전기기기›변압기

변압기의 시험 및 보수

Transformer Testing & Maintenance

변압기를 시험하는 두 가지 방법
💡 왜 시험이 필요할까?
등가회로 파라미터를 실측으로 구해야 성능을 정확히 예측합니다
①무부하시험: 2차 개방 → 철손, 여자 파라미터 측정
②단락시험: 2차 단락 → 동손, 임피던스 파라미터 측정
③두 시험만으로 변압기의 모든 특성을 계산 가능

무부하 시험 및 단락 시험 회로도와 측정값

무부하 시험 파라미터
220 V
2 A
150 W
무부하시험 결과
철손 P_i
150 W
역률 cosθ₀
0.341
철손전류 I_w
0.682 A
자화전류 I_μ
1.880 A
g₀
3.099 mS
b₀
8.546 mS
cosθ_0
cosθ0 = P0 / (V1 · I0)
= 150/(220×2) = 0.341
g_0
g0 = P0/V1², b0 = Iμ/V1
여자 어드미턴스 Y₀ = g₀ − jb₀
단락 시험 파라미터
12 V
50 A
600 W
단락시험 결과
동손 P_c
600 W
r_e
0.2400 Ω
x_e
0.0000 Ω
z_e
0.2400 Ω
%Z
5.5 %
r_e
re = Ps/Is², xe = √(ze² − re²)
re = 600/50² = 0.2400 Ω
%Z
%Z = Vs/V1 × 100
= 12/220×100 = 5.5%
기타 시험
⚡ 주요 시험 종류
①절연저항시험: 메거로 권선 간, 권선-대지 간 측정
②절연내력시험: 정격의 2배+1000V를 1분간 인가
③유전정접(tanδ) 시험: 절연유 열화 판정
④온도상승시험: 연속 운전 시 최고 온도 확인
⑤극성시험: 감극성/가극성 판별 (병렬운전 전 필수)
시험측정 대상구하는 것
무부하P₀, I₀, V₁철손, g₀, b₀
단락P_s, I_s, V_s동손, r_e, x_e
절연저항MΩ권선 절연상태
절연내력2V+1000V절연 파괴 유무
극성전압차가극성/감극성
시험 포인트 정리
무부하
무부하 → 철손, Y₀
2차 개방, 정격전압 인가
단락
단락 → 동손, Ze
2차 단락, 저압 인가
cosθ₀
cosθ₀ = P₀/(V₁I₀)
무부하 역률
r_e
re = Ps/Is²
등가 저항
🎯 시험 포인트
①무부하시험: 2차 개방, 1차에 정격전압 → 철손 + 여자 파라미터
②단락시험: 2차 단락, 1차에 저전압 → 동손 + 임피던스 파라미터
③%Z = 단락전압/정격전압 ×100 — 단락시험 직접 산출
④절연내력시험 전압 = 정격전압×2 + 1000V (1분간)
⑤두 시험 결과만으로 효율, 전압변동률, 등가회로 모두 구할 수 있다
📝 대표 기출문제
①[기출유형] 무부하시험으로 측정할 수 있는 것은? (답: 철손, 여자전류, 여자 어드미턴스)
②[기출유형] 단락시험으로 구하는 등가회로 파라미터는? (답: r_e, x_e, %Z)
③[기출유형] 변압기 온도상승시험의 목적은? (답: 정격 부하에서의 온도상승 한도 확인)