변압기 온도 상승의 한도

변압기의 온도상승이란 변압기 각 부분의 측정 온도와 기준 냉매

온도와의 차이를 일컫 습니다.

기준 냉매 온도는 변압기 주위의 냉각모체, 즉 등가 주위 온도를 말하며

변압기의 온도상승을 측정할 때의 기준이 되는 냉매 온도를 기준 냉매

온도라 합니다.

변압기의 온도상승은 각 규격에 의해 규정하고 있으며 이의 한도 내에서

사용하여야 합니다.

온도 상승의 한도는 변압기에 사용하고 있는 절연물에 허용되는

최고온도에 의해 결정되는데 정격 용량에서 계속 운전하는 경우, 30년 정도의

수명을 기대할 수 있는 것을 전제로 하여 정하고 있습니다.

즉, 온도상승의 한도와 수명의 관계를 JEC 2200의 유입식 예에서 보면,

우선 냉매 온도가 25℃로 일정한 경우로 상정하고 권선의 온도상승 한도를,

절연유 자연 순환의 경우 55℃,

절연유 강제 순환의 경우 60℃로 정하고 있습니다.

또한 권선 최고 온도와 저항법에 의하여 측정되는 평균 권선 온도와의

차를 다수의 실례에 대하여 검토 결과,

절연유 자연 순환의 경우 …… 15℃
절연유 강제 순환의 경우 …… 10℃의 결과로 하고 있습니다.

따라서 냉매 온도 25℃일 경우, 최고점 온도는

최고점 온도 = 냉매온도 + 권선 온도 상승 한도 + 권선 온도 차이
절연유 자연 순환의 경우 = 25℃ + 55℃ + 15℃ = 95℃
절연유 강제 순환의 경우 = 25℃ + 60℃ + 10℃ = 95℃

즉, 이 규격에 따른 변압기의 수명은 최고점 온도 95℃ 연속 운전한 경우

30년 정도의 수명을 기대할 수 있다는 것을 전제하는 것입니다.

유입식 변압기(호흡형)인 경우는 JEC 2200 규격에서 절연유 온도상승

한도를 50℃ / 권선의 온도 상승 한도를 55℃ 규정하고 있고 몰드변압기(F종)

의 경우는 IEC에서 권선의 온도상승 한도를 100℃로 규정하고 있으나

실제로 온도계에 표시되는 온도(유온 및 권선온도)는 주위 온도가 가산된

것이 됩니다.

즉, 주위온도가 25℃일 경우 유입 및 몰드변압기의 절연유 및 권선온도계가

지시할 수 있는 최고 허용온도는 다음과 같습니다.

절연유의 최고 허용온도 = 주위온도 + 절연유 온도상승 한도 =

25℃+ 50℃ = 75℃

권선의 최고 허용온도 (유입변압기) = 주위온도 + 권선 온도상승 한도 =

25℃+ 55℃ = 80℃

권선의 최고 허용온도 (F종의 몰드변압기)
= 주위온도 + 권선 온도상승 한도 = 25℃+ 100℃ = 125℃