건식 변압기의 작동 온도는 얼마입니까?
发布时间：16 June 2025 08:06:23
전력 시스템에서 건식 변압기는 다양한 유형의 전기 장비에 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력을 공급하는 데 중요한 역할을 합니다. 주요 파라미터인 작동 온도는 변압기의 성능에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 장비의 수명 및 안전과도 밀접한 관련이 있습니다. 전력 시스템의 효율적이고 안정적인 작동을 보장하기 위해 건식 변압기 관련 지식의 작동 온도를 이해하는 것은 매우 중요합니다.
건식 변압기의 정상 작동 온도 범위
건식 변압기의 정상 작동 온도 범위는 고정되어 있지 않지만 절연 재료의 내열 등급을 포함한 다양한 요인에 의해 결정적인 역할을합니다. 절연 재료의 내열 수준이 다르면 최대 온도가 다르게 견딜 수 있습니다. 현재 건식 변압기 제조 분야에서 일반적인 절연 재료 내열 등급 A, E, B, F, H 및 C 등급.
- 클래스 A 단열재제한 작동 온도는 105°C이며 최대 온도 상승은 60K 미만이어야 합니다. 즉, 주변 온도가 25°C일 때 실제로 변압기 권선 온도는 85°C(25°C + 60K)를 초과해서는 안 됩니다.
- 클래스 E 단열재제한 작동 온도는 120°C이며 최대 온도 상승은 75°C 미만이어야 합니다. 주변 온도도 25°C라고 가정하면 와인딩 온도는 100°C(25°C + 75°C)를 초과하지 않아야 합니다.
- 클래스 B 단열재제한 작동 온도는 130°C이며 최대 온도 상승은 80K 미만이어야 합니다. 위의 주변 온도에 따라 와인딩 온도는 105°C(25°C + 80K) 이하로 제어되어야 합니다.
- 클래스 F 단열재제한 작동 온도는 155°C이며 최대 온도 상승은 100K 미만이어야 합니다. 이 경우 주변 온도 25°C에서 권선의 온도는 125°C(25°C + 100K)보다 높지 않아야 합니다.
- 클래스 H 단열재최대 온도 상승은 125°C 미만이어야 하며, 주변 온도가 25°C인 경우 와인딩 온도는 150°C(25°C + 125°C) 이내로 유지해야 합니다.
- 클래스 C 단열재최대 온도 상승은 150K 미만이어야 합니다. 주변 온도가 25°C인 경우, 175°C(25°C + 150K)의 와인딩 온도가 허용됩니다.
실제로 대부분의 건식 변압기는 클래스 F 또는 H 절연으로 절연되어 있습니다. 따라서 일반적으로 건식 변압기의 정상 작동 온도는 일반적으로 155°C(클래스 F) 또는 180°C(클래스 H) 미만으로 유지해야 합니다. 그러나 변압기의 수명을 연장하고 작동 안정성을 보장한다는 관점에서 볼 때 작동 온도를 상대적으로 낮은 수준으로 유지하는 것이 더 바람직합니다. 예를 들어, 클래스 H 절연 재료를 사용하는 건식 변압기의 경우 정상 작동 중에 120°C에서 130°C 사이의 온도를 제어하면 절연 재료의 노화를 효과적으로 늦추고 장비의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
건식 변압기의 작동 온도에 영향을 미치는 요인
- 로드 크기부하는 건식 변압기의 작동 온도에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나입니다. 변압기의 부하가 증가하면 권선을 통과하는 전류도 그에 따라 증가합니다. 줄의 법칙에 따르면 전류가 도체를 통과할 때 열이 발생합니다(Q = I²Rt, 여기서 Q는 열, I는 전류, R은 저항, t는 시간). 전류가 증가하면 권선에서 더 많은 열이 발생하여 변압기 온도가 상승합니다. 예를 들어, 변압기가 최대 부하에서 작동할 때 온도는 일반적으로 경부하에서 작동할 때보다 20°C~30°C 더 높습니다. 장시간 과부하로 작동하면 변압기 온도가 계속 상승하고 심각한 경우 절연 재료의 허용 한계를 초과하여 절연의 노화를 가속화하고 고장을 일으킬 수도 있습니다.
- 환경 온도변압기가 작동하는 주변 온도는 변압기의 온도에 직접적인 영향을 미칩니다. 고온 환경에서는 변압기의 방열 조건이 악화됩니다. 주변 온도가 높으면 변압기와 환경 사이의 온도 차이가 감소하고 방열 효율이 감소하여 변압기 내부에서 발생하는 열이 효과적으로 방출되지 않아 온도가 상승합니다. 예를 들어 여름철에 주변 온도가 35℃~40℃에 도달하면 봄, 가을철(주변 온도 약 20℃~25℃)에 비해 건식 변압기 작동 온도가 크게 상승합니다. 주변 온도가 너무 높고 장시간 지속되는 경우 변압기가 정상 온도 범위 내에서 작동하도록 환기 강화, 에어컨 설치 등 추가적인 냉각 조치를 취해야 할 수 있습니다.
