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역방향 전력 흐름: 양방향 전력이 배전 변압기 사양을 변경하는 방법

Sep 22, 2026

500kVA배전 변압기전류가 다른 방향으로 흐르기 시작하더라도 다른 기계가 되지 않습니다. 더 이상 유지되지 않는 가정을 위해 탭 설정, 고조파 듀티, 손실 가중치 및 보호 조정이 선택된 기계가 되며, 네 가지 중 어느 것도 일상적인 테스트 보고서에서 결함으로 나타나지 않습니다. 이 격차는 피더 연구가 중단되는 지점이자 과전압 불만이 발생하는 지점입니다.

대부분의 호출 뒤에 있는 조건은 다음과 같습니다.역방향 전력 흐름: 변압기의 부하측을 떠나 피더로 다시 이동하는 정오 전류. 무거운 옥상 태양광 또는 상업용 저장 장치가 있는 피더에서는 이는 호기심이 아닌 예정된 작동 조건입니다.

Reverse power flow on a DER-heavy feeder: pad mounted transformer in service beside a commercial building with rooftop solar arrays

 

역방향 전력 흐름이 엣지 케이스가 아닌 이유

Berkeley Lab은 2025년 말까지 미국에 설치된 약 530만 개의 분산형 태양광 및 저장 시스템에 대한 프로젝트 수준 데이터를 게시합니다. 데이터 세트는 공개되어 있으며 추세선은 미묘하지 않습니다.버클리 연구소 Sun 데이터베이스 추적(https://emp.lbl.gov/tracking-the-sun)은 유틸리티 기획자가 수출이 다음에 나타날 모델을 만드는 데 사용하는 것입니다.

상호 연결 지점에서 해당 시스템이 수행할 수 있는 작업은 다음에 의해 설정됩니다.IEEE 1547-2018(https://standards.ieee.org/ieee/1547/5915/), 활성 DER 상호 연결 표준. 그 범위는 변압기 구매자에게 유익합니다. 일반적인 1차 및 2차 배전 전압에 연결된 DER을 다루고 방사형 1차 및 2차 배전 시스템을 주요 사례로 취급하며 변압기가 견뎌야 하는 비정상 상태, 전력 품질 및 단독 동작을 수정합니다.

피더의 산술은 간단합니다. 전류가 항상 변전소에서 부하로 이동하도록 설계된 회로는 이제 몇 시간 동안분산 에너지 자원하나 뒤에패드 장착 변압기해당 섹션 하중을 초과하십시오. 전류는 저전압 권선으로 들어가고 고전압 권선을 통해 나가므로 장치가 올라가고 피더는 이전에 싱크를 보았던 소스를 봅니다.

우리가 받는 대부분의 데이터시트에는 여전히 전압 상승의 원인이 되는 변압기와 이를 흡수하는 피더가 정오 4시간 동안 역방향으로 설명되어 있습니다.

 

변압기 내부에서 반전되는 것과 반전되지 않는 것

구리는 방향을 신경쓰지 않습니다. 부하 손실은 전류가 고전압 권선에 들어가거나 나오든 상관없이 전류 제곱에 비례하며 코어 손실은 변하지 않습니다. 그게 안심되는 반이고, 그렇기 때문에역방향 전력 흐름매우 잘 숨겨집니다. 역류의 장치는 보고할 내용 없이 비율 테스트, 권선 저항 테스트 및 용존 가스 분석을 통과할 수 있습니다.

전압 강하 가정을 바탕으로 구축된 모든 것은 매우 중요합니다. 방사형 급전선에서는 전류가 변전소에서 멀어지고 탭이 보상하도록 설정됨에 따라 전압이 떨어집니다. 전류를 역전시키면 동일한 임피던스는 강하 대신 전압 상승을 생성하므로 3% 순방향 강하와 싸우는 탭은 이미 너무 많은 전압을 네트워크에 추가하기 시작합니다. 4선 다중 접지 2차측에서는 중성 전류도 역전되며 접지 전극 시스템은 내보내진 전류의 복귀 경로가 됩니다.

열 듀티는 프로필에 따라 변경됩니다. 한때 저녁 피크를 실행했던 장치는 이제 정오에 거의 정격 전류 내보내기 창을 실행하고 일몰 후 전방 피크를 실행하므로 가장 뜨거운 지점 온도와 시간에 따라 단열재가 노화됩니다.

탭 설정 트랩

미국 남서부의 한 협력 엔지니어가 옥상 PV가 주간 최소 부하의 약 30%에 도달한 피더에 대한 500kVA 3상 패드 장착 사양을 우리에게 보냈습니다. 데이터시트는 깨끗했고 탭은 여전히 ​​공칭보다 +2.5% 높았습니다. 더 긴 회로에서 전진 강하를 방지하기 위해 몇 년 전에 설정되었습니다. 어느 맑은 4월 오후, 장치에 거의 부하가 걸리지 않은 상태에서 2차 전압이 유틸리티 전압 대역 위로 올라갔습니다. 수리에는 구리 비용이 전혀 들지 않습니다. 탭 변경, 명판 재발급, 크레인 방문 1회 등이 포함됩니다.

