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            21. Transformer


1. 적용범위 ---------------------------------   1
2. 검사항목 ---------------------------------   1
3. 검사방법 및 기준 -------------------------      3
* 첨부(변압기의 소음기준) ------------------- 21
                                          검 사 기 준                       PS - N - 05 - 21
                                                                      제정           1980.   1. 24
                                          Transformer
                                                                     1차개정          1981.   9. 15
                                                                     2차개정          1991.   3. 31
                                                                     3차개정          1994. 11.   1
                    관   련   규   격    №                               4차개정          1997.   3. 25
                                                                     5차개정          1998.   7. 31
                                                                     6차개정          2003. 11. 28
         K.S.C 0901, 0902, 2301, 4001, 4302, 4309, 4311, ANSI 57C, JEC 204, IEC 76
                              한국공업진흥청(변압기 설계기준)

1. 적용범위
 본 기준은 당사에서 구매, 제작되는 전력용 및 배전용 변압기 검사에 대하여 적용한다.
 다만, 계약사양 및 승인도면에 규정된 사항은 본 기준서에 우선한다.

2. 검사항목                                       (대문자: 검사 Witness, 소문자: 성적서 Review)
   №                 Description                    Inspection Item                 Remark
   1-0      1000KVA 이상 유입 변압기(2권선)            VI,   DM,   PF, LK,   PP, PK, z *제작중간검사
   1-1      Core & Coil                       ma,   VI,   PA                   시행
   1-2      Tap Changer                       VI,   LK,   SQ                  *상세내용:23 Page
   1-3      Tank & Cover                      VI,   DM,   MT(PT)
   1-4      Radiator                          VI,   DM,   LK
   1-5      Conservator                       VI,   DM,   MT
  1-10      유입변압기(3권선)                        VI,   DM,   PF, LK,   PP, PK, z
  1-11      Core & Coil                       Ma,   VI,   PA
  1-12      Tap Changer                       VI,   LK,   SQ                    *상세내용:23 Page
  1-13      Tank & Cover                      VI,   DM,   MT(PT)
  1-14      Radiator                          VI,   DM,   LK
  1-15      Conservator                       VI,   DM,   MT
   2-0      300KVA 미만(저압): 유입식                VI,   DM,   pf, PP,   PK
   2-1      300KVA 이상    : 유입식                VI,   DM,   PF, PP,   PK, Z
   3-0       50KVA 미만(저압): 건식                 VI,   DM,   pf, PP,   PK          *MOULD 변압기
   3-1       50KVA 이상    : 건식                 VI,   DM,   PF, PP,   PK           포함

  * 유입변압기: Leakage Test 실시(Final 검사시)
  ※ PF(부하)시험은 온도상승, 부하손, 임피던스 전압 측정에 한하여만 실시하며,
    절연저항등 그외 시험은 무부하(FC)로 실시한다.

 가. 검사구분
  1) 제작과정중 검사
     Tank 비파괴 검사(NT) 및 Radiator 기밀시험(LK)과 Coil & Core 중간 조립검사 실시
    - 2권선 TR : 1MVA이상 적용
    - 3권선 TR : 용량 구분없이 적용
  2) 최종 완성검사
    - "다"항 참조

                                          - 1 -
나. 상세 ITP 기준
                           비    외 치                                                                 도           비
                           파 소재              성 능 시 험                                                    출하
                           괴      수                                                                             고
                           P 제공 관 가 권 변 극 임 여 누 소 온 유                               상   절   충   절 장 포       M
                           T 작인   공 선 압 성 피 자 유 음 도 도                               용   연   격   연   장       a
                             사기   조 저 비 각 던 전 시   상 내                               주   저   시   유   외       r
  용량별         부    품   명
                             성관   립 항   변 스 류 험   승 전                               파   항   험   시   관       k
                             적성         위 손 손       압                               내           험           i
                                                                                    전
                             서적           실 실                                                               n
                                                                                    압
                             ㅡ서                                                                             g
                                                                                    시
                                                                                    험
 300KVA 미만 유입변압기(저압)            R       W   W   R   R   R   R   R   R       R   R   R   R           W   W   W
 300KVA 이상 유입변압기(고압이상)         R R      W   W   W   W   W   W   W   W       W   W   W   W   W   R   W   W   W
  1MVA 이상 유입변압기(고압이상)      W   R R      W   W   W   W   W   W   W   W   W   W   W   W   W   W   R   W   W   W
 50KVA 미만 건식변압기(저압)                     W   W   R   R   R   R   R       R   R   R   R   R               W   W
 50KVA 이상 건식변압기(고압이상)                   W   W   W   W   W   W   W       W   W   W   W   W   W           W   W
      몰드변압기(고압용)                    R   W   W   W   W   W   W   W       W   W   W   W   W   W
 (R: Review, W: Witness)
  * 특기사항
    - 저압용 건식 변압기 50KVA 이하의 성능시험은 성적서 Review로 검사 대치한다.
    - 1MVA이상 변압기에 대하여 단락강도 설계 계산서를 공급사로부터 접수받아 검토한다.
    - 적용 Code 유입변압기: ANSI C57-2, IEC 76, AWGDI, 1.6, NEMA TRI,
                          ASTM D117, IEC 214, SZ9, SZ10, VAGE TM-01
              건식변압기: IEC 726, ANSI C57-12
              몰드 Tr: DIN 42523, VIDE-0532
              Instrument Tr: ANSI C57-13, ANSI C57-98

다. 시험 및 검사계획
      No.              시험 및 검사계획                            전수시험                형식시험                비   고
       1          구조, 외관 및 치수                                   ○
       2          권선저항 측정                                       ○
       3          변압비 시험                                        ○
       4          극성 및 위상각 측정                                   ○
       5          무부하손 및 여자전류 측정                                ○
       6          부하손 및 임피던스 전압 측정                              ○
       7          전압변동율 및 효율산정                                  ○                               (부하시험)
       8          절연저항 측정                                       ○
       9          충격시험(Impulse Test)
                                                                                    ○
      10          상용주파 내전압 시험                                   ○
      11          유도 내전압 시험                                     ○
      12          온도상승 시험
                                                                                    ○
      13          소음측정                                                                          (부하시험)
                                                                                    ○
      14          절연유 시험                                        ○
  ※ 공인기관 시험을 반드시 필하되 공인인증 시험면제품목(한국전기공업진흥회)은 승인
    면제 필증과 자체 시험성적서를 제출한다.
  ※ 형식시험: 동일규격(정격,용량)인 경우에, Type Test 한다.(단, 5Sets 초과시 별도 협의한다.)


                                            - 2 -
3. 검사방법 및 기준
 가. 제작공정중 검사(중간검사)
  1) 규소강판: 재질, 소재, 치수 및 외관(녹 떨어져 나감, 피막의 양부등)에 대하여 확인한다
  2) Tank & Cover, Conservator: 용접상태 Check
   가) 마무리 치수정도를 확인하고 용접부외관(Spatter, Under-Cut, Blow Hole(기공혼입),
       Crack, Slag 혼입)에 대하여 확인한다.
  3) Radiator: 기밀 Test
  4) 철심적층과 권선: 조립상태 Check
    ① 철심적층: 적층상태, 이음새의 공극, 조임, 조임볼트의 절연, 마무리 정도에 대해서
       확인한다.
    ② 권선: 선종, 테이핑 상태등에 대하여 확인한다.
       아울러 권수를 알 필요가 있으면 권선기의 회전계 또는 전압측정 등으로 알 수 있다.
    ③ Coil 절연: 층간, 대지간, 1차, 2차간의 절연상태 및 마무리 정도를 확인한다.
    ④ 접속부 절연: 접속부의 절연보강(Taping등) 양부에 대하여 확인한다.
    ⑤ Core & Coil 조립후 권선누름판(Collar)과 철심 이격거리를 확인한다.
      - 적정거리: 5~6㎜
    ⑥ 혼촉방지판 설치유무
  5) 외형 치수 Check
     Tank 외형등 승인도에 명시된 모든 부품에 대해 치수 Check를 행한다.
     이에 따른 치수 허용차는 다음(표1)에 따른다.
          <표 1>
        호칭치수(㎜)               허용차             호칭치수(㎜)         허용차
           100 미만              ±3㎜           400 이상  800 이하   ± 8㎜
      100 이상 200 미만            ±5㎜          800 이상 1600 이하    ±10㎜
      200 이상 400 미만            ±6㎜         1600 이상 3150 이하    ±14㎜

