강의노트 3상 변압기

3상 변압기

장거리 전력 송전을 위해서는 전압 강하를 적절한 범위 내로 유지하면서 안정적이고 경제적으로 전력을 전송하기 위해 고전압을 사용하여야 한다. 반면 발전기에서는 상대적으로 낮은 전압의 전력을 생산한다.

따라서 낮은 전압의 발전기를 높은 전압의 송전 선로에 연결하고, 이를 다시 낮은 전압의 부하에 연결하는 장치가 필요하다. 이 장치가 변압기이다. 변압기는 산업계에서 가장 널리 사용되는 장치 중의 하나이다. 1[kVA]에서 수백[MVA]의 용량을 가지는 다양한 종류의 변압기가 산업 현장에서 광범위하게 사용된다.

3상 변압기(Three-Phase Transformer) 모듈은 산업 현장에서 사용되는 대용량 3상 변압기의 축소판이다.

제어용 단권 변압기(승강압 위상 변이 변압기)

상호 연결된 전력 시스템에서 전력은 항상 우리가 원하는 경로를 따라 흐르는 것은 아니다. 어떤 송전 선로는 너무 많은 전력을 송전하는 반면 다른 선로들은 거의 무부하 상태로 있는 경우가 있으며, 이는 정전이나 비경제적인 전력 전송을 하는 경우이다.

이러한 상태는 위상 변이(Phase-Shift) 변압기뿐만 아니라 승강압 변압기(Step-Down or Step-Up Transformer)를 사용함으로써 해소될 수 있다. 승강압 변압기를 이용하여 2차측 전압의 상승과 강하를 유도하거나 위상 변이 변압기를 이용하여 2차측 전압을 지상 혹은 진상으로 조절함으로써 송전 선로에 흐르는 유효 전력과 무효 전력을 적절히 변화시킬 수 있다.

3상 제어용 단권 변압기(Three-Phase Regulating Autotransformer) 모듈은 2차측 전압을 1차측 전압보다 15%까지 승압 혹은 강압할 수 있으며, 2차측 전압을 1차측 전압에 비해 15° 지상 또는 진상으로 만들 수 있다. 이러한 기능을 하는 상업용 변압기는 실험 모듈보다 훨씬 더 정교하지만, 기본 원리와 특성은 실험 장비와 동일하다.