 

DER-Heavy Feeder에 중요한 사양 변경 사항

이것은 구매자가 피더에 양방향 전원이 공급될 것이라고 말할 때 검토하는 목록입니다.

목 단방향 사양 역류 대응 사양
탭 배열 공칭 위의 2.5% 탭 2개와 아래의 2개, 순방향 전압 강하에 대해 설정됨 순방향 및 역방향 전압 조건 중 더 나쁜 조건에 대해 탭을 선택한 다음 잠기고 사진을 찍습니다.
전압체크 최대 부하에서만 검사됨 최대 순방향 부하 및 최대 내보내기 시 유틸리티 서비스 전압 대역을 기준으로 확인
고조파 의무 표준 단위, 고조파 허용 없음 측정된 인버터 전류 스펙트럼에 맞게 조정된 고조파 손실 허용치 또는 명시된 K 계수
손실 가중치 부하 손실은 평가 비용의 대부분을 차지합니다. 수출 시간이 낮은 부하에서 코어 손실 시간을 추가하기 때문에 무부하 손실 가중치가 더 높습니다.
온도 상승 65도 평균 권선 상승 양방향 피크가 뜨거운 패드 또는 통풍이 잘 안되는 금고와 일치하는 55도 상승
저전압 인터페이스 부하 전류에 맞는 LV 단자 및 중성선 크기 수출 전류에 적합한 크기의 LV 단자, 중성선 및 부싱 배열
보호 유틸리티 측 오류 전류에 대해서만 조정된 장치 변압기를 통한 DER 백피드 기여를 포함하는 조정
명판 및 문서 정기 테스트 보고서 일상 테스트 보고서와 측정된 무부하 및 부하 손실, 탭 기록 및 고조파 손실 설명

이 항목 중 3개는 무료이고 2개는 가격이 변동됩니다. 탭 선택, 명판 표시 및 문서화된 손실 수치는 규율을 넘어서는 비용이 들지 않습니다. 고조파 허용치와 55도 상승 설계에는 구리와 코어가 필요하며 둘 다 선호도가 아닌 피더 데이터로 정당화되어야 합니다.

8가지 중 어느 것이 귀하의 회로에 적용되는지 잘 모르시나요? 단선도와 주간 최소 부하량을 보내주세요.라이언-transformers.com주문이 이루어지기 전에 우리 엔지니어들이 귀하와 함께 목록을 검토할 것입니다.

손실 가중치가 바뀌는 이유

현재 가치 평가는 장치 수명에 걸쳐 할인된 부하 손실 와트당 달러 가치에 대한 무부하 손실 와트당 달러 가치를 적용합니다. 무부하 손실은 연중 매시간 발생합니다. 부하 손실은 부하의 제곱에 따라 발생합니다. 긴 수출 기간을 가진 피더는 코어 손실 시간을 유지하고 부하 손실 시간을 하루 중 전류가 낮은 부분으로 이동하여 더 나은 코어 강철 쪽으로 가중치를 바꿉니다.

 

부하 측에서 전류를 밀어낼 수 있을 때 보호

백피드 가능한 변압기는 구매 문제이기 이전에 조정 문제입니다. 유틸리티 측에 결함이 발생한 경우,분산 에너지 자원다운스트림은 변압기를 통해 저전압 권선에서 고전압 권선으로 전류를 계속 밀어넣고 고전압 퓨즈는 전류가 순방향으로 통과하지 않기 때문에 그 기여를 결코 볼 수 없습니다.

이후 연구보다는 변압기 대화에 4가지 항목이 속합니다. 즉, 발전이 연결되는 방향성 과전류, 권선이 허용할 수 있는 역방향 오류 제거 시간, 피더가 여전히 역공급되는 동안 재폐로, 의도하지 않은 단독 운전입니다. 저전압 차단기 선택과 경우에 따라 임피던스 백분율을 설정하기 때문에 사양과 함께 유틸리티 보호 연구(또는 최소한 DER 종합 명판 및 오류 통과 예상)를 요청하십시오.

 

열, 고조파 및 노화: RFQ의 세 가지 숫자

첫 번째 숫자는 65도이며, 이는 일반적인 액체 침지형 배전 변압기의 절연 시스템이 설계된 정격 부하에서의 평균 권선 온도 상승입니다. 또한 장치가 제어할 수 없는 주변 환경에서 하루에 두 개의 피크를 흡수하도록 요청받았기 때문에 양방향 로딩이 조용히 중단된다는 가정도 있습니다.