 나. 일반 및 특성시험(최종시험)
  1) 외관검사
   가) 형식 및 일반구조
       냉각방식, 부속품 부착여부, 외관구조에 대하여 확인한다.
   나) 외형
      * Dimension Check를 실시하여 그 허용오차는 표1에 의한다.
      (특히 Bushing간의 Dimension Check에 주의)
      * 표면처리등 용접부의 마무리 처리에 대하여 확인
      * 찍힘, 부식, 기기내 작업중 흘린재료, Slag 등의 외상에 대하여 확인
   다) 명 판 : 승인도에 표시된 기재사항의 유무에 대하여 확인한다.
   라) 단자함 : 외부 인입선과의 관련에 대하여 확인한다.
  2) 성능시험
     권선저항 측정              변압비 시험
     극성 및 위상각 시험          무부하손 및 여자전류 측정
     부하손 및 임피던스 전압 측정     전압 변동율 및 효율산정
     충격시험(Impulse Test)   절연저항 측정
     상용주파 내전압시험           유도 내전압 시험
     온도상승시험               소음 측정


                                     - 3 -
다. 최종검사 항목 및 검사방법, 판정기준
 순위    검사항목             검 사    방      법              판 정 기 준
  1   외 관 검 사   육안으로 도장상태, 명판기재 내용,             외관 및 도장상태에 유해한
                단자배열 부속품의 취부상태, 부싱의             흠이 없어야 한다.
                파손유무, 누유 등을 확인한다.
                -Spare Tap에 대한 보호 Cap 설치상태 확인
                -Cable Box 내부 Bus 접속부 감시용 점검창
                 설치유무 확인
                -절연유량에 따른 Breather(흡습호흡기)의
                 적정용량 선정 확인


  2   주요치수검사    변압기의 주요부분 치수를 스케일로              외형도에 기재되어 있는
                측정한다.                           허용차 이내일 것

  3   권선저항측정    임의의 주위온도에 있어서 권선저항을
                각 단자간에 대하여 저항 측정기를
                써서 측정한다.

  4   변압비 시험    변압비 시험기를 써서 1차와 2차간에            오차율 ±0.5% 이내
                변압비 오차를 측정한다.

  5   각변위 시험    U와 u를 일괄 접속하고 UVW간에 3상          승인 시방서에 따른다.
                평형전원을 인가하고 각 단자간에
                유기전압을 측정하여 전압의 대소관계
                에 따라 백터관계를 확인한다.
                변압기의 탭은 정격으로 한다.

  6    무부하손 및   고압측을 개방하고 저압측에서 정격              승인 시방서에 따른다.
      여자전류 측정   주파수의 정격전압을 인가하여 무부하
                손실 및 전류를 측정한다.
                변압기의 탭은 정격으로 한다.

  7    부하손실 및   저압측을 단락하고 고압측에서 정격              승인 시방서에 따른다.
      임피던스 전압   전류를 흘리고 부하손실 및 임피던스
         측정     전압을 측정한다.
                기준 권선온도: A.E.B종 절연; 75℃
                        F.H 종 절연: 115℃

  8   전압변동율     시험항목 3,6,7의 측정결과에서 다음            승인 시방서 및 적용규격에
      및 효율산정    식에 의거 효율 및 전압변동율을 산정 따른다.
                한다.            출력
                    효율 (%)                 100
                             출력+전손실
                                         2
                     전압변동율 (%)  qr  qx
                                      200


                              - 4 -
순위    검사항목                 검 사      방   법                    판 정 기 준
9    절연저항측정         본 시험은 내전압 시험 전후로 실시                저압: 500V Megger로
                    한다.                                            100㏁ 이상
                    1,2차 권선간 및 1,2차 권선과                고압: 1000V Megger로
                    대지간의 절연저항을 측정한다.                                500㏁이상



10   Impulse Test   뇌임펄스 시험은 1단자에 뇌전압이                 이상없이 견디어야 함.
      (충격시험)        침입한 경우를 가상한 시험으로 선로
                    단 근방의 절연강도, 턴간, 코일간의
                    절연강도를 검출하는 것이 목적임,
                    각 권선의 시험전압은 별표와 같다.
                    (Page 13 , 표 1~3)

11   내전압 시험         각 권선과 철심 탱크와의 사이에 권선               이상없이 견디어야 함.
                    절연계급 상당의 교류시험 전압을 1분
                    간 인가한다.
                    시험전압은 별표와 같다.
                    (Page 15~16 , 표 1~4)
12   유도내전압          정격전압의 2배의 전압을 저압측에                 규정시간 동안 시험전압을
     시   험          인가한다.                              인가하여 절연에 이상이
                    시험시간은 다음 계산식에 따른다.                 없어야 한다.
                                    정격주파수 120
                     *시험시간(sec) 
                                    시험주파수
                                        7200
                     Ex)200㎐시 시험시간           36sec
                                         200


13   온도상승시험         단락법에 의해 온도상승 시험을 한다. 권선(RM): 55deg이하
                    저압측을 단락하고 고압측에서 정격        유온(TM): 승인시방서 및
                    부하전류가 흐르도록 적당한 전압을             적용규격에 따른다.
                    가한다.
                                          전손실
                    정격부하전류 ( A)  정격전류 
                                         부하손실

14   소 음 측 정        소음측정 계기를 사용하여 시험체에서                몰드 & 건식 Tr: KS C 4311
                    1.0m 떨어진 거리에서 측정한다.                유입 Tr: ESB 147

15   절연유 시험         사용 변압기의 절연유를 채취하여                  KS C 2001에 따른다.
                    절연유에 대한 절연파괴 시험을 실시
                    한다.




                               - 5 -
  1) 권선저항 측정
     내부결선의 단선유무를 Check하며 변압기 특성을 산출키 위한 데이타로 활용한다.
     Drop-of-Potential Method로 아래 결선도에 따라 결선하며 각상의 전류, 전압을 Check
     해서 Ohm 법칙에 의해 권선저항을 산출한다.
            R  R2  R3
       R 1
                 3
       R  권선저항
       R1  R2  R3 : 단상저항 측정치

                                    A


                      전원공급              V                                     시험변압기




          (그림 1) Connectings for the Drop-of-Potential Method of Resistance Measurement


  2) 변압비 시험(각 Tap간에 대한 변압                                  비)

                                            H

                  S       L    H            피시험변압기

                          전원변압기             H         L             V2        V1

                                                표준변압기
                                                                          V
                  (그림 2) 같은 변압비를 갖는 표준변압기가 있는 경우에



    시험방법으로는 피시험 변압기와 이와 똑같은 변압비를 가진 표준변압기를 병렬로 접속
    하여 고압측으로부터 여자해서 저압측의 전압을 읽는 방법으로 동형의 변압기를 다수
                                                피시험변압기                   PT


    제작할 때 변           S       압비 시험방법으                         로               실시하며   그 결선은 그림

                                                      r1                 r2


                                                 V1            V2

2 와 같다.
                                                           V        ※ 변압비 허용오차(1/200)

