Transcript 정류기용 변압기 제작시 고려사항

LS 정류기용 변압기
• 정류기용 변압기
1. 고조파발생원인 및 대책
2. 정류기용변압기의 특징
3. 정류기용변압기제작시 고려사항
4. K-Factor
고조파 발생원인 및 대책
고조파 발생원인
• Personal Computer
• 저항용접기
• 정지형 주파수변환기
• 아크로
• Rectifier
• 직류분권전동기
• 기타
고조파 대책
•
•
•
•
수동형 FILTER설치
능동형 FILTER설치
변압기 다중화채택
PWM 방식채택
• 절연변압기사용
• NCT 사용
정류기용 변압기의 특징
정류기부하특성
• 고조파 발생
• 주기적 단락
• 부하 급변
고조파가 변압기에 미치는 영향
• 코아의 발열증가
• 소음증가
• 권선의 발열증가
• 단락기계력에 의한 코일변형
• 절연성능 약화
• 3,4권선 필요(12,18,24 Pulse)
정류기용 변압기 제작시 고려사항(일반)
정류기용변압기
제작시 고려사항
효과
• 코아의 자속밀도,손실을 낮춘다.
=> 코아의 발열및 소음저감
• 도체의 권선온도를 낮춘다.
=> 코일의 과열에 의한 소손방지
• 도체의 두께가 앏은것 선정.
=> Eddy loss감소(동손감소)
• Electro-magnetic Shield 설치
=> common mode 고조파 감소
• 코일절연강도 보강
=> spike성 전압에 대응
정류기용 변압기 제작시 고려사항(3권선)
3권선 정류기용 변압기
제작시 고려사항
• 2,3차코일의 권수비를 맞춘다
효과
=> 순환전류에 의한 과열방지
(3-5, 7-12, 11-19, 15-26, 19-33, …)
• 1-2차코일,1-3차코일간의
임피던스를 동일하게 한다
• 2,3차 코일의 동심배치설계
2,3차 코일의 상하배치설계
=> 순환전류에 의한 과열방지
=> 2-3차 간의 임피던스가 작다
=> 2-3차 간의 임피던스가 크다.
정류기용 변압기 제작시 고려사항(Motor Drive)
6 PULSE DRIVE SYSTEM
D
BUS
DRIVE
Y
REC. TR
용량 ↑
Y
D
INV. TR
M
코아자속밀도 ↑
12 PULSE DRIVE SYSTEM
D
D
DRIVE
D
Y
D
Y
M
K FACTOR(정의)
K FACTOR DEFINITION
h=25
∑h^2 x Ih(pu)^2
h=1
Multiplier for the eddy current component of an electrical
apparatus that represents the increase in loss and heating
근거자료: IEEE C57.110
K FACTOR(LOSS)
변압기 LOSS
LOAD LOSS(동손)
I^2R LOSS
+
Eddy LOSS
NO LOAD LOSS(철손)
Hysterisis LOSS
+
Eddy LOSS
K FACTOR(계산)
K FACTOR Calculation
h
Ih(pu)
1
5
7
11
13
17
19
23
25
0.9603
0.1921
0.1373
0.0873
0.0738
0.0565
0.0505
0.0418
0.0384
Krms =
근거자료: IEEE C57.110
h^2 X Ih(pu)^2
0.9222
0.9222
0.9222
0.9222
0.9222
0.9222
0.9222
0.9222
0.9222
8.2998
K FACTOR (변압기 용량계산)
K FACTOR 를 고려한 동손, 온도, 용량계산
Eddy loss가 저항손실의 15%이고, K=8.3 이라고 가정하면
고조파성분이 없을때의 동손 = 1+0.15 = 1.15(PU)
고조파성분이 있을때의 동손 = 1+0.15*K = 2.245
■ TOTAL 동손
= 2.245/1.15 = 1.95(PU)
■ 고조파를 포함한 권선온도상승 = Base Temp. Rise X LOSS(PU)^0.8
= 100K X1.95^0.8 = 171 K
(온도상승 ∝전류^1.6)
■ 용량계산 : Temp, Rise = Base Temp. Rise X I(PU)^1.6 X
(온도상승 ∝loss^0.8) 171K = 100K X I^1.6
상기식에서 전류(또는 용량) I = 1.397(PU)
근거자료: IEEE C57.110
K FACTOR (대표치)
대표적인 K FACTOR값을 갖는 부하
K – FACTOR
적용부하
1
일반변압기
4
12PULSE정류기
8
6 PULSE 정류기
13
통신기기
20
정보처리기기