변압기의 용량을 과도하게 설계했을 때 발생되는 문제점

변압기의 용량을 과도하게 설계했을 때 발생되는 문제점

(1) 서론

  ①   변압기에는 항상 100% 부하가 걸리는 것이 아니라 수용가의 부하특성에 따라서 부하용량이 수시로 변동된다

  ② 실부하법으로 변압기 용량을 선정할 때는 수용률, 부등률, 부하율 등을 고 려하여 최대부하용량을 기준으로 변압기 용량을 산정하지만, 설계 시점에서 부하용량의 불확실성과 장래 증설에 대한 여유분 등을 고려해서 일반 적으 로 변압기 용량이 과다하게 설계되는 경우가 많다

  ③   변압기 용량은 그 변압기에 걸리는 평균부하가 그 변압기가 최대 효율이 되는 용량 부근에서 운전되도록 하는 것이 에너지 절약 측면에서 가장 이상적이다

(2) 변압기의 용량을 과도하게 설계했을 때 발생되는 문제점

  ①   전력손실 증가 변압기의 최대 효율은 철손과 동손이 같을 때인데 용량을 너무 크게 선정해서 변압기에 걸리는 평균 부하가 변압기의 최대 효율 이하로 항상 운전된 다면 최대 효율로 운전되는 것에 비해 전력 손실이 증가한다

  ② 단락 용량 증가 변압기 용량이 증가하면 변압기 2 차 측에서의 3 상 단락 시에 단락 용량이 증 가하여 2 차에 설치되는 차단기의 차단용량이 커지게 된다

  ③   설치비 증가 용량이 큰 변압기는 작은 것에 비해 가격이 비싸고, 용량이 커지면 크기도 커져서 변전실 면적도 증가하게 되므로 설치비가 증가하게 된다

  ④   전기요금 증가 전력 손실이 증가하면 그만큼 전기요금도 증가된다

  ⑤   수전전압 문제

   ㄱ.   한전의 전기공급 약관에 의하면 계약전력이 100~10,000kW인 경우에는 원칙적으로 22.9 kV로 공급하되, 예외규정으로 “신설 또는 증설 후 계약 전력이 40,000kW 이하로서 인근 변전소의 주변압기 공급능력에 여유가 있고 전력계통의 보호협조, 선로 구성 및 계량방법에 문제가 없는 경우에 는 세칙에서 정하는 바에 따라 22,900V로 공급할 수 있다”라고 되어있다.

   ㄴ.   주변압기의 용량은 해당 수용가의 최대 수전전력을 의미하므로 실제 소 요용량 기준으로 하면 22.9kV로 수전할 수도 있었는데 변압기 용량을 너무 크게 산정해서 22.9kV 로 수전할 수 있는 한도를 초과하면 154kV로 수전해야 하는 결과가 된다.

   ㄷ.  이런 일이 흔히 있는 일은 아니겠으나 만일 위와 같은 사정으로 22.9kV 로 수전할 수도 있었는데 154kV 로 수전하게 되면 이는 선방 선로가 되어 한전 변전소로부터 수용가까지의 배전선로의 설치공사비 및 사후 유지관리비를 수용가에서 모두 부담해야 하는 문제가 발생한다.