변압기에서 철손과 동손은 어떤 차이가 있으며 설비 운전에 어떤 영향을 주나요?

Question

변압기를 공부하다 보면 철손과 동손이라는 손실이 나오는데, 두 손실이 어떤 원리로 발생하는지 헷갈립니다. 특히 철손은 전류가 없어도 발생한다고 하는데 이유가 궁금하고, 실제 변압기 운전 시 어떤 손실이 더 중요하게 작용하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

결론부터 말씀드리면 철손은 전압이 인가되면 항상 발생하는 손실이고, 동손은 부하 전류에 비례하여 증가하는 손실입니다. 철손은 변압기 철심에서 발생하는 히스테리시스손과 와류손으로 구성되며, 전압이 걸리는 순간부터 계속 발생하기 때문에 무부하 상태에서도 존재합니다. 반면 동손은 권선에 전류가 흐르면서 발생하는 I²R 손실로, 부하가 커질수록 급격히 증가합니다. 실제 운전에서는 변압기가 대부분 장시간 전압이 인가된 상태로 있기 때문에 철손은 항상 존재하는 기본 손실이고, 동손은 사용량에 따라 변하는 손실로 이해할 수 있습니다. 따라서 효율을 높이기 위해서는 철심 재질 개선으로 철손을 줄이고, 권선 저항을 낮춰 동손을 줄이는 설계가 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기 손실에서 철손은 전압만 걸리면 부하가 없어도 철심에서 발생하는 고정적인 손실입니다. 그리고 동손은 전류가 흐를 때 권선의 저항 때문에 생기는 가변적인 손실입니다. 보통 효율을 높이려면 두 손실이 같아질 때가 가장 좋습니다. 하지만 실제 운전할 땐 부하에 따라 변하는 동손을 잘 관리하는 게 전력 소모를 줄이는 데 아주 중요함니다. 결국 부하율에 따라 효율이 달라지니깐 용도에 맞춰서 적절하게 변압기 용량을 선택하는 게 핵심이라고 이해해주시면 좋을것 같아요.