대용량 변압기 OLTC 설치 목적 동작 방식

OLTC 설치 목적

1) 변압기의 전압을 조정하기 위해서는 변압기를 공급 측의 선로에서 분리하여 탭을 조정하는 방법이 있다. 그러나 이는 부하를 차단해야 하므로 연속적인 전압 공급이 불가능하다.

2) 부하 상태에서 연속적으로 전압을 조정하기 위해 설치하는 것이 부하 전압 조정기(OLTC)이다.

3) 주요 목적은 부하에 전력을 공급하면서 전압을 일정한 범위로 자동 조정하는 것이다. 즉, 수전 전압의 지정된 범위를 유지할 수 있도록 변압기에 설치한다.

4) OLTC는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

• 상단 헤드
• 접점 개폐기(Diverter Switch Unit)
• 탭 셀렉터(Top Selector)
• 아킹 탭 스위치(Arcing Tap Switch)

이들은 구동장치, 보호장치, 여과기, 컨서베이터 등과 함께 설치된다.

OLTC의 동작 방식

탭 조정 시의 전압 변동

부하에서 전압을 조정할 때 탭 권선의 설치 위치에 따라 다음과 같은 전압 변동이 발생한다.

• IEC 76-1 규격에 따라 세 가지 방식으로 구분된다.

1) CFVV(Constant Flux Voltage Variation)

• 탭 권선이 설치된 권선의 자속밀도가 일정하다.
• 전압은 변하지 않는다.
• 탭이 없는 권선의 전압도 일정하게 유지된다.
• $345\text{kV}$ 단권 변압기에 적용된다.

아래 그림에서 VA는 탭이 있는 권선, VB는 탭이 없는 권선의 전압이다.

2) VFVV(Variable Flux Voltage Variation)

• 탭 권선이 설치된 권선의 자속밀도가 변한다.
• 전압은 일정하지 않다.
• 탭이 없는 권선의 전압은 변한다.
• $765\text{kV}$ 단권 변압기에 적용된다.

이 방식은 부하 변동 시 두 권선 모두 전압이 달라지게 된다.

3) CbVV(Combine Voltage Variation)

• 탭 권선이 설치된 권선의 자속밀도가 변하고, 탭이 있는 권선의 전압은 일정하게 유지된다.
• 탭이 없는 권선의 전압은 변한다.
• 탭이 있는 권선의 전압은 CFVV 방식과 같이 일정하게 유지되며, 탭이 없는 권선의 전압은 VFVV 방식과 같이 변한다.

아래 그래프에서는 CFVV와 VFVV의 조합 결과를 나타내며, CBVV는 두 가지 특성을 모두 활용하는 방식이다.

요약

OLTC는 부하 중에 변압기 탭을 자동으로 전환하여 출력 전압을 일정하게 유지하는 역할을 수행한다. 변압기의 운용 안정성과 전력 품질 유지에 필수적인 설비로, 전력 계통의 자동화와 함께 보급이 확대되고 있다.