                                   (그림 3) PT를 사용하는 경우




                                                - 6 -
 이에 반하여 같은 변압기의 표준변압기가 없을 경우에는 그림3과 같이 표준 전압 변성기
 (PT)의 고압측을 피시험 변압기의 1차측에 접속하여 2차측에 정격전압을 인가한 때의
 PT 저압측의 전압을 읽고 변압비를 산출한다.
   이때 피시험 변압기의 2차 인가전압을 V1, PT 2차 단자전압을 V2 및 변압비를 r2라면
                             V 1
                         r1  1 
   피시험 변압기의 변압비 r1은          V2 r2 로 된다.
   여기서 주의할 점은 어느쪽의 방법에 있어서도 정격전압보다 과전압이 되지 않도록하고,
   또한 정격주파수 보다 저주파로 되지 않도록 전원전압을 선택해야 한다.
   3상 변압기에서의 경우는 각상을 분리하여 단상 변압기로 하여 시험하며 배전용 변압기는
   분리할 수 없기 때문에 3상전압을 공급하여 3개 또는 1개의 변압기를 절환하여 읽는다.
   이 경우 3상 평형 전원을 사용하지 않으면 Y-△ 결선에 있어서는 전원의 불평형이 1차
   성형 중심점의 이동을 발생시켜 측정을 부정확하게 하기 때문에 본체 조립시 단상전원을
   사용하여 각상마다 측정한다.
   Y-△ 결선에 있어서도 각상의 접속을 분리시키지 않는 한 단상전원으로는 측정이 되지
   않는다.
   ※ 배전용 변압기는 같은 철심에 병렬 접속되는 2개의 2차권선을 갖고 있으므로 각 권선
      의 변압비의 차이는 순환전류를 발생하여 손실뿐만 아니라 소손의 원인이 되기 때문에
      반드시 각 권선마다 변압비를 측정하여 정확하게 일치하고 있음을 확인하지 않으면
      안된다.
3) 극성 및 위상각 측정
   극성시험에는 교류전원을 사용하는 방법과 직류전원을 사용하는 방법 두가지가 있는데
   공장시험에서는 그림4와 같이 고압측 및 저압측의 같은 쪽의 단자 어느 한쪽을 직접 접속
   하고 다른 쪽에 전압계를 달아 고압측부터 정격주파수 저전압(V1)을 공급하여 전압계로
   단자간에 유기된 전압(V2)를 측정한다.
   공급전압(V1)보다 유기전압(V2)이 낮을 때는 감극성이고 높을 때는 가극성이다.
   즉 V1>V2  V2=V1-rV1 감극성
      V1<V2 V2=V1+rV1 가극성
                   U                               U               u
                                u
     ∼       V1                       전        W       V       w       v
                   V                  원
                                v

                         V2                                V

   (그림 4) 교류전원에 의한 단상변압기 극성시험         (그림 5) 교류전원에 의한 3상 변압기 극성시험

 3상 변압기의 극성도 단상 변압기의 경우와 같이(그림5) 고저측 단자의 서로 대응하는
 어느 한 단자를 접속하고 고압측에서 정격 주파수의 3상 평형전압을 인가한다.
 이와같이 하여 고압측의 각 단자전압 U-V, U-W, V-W 및 고저압간의 V-w, V-u, W-v, W-w
 간의 전압을 측정한다.
 ※ 고압측의 각 단자전압 즉 공급전압보다 고저압간의 각단자 전압이 작으면 감극성이고
   크면 가극성이다.
   3상 변압기를 병렬로 운전할 때는 극성외에 각 변위가 중요시되며 각 변위라는 것은
   중심점에서 고압 U 및 저압 u로 향하는 직선의 각을 말하는데 그림5와 같이 접속한
   시험방법으로는 각 단자간의 전압을 측정하여 전압 Vector를 그려서 확인한다.


                              - 7 -
4) 무부하손 및 여자전류 측정
 가) 목적
    변압기의 무부하 시험을 실시하는 목적은 철손(무부하손) 및 여자전류를 측정하여
    변압기의 효율이 설계치 또는 규정치 등에 적합한가를 판정하는데 있다.
 나) 사용기기
    전압계, 전류계, 주파수계, 전력계 등
 다) 결선방법                         피시험변압기

                                          PT
                                                u   U

      G          A    W   F       V
                                                v   V


                 (a) 단상 변압기의 결선방법


            CT                                 피시험변압기
                                          PT

                                                u   U
                              F       V
                     W1
     G
                                                v   V
                 A   W1


                                          PT
            CT
                                                w   W
             (b) 3상변압기 결선방법(2전력계법)

라) 시험방법
   위 그림과 같이 변압기 2차측을 개방하고 1차측에 정격주파수의 정격전압을 가하거나
   1차측을 개방하고 2차측에 정격주파수의 정격전압을 공급하여 철손 및 여자전류를
   측정한다.
   3상 변압기의 경우에도 단상변압기와 같이 정격전압 및 주파수에 따라 측정한다.
   그런데 1차 정격전압이 상당히 클 때는 고압에 의한 위험을 방지하기 위하여 1차측을
   개방하고 2차측에 저전압 정격을 가한다.
   3상의 경우 2전력계법으로 할 경우에는 낮은 역율이므로 한쪽 전력계의 지시가 부각
   되는 경우가 있으므로 배율이 작은 저역율 전력계를 사용하여 정확을 기하지 않으면
   안된다.
   또 여자전류는 철심구조상 자속 불평형으로 각상전류의 평균치로 나타내며 다음식에
   의해 산출한다.
                    I  2 I2
      △결선인 경우 I0  1
                       3
                    2I  I
      Y 결선인 경우 I0  1 2
                       3
               I0  여자전류
               I1  측정전류(MAX)
               I2  측정전류(MIN)

                          - 8 -
    이때에 ① 변압기 Tank를 접지한다.
        ② B.C.T는 필히 단락시킨다.
        ③ 변압기의 1차권선을 Open하고 변압기의 2차권선에 정격주파수, 정격전압 및
          100%정격전압을 인가하여 이때 발생하는 여자전류를 2전력계법으로 측정한다
        ④ Step-Up Tr의 Tap전압을 이용 시험하는 경우에는 정격전압의 90%와 110%
          사이에서 측정된 2개이상의 데이타로 커브를 그려 100%에서의 손실과 여자
          전류를 산출한다.
        ⑤ 측정된 손실과 여자전류는 사양치 이하일 것
5) 부하손 및 임피던스 전압 측정
 가) 목적
    변압기의 부하시험을 실시하는 목적은 동손(부하손) 및 Impedance 전압을 측정하여
    전압변동 및 효율이 설계치 또는 규정치에 적합한가를 판정하는데 있다.
 나) 사용기기
    전압계, 전류계, 전력계
 다) 결선방법


                                                 PT
                                                           u       U

       G            A       W
                                         V
                                                           v       V


               CT

                        (a) 단상 변압기 결선방법




                CT                                    PT

                                                               u       U
                                             V
                                W1
           G
                                                               v       V
                        A       W1


                                                      PT
                CT
                                                               w       W
                    (b) 3상변압기 결선방법(2전력계법)




