변압기 회로 결선 방식

1. △-△ 결선방식

 [장점]

 - 제3고조파 전류가 △결선 내를 순환하므로 정현파 교류전압을 유기하여 기전력이 왜곡을 일으키지 않음(유도장해 없음)

 - 1상분에 고장이 발생하면 나머지 2대로 V결선할 수 있다.

 - 인가전압이 정현파이면 유도전압도 정현파가 된다. 

 - 각 변압기의 상전류가 선전류의 1/√3이 되어 대전류에 적당하다

 [단점]  

 - 중성점을 접지할 수 없으므로 지락사고의 검출이 곤란하다.

 - 변압비가 다른 것을 결선하면 순환전류가 흐른다.

 - 각 상의 권선 임피던스가 다르면 3상 부하가 평형 되었어도 변압기의 부하전류는 불평형이 된다.

2. Y-Y결선방식

 [장점]

 - 중성점을 접지할 수 있으므로 단절연방식을 채택할 수 있다.

 - 상전압이 선간전압의 1/√3이 되어 고전압의 결선에 적합하다.

 - 변압비, 권선이피던스가 서로 틀려도 순환전류가 흐르지 않는다.

  (3상의 1차, 2차의 전류 전압 간의 위상변위가 없다.)

 [단점]

 - 제3고조파 여자전류의 통로가 없으므로 유도기전력이 제3고조파를 함유하여 중성점을 접지하면 통신선에 유도장해를 준다.

 - 기전력 파형은 제3고조파를 포함한 왜형파가 된다.

3. △-Y결선방식

 - 2차 권선의 전압이 선간전압의 1/√3이고 승압용에 적당하다. 

 - △-△결선과 Y-Y결선의 장점을 갖고 있음

 - 중성점을 접지할 수 있다.

 - 30˚의 위상변위가 있어서 1대의 고장이 나면 전원공급 불가능

 - 2차 전압이 저압의 경우 전등과 동력을 겸해서 사용할 수 있으므로 일반건물에 많이 사용하고 있다.

 - 2차 부하에 고조파 발생원부하가 있는 경우 유용하게 채용하고 있다. 

 - 1차 2차 혼촉방지용 설비를 별도로 할 필요가 없다.

4. Y-△결선방식

 - 강압변압기에 적당하고 1차 권선의 전압은 선간전압의 1/√3이다. 즉, 높은 전압을 Y 결선으로 하므로 절연이 유리하다.

 - △-△, Y-Y결선의 장점이 있음

 - 3상의 입력, 출력의 전압 전류간에 위상변위가 생긴다.

 - 1상의 단락은 다른 변압기를 과여자 한다.

5. V-V결선방식

 [장점]

 - △-△결선에서 2대의 변압기로 3상 변성을 할 수 있음

 [단점]

 - 이용률이 √3/2=0.866으로 떨어져서 3상 부하의 √3배의 변압기 설비용량을 필요로 한다. 또한 출력은 √3/3=0.577이된다.

 - 부하 시 두 단자 전압이 불평형하다.

안녕하세요~오늘은 에너지관련 뉴스가 있어서 포스팅합니다.

국내에 셰일가스를 연료로 하는 발전소가 상업운전을 하였다는 소식이네요

우선 셰일가스가 뭔지 모르시는 분들이 많으 실텐데요. 셰일가스란 오바마 행정부 시절부터 미국에서 각광받는 가스로 오랜 세월동안 모래와 진흙이 쌓여 단단하게 굳은 탄화수소가 퇴적암(셰일)층에 매장되어 있는 가스입니다.

유기물이 풍부한 셰일층과 같은 근원암에서 만들어진 탄화수소가 투수율과 공극율이 큰 다공질 암석층으로 이동하여 석유가스를 축적하게 되는 데 이를 저류층이라고 합니다.

반면, 셰일가스는 근원암인 셰일층의 낮은 투수율 때문에 이동을 못하고 셰일층에 남아있는 가스를 말하며, 그동안 전통가스 자원에 비해 생산량이 낮고 경제성이 없어 석유사들의 관심밖에 있었습니다.

