증가된 변압기 돌입 전류 관리

미국 에너지부(DOE) 저전압 건식 배전 변압기에 대한 새로운 효율 수준이 2016년 초 발효되었습니다. 기술적으로 CFR 제목 10 Chapter II Part 431(하위 파트 K 2016의 부록 A)로 알려져 있으며, 새로운 효율성 요구 사항은 일반적으로 DOE 2016 효율성 수준이라고 합니다.

이러한 새로운 효율성 수준을 충족하기 위해 제조업체는 고급 강철 사용, 코어 유도 수준 낮추기, 다양한 코어 구성 사용 등 다양한 설계 전략을 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 설계 변경은 크기, 비용, 돌입 전류 특성을 비롯한 변압기의 다른 특성에도 영향을 미칠 수 있습니다.

변압기 크기와 비용의 변화는 중요한 고려사항이지만 이 정보는 제조업체로부터 쉽게 얻을 수 있습니다. 위에서 확인된 세 번째 변수인 돌입 전류는 덜 명확할 수 있지만 새로운 DOE 2016 호환 변압기를 사용하여 시스템을 설계할 때 똑같이 중요합니다.

돌입 전류는 변압기를 보호하기 위해 과전류 보호 장치(OCPD)를 선택할 때 중요한 고려 사항입니다. 크기를 잘못 지정하면 시스템 시동 중에 OCPD가 작동하여 변압기에 전원이 공급되지 않을 수 있습니다.

과거에는 많은 설계 엔지니어가 NFPA 70: NEC(National Electrical Code) 조항 450 표 450.3(B)을 활용하고 저전압 배전 건식 변압기용 1차 OCPD 크기를 변압기 전체 용량의 125% 이하로 조정했습니다. 1차 암페어(FLA)를 로드합니다. 1차 OCPD 크기가 125%인 경우 변압기에는 전선과 변압기에 대해 적절한 과부하 및 단락 보호를 제공하는 최저 비용의 케이블 및 도관이 공급됩니다. 또한 보호 기능은 변압기의 손상 곡선보다 훨씬 낮습니다(NEMA 표준 206에서는 변압기가 표준 건식 변압기의 경우 2초 동안 최대 부하 전류 정격의 20~25배를 견딜 것을 요구합니다). 이 선택이 가능하도록 하는 또 다른 요인은 변압기 돌입 전류가 일반적으로 기본 FLA 정격의 4~10배라는 것입니다.

그러나 2010년 DOE 법안의 출현, 고효율 변압기 사용에 대한 요구, K 인자 및 특수 변압기의 적용 증가로 인해 업계에서는 125% 크기의 1차 OCPD에 약간의 성가신 트리핑이 발생하기 시작했습니다.

그리고 이제 DOE 2016의 결과로 돌입 전류가 훨씬 더 높아질 가능성이 있으므로 이 주제는 더욱 중요해집니다. 오늘날 이론적 최대 변압기 돌입 전류가 변압기의 1차 FLA의 20~30배에 달하는 것은 드문 일이 아닙니다.

더 높은 돌입 전류에 대한 이러한 가능성이 제조업체 간, 심지어 동일한 제조업체의 변압기 유형/정격 간에도 구성 방법 및 재료의 다양한 변화와 복합적으로 작용할 때 엔지니어가 돌입 전류 값을 확인하는 것이 매우 중요합니다.

고객이 이러한 새로운 과제를 해결하도록 돕기 위해 일부 제조업체에서는 기본 OCPD 크기를 125%로 조정할 수 있도록 표준(또는 가장 일반적인) DOE 2016 변압기를 설계하고 테스트합니다. 그러나 모든 제조업체에 해당되는 것은 아닙니다. 1차 OCPD의 크기를 125%보다 크게 조정해야 하는 경우 설계 엔지니어는 NEC 표 450.3(B)(OCPD 크기 최대 250%) 및 NEC 조항 240.21을 활용하여 2차 회로 OCPD를 제공할 필요가 없도록 할 수 있습니다. 조명 판넬 또는 부하에 공급할 때 변압기.

또한 제조업체에서 게시한 돌입 값은 변압기의 외부 권선인 1차 권선에서 전원을 공급받는 변압기를 가장 자주 설명한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 변압기가 역방향으로 공급되고 2차 권선(내부 권선)에서 전원이 공급되는 경우 돌입 값이 훨씬 더 커질 것으로 예상할 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 엔지니어는 항상 75kVA 이상의 애플리케이션에서 역피딩에 주의하고 코드에서 허용하는 가장 큰 OCPD를 선택해야 합니다.