                                     - 9 -
라) 시험방법
   위 그림과 같이 고압측을 단락하고 저압측에 전압계, 전류계, 전력계를 설치하고 저
   전압을 인가해서 전원 전압을 서서히 증가시켜 정격전류가 흐를 때의 전력계, 전압계의
   기록이 각각 동손 및 임피던스 전압이다.
   Impedance 전압은 전압 변동율의 산정 및 병렬운전이나 온도상승 시험을 할 때 필요
   하며, 동손은 효율산정에 필요한 값으로써 정확성을 기해야 한다.
   이 시험에 있어서 1차측을 단락할 것인가 2차측을 단락할 것인가를 정하는 것은 전원
   용량과 맞추어서 정해야 한다. 또한 단락 전류에서 발생하는 권선의 저항 증가를 방지
   하기 위해서 측정을 빨리 실시해야 한다.
   이때 주의해야 할 점은 측정시의 온도를 반드시 기록하여 측정치를 75℃의 값으로 환산
   한 것을 기준으로 하고, 와트(W)로 표시하며, 환산은 다음식에 의한다.
                            310                         235  t
   단상 변압기의 경우 P75  I Rt ( 235  t )  ( Pt  I Rt )  ( 310 )
                     2                         2



                             310                          235  t
   3상 변압기의 경우 P75  3I Rt ( 235  t )  ( Pt  3I Rt )  ( 310 )
                      2                          2



   여기에서 P75 :      75℃로 환산한 부하손(W)
        Pt :       t℃때의 부하손(W)
         t :       Pt를 측정할 때의 권선의 온도(℃)
        I :        Pt를 측정할 때의 1차 전류(A)
        Rt :       1차측으로 환산한 t℃ 일때의 권선의 저항(Ω)
                   (3상 변압기의 경우는 각상 권선의 저항)

    이경우 각상 전류가 평형이 되지 않을 경우는 그 평균값이 정격전류가 되도록 조정하며
    Impedance 전압도 각상 전압의 평균값으로 취한다.
    특히 변압기의 부하시험을 할 때는 변압기가 완성된 상태에서 해야 한다.
    임피던스 전압이란 정격출력에 대한 부하손을 측정할 때의 1차단자 사이의 전압을
    말하며, 이것을 온도 75℃로 환산한 값을 볼트(V) 또는 정격 1차전압의 백분율로 한다.
6) 전압 변동율 및 효율산정
 가) 전압 변동율: 1차측에 정격전압을 공급했을 때 2차측의 무부하시와 전부하시의 전압차
    를 전부하에 있어서의 전압 즉 정격 2차전압으로 나눈 것을 전압 변동율이라 한다.
    임의의 역률 COSφ때의 전압 변동률은 다음식에 의하여 산출한다.
                                       ( q cos   qr sin  )2
    전압변동률  (%)  qr cos   q sin  
                                                200
    여기에서
        qr : 저항에 의한 전압 강하(%)
                        P75
       단상변압기 qr             100
                        EI
                         P
       3상변압기        qr  75  100
                          3EI
                               Ex
        qx :리액턴스에 의한 전압 강하 (%)    100
                               E
        Pt :t℃일 때의 정격출력에 대한 부하손(W)
        P75:75℃로 환산한 정격출력에 대한 부하손(W)
        Ez :임피던스 전압(V), 즉 Pt를 측정할 때 1차단자 사이의 전압(V)

                                       - 10 -
     Ex : 리액턴스 전압(V)
                                  Pt 2
         단상변압기의 경우 Ex  Ez  (
                             2
                                    )
                                  I
                                   Pt 2
         3상 변압기의 경우 Ex  Ez  (
                             2
                                      )
                                   3I
     E : 정격 1차 전압(V)
     I : 정격 1차 전류(A)
                            정격출력
         단상변압기의 경우 I                1000
                           정격 1차 전압
                            정격출력       1
         3상 변압기의 경우 I                    1000
                           정격 1차 전압     3



나) 효율: 변압기의 효율은 유효출력과 총 입력과의 비를 백분율로 나타낸 것이며 규약효율
   을 채용하고 있다. 임의 출력의 효율은 다음식으로 산출한다.
                           출력(W)
      효율 (%)                           100
                  출력(W)+무부하손+부하손(75℃환산값)

7) Impulse Test(충격시험)
 가) 목적
     Impulse Test는 변압기 또는 변압기에 인접한 송전선에 낙뢰가 떨어지는 경우 권선내부
     에 상용주파수 전위분포에서는 볼 수 없는 복잡한 전위진동과 급상승하는 피크전압이
     발생하며 이러한 전기적 현상에 권선절연이 견디는가를 확인키 위해 실시한다.
 나) 시험조건
     Impulse Test는 변압기 절연이 가장 양호한 상태하에서 충분한 설비를 써서 실시해야
     한다. 이러한 견지에서 조립을 완료한 새로운 변압기에 대해서 제작공장에서 시험함을
     원칙으로 한다.(수리한 Transformer에 대해서는 적용하지 않는다.)
 다) 적용규격
     KS C 0901(고전압 시험방법), KSC 0902(변압기 충격전압 시험방법)
     ANSI C57, 12.90, IEC 76, JEC 204
 라) 사용설비
    ① 충격전압 발생기
    ② 파형촬영용 Oscillo Graph
    ③ 파형 촬영장치
 마) 사용재료
    ① Film(ASA 100)
    ② 인화지
    ③ 현상액
    ④ 정착액




                             - 11 -
바) 충격전압 파형 및 파고치
  ① 표준충격 전압파
    충격파형
    뇌등 이상전압이 Transformer에 도달하기 전에 송전선을 타고 어떠한 간격으로 작용
    하면 그림과 같은 전파와 유사한 파형이 된다.
    Wave는 Zero에서 상승하여 1.2㎲내에 첨두가 되며 50㎲내에 반으로 감소한다.
    첨두치 도달 허용공차는 ±30% 즉 첨두치 도달시간이 최대 1.6㎲이다.
    Wave는 1.2×50㎲으로 정의되며 Wave의 첨두전압은 Transformer의 Bil이다.
    증가시간과 반으로 감소하는 시간은 기준선과 파형 앞부분의 90% 되는점, 30% 되는점
    과 수직교차선을 연결하여 실제적인 Zero점부터 결정된다. 전파충격은 상대적으로
    시간이 길고 권선과 권선사이, 권선층과 층사이, 권선과 대지간에 절연사이에 전기적
    압력과 같이 시험중인 권선에 진동을 일으킨다.
    반파는 피시험 Transformer의 권선파형을 형성하기 위해 사용되며 절연강도를 초과
    하지 않는 전압을 사용하여 파형비교가 가능하게 첨두전압이 낮은 값으로 제한된다.
    만약 뇌등 이상전압이 송전선을 따라 들어와 절연물이 섬락되면 이파는 급격히 Zero
    로 떨어진다. 이 상태가 절단파로 나타나며 피시험 권선과 병렬 접속된 Spark Gap에
    의하여 약 3㎲내에 절단 또는 섬락되는 전파보다 15% 큰 첨두치를 갖는다.
    절단파는 짧은 시간에 작용하므로 외철형 권선에서는 Oscillation이 크게 일어나지
    않는다. 그러나 권선 끝부분과 시험 Gap의 섬락을 야기하는 급격한 전압변화 때문에
    권선의 층과 층 권선과 권선사이에 높은 전압이 걸리게 된다.
    만약 변압기에 격뇌가 급습하면 Surge 전압이 섬락될 때까지 급증한 후 급격히 Zero
    로 떨어진다. 이 상태가 Front-of-Wave로 나타난다.



                     (그림: 뇌파와 같은 시험 파형)
      V                                                                     Front-of-Wave
     0.9V
                                      Full Wave
 Voltage


     0.5V
                                                                     140%
                               Chopped Wave
              t1

        0 O1    X1                       Time       X2
     0.1V                                                                    t0        t1 t2
          Standard Impulse Voltage Wave Shop: 1.2 / 50 Microsecond
          Nominal Wave Front O1X1=1.2㎲, Tolerance ±30%
          Nominal Wave Tail O1X2=50㎲, Tolerance ±20%

     Front-of-Wave는 첨두가 전파의 140% 정도이며 권선 끝부분의 권선의 층과 층 권선과
     권선사이에 높은 강도로 작용한다.
     이 시험은 1㎲당 1000KV 첨두 상승 비율을 사용하여 파두가 대지간에 전달된다.




