변압기 용량산정

변압기 용량산정의 정의

변압기 용량산정은 설비용량에 수용률·부등률을 적용해 정격용량을 정하는 절차다.

변압기 용량은 합성 최대 수용전력 이상으로 선정한다.

핵심 키워드는 수용률, 부등률, 부하율이다.

합성 최대 수용전력 관계식

합성 최대 수용전력은 설비용량에 수용률을 곱해 합한 뒤 부등률로 나눠 구한다.

여기서 P_i는 부하군 i의 설비용량이고, f_i는 그 부하군의 수용률이다.

수용률은 설비용량 합계에 대한 최대수용전력의 비다.

부등률은 개별 최대수요전력 합에 대한 합성 최대수요전력의 비이며 1 이상이다.

변압기 용량산정 절차

변압기 용량산정은 부하 종류별 설비용량을 집계하는 데서 출발한다.

다음으로 수용률을 곱해 부하별 최대수요전력을 구한다.

부하별 최대수요전력을 합한 뒤 부등률로 나누면 합성값이 된다.

증설 계획과 여유율을 반영해 변압기 용량을 정한다.

표준 용량 중 합성 최대 수용전력 이상인 가장 작은 정격을 고른다.

계산 예제

가상의 예로 전등과 동력 부하의 합성 최대 수용전력을 계산해 본다.

전등 0.8, 동력 0.6의 수용률을 설비용량에 곱해 합하면 168kW다.

여기에 역률 0.9를 적용하면 피상전력은 약 186.7kVA다.

이 수용률은 가정값이므로 설계 기준을 확인한 뒤 적용한다.

부하율 예제와 직접 풀기

부하율은 기간 중 평균 수요전력을 최대 수요전력으로 나눈 값이다.

평균 100kW, 최대 150kW이면 부하율은 약 66.7%다.

부하율이 낮으면 짧은 피크 때문에 설비가 오래 유휴 상태로 남는다.

직강압방식과 2단 강압방식

직강압방식은 수전전압을 사용전압으로 한 번에 낮추는 방식이다.

2단 강압은 특고압에서 고압을 거쳐 저압으로 내리는 방식이다.

직강압은 설비가 단순해 중소형 건축물에 쓰인다.

대형 건축물은 부하 규모와 배전 거리 때문에 2단 강압이 일반적이다.

정리와 시험 포인트

지금까지 변압기 용량산정의 핵심을 정리한다.

변압기 용량은 합성 최대 수용전력 이상으로 선정하는 것이 원칙이다.

수용률, 부등률, 부하율의 정의를 식과 함께 기억해 두자.

설비용량 합계를 그대로 변압기 용량으로 잡는 실수는 피해야 한다.