1998년 그리스계 미국인 채굴업자 '조지미첼'이 프래킹(fracking,수압파쇄)공법을 통해 상용화에 성공하였고 석유관련 기반시설이 잘 갖충진 텍사스 주를 중심으로 개발붐이 일어났었죠

셰일가스 개발 붐으로 미국은 향후 100년 이상 사용할 수 있는 가스량이 확보되어 있으며, 기술의 발달로 인해 가채 매장량은 더욱 증가할 것으로 전망되고 있습니다. 또한 2030년 경에는 미국 가스생산량의 50%이상을 셰일가스가 차지할 것으로 예측하고 있습니다.

중국은 미국에 버금가는 많은 양의 셰일가스가 매장되어 있으며 국가적인 차원에서 활발한 탐사, 개발활동이 이루어지고 있으며 유망성이 좋은 쓰촨성 중심으로 시험생산이 진행중에 있습니다.

하지만 중국의 셰일가스 저류층의 특성이 미국과 달리 깊은 심도, 어려운 접근성, 수압파쇄에 필요한 수자원 조달, 인프라 부족으로 인해 미국에 비해 높은 개발비용과 생산 비용이 필요할 것으로 보여, 당장은 직접 생산보다는 미국등에서 수입할 가능성이 더 높다고 합니다.

오바마 정부시절 '에너지 자깁국'을 공표한 적이 있는데요.

이 배경에는 에너지 소비국 미국이 셰일가스를 생산/수출하겠다는 의미가 내포되어 있으며 높은 에너지 사용비를 셰일가스로 대체하려는 에너지 혁명을 진행 중이라는 것을 의미합니다.

이와 관련하여 2025년까지 1000조원을 투자할 계획이라고 합니다.

셰일가스의 확인된 매장량만 해도 187조 5000억㎥로, 전세계가 60년간 사용할 수 있는 규모이며, 열량으로 환산하면 1687억 TOE로 석유 매장량(1888억TOE)과 비슷합니다.

※TOE(Tonnage of Oil Equivalent) : 연료간 비교를 위해 석유 기준으로 환산한 단위

어쨌든 이 셰일가스를 주연료로 하는 발전소가 생겼다고 하여 경향신문의 기사내용을 발췌하여 포스팅 합니다.

미국산 셰일가스를 연료로 사용하는 발전소가 국내에 처음으로 등장했다.

SK E&S 100% 자회사인 파주에너지서비스는 경기 파주 봉암리에 건설된 1800㎿급 고효율 천연가스발전소의 상업운전을 개시했다고 1일 밝혔다.

파주 천연가스발전소는 SK E&S가 지난달 초 미국 루이지애나주의 사빈패스 액화천연가스(LNG) 터미널로부터 들여온 6만6000t의 셰일가스를 연료로 사용한다.


미국산 셰일가스를 국내에 도입한 것은 이번이 처음이다. SK E&S는 원가절감 효과를 기대하고 있다. 발전소가 한국가스공사로부터 연료를 공급받지 않고 가격 경쟁력이 있는 셰일가스를 직접 공수해 원가를 절감했기 때문이다.

SK E&S는 이번 사빈패스 셰일가스와 같이 현물시장에서 구매하는 방법 외에 중장기 계약을 통해 발전용 천연가스를 들여올 방침이다. 호주 고르곤 프로젝트를 통해 올해부터 5년 계약으로 연간 80만t 천연가스를 직도입할 계획이며, 미국 프리포트 LNG 터미널로부터 2019년부터 220만t 셰일가스를 20년간 공급받을 예정이다.

셰일가스로 상업운전을 개시한 파주 천연가스발전소에는 단일 발전기 기준으로 국내 최대용량인 900㎿급 발전설비가 2기 설치돼 있다. 이는 한국의 전체 발전설비용량(약 100GW)의 약 2%에 해당하는 규모로 60만가구가 동시에 사용할 수 있는 전기를 생산한다.

SK E&S 측은 “이번 1800㎿급 파주 천연가스발전소의 상업운전을 계기로 현재 운영 중인 1126㎿급 광양천연가스발전소와 함께 총 설비용량 3000㎿ 수준의 발전기업으로 발돋움하게 됐다”고 말했다.