변압기의 2차측 전압은 정상인데 특정 부하에서 전압 불평형이 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

변압기 2차측에서 각 상의 전압을 측정했을 때 무부하 상태에서는 세 상의 전압이 거의 동일했습니다. 그런데 설비를 가동하고 특정 부하가 연결되면 한 상의 전압만 다른 상보다 낮아지는 현상이 발생했습니다. 변압기 자체의 이상인지, 부하 측 배선이나 단자 접촉 문제인지 판단하기 어려운 상황입니다. 부하가 연결될 때만 전압 불평형이 나타난다면 어떤 원인을 의심해야 하며, 측정값을 이용해 원인 구간을 어떻게 구분할 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

부하가 연결될 때만 특정 상의 전압이 낮아진다면 해당 상에 연결된 부하의 과다, 배선 접촉저항 증가, 단자 체결 불량 또는 변압기 내부 이상 등을 의심할 수 있습니다. 특히 단자나 접속부의 저항이 증가하면 전류가 흐를 때 해당 구간의 전압강하가 커집니다.

먼저 부하 운전 전후의 각 상 전압과 전류를 함께 측정해 어느 상에서 차이가 발생하는지 확인합니다. 다음으로 분전반과 접속 단자의 변색, 열화 흔적 및 체결 상태를 점검합니다. 부하를 구간별로 분리했을 때 전압 불평형이 사라지는지도 확인하면 원인 부하를 좁힐 수 있습니다. 배선 문제가 없다면 변압기 탭, 권선 및 내부 접속 상태를 추가로 점검해야 합니다. 활선 측정은 감전·아크 위험이 있으므로 적절한 보호구와 안전절차를 준수해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

부하를 연결했을떄만 특정상의 전압이 낮아지는 이유는 변압기 자체의 고장보다는 해당 상의 배선불량이나 접촉 저항증가 또는 특정 선로에만 부하가 치우친 부하불균형이 있기 때문입니다

이것은 변압기 직후와 부하단자 쪽에서 전압 전류를 측정하고 전압강하가 어디서 나는지 구간을 찾아야겠습니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기 전압이 평소에는 멀쩡하더라도 부하만 걸리면 한쪽만 떨어지는 것은 주로 전기가 한쪽으로 쏠렸을 가능성이 가장 큽니다. 그리고 두 번째로는 단자가 헐거워져서 그런 경우도 있죠. 일단은 부하가 걸리기 전에 전류가 흐르지 않으니까 문제가 있어도 표가 안 납니다. 하지만 실제로 전류가 흐르기 시작하면은 안 좋은 곳에서 전압이 깎여 나갑니다. 그래서 특정한 상에서만 단상 부하가 몰려 있거나 볼트가 풀려 있으면 그쪽 상 전압만 똑떨어지게 되는 거죠.

그래서 현장에서는 클램프미터로 각각의 상이 흐르는 전류를 먼저 확인을 해 보시는 게 먼저입니다. 왜냐하면은 전류가 한쪽으로 치우쳤는지 확인을 해야만 부하의 배분 문제인지 바로 알 수 있기 때문이죠. 하지만 전류는 골고루 흐르는데도 불구하고 전압만 났다고 한다면 말씀드린 두 번째 원인인 단자대 접촉 불량일 확률이 높아 보이네요. 결론적으로 뜨겁게 열이 나는 부위가 없는지 꼼꼼히 찾아보셔야 되는 것도 기억해 주시면 좋을 것 같습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

변압기 2차측 전압이 무부하 상태에서는 정상인데 특정 부하를 연결했을 때 한 상의 전압만 낮아진다면, 부하가 연결될 때 발생하는 전압강하나 상별 부하 불균형을 먼저 의심해 볼 수 있습니다. 대표적인 원인은 특정 상에 부하가 집중되는 경우 입니다. 특히 단상 부하가 한 상에 많이 연결되어 있으면 해당 상의 전류가 커지고 배선과 변압기 내부 임피던스에 의해서 전압이 더 많이 떨어질 수도 있습니다. 배선이나 단자의 접촉 불량도 주요 원인 중에 하나라고 볼 수 있습니다. 단자 체결이 느슨하거나 케이블 접속부에 저항이 커지게 되면 부하 전류가 흐를 때 해당 구간에서 전압강하가 커질 수 있기 때문 입니다.