                                         - 12 -
② 충격시험 전압 파고치
  Test Transformer의 파고치는 공시 Transformer의 절연계급에 적합한 파고치를 인가
  한다. 절연계급에 대응한 충격전압 시험치는 다음과 같다.
                          <표 1> 유입변압기(전절연)
                            ※ 비유효 접지계통

   공칭전압        절연계급         충격시험전압 (KV)           교류시험전압
                                                                  비   고
    (KV)        (호)         전 파           절단파       (KV)
     3.3           3B         30             -       10
                   3A         45            50       16
     6.6           6B         45             -       16
                   6A         60            65       22
      11           10         90           100       28
                                                                 JEC-2200
      22           20        150           165       50
                                                                   1995
      33           30        200           220       70
      66           60        350           385      140
      77           70        400           440      160
     110          100        550           605      230
     154          140        750           825      325


                         <표 2> 유입변압기(저감절연)
                            ※ 비유효 접지계통

   공칭전압        절연계급         충격시험전압 (KV)           교류시험전압
                                                                  비   고
    (KV)        (호)         전 파           절단파       (KV)
     110           80         450           520     185
     154          120         650           750     275
                                                                 JEC-2200
     187          140         750           870     325
                                                                   1995
     220          170         900         1,040     395
     275          200       1,050         1,200     460

                   <표 3> Dry Type Transformer의 충격시험 전압
                              ※ 비유효 접지계통
      공칭전압 (KV)          전파 충격 시험 전압 (KV)                 비     고
            3.3                      25
            6.6                      35
             11                      55
                                                          JEC-2200
           13.2                      65
                                                            1995
           16.5                      80
             22                      95
             33                     130
주의: 충격전압 시험을 행하는 전압의 최소한도는 일반 선진국에서는 3KV급 이상으로 규정하고 있음에
    비추어 3KV 이상에만 적용하는 것이 옳을 것이다.




                             - 13 -
8) 상용주파 내전압 시험
 가) 목적
     약한 절연은 변압기의 사고를 초래하므로 절연강도는 Transformer Test에서 매우 중요
     하다. 절연성능 측정은 유전강도를 의미한다.
     변압기의 권선간 및 권선과 대지간의 절연이 운전중에 일어날 수 있는 일시적인 과전압
     과 S/W 조작에 의한 과전압에 견디는가를 확인하기 위함이다.
 나) 결선방법
    ① 2차권선 및 철심을 대지에 접속하고 이것과 1차권선의 사이
    ② 1차권선 및 철심을 대지에 접속하고 이것과 2차권선의 사이

                                     (그림 참조)
    A      B      C
                        <JSP Transformer Book>        Single Phase Supply <JSP Transformer Book>
                        : Supply Terminals




                                                                           V
                       Test
                       Step Up
                       Transformer IF REQ'D


                                                                L.A
                                                                       Testing

                                                                H.V    Transformer
                                     Voltage
                                     Transformer
                                 V

                                                         Transformer
                                                                                     H.V
                                                         Under Test
                       Transformer
                                                                                     L.V
                       Under Test




<Voltage Test: Induced Overvoltage Test>


   ※ 2차권선 및 철심을 대지에 접속
     Transformer의 권선상호간 및 권선과 대지간에 시험전압을 인가하여 절연강도를 시험
     한다. 절연내력을 시험할 때 때때로 한쪽권선과 대지간의 사이에 그 권선의 정격전압
     이상의 전기적 외형에 의하여 절연이 파괴되는 일이 있으므로 반드시 시험하지 않는
     쪽의 권선은 철심과 같이 접지하여야 한다.
    참조: 1. 변압기의 Tank는 접지한다.
          2. B.C.T는 일괄 단락한다.
          3. 변압기의 권선은 각각 3상 일괄 Common 한다.
          4. 시험되는 권선에 전압 인가선을 연결하고 타 권선과 Tank는 접지한다.
          5. 상용주파의 시험전압을 1분간 인가한다.

                                             - 14 -
다) 시험전압
  ① Power Transformer의 경우에는 절연유와 권선중의 기포를 제거하기 위하여 절연시험
    에 앞서 시험전압보다 20~30% 낮은 전압을 가하여 1차로 행한다.
  ② 배전용 Transformer의 경우에는 시험전압이 낮으므로 필요없다.
  ③ 시험전압은 일시에 변압기에 가해지지 않도록 ¼ 이하부터 서서히 증가시켜 10초후에
    소요전압이 되게끔 한다.
    개폐기를 여는 경우도 마찬가지로 전압을 서서히 내린다.
    또 전원전압은 정현파를 사용한다.
     2000≤E<6000인 경우
      Et=2.5E(Volt) ----------------------- (1)
     E≤6000인 경우
      Et=2E+3000(Volt) -------------------- (2)
     E<2000인 경우
      Et=2E+1000(Volt) -------------------- (3)
     * Et: 시험전압        E: 기기의 정격전압
    위식의 전압으로 1분간 인가한다.
    단, 시험전압의 인가법은 시험전압을 순시에 인가시키지 않도록 주의하고 전압을
    Zero점에서 지침을 읽을 수 있을 정도의 속도로 상승 시킨다.
                 <Table 1, 2, 3, 4 참조>
라) 시험기기 종류: Transformer, Ampere-Meter, Volt-Meter, Frequency-Meter, Generator

                  <JSP Transformer Book>

        Table 1. One Minute Test: Dry-Type Transformer
          System High Voltage (KV)            Power Frequency Voltage (KV)
               Less Than    1.1                              2.5
                            1.1                                3
                            3.6                                8
                            7.2                               15
                           12.0                               25
                           17.5                               36



        Table 2. One Minute Test: Oil Immersed Transformer
                 Electrically Non-Exposed Installations
          System High Voltage (KV)            Power Frequency Voltage (KV)
               Less Than    1.1                              2.5
                            1.1                                3
                            3.6                                8
                            7.2                               15
                           12.0                               25
                           17.5                               36
                                                 * Non Impulse Tested Transformer


                                     - 15 -
    Table 3. Value of Insulation Test Voltage with Reference to Duration of Test

 Duration of Test in Multiples                 Percent of Standard of Voltage
      of Standard Period                 Test at Works             Test on Site
                  1                              100                    75
                  2                               83                    70
                  3                               75                    66
                  4                               70                    62
                  5                               66                    60
                 10                               60                    54
                 15                               57                    50



                  Table 4. One Minute Test : Oil Immersed Transformer

                               Power Frequency Test
System High Voltage (KV)                                      Insulation to Earth
                                   Voltage (KV)
           3.6                            16                        Uniform
           7.2                            22                           〃
          12.0                            28                           〃
          17.5                            38                           〃
            24                            50                           〃
            36                            70                           〃
            52                            95                           〃
          72.5                           140                           〃
           100                           150                         Graded
           123                           185                           〃
           145                           230                           〃
           170                           275                           〃
           245                           395                           〃
           300                           460                           〃
           362                           510                           〃
           420                           630                           〃




