전력용 변압기의 병렬운전에서 순환전류가 발생하는 원인은 무엇인가요?

Question

수배전설비에서 두 대 이상의 변압기를 병렬로 운전하면 부하를 분담해 공급할 수 있지만, 실제 부하가 거의 없는 상태에서도 변압기 사이에 전류가 흐를 수 있다고 합니다. 특히 변압기의 2차측 전압이나 변압비가 서로 다르면 부하가 연결되지 않았는데도 순환전류가 발생할 수 있다는 점이 궁금합니다. 순환전류는 어떤 원리로 발생하며, 변압기의 극성이나 결선 방식, 임피던스 차이는 병렬운전에 어떤 영향을 주나요? 현장에서 병렬운전 전 확인해야 할 항목과 순환전류 발생 시 나타날 수 있는 문제도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

변압기의 병렬운전에서 순환전류는 두 변압기의 2차측 유기전압이 서로 다를 때 그 전압 차이로 인해 변압기 사이에 흐르는 전류입니다. 부하가 거의 없더라도 변압비나 탭 위치가 다르면 2차측 전압에 차이가 발생해 순환전류가 흐를 수 있으며, 이 전류는 부하에 유용하게 공급되는 전류가 아니므로 권선의 동손과 발열을 증가시킬 수 있습니다. 또한 극성이나 위상 관계, 결선 방식이 서로 맞지 않으면 큰 전류가 흐르거나 심각한 고장이 발생할 수 있습니다. 병렬운전 전에는 변압비와 탭 위치, 극성, 상순서, 위상변위, 정격전압 및 퍼센트 임피던스를 확인해야 합니다. 정격용량이 다른 변압기를 병렬운전하는 경우에는 임피던스와 부하분담 특성도 검토해야 합니다. 운전 중 무부하 전류가 예상보다 크거나 변압기 온도가 상승한다면 전압 차이와 결선 상태를 확인할 필요가 있습니다. 병렬운전 조건이 맞지 않는 변압기를 임의로 투입하면 단락에 준하는 큰 전류가 발생할 수 있으므로, 반드시 설계 기준과 제조사 자료를 확인하고 승인된 절차에 따라 작업해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기를 병렬로 쓸 때는 2차측에 전압이나 변압비가 다르면 내부에서 순환전류가 흘러요. 그래서 부하가 없어도 변압기끼리 전류가 돌면서 불필요한 열이 나죠. 그리고 극성이 다르거나 임피던스가 안 맞으면, 부하가 한쪽으로 쏠려서 위험할 수 있어요.

​그러니 현장에서는 운전하기 전에는 반드시 정격 전압과 극성이 똑같은지 먼저 확인해 봐야해요. 그리고 결론적으로 시험 성적서의 임피던스 오차까지 꼼꼼히 비교해 보시는 게 가장 안전한 방법입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

변압기 병렬운전에서 순환전류는 두 변압기의 2차측 전압 크기나 위상이 서로 다를 때 발생합니다. 부하가 없어도 전압 차이로 인해 변압기 사이에 전류가 흐르며, 이 전류는 불필요한 동손과 발열을 증가시키게 됩니다. 안전한 병렬운전을 위해서는 변압비, 극성, 상회전 방향, 결선 방식 및 임피던스가 적절히 일치해야 합니다. 특히 임피던스 차이가 크면 부하 분담이 불균형해져 특정 변압기에 과부하가 발생할 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

두 변압기의 전압이나 결선이 서로 다르면 부하가 없을 때도 전기가 핑글핑글 돌면서 열이 나고 고장이 날 수 있으므로 병렬로 연결하기 전에 전압과 결선이 똑같은지 꼭 확인해야 한답니다