전기기사 변압기 탭절환은 왜 필요한가요???

Question

변압기에는 탭절환장치가 있다고 배우는데, 권선 수를 조정해서 전압을 바꾼다는 정도만 알고 있습니다. 그런데 왜 전력계통에서는 이렇게 전압을 계속 조정해야 하는지 궁금합니다. 부하가 변하면 전압도 달라진다고 하는데, 실제로 어떤 원리인지 잘 이해되지 않습니다. 또한 무부하 탭절환과 부하시 탭절환의 차이도 궁금합니다. 부하시 탭절환은 운전 중에도 조정 가능하다고 하는데 어떻게 가능한지도 자세히 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

탭절환장치는 부하 변화로 인해 흔들리는 전압을 일정하게 유지하기 위한 장치 입니다. 부하가 증가하게 되면 전류 및 전압강하가 증가하게 되고 전압이 낮아지게 되는 현상이 발생하게 됩니다. 이에, 변압기의 권선수를 조정하여 출력전압을 보정하게 되는 구조 입니다. 무부하 탭절환은 정지 후 조정을 하지만 부하 시 탭절환은 운전 중 실시간으로 조정한다는 점에서 차이가 있습니다. 특히 부하 시 탭절환은 저항이나 리액터를 이용해 전류를 안전하게 우회시키면서 탭을 바꾸는 방식으로 이해하시면 될 듯 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전력 계통은 부하가 늘어나면 선로의 전압 강하가 심해져서 수전단 전압이 떨어지기 때문에 탭을 조절해 적정 전압을 유지해야 해요. 무부하는 정지 상태에서만 바꾸지만 부하시 탭절환(OLTC)은 복잡한 회로를 통해 전기를 끊지 않고도 전압을 바꿀 수 있어요. 이렇게 전압을 맞취줘야 기기들이 고장 안 나고 안정적으로 돌아가니 정말 중요한 장치라고 볼 수 있어요.

Answer 3

안녕하세요. 박준희 전기기사입니다.

변압기 탭 절환은 전력계통에서 부하 변동이나 수전 전압 변화에도 불구하고 2차측(부하측) 전압을 항상 일정한 수준(정격전압)으로 유지하기 위해 필수적인 기술입니다.

감사합니다.

Answer 4

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 변압기 탭절환은 계통 전압 변동에 대응해 수용가 전압을 일정 범위 안으로 유지하기 위한 장치입니다. 전력계통에서는 부하가 계속 변합니다. 부하전류가 증가하면 전선과 변압기 내부 임피던스 때문에 전압강하가 발생합니다.

이때 변압기 권수비를 조정하면 2차측 전압을 보상할 수 있습니다. 탭절환은 권선 일부를 선택적으로 연결해 권수비를 변화시키는 방식입니다.

무부하 탭절환은 변압기 정지 상태에서만 조정 가능합니다. 구조가 단순하지만 운전 중 조정은 불가능합니다. 반면 부하시 탭절환은 전원을 끊지 않고도 탭을 변경할 수 있습니다.

부하시 탭절환은 전환 과정에서 순간 단락이 생기지 않도록 저항이나 리액터를 사용해 전류를 제한하면서 전환합니다. 대형 변전소 변압기에서는 대부분 부하시 탭절환이 사용됩니다. 결국 탭절환은 전압 품질 유지와 안정적인 전력 공급을 위한 중요한 기능입니다.