                                     - 16 -
9) 유도 내전압 시험
   이 시험은 상용시험중 최후에 실시하며 사용주파수 시험전압을 인가하여 권선의 Turn사이
   또는 층간 절연물의 양,불량 충전부와 대지사이에 절연을 조사함과 동시에 절연내력 시험
   에 따른 권선의 이상유무를 같이 시험하는 것이다.
   유도절연 시험은 특히 대용량 Power Transformer의 구조 및 절연설계를 시험하는데 매우
   중요하다. 시험은 일반적으로 120~480Hz의 전압을 저압권선에 가하고 7200Cycle로 고압
   권선에 규정전압을 유도하게 된다.
   3상 Y-△결선 변압기에서는 중성권선의 단자를 접지하거나 Bias 시킴으로서 또는 저압측
   에 적당한 대지간 전압을 1상씩 가함으로서 실시한다.
                         정격주파수
    시험시간 ( Sec )  120 
                         시험주파수
   단, 시험주파수는 정격주파수의 2배 이상으로 하고 최단시간은 15Sec, 최장시간은 60Sec
   로 한다.
   참고: 시험방법
   a. 변압기 Tank는 접지한다.
   b. B.C.T는 일괄 Common한다.
   c. 시험주파수 및 시험시간
      유도시험시의 시험전원의 주파수는 120Hz 이상을 사용하며 240Hz 전원을 사용하는
      경우의 시험시간은 30Sec로 한다.(시험시간=120×TR 정격주파수/시험주파수)
   d. 유도시험은 통상 저압권선에 전압을 인가하고 고압권선을 개방하여 규정전압을 유기
      시킨다.
   e. 시험은 단상으로 행해지며 3상 변압기의 경우 각상별로 연속하여 시행한다.
   f. 시험전압은 전절연권선(델타권선)의 경우 정격전압의 2배 저감절연(스타결선)의 경우
      대지간에 275KV(154KV TR: 동시에 Turn간의 2배를 만족 시킬 것)로 한다.

10) 온도상승 시험
    변압기의 온도상승 시험은 공급전압에 기인한 부하에는 관계없는 철손과 부하전류의 제곱
    에 정비례하는 동손과에 의한 것이므로 온도상승 시험은 두 손실을 측정해야 한다.
    변압기의 온도시험은 일정부하하에서 권선의 온도가 일정할 때까지 행하며 배전용 변압기
    에서는 통상 10~15시간을 요하므로 제작공장에서는 야간을 이용하거나 또는 과부하에서
    강제적으로 온도를 올려 그후에 일정 부하로 하는 방법을 취하고 있다.
  가) 목적
     변압기의 수명은 변압기 최고점 온도에 따라서 가장 큰 영향을 받으므로 본규정 온도
     상승 한도내에서 운전되어야 한다.
     변압기의 온도상승은 Tank의 체적, 냉각면적, 절연유량 등에 따라 변하므로 설계시에
     충분히 고려되어야 한다.
     그러므로 변압기의 온도상승 시험은 모든 조건을 만족하더라도 규정, 냉각 매체, 주위
     온도, 정격용량에서 변압기의 온도 상승치를 입증하기 위한 시험으로 중요한 시험이다.
  나) 시험방법
     a. 온도상승 시험은 단락법에 의해 시험된다.
        피시험체의 1차측에 전원을 공급하고 2차권선은 단락시킨다.
     b. 피시험체의 Tap은 최대손실을 발생하는 최소 Tap에 둔다.
     c. 피시험체의 유온상승은 유온계법, 권선온도 상승은 저항법에 의해 결정된다.



                         - 17 -
  d. 피시험 변압기의 본체 ½높이에서 본체로부터 1~2m 떨어진 위치에서 주위온도를
     측정한다.(주위온도 측정용기는 금속용기로서 이용기내의 절연유의 온도를 봉온도로
     측정하여 주위온도로 한다.)
  e. 방열관 상부와 하부에 피시험체의 포화상태 및 시험의 연속성을 Check하기 위한
     Thermocouple Wire를 붙인다.
  f. 유온상승을 위해 철손+동손에 해당하는 전류를 변압기가 포화될 때까지 연속적으로
     공급한다.
     변압기의 포화(상부유온-주위온도) 값이 3시간동안 매시간당 1Deg 이내의 변화
     를 할 때 포화된 것으로 간주한다.
     이때 온도변화에 따른 유면계의 지침을 확인한다.
  g. 변압기의 포화되는 시점에서의(Top Oil-주위온도) 값이 유온 상승치이다.
  h. 변압기의 포화시 유온상승치를 결정한 후 인가전류를 정격전류(동손분)로 내리고
     한시간 후 부하를 차단한 후 신속히 권선의 단락 Bar와 전원선을 제거하고 15Sec
     또는 30Sec 간격으로 권선저항을 측정한다.
     (권선저항의 측정은 부하를 차단한 후 4분 이내에 측정한다.)
  i. 측정된 열저항은 Log-Linear Graph 용지에 그려 부하 차단시의 권선저항을 산출한다
  j. 유온 및 권선온도 상승값의 계산공식은 다음과 같다.
    ① 유온상승 계산식
        T  (T0  t )  ( I It )  2m
       예) T : 유온상승온도
           T0 : 포화시 Top Oil 온도
           t : 포화시의 주위온도
           I I n  Root (Total Loss / Load Loss )
                I n : 시험 Tap의 정격전류 Tap Under Test
           It : 시험시의 인가전류
           m: 자냉식 및 풍냉식: 0.8
          송유풍냉식 및 수냉식: 1.0

   ② 권선온도상승 계산식
     권선온도상승(θw)=유평균상승(θ'0)+Gradient(△T)
     예) θ'0=Top Oil 온도-½(방열관 상부온도-방열관 하부온도)-부하차단시주위온도
        T=최종권선온도-θ'0
             ↑
           저항법에 의해 산출된 온도

다) 변압기의 종류
  a. 자냉식인 경우
     주위온도는 시험할 변압기 주위에 있으므로 높이는 변압기 냉각표면에 대개 중간
     높이로 거리는 냉각표면에서 1~2m 이격시켜 놓고 기류 및 이상한 열반사의 영향을
     받지 않도록 하여야 한다. 온도계는 적어도 3개이상 설치하여 측정한다.
  b. 풍냉식인 경우
     냉각공기 온도는 냉각기의 공기취입구 근처에서 가열된 기류 및 이상한 열반사의
     영향을 받지 않는 장소에서 측정한다.


                        - 18 -
라) 온도상승 한도
   변압기의 온도상승 한도는 주위온도 40℃이내 표고 1000m를 넘지 않고 변압기의 무부하
   Tap의 최저 Tap에서 온도상승 시험 최후의 온도와 주위온도와의 차로서 정하며 다음표
   의 값을 초과하여서는 안된다.

                     (유입변압기의 온도상승 한도)
   구 분            변압기 부분               온도 측정방법    온도상승한도(Deg)
          유입자냉식, 유입풍냉식                                    55
   권선                                   저항법
          송유풍냉식                                           60
          본체 Tank내 유가 직접외기와
                                       온도계법(1)            50
    유     접촉하는 경우
   (기름) 본체 Tank내 유가 직접외기와
                                       온도계법(3)            55
        접촉하지 않는 경우(2)

   철심 기타 금속부분의 절연물에                              직접 절연물을 손상하지
                                       온도계법(4)
   접하는 표면                                        않는 온도

   주) ①   유표면 근처에서 온도를 측정한다.
      ②   개방형 Conservator부의 경우를 포함
      ③   본체 Tank내의 정부근처에서 온도를 측정한다.
      ④   Tank내의 금속부분의 온도는 특히 측정하지 않아도 좋다.


                    (건식 변압기의 온도상승 한도)
          1                  2                       3
      항       목    절연물 최고 허용온도(℃)                온도상승(。K)
                           105(A)                    55
                           120(E)                    75
          권선
                           130(B)                    80
     (저항측정법에
                           155(F)                   100
    의한 온도상승)
                           180(H)                   120
                           220(C)                   150
                                          온도는 철심자체, 다른부분 또는
   철심, 금속부분과
                                          부근의 재료에 손상을 주지 않아야
    부근의 재료
                                          한다.




