부하 장비에 전원용으로는 부적합하며 접지시에도 문제가 됨니다.    1차와 2차의 LINE 이 COMMON 상태이므로 1차에 HOT와 HOT 로 들어오면 2차를 접지 시키면 접지또는 누전 현상이 일어난다. 이런 경우는 복권변압기를 사용하여 1차 와 2차 간을 분리 시켜야 한다. 2) 단권 변압기의 용량 산출    예; 용량= 5KVA , 1차 전압=110V, 2차전압=100V         E=전압,I= 전류,W= 용량         W= EI 이므로   5000=EI가 되겠고 1차전압과 2차전압이 모두 지정되어 있고 용량이 나왔으므로 전류만 계산하면 된다.                              W(5000)         5000         1차 전류(I)=   ----------- =  ------ = 45.45A                                E(110)          110                                5000         2차 전류(I)=   ----------- = 50 A                               100 V 3) 복권 변압기   가. 복권 절연 변압기 (ISOLATED TRANSFORMER)     1차 와 2차 가 절연되어 있는 변압기를 말하며 1차측 전압 전류가 2차측에 직접 전도하는 것을 방지한다.    나. 씰드변압기 (ELECTROSTATIC SHIELED TRANSFORMER)       1차와 2차가 절연되어 있고 1차와 2차사이에 차폐동판을 넣어 그것을 접지시켜 1차의 전압 전류에 포함되어 있는 전기적 고주파(NOISE)가 분포용량을 통하여 2차 측에 전달 안되게 하는 변압기이다. 다. NOISE CUTOUT TRANSFORMER (노이즈 캇 변압기)       이것을 NCT 라고도하고 부를때는 씰드변압기 라고 부른다. 이 변압기는 씰드 절연 변압기와 같이 1차와 2차에 절연 차폐동판을 삽입하여 그것을 코아에 접지 시킨다.       코아 코일의 재질 및 형상을 고주파 (NOISE) 의 자속이 코일 상호간에  교차하지 않도록 접속하고  코아를 적층한후에 코아와 코일의 외각을 차폐 동판으로 씌워 입력에서 전원을 타고 들어오는 전기적 NOISE 는 물론 무선(공중선) 으로 들어오는 NOISE 즉 분포 정전 용량 및 전자유도에 의한 NOISE 의 전도를 방지하는 차페효과를 크게 볼 수 있는 변압기이다. 4) 복권 변압기의 용량 산출   예;입력전압 --220 V , 출력전압-- 220/110 V ,용량 -- 5 KVA.   1차 전류 (I)= W / E = 5000 / 220 = 22.7 A  부하전류 (I)도 22.7A 다. 이 경우에 2차측의 최대전류 용량이 220 V 22.7 A 로 설계 제작되었기 때문에 110 V = IL 의 전류도 최대 22.7 A 용량으로 사용할수 없다.  단상 3W로 사용하면 5 KVA 용량으로 가능하다.   2차측 전류를 110,220V 에서  5KVA 용량을 다 사용할 수 있게 하려면 실제 1차에 흐르는 전류는 22.7 A 가 다음과 같다.        1차 전류 I= 110V에 해당 하는 전류 +220V에 해당하는 전류                  = 45 A + 22.7A = 67.7 A   에서        1차용량은 W = E x I = 220 x 67.7 = 14894 (W)                     즉 14.894 KVA 가 됨니다. 3. 3상 변압기의 용량 산출   1) 3상 변압기란 서로 위상이 60 도 또는 120 도 씩 차이가 있는 각속도가 같은 3개의 정현파 교류전력을 말한다.   2) 3상 에서 결선은   (DELTA) 결선과 Y (STAR) 결선으로 나누어 진다.   3)     (DELTA) 결선의 용량과 Y (STAR) 결선의 용량      예;   3상 30 KVA 이고 입력전압은 220V (DELTA)이고 출력 전압은            220V (Y 결선)일때            R상 전류 = 30000 ÷ 220 ÷  1.732 = 78.7A            변압기 1차 전류 = 30000 ÷ 220 ÷ 1.73 ÷ 1.73  = 45 A            R상에 흐르는 전류는 45 A 이고 2차전류는            30000 ÷ 220 ÷ 1.73   =  78.7 (A) 이다.   4) 3상의 각상 전압 측정      가. R-S, S-T, R-T ---- 선간 전압      나. R-N, S-N, T-N ---- 상간 전압          = V x    3 = 220 V x 1.73 = 127 V      다. 상간 전류 산출           IN = KVA / V /  3 = 30000 / 220 / 1.73 = 78.7 A         (주) 대광전기이앤티 기술부