두 번째는 로딩 가이드입니다.IEEE C57.91-2025(https://standards.ieee.org/ieee/C57.91/7163)은 명판 위의 하중이 절연에 어떤 영향을 미치고 오일에 가스를 생성하며 수명을 단축하는지, 그리고 주변 온도, 고도 및 냉각 방법이 실제 용량을 어떻게 변화시키는지 설명합니다. 업계 관행에서는 절연 수명을 기준 최고 온도보다 6~8도 높을 때마다 대략 절반으로 간주합니다.

세 번째는 왜곡이다.IEEE 519-2022(https://standards.ieee.org/ieee/519/10677/)은 공통 결합 지점에서 전압 및 전류 파형 왜곡 목표를 설정합니다. 인버터 기반 발전은 비선형 소스이며, 60Hz 부하 모델이 놓치는 방식으로 열 권선과 탱크 강철을 주입하는 고조파 전류입니다. 측정된 전류 스펙트럼을 요청한 다음 명시된 K-인자 또는 고조파 손실 허용치를 수락합니다.

두 개의 일일 피크, 핫 패드 및 고조파가 풍부한 전류는 하나의 피크와 깨끗한 파형에 적합한 크기의 장치에 손실과 노화를 추가합니다.

 

역류 준비 장치가 배송되기 전에 공장에서 확인하는 사항

Ryan Electric은 2007년부터 침유 변압기를 제조해 왔으며 2023년부터 Eaton 합작 투자 파트너가 되었습니다. 당사의 장쑤 공장은 120,000m² 규모로 180개 세트 이상의 생산 장비와 37개 특허를 보유하고 있으며 포트폴리오에는 UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS 및 CE 인증이 포함되어 있습니다. 양방향 의무 장치는 동일한 인증서에 5개의 추가 항목이 있는 표준 루틴 테스트 베이를 거칩니다.패드 장착 변압기 제조업체패키지:

  • 탭 위치 기록- 실제로 장착된 탭, 커버를 볼트로 고정하기 전 명판에 사진 촬영.
  • 무부하 및 부하 손실은 단위 부하당 50% 및 100%로 측정됨- 따라서 구매자는 보장된 최대값 대신 실제 수치로 손실 평가를 실행할 수 있습니다.
  • 주문된 상승 등급에 대한 온도 상승 검증표준 장치의 경우 - 65도, 피더 연구에서 열 헤드룸이 필요한 경우 55도입니다.
  • 고조파 손실 또는 K-인자 검증- 사양에 왜곡 허용치가 포함된 경우 설계 점검은 가정되지 않고 기록됩니다.
  • 명판 및 문서 패키지- 명판에 명시된 비율, 임피던스, 손실 수치, 인증 마크, 일련 번호 및 역공급 조항.

Field measurement of current direction with a clamp meter on the low-voltage conductors of a pad mounted transformer

현장 실수는 여전히 공장 실수보다 비용이 더 많이 듭니다. 양방향 피더에서 반복되는 3개는 피더 재구성 후 이전 설정에 남겨진 탭, 원래 순방향 부하에 대한 중립 크기, 회로의 첫 번째 상용 어레이 이전에 수행된 보호 연구입니다.

 

구매 주문서를 보내기 전에 피더 데이터 보내기

회로가 다음 방향으로 향하고 있다면역방향 전력 흐름, 다섯 개의 문서는 일반적인 대화를 인용 가능한 사양으로 전환합니다.

  • 피더 단선, 변전소 및 발전을 기준으로 변압기의 위치를 ​​보여줍니다.
  • 변압기 뒤의 집합 세대 명판, 기술별 - PV, 저장, 열병합 발전.
  • 주간 최소 부하 및 저녁 피크, 연간 평균이 아닌 간격 데이터에서 가져온 것입니다.
  • 유틸리티 서비스 전압 대역 및 탭 선호도, 내보내기 또는 가져오기 조건에 대한 탭 세트를 원하는지 여부를 포함합니다.
  • 인증 대상- 미국 프로젝트의 경우 UL 또는 cULus 목록, 캐나다 프로젝트의 경우 CSA 인증, 사양에 명시된 왜곡 허용량 포함.

해당 5개 항목을 다음으로 보내세요.라이언-transformers.com그러면 당사 엔지니어가 탱크 도면, 탭 권장 사항 및 자체 부하 프로필을 기반으로 구축된 손실 평가를 반환합니다. 해당 단계를 건너뛰는 비용은 일반적으로 두 번째 여름에 크레인 방문 및 전압 불만으로 나타납니다.

저자 소개: 이 기사는 북미, 중동, 동남아시아 및 아프리카 전역의 유틸리티, 데이터 센터, 산업 및 재생 가능 프로젝트에 유침식 및 건식 변압기를 공급하는 중국 장쑤성의 UL/CSA 인증 변압기 제조업체인 Ryan Electric의 엔지니어링 팀이 작성했습니다.

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