                              - 19 -
11) 소음측정
  가) 목적
     변압기가 정격주파수 정격전압으로 충전될 때 변압기의 철심과 냉각 Fan으로부터 발생
     하는 소음의 정도를 측정함에 있다.
  나) 소음 측정위치




                                                     ←radiator
    second microphone 1FT
    from outline and 3FT
    from first                             main
                                                         ←radiator
      first microphone 1FT→           X    drain
    away from outline of TR.               valve
                                                      ←panel




                                          (TOP VIEW)

      cf) ○ : OA microphone 1FT from non-fan cooled surface
          □ : FA microphone 6FT from fan cooled surface
          transformer
                        radiator
                 ↓
                         ↓




                                     ½                  ⅓             ⅔


                      1set of                      2sets of Readings
                      readings if                  if transformer is
                      transformer                  8 more feet high
                      is less
                     than 8FT high


                                     (SIDE VIEW)

 다) 측정방법
    a. 변압기는 무부하 상태에서 정격전압, 정격주파수로 충전되어야 한다.
    b. 소음측정은 A band(가청주파수 대역)에서 측정되며 측정단위는 dB 이다.
    c. B.C.T는 일괄 단락한다.
    d. 변압기 본체 높이가 2.4m 이하인 경우에는 ½ 높이에
              ″      2.4m 이상인 ″  ⅓과 ⅔높이에 등고선을 그린다.
       이때 방열관과 기타 냉각장치, 현지 제어반 등을 포함하며 유온계, 밸브에 의한
       사소한 돌출부는 제외한다.
    e. 소음의 측정점은 배유변을 출발점으로 하여 등고선으로부터 자냉식인 경우는 30㎝,
       풍냉식인 경우는 2m 이격하여 시계방향으로 1m 간격으로 측정한다.
    f. 판정기준은 기준치 이하이어야 한다.

                                             - 20 -
[첨부] 변압기의 소음기준

◎ 몰드 & 건식 단상변압기의 소음기준[dB] KS C 4311

     Transformer   1차전압 [V]            1차전압 [V]          1차전압 [V]
      용량 [KVA]       22900              3300, 6600   220, 380, 440, 480
          50          62                   62                62
          75          62                   62                64
         100          64                   64                64
         150          64                   64                64
         200          65                   65                65
         300          66                   66                66
         400          67                   67                67
         500          68                   68                68
         750          70                   70
        1000          70                   70



◎ 몰드 & 건식 삼상변압기의 소음기준[dB] KS C 4311

     Transformer   1차전압 [V]            1차전압 [V]          1차전압 [V]
      용량 [KVA]       22900              3300, 6600   220, 380, 440, 480
          50          62                   62                62
          75          62                   62                64
         100          64                   64                64
         150          64                   64                64
         200          65                   65                65
         300          66                   66                66
         400          67                   67                67
         500          68                   68                68
         750          70                   70
        1000          70                   70
        1250          70                   70
        1500          72                   72
        2000          74                   74
        2500          74                   74
        3000          76                   76




                              - 21 -
◎ 배전용 유입 변압기의 소음기준[ESB 147]
                          등가 2권선 용량
                                                                              소음 Level [dB]
                             125KV     BIL
                                 0~ 50 [KVA]                                            48
                             51~100 [KVA]                                               51
                            101~300 [KVA]                                               55
                            301~500 [KVA]                                               56

◎ 전력용 유입 변압기의 소음기준[ESB 147]
                                    등가 2권선 용량 [KVA]
                                                                                               소음
                                 기준 충격파 절연강도 [BIL]
                                                                                              LEVEL
            350KV 이하                  450    550      650KV           900      1050KV          [dB]
       A         B   C                  A      B        C             A       B     C
      700                                                                                      57
     1000                                                                                      58
                                      700                                                      59
     1500                            1000                                                      60
     2000                                                                                      61
     2500                            1500                                                      62
     3000                            2000                                                      63
     4000                            2500                                                      64
     5000                            3000                                                      65
     6000                            4000                                                      66
     7500                 6250       5000                  3750                                67
    10000                 7500       6000                  5000                                68
    12500                 9375       7500                  6250                                69
    15000                12500      10000                  7500                                70
    20000                 1667      12500                  9375                                71
    25000      20000    20800       15000     12500                                            72
                                                                   12500
    30000      26667    25000       20000     16667                                            73
                                                                   15000
    40000      33333    33333       20000     20000      20800                                 74
                                                                   20000     16677
    50000      40000    41667       30000     26667      25000                                 75
                                                                   25000     20000    20800
    60000      53333    50000       40000     33333      33333                                 76
                                                                   30000     26667    25000
    80000      66667    66667       50000     40000      41667                                 77
                                                                   40000     33333    33333
   100000      80000    83333       60000     53333      50000                                 78
                                                                   50000     40000    41667
              106667   100000       80000     66667      66667                                 79
                                                                   60000     53333    50000
              133333   133333      100000     80000      83333                                 80
                                                                   80000     66667    66667
                       166667                106667     100000                                 81
                                                                  100000     80000    83333
                       200000                133333     133333                                 82
                                                                            106667   100000
                       250000                           166667                                 83
                                                                            133333   133333
                       300000                           200000                                 84
                                                                                     166667    85
                                                        250000                       200000    86
                       400000                           300000                       250000    87
                                                        400000                       300000    88
                                                                                     400000    89
   주) A. 유입 자냉식(ONAN) 유입 수냉식(ONWF) 송유 수냉식(OFWF)
      B. 유입 풍냉식(ONAF) 및 송유 풍냉식(OFAF)의 제 1단계
      C. 유입 풍냉식(ONAF) 및 송유 풍냉식(OFAF)의 제 2단계 연속송유 풍냉식(OFAF)


                                                   - 22-
           [변압기 TAP Changer에 대한 검사기준 및 구성요소별 기능]

본 기준은 부하시 탭 절환장치(OLTC)와 무부하시 탭 절환장치(NLTC)에 대하여 제작공장
내의 검사에 적용한다.

1. 검사항목 및 방법(ESB140-315~434, IEC 214)

  검 사 항 목                  검 사 내 용          검 사 구 분       비 고
         * 구동기구 및 제어장치의 조립상태,                  중간검사       OLTC
  외관구조점검
           배선상태를 확인                       (TR 본체에 조립전)    NLTC
         * 절환스위치 유격실에 대해 0.6kg/㎠의
                                               중간검사
    유밀시험   질소 Gas를 24시간 가압하여 누기여부를                        OLTC
                                          (TR 본체에 조립전)
           확인
         * Diverter Switch 주접점의 개폐동작           중간검사
   시퀀스시험                                                  OLTC
           상태를 확인                         (TR 본체에 조립전)
         * 제어장치의 조작회로에 대한 절연저항                 최종검사
  절연저항측정                                                  OLTC
           측정                             (Final 성능검사시)
         * 제어장치의 조작회로에 대해 절연내전압                최종검사
 절연내전압시험                                                  OLTC
           시험 실시                          (Final 성능검사시)
              * 정격전압 기준하여 Tap 조정범위 및
                전압비 측정확인                       최종검사       OLTC
    동작시험
              * 제어장치의 조작회로 작동상태 확인        (Final 성능검사시)   NLTC
              * 수동 및 자동 작동상태 확인


2. 탭 절환장치의 구성요소별 기능

가. 무부하시 탭 절환장치(No-Load TAP Changer)
 1) 탭 접속 절환을 위한 무부하 탭 절환장치는 외부에서 수동으로 조작할 수 있어야 하며,
    정격전압을 기준하여 지정된 범위에서 정격전압에 대한 일정한 TAP 간격을 가지며,
    탭 절환 장치는 조작핸들 및 위치지시판을 구비하여야 한다.
 2) 탭 절환 위치지시판의 위치표시는 아라비아 숫자를 순서대로 표시하고 1번 숫자는
    최고변압비의 위치를 표시하여야 한다.
 3) 3상 변압기의 모든 상의 무부하 탭 절환장치는 외부에서 단일 핸들로 조작하여도
    각상의 탭 위치가 동일위치에서 접속될 수 있는 적합한 구조이어야 한다.

