변압기 용량 산정

변압기 용량 산정의 정의

변압기 용량 산정은 부하설비의 최대 수요전력을 구해 정격용량을 정하는 설계 작업이다.

모든 부하가 동시에 최대로 쓰이지는 않으므로 실제 필요량은 설비용량 합계보다 작다.

그래서 변압기 정격용량은 합성 최대 수용 전력보다 크거나 같아야 한다.

용량 산정 절차

절차는 부하를 집계하는 것부터 시작한다.

부하 종류별 수용률을 적용하고, 부등률로 합성 최대 수요전력을 구한다.

그다음 부하율로 평균 수요와 손실을 검토하며, 필요하면 부등률 단계로 돌아가 다시 계산한다.

장래 증설과 여유율을 반영해 표준 변압기 용량을 선정한다.

세 지표의 차이

수용률, 부등률, 부하율은 모두 최대 수요와 설비 용량을 잇는 지표지만 기준이 다르다.

수용률은 설비용량 합계에 대한 최대 수용 전력의 비율이다.

부등률은 부하군 사이의 비동시성을 반영하며 1 이상의 값을 가진다.

부하율은 기간 안에서 평균 수요와 최대 수요의 비로, 부하 변동의 정도를 나타낸다.

계산 예제

첫 번째 예제는 일반부하와 소방부하가 섞인 경우의 합성 최대 수용 전력을 구한다.

일반부하는 300에 0.7을, 소방부하는 100에 1.0을 곱해 더하면 310kVA가 된다.

두 번째 예제는 개별 최대 수요 합계 240kW를 부등률 1.2로 나누는 경우다.

240을 1.2로 나누면 합성 최대 수요는 200kW가 된다.

합계보다 작은 이유는 부하의 최대치가 같은 시각에 일어나지 않기 때문이다.

정답은 310kVA다. 일반부하와 소방부하의 값을 각각 구해 더한 결과다.

헷갈리는 점

헷갈리기 쉬운 부분은 소방부하 수용률이다. 화재 시 소방부하는 전부 동시에 운전된다.

그래서 소방부하는 수용률 1.0을 적용하는 것이 원칙이라는 견해가 많다.

반대로 수용률을 임의로 낮게 잡으면 용량이 부족해 사고가 난다.

정상 부하와 비상 부하를 구분해 용량을 산정하는 것도 함께 강조된다.

핵심 정리

정리하자. 변압기 정격용량은 합성 최대 수용 전력보다 크거나 같아야 한다.

합성 최대 수용 전력은 설비용량에 수용률을 곱하고 부등률로 나눠 구한다.

소방부하 수용률은 1.0으로 보고, 정상 부하와 비상 부하를 구분한다.

장래 증설 여유와 고조파 영향까지 빠짐없이 언급해야 채점 점수가 높아진다.