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변압기는 전력 분배 및 전송 시스템의 필수 구성 요소로, 다양한 애플리케이션에 맞게 전압 레벨을 효율적으로 변환할 수 있습니다. 오늘날 사용되는 가장 일반적인 두 가지 유형의 변압기는 유침 변압기와 건식 변압기입니다. 각 유형의 변압기에는 고유한 장점과 단점이 있으므로 다양한 환경과 사용 사례에 적합합니다. 그러나 많은 고전력, 산업 및 유틸리티 응용 분야에서 유침 변압기는 뛰어난 냉각 기능, 절연 특성, 신뢰성 및 비용 효율성으로 인해 더 유리한 것으로 입증되었습니다.
이 기사에서는 건식 변압기에 비해 유침식 변압기의 장점을 살펴보고 많은 대규모 전력 시스템 및 중요 인프라에서 유침식 변압기를 선호하는 요소에 중점을 둘 것입니다.
두 가지 변압기 유형을 비교하기 전에 유침 변압기가 무엇인지 간략하게 정의하겠습니다. 안 기름에 잠긴 변압기는 이름에서 알 수 있듯이 광유(때로는 합성유)를 사용하여 코어와 와인딩을 담그는 제품입니다. 오일은 두 가지 주요 용도로 사용됩니다.
냉각: 오일은 변압기 권선을 통해 흐르는 전류에 의해 생성된 열을 흡수하고 소산합니다.
격리: 오일은 전기 부품을 절연하여 전기 결함, 아크 또는 단락을 방지합니다.
오일은 최적의 온도를 유지하기 위해 변압기 전체에 순환되어 특히 고부하 조건에서 원활하고 지속적인 작동을 보장합니다.
반면 건식 변압기는 냉각을 위해 오일을 사용하지 않습니다. 대신 냉각을 위해 공기나 자연 환기에 의존합니다. 건식 변압기는 일반적으로 공기 또는 강제 공기 냉각 시스템으로 냉각되며, 절연체는 일반적으로 수지, 에폭시 또는 폴리에스테르 재료로 만들어집니다. 이러한 유형의 변압기는 실내 설치나 도시 지역과 같이 안전이나 환경 문제로 인해 유성 냉각이 비실용적이거나 금지된 환경에서 일반적으로 사용됩니다.
건식 변압기에 비해 오일 침지 변압기의 장점
이제 기본적인 차이점을 이해했으므로 특히 건식 변압기와 비교할 때 유침식 변압기의 주요 장점을 살펴보겠습니다.
유침형 변압기의 가장 중요한 장점 중 하나는 냉각 용량입니다. 변압기에서는 전류가 권선을 통해 흐를 때 열이 발생합니다. 이 열이 효율적으로 방출되지 않으면 과열로 이어질 수 있으며, 이로 인해 변압기가 고장날 수 있습니다.
오일 침지형 변압기는 오일이 우수한 열 전도체 역할을 하여 권선과 코어에서 열을 운반하는 데 도움이 되므로 탁월한 냉각 기능을 제공합니다. 이러한 효율적인 열 방출은 많은 양의 열이 생성되는 고전력 애플리케이션에서 매우 중요합니다. 오일은 변압기 내에서 순환하여 열을 표면으로 전달하고, 표면에서 라디에이터나 냉각 시스템에 의해 소산됩니다.
이에 비해 건식 변압기는 공기 냉각에 의존하므로 특히 고전력 변압기의 경우 효율성이 떨어집니다. 공기 냉각 시스템은 제한된 양의 열만 흡수하고 발산할 수 있습니다. 결과적으로 건식 변압기는 고부하에서 더 높은 온도를 경험하는 경향이 있으며, 이는 성능과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.
변전소, 산업 플랜트, 발전소와 같은 고전력 응용 분야의 경우 유침형 변압기의 탁월한 냉각 효율로 인해 변압기의 성능 저하 없이 큰 전류로 인해 생성된 고온을 처리할 수 있으므로 이상적인 선택이 됩니다. 운영 무결성.
침지 변압기 우수한 절연체인 오일의 탁월한 유전 특성을 활용할 수 있습니다. 절연 오일은 변압기 권선과 기타 전도성 부품 사이에 장벽을 만들어 전기 아크나 단락이 발생하지 않도록 하여 전기 고장을 방지하는 데 도움이 됩니다.
건식변압기에는 수지나 에폭시 등의 고체절연재료가 사용됩니다. 이러한 물질은 효과적이지만 오일보다 유전 강도가 낮은 경우가 많습니다. 즉, 고전압 레벨을 효율적으로 처리할 수 없습니다. 또한 건식 변압기의 절연 재료는 습기 및 환경 저하에 더 취약하여 시간이 지남에 따라 절연 성능이 저하될 수 있습니다.
반면에, 유침 변압기는 훨씬 더 높은 전압 레벨을 처리할 수 있고 습기에 더 잘 견딥니다. 또한 오일은 지속적인 보호 기능을 제공하여 변압기의 절연 특성을 장기간 유지하는 데 도움을 줍니다.
유침 변압기는 큰 전력 부하를 효과적으로 처리하도록 설계되었습니다. 냉각 기능과 절연 특성으로 인해 고전력 전송 애플리케이션에 적합합니다. 오일은 큰 전류로 인해 발생하는 열을 분산시키는 데 도움을 주어 변압기가 과열 없이 높은 전기 부하를 전달할 수 있게 해줍니다. 이는 대량의 전기를 장거리로 변환하고 분배해야 하는 산업 발전소, 변전소 및 발전소에서 특히 중요합니다.
