강의노트 변압기의 시험

극성 실험

직류 방법

변압기의 고압측 단자 중 하나(A1)에 DC 전원의 (+)극을 연결하고 다른 단자(A2)에 (-)극을 연결한다. 사이에 스위치를 설치한다.

저압 측 단자(B1,B2)에는 직류 전압계를 연결한다. 이때 전압계의 (+)단자를 B1에, (-)단자를 B2에 연결한다.

스위치를 닫는 순간 전압계의 바늘이 어느 방향으로 튀는지 관찰한다.

바늘이 (+)방향으로 움직이면 감극성, A1과 B1의 극성이 같다.

바늘이 (-)방향으로 움직이면 가극성, A1과 B2의 극성이 같다.

교류 방법

직류 방법보다 더 정밀하며, 실제 현장에서 널리 쓰이는 방식이다.

변압기의 고압측 단자 중 하나(A1)과 저압측 단자(B1)를 도선으로 직접 연결한다.

고압측 A1과 A2 사이에 낮은 상용 교류 전압(V1)을 인가하고 저압측 B1, B2 사이의 전압(V2)를 측정한다.

고압측 A2와 저압측 다른 단자(B2) 사이의 전압(V)를 측정한다.

측정된 전압 V와 인가전압 V1, 유도 전압 V2의 관계로 다음과 같이 판정한다.

V = V1 - V2이면 감극성이다.

V = V1 + V2이면 가극성이다.

손실의 종류

• 동손 : 권선에 흐르는 전류의 제곱에 비례
• 와전류손 : 변압기에 인가되는 전압의 제곱에 비례
• 히스테리시스손 : 철심의 자구들의 재배열에 기인
• 누설자속 : 자기 인덕턴스를 만듬

정수산정

개방 시험(무부하 실험)

개방시험은 고압측을 개방하고 저압측에서 측정한다.

측정하는 값은 입력 전류($I_{oc}$), 입력 전압($V_{oc}$), 입력 전력($P_{oc}$)이다.

$$\left | Y_{e}\right | =\dfrac{I_{oc}}{V_{oc}}$$

$$PF=\cos\theta =\dfrac{P_{oc}}{V_{oc}I_{oc}}$$

$$Y_{e} =G_{c}-j B_{m} =\dfrac{1}{R_{c}}-j\dfrac{1}{X_{m}} =\dfrac{I_{oc}}{V_{oc}}\angle(-\cos^{-1}PF)$$

단락 시험

저전압 단자를 단락하고 고압측에서 측정한다.

측정하는 값은 입력 전류($I_{sc}$), 입력 전압($V_{sc}$), 입력 전력($P_{sc}$)이다.

$$R_{eq} = R_1 + R_2^{'} \quad X_{eq} = X_1 + X_2^{'}$$

$$R_{eq} = \dfrac{P_{sc}}{I_{sc}^2}$$

$$\left | Z_{eq}\right | =\frac{V_{sc}}{I_{sc}}$$

$$X_{eq} = \sqrt{Z_{eq}^2-R_{eq}^2}$$

☞ 무부하 실험은 회로가 병렬이기 때문에 $R_{g}=\dfrac{V^{2}}{P}$이지만 단락회로 실험에서는 저항에 걸리는 전압이 측정한 전압이 아니므로 $R=\dfrac{P}{I^{2}}$로 풀어야 함