- 열 상태건식 변압기의 작동 온도를 제어하려면 양호한 열 조건이 필수적입니다. 변압기 열 방출은 주로 자연 대류, 복사 및 강제 공기 냉각 및 기타 방법을 통해 이루어집니다. 변압기 설치 장소가 환기가 잘되지 않는 경우, 예를 들어 작은 밀폐 된 공간에 배치하면 공기가 효과적으로 순환 할 수없고 자연 대류 냉각 효과가 크게 감소합니다. 또한 변압기 표면에 먼지와 오물이 너무 많이 쌓이면 복사 방열 능력에도 영향을 미칩니다. 일반적으로 강제 공기 냉각 시스템이 장착 된 일부 대용량 건식 변압기의 경우 온도가 특정 임계 값을 초과하면 팬이 자동으로 시작되어 공기 흐름을 가속화하여 열을 제거합니다. 그러나 팬이 고장 나거나 공기 덕트가 막히면 강제 공기 냉각 효과가 정상적으로 발휘되지 않아 변압기 온도가 높아집니다.
건식 변압기의 높은 작동 온도로 인한 위험성
- 단열재 노후화 가속화절연 재료는 건식 변압기의 중요한 부품이며, 그 성능은 변압기의 안전한 작동과 직결됩니다. 작동 온도가 너무 높으면 절연 재료의 분자 구조가 변경되어 물리적 및 화학적 특성이 저하되고 절연 노화 과정이 가속화됩니다. 연구에 따르면 건식 변압기 작동 온도가 8 ℃ - 10 ℃ 상승하면 절연 재료의 노화 속도가 약 두 배 빨라집니다. 절연 노화는 절연 저항 감소, 유전 강도 약화 등과 같은 절연 재료의 절연 특성을 저하시켜 권선 단락, 접지 및 기타 고장 확률을 증가시켜 변압기의 수명에 심각한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 정상 작동 온도에서 20년 동안 사용할 수 있는 건식 변압기의 경우 고온 환경에서 장시간 작동할 경우 수명이 10년 이하로 단축될 수 있습니다.
- 운영 효율성 향상변압기의 작동 온도가 높아지면 권선의 저항이 증가합니다. 옴의 법칙(I = U/R, 여기서 I는 전류, U는 전압, R은 저항)에 따르면 전압이 일정하게 유지되면 저항이 증가하면 전류가 감소합니다. 변압기의 출력 전력 P = UI(U는 전압, I는 전류), 전류의 감소는 출력 전력의 감소를 의미하며, 이는 변압기의 작동 효율 감소를 초래합니다. 동시에 저항의 증가로 인해 권선에서 발생하는 열이 더욱 증가하여 악순환을 형성합니다. 이는 에너지 낭비를 초래할 뿐만 아니라 전력 시스템의 전원 공급 품질에 영향을 미치고 부하의 전력 수요를 충족하지 못할 수 있습니다.
- 잠재적 안전 위험 발생과도한 작동 온도는 여러 가지 안전 문제를 일으킬 수 있습니다. 온도가 절연 재료의 허용 한계를 초과하여 계속 상승하면 절연이 파손되어 권선에 단락이 발생할 수 있습니다. 단락 전류는 순식간에 엄청난 열을 발생시켜 화재를 유발할 수 있으며 주변 장비와 인원의 안전에 심각한 위협이 될 수 있습니다. 또한 고온으로 인해 변압기 내부 부품이 팽창하고 변형되어 접촉 불량, 풀림 및 기타 문제가 발생하여 고장 위험이 더욱 악화될 수 있습니다. 변전소 및 데이터 센터와 같은 일부 중요한 전력 시설에서 건식 변압기는 안전 사고 발생 시 심각한 경제적 손실과 사회적 영향을 초래할 수 있습니다.
건식 변압기 작동 온도 모니터링 및 제어
- 온도 모니터링 방법
- 온도계: 보다 일반적이고 직관적인 온도 모니터링 방법입니다. 건식 변압기 권선 또는 코어 및 열전대 온도계, RTD 온도계 등과 같은 온도계 설치의 기타 주요 부품에서. 이러한 온도계는 측정 된 부품의 온도를 실시간으로 측정하고 온도 신호를 전기 신호 출력으로 변환하고 디스플레이 기기를 통해 직접 온도 값을 읽을 수 있습니다. 예를 들어, 열전대 온도계는 두 개의 서로 다른 금속 재료의 열전 효과를 사용하여 온도가 변하면 열전대 끝이 열 전위를 생성하여 열 전위의 크기를 측정하여 온도 값을 알 수 있습니다.