대조적으로, 건식 변압기는 일반적으로 저전압 애플리케이션과 더 작은 전력 요구 사항에 사용됩니다. 제한된 냉각 용량으로 인해 건식 변압기는 일반적으로 고전압 및 고전력이 필요한 응용 분야에 적합하지 않으므로 변전소나 고전력 발전소에는 적합하지 않습니다.
유침 변압기의 수명 연장은 또 다른 중요한 이점입니다. 효과적인 냉각, 절연 및 환경 요인에 대한 저항으로 인해 유침식 변압기는 건식 변압기에 비해 작동 수명이 더 긴 경향이 있습니다. 오일은 안정적인 온도와 절연 환경을 유지함으로써 권선 및 절연체를 포함한 변압기 구성 요소의 열화를 방지하는 데 도움이 됩니다.
또한, 유침 변압기는 변압기 고장의 주요 원인 중 하나인 습기 유입에 덜 민감합니다. 오일은 습기에 대한 장벽 역할을 하기 때문에 습하거나 습한 환경에서도 내부 구성 요소의 무결성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 이는 환경 조건이 크게 달라질 수 있는 변전소 및 고전력 발전소와 같은 실외 설치에서 특히 중요합니다.
건식 변압기도 내구성이 있지만 견고한 절연 재료에 의존하기 때문에 높은 습도나 오염에 노출되는 등 환경적 마모에 더 취약합니다. 이로 인해 시간이 지남에 따라 절연 성능이 저하되어 변압기의 전체 수명이 단축될 수 있습니다.
많은 양의 전력을 전송해야 하는 응용 분야에서는 일반적으로 유침 변압기가 건식 변압기보다 비용 효율적입니다. 이는 침지형 변압기가 고전력 부하를 효율적으로 처리하도록 설계되어 건식 변압기에 필요한 추가 냉각 또는 절연 시스템의 필요성이 줄어들기 때문입니다. 또한, 유침 변압기는 일반적으로 건식 변압기에 비해 제조 및 유지 관리 비용이 저렴합니다.
비용 효율성은 변압기가 무거운 부하에서 지속적으로 작동해야 하는 고전력 발전소에서 특히 두드러집니다. 침지형 변압기는 더 자주 냉각해야 하거나 절연재를 교체해야 하기 때문에 건식 변압기가 직면할 수 있는 높은 운영 및 유지 관리 비용을 발생시키지 않으면서 필요한 성능을 제공합니다.
두 유형의 변압기 모두 안전 프로토콜과 함께 제공되지만, 유침 변압기는 화재 또는 폭발 위험을 완화하는 데 도움이 되는 안전 기능으로 설계되었습니다. 결함이 있는 경우 변압기 내부의 오일이 화재를 진압하거나 억제하여 화재가 시스템의 다른 부분으로 확산되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 오일은 결함으로 인해 생성된 가스를 흡수하여 폭발 위험을 줄일 수 있습니다.
이에 반해 건식 변압기는 내화성이 제한적이며, 완충 역할을 하는 오일이 없으면 변압기 고장 시 화재나 폭발의 위험이 더 높습니다. 이는 특히 발전소, 변전소 및 산업 환경과 같은 중요한 인프라에서 고전력 응용 분야에서 유침 변압기를 더욱 안전하게 만듭니다.
유지 관리는 유침 변압기가 건식 변압기에 비해 뚜렷한 이점을 갖는 또 다른 영역입니다. 변압기의 오일은 냉각수 및 절연 매체 역할을 하며, 오일 수준이 적절하게 유지되는 한 변압기는 일반적으로 건식 변압기보다 유지 관리 빈도가 덜 필요합니다.
그러나 건식 변압기에서는 특히 절연재 청소 및 점검을 위해 유지 관리가 더 자주 수행됩니다. 또한, 고체 절연 또는 냉각 시스템과 관련된 문제는 더 많은 주의가 필요하며, 침수형 변압기의 간단한 유지 관리에 비해 수리 비용이 더 많이 들 수 있습니다.
유침식 변압기와 건식 변압기 모두 전기 시스템에 사용되는 반면, 유침식 변압기는 특히 변전소, 발전소 및 산업 환경과 같은 고전력 응용 분야에서 여러 가지 뚜렷한 이점을 제공합니다. 탁월한 냉각 용량, 더 나은 절연 특성, 더 높은 전력 처리 기능, 더 긴 수명, 비용 효율성 및 유지 관리 필요성 감소로 인해 많은 대규모 및 고전압 응용 분야에서 선호되는 선택입니다.
고전력 전송 및 배전과 관련된 기업의 경우 유침 변압기는 전기 시스템의 지속적이고 효율적인 작동을 보장하는 데 필요한 신뢰성, 안전성 및 성능을 제공합니다. 건식 변압기는 저전력 애플리케이션 및 실내 환경에 적합하지만, 유침 변압기는 효율성과 장기적인 성능을 모두 요구하는 고전압, 고전력 시스템에 이상적인 솔루션으로 남아 있습니다.
요약하면, 유침형 변압기와 건식 변압기를 비교할 때 전자가 수요가 많고 전력이 많은 환경에 더 나은 옵션임이 분명합니다.