 ※ 현장에서의 운전, 유지 및 보수방법
  * NLTC는 설치후 빈번하게 조작되는 것이 아니고 수개월 또는 수년간 한 번 정도의
    빈도로 조작되므로 인해 접점부의 고착 또는 단락 발생 등의 우려가 있으므로 철저한
    관리가 필요.
  * 옥외 설치되는 TR은 우천 등으로 인해 TAP 선택기에 발청 등을 방지하기 위하여
    주기적인 관리가 필요.



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나. 부하시 탭 절환장치(On-Load TAP Changer)
 1) 일반사항
  (가) 부하시 탭 절환장치는 권선전압의 지정된 범위를 자동적으로 조정할 수 있어야 한다.
      이 장치는 정격전압을 기준하여 지정된 범위에서 정격전압에 대한 5/4(%)의 탭 간격
      을 가져야 하며, 탭의 수는 중앙탭을 포함하여 최소 아래 표1 또는 표2와 같은 수를
      가져야 한다.

                       <표 1> 탭전압 설치시 적용

  조정범위(정격전압에 대한 %)                              탭 수
    승 압        강 압          승 압            강 압        총탭수(중앙탭 포함)
     10          10          8              8             17


                       <표 2> 탭전압 생략시 적용

  조정범위(정격전압에 대한 %)                              탭 수

    승 압        강 압          승 압            강 압        총탭수(중앙탭 포함)
    12.5        12.5         10            10             21



  (나) OLTC는 탭 선택기(TAP Selector 또는 Arcing TAP Switch), 절환개폐기, 한류저항기
      또는 한류 리액터, 구동장치, 자동제어장치 및 보호장치 등으로 구성되어야 한다.
  (다) OLTC는 변압기의 3상 전압을 동시에 동일한 탭에 조정할 수 있어야 하며, 원격수동
      조작 및 원격자동운전 또는 변압기 설치 장소에서의 수동조작에 적합하도록 한다.
  (라) OLTC의 원격제어반(옥내배전반)에는 탭 절환기의 위치표시기, 전압계, 권선온도
      지시계기, 보호장치의 트립 및 경보용 보조계전기 및 경보표시기 등을 구비하여야
      한다.
 2) 탭 선택기 및 절환 개폐기
  (가) 탭 선택기 및 절환 개폐기는 1개 이상의 부리자부(付) 유입실내에 설치하고
      이 유압실의 절연유는 변압기 본체의 절연유로부터 완전 분리되어야 한다.
      단, 아크를 수반하지 않은 것에 한하여 변류기 본체에 내장할 수 있다.
  (나) 유입실의 탭 선택기 및 절환 개폐기의 점검은 변압기 본체와 관계없이 단독으로
      행할 수 있는 구조이어야 하며, 유입실에는 내부고장 보호용 장치를 구비하여야
      한다.
 3) 구동기구
    구동기구는 수동조작에 필요한 핸드크랑크 또는 핸드휠(Hand Wheel)을 구비하여야 한다.
    수동조작 기구는 사용중에 모터기구에 의한 조작을 저지할 수 있도록 연동(Inter Lock)
    장치를 구비하여야 한다. 또한 구동기구에는 탭의 조정 상하한을 조정하는 전기적
    리미트스위치(Limit Switch) 및 기계적 저지 장치가 설치되어야 한다.
 4) 동작수명
  (가) OLTC는 탭의 절환도중 탭 선택기가 임의의 위치에 있는 경우에도 정격용량으로
      운전될 수 있어야 하며 제작자가 보증할 수 있는 최대부하 상태하에서도 연속적
      으로 절환될 수 있어야 한다.

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(나) 탭 절환장치의 접촉자와 조작기구는 변압기가 정상 운전시 다음의 기대수명 동안
    보수를 하지 않고 사용할 수 있어야 한다.

           항 목            기대수명 동작회수


        기계적 동작수명             80만회 이상
        전기적 동작수명             30만회 이상



5) 제어장치
   자동 및 기타 제어장치는 OLTC 본체에 부착된 내후성 제어함 또는 원방감시장치에
   내장하여야 하고, 제어함은 경첩이 달린 문(Hinged Door)이어야 하며 하부에는
   제어전선 관통용의 적당한 구멍을 뚫어야 한다.
   또한 제어함에는 적어도 다음과 같은 장치와 이의 부속품 또는 이외 동등이상의 기능을
   가진 장치를 내장하여야 한다.
 (가) 전압 검출장치가 여자된 후 OLTC가 한 단계의 동작을 완료할 때 까지의 한시장치는
      승강 양방향으로 60~120초 이내에서 임의로 조정할 수 있어야 한다.
 (나) OLTC의 동작을 자동적으로 제어하는데 필요한 전압조정 평형계전기는 별도로 제어
      기준 전압을 100~120V 까지 임의로 정정할 수 있는 장치 및 제어장치의 평형위치로
      부터 제어동작을 일으키게 하는 편차, 즉 동작대역폭을 조정할 수 있는 장치를
      구비하여야 한다.
 (다) 제어기준 전압과 동작대역폭을 조정하는데 필요한 시험장치 및 전압시험 단자
 (라) 자동-수동제어 절환 스위치 및 승강용 수동제어 스위치
 (마) 조정용 저항 및 리액턴스를 갖는 선로전압강하 보상기(LDC) 및 그 조정장치
 (바) 각종 제어회로, 변류기 및 계기용 변압기 등의 리드선을 접속하기 위한 기호표시부
      단자브록
 (사) OLTC 자동운전에 필요한 계기류, 계전기류, 신호등(信號燈), 스위치류 등이 설치
      되어야 한다.
 (아) 자동제어장치는 ±1% 이내의 오차(오차계급 1.0)를 유지하여야 한다.
6) 탭위치 지시기(TAP Position Indicator)
   OLTC는 탭의 동작위치를 나타내는 탭위치 지시기를 구비하여야 하며, 변압기 본체의
   탭위치 지시기는 변압기 설치장소에서 OLTC를 수동으로 조작할 때 읽을 수 있도록
   설치되어야 한다.
7) 활선정유장치(Hot Line Oil Purifier)
   부하시 탭 절환장치의 탭 선택기 및 절환개폐기가 내장된 유입실의 활선정유장치는
   변압기 본체에 고정식으로 부착되어야 하며, 형식 및 정격 기타사항은 도면승인시
   확정한다.
8) 기타
 (가) 수동 복귀장치를 갖는 모터회로용 및 변압회로 제어용의 전자개폐기
 (나) 스위치부 단상 200V용 나사식 탬프소켓
 (다) 히터(Heater)
 (라) 동작회수의 누산장치




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※ 현장에서의 운전, 유지 및 보수방법
  * TAP Changer의 구조특성상 운전중 주기적인 관리가 반드시 필요.
    (On-Load TAP Changer의 취급설명서에 의거)
  * TAP Changer의 구조가 다소 복잡하므로 가능하다면 정밀 점검시 전문가에 의해 시행
    토록 하는 것이 품질 유지 차원에서 바람직 함.

                    [NLTC 가동접점 치수 검사표]


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                                 18


                                17.5




                A                               B




           기호
                            A                        B
     항목
       허용치           최소치          최대치          최소치       최대치

       치수(mm)         1.5              4.0     1.5       4.0


   주) 측정방법은 핸들을 좌,우로 5회 기동 후 측정한다.




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