- 온도 조절기 방법온도 조절기는 지능형 온도 모니터링 및 제어 시스템입니다. 일반적으로 온도 센서, 컨트롤러, 액추에이터로 구성됩니다. 온도 센서는 변압기 내부에 설치되어 실시간으로 온도 데이터를 수집하여 컨트롤러로 전송합니다. 컨트롤러는 수집된 데이터를 미리 설정된 온도 임계값에 따라 분석 및 처리하고, 온도가 설정값을 초과하면 액추에이터에 명령을 내려 팬을 구동하여 열을 발산하거나 경보 신호를 보내는 등의 조치를 취합니다. 현재 시장에 나와있는 온도 컨트롤러는 점점 더 강력 해지고 있으며 온도를 실시간으로 모니터링하고 제어 할 수있을뿐만 아니라 데이터 로깅, 원격 통신 등의 기능을 갖추고있어 운영 및 유지 보수 담당자가 변압기 작동 상태를 원격으로 모니터링하고 관리하는 데 편리합니다.
- 온도 제어 조치
- 자연 공랭식용량이 작고 작동 온도가 상대적으로 낮은 일부 건식 변압기의 경우 자연 공기 냉각은 간단하고 효과적인 열 발산 방법입니다. 변압기 형상 구조와 환기 채널의 합리적인 설계를 통해 공기의 자연 대류를 사용하여 변압기 내부에서 발생하는 열을 주변 환경으로 방출합니다. 예를 들어, 변압기 쉘에 방열판을 설치하여 방열 면적을 늘리고 공기의 자연 대류를 촉진합니다. 동시에 변압기 설치 위치가 통풍이 잘되고 주변에 공기 흐름을 차단하는 장애물이 없는지 확인하여 자연 공기 냉각의 냉각 효과를 향상시킵니다.
- 강제 공기 냉각건식 변압기 부하가 크거나 작동 온도가 높으면 자연 공랭식으로 방열 요구 사항을 충족하지 못할 수 있으므로 이번에는 강제 공랭식 시스템을 사용해야 합니다. 강제 공기 냉각 시스템은 주로 팬, 공기 덕트 및 제어 시스템으로 구성됩니다. 변압기 온도가 어느 정도 상승하면 (예 : 권선 온도가 100 ℃ - 110 ℃에 도달) 온도 컨트롤러가 팬을 시작하라는 명령을 내립니다. 덕트를 통과하는 팬은 변압기 권선 및 코어 및 기타 뜨거운 부품에 차가운 공기가 불어 열 분배를 가속화합니다. 강제 공기 냉각 과정에서 팬의 작동 상태를 정기적으로 확인하여 팬이 정상적으로 작동하고 공기 덕트가 막히지 않았는지 확인해야합니다. 또한 변압기의 실제 작동에 따라 팬의 속도를 조정하여 열 방출 강도를 제어하여 에너지 절약 작동을 달성 할 수 있습니다.
- 부하 조정건식 변압기의 부하를 합리적으로 조정하는 것도 작동 온도를 제어하기 위한 중요한 조치 중 하나입니다. 전력 시스템의 부하를 모니터링하고 분석하여 변압기의 장시간 과부하 작동을 방지하기 위해 부하 분산을 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 전력 소비 피크 기간에는 중요하지 않은 일부 부하를 다른 변압기로 전송하여 작동 온도를 낮춤으로써 현재 변압기의 부담을 줄일 수 있습니다. 동시에 일부 계절적 또는 간헐적 부하의 경우 장비의 시작 및 중지 시간을 실제 수요에 따라 합리적으로 조정하여 변압기가 고효율 및 저온 상태에서 작동 할 수 있습니다.
- 운영 환경 개선건식 변압기의 작동 환경을 개선하는 것도 온도를 낮추기 위해 중요합니다. 첫째, 배기 팬, 환풍기 등과 같은 환기 장치를 설치하여 공기 순환을 강화하고 열을 제거하여 변압기 설치 장소가 환기가 잘되는지 확인하십시오. 둘째, 작동 환경의 온도와 습도를 제어합니다. 고온의 계절에는 에어컨 및 기타 냉장 장비를 사용하여 주변 온도를 낮추고 습도가 높은 환경에는 제습 장비를 설치하여 환경을 건조하게 유지할 수 있습니다. 또한 변압기 작동 환경을 정기적으로 청소하여 변압기 표면에 먼지, 오물 등이 쌓이지 않도록 하여 방열 효과에 영향을 미칩니다.
건식 변압기의 작동 온도와 관련된 지식을 이해하고 효과적인 모니터링 및 제어 조치를 취하는 것이 안전하고 안정적이며 효율적인 작동을 보장하는 열쇠입니다. 절연 재료의 합리적인 선택, 방열 조건 최적화, 실시간 온도 모니터링, 작동 매개 변수 및 기타 수단의 적시 조정을 통해 변압기의 작동 온도를 효과적으로 제어하여 장비의 수명을 연장하고 전력 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 실제로 전력 운영 및 유지 보수 담당자는 전력 시스템의 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 운영 및 유지 보수에 대한 관련 표준 및 규범을 엄격히 준수하여 건식 변압기 온도 변화에 세심한주의를 기울여야합니다.
