삼상 결선방식의 종류(와이-와이, 델타-델타, 델타-와이)

삼상 결선 방식의 종류

삼상 결선 방식에는 와이 결선과 델타 결선이 있으며 보통 이 둘을 조합해서 사용합니다.

와이결선

와이 결선이란?

회로가 Y를 닮아 와이 결선이라고 부릅니다.

T 또는 star로,

3개 중개의 상을 사용하기 때문에 3상 44 선식이라고도 합니다.

 

RST 외에 N선(중성선)이 있습니다.

 

선간 전압(node에서 나온 선끼리의 전압)은 상전 압(node 사이의 전압)의 루트 3배입니다.

즉 선간 전압은 약 380V이고, 상전 압은 약 220V입니다.

 

보통 발전소나 변전소에서 송신할 때는 와이 결선을 사용합니다.

 

와이 결선의 특징

 

(1) 고전압 저전류에 유리합니다.

 

(2) N점 접지를 할 수 있어서 각종 기기의 접지가 수월합니다.

 

(3) N점 접지를 할 수 있어서 누전차단기를 사용할 수 있습니다.

 

(4) N선을 사용하기 때문에 별도의 변압기 없이 380V와 220V를 둘 다 사용 가능합니다.

델타 결선

델타 결선이란?

 

회로가 Δ(델타)를 닮아 델타 결선이라고 부릅니다.

 

Π(파이)로 부르기도 하며,

3개 중 3개의 상을 사용하기 때문에 3상 3 선식이라고도 합니다.

 

상 전압과 선간 전압이 220V로 같습니다.

대신 선간 전류 가상 전류의 루트 3배입니다. 즉 대전류가 흐를 때 유리합니다.

 

보통 발전소나 변전소로부터 수신할 때는 델타 결선을 사용합니다.

 

델타 결선의 특징

 

(1) 저전압 고전류에 유리합니다.

 

(2) 여자 전류에 많이 포함되어 있는 제3 고조파가 권선 내에서 순환되어 밖으로 나오지 않습니다.

 

결선 조합별 특징

Y-Y 결선

Y-Y의 장점

 

(1) 1,2 차간 위상차가 없습니다.

 

(2) 중섬점을 접지할 수 있어서 이상전압으로부터 변압기를 보호할 수 있습니다.

 

(3) 선간 전압 이상전압의 루트 3배 이므로 절연이 용이하고 고전압에 유리합니다.

 

(4) 1선 지락사고 시 지락 검출이 용이하고, 건전상 대지 전위 상승이 적습니다.

 

(5) 단일 절연 방식을 채용할 수 있습니다.

 

Y-Y의 단점

 

(1) 중성점이 접지되어 있지 않으면 제3고조파 통로가 없으므로 기전력은 제3 고조파를 포함한 왜형파가 됩니다.

 

(2) 중성점 접지 시접 지선을 통해 제3 고조파가 흐르므로 통신선 유도 장애가 발생한다,

 

(3) 과도 안정도가 나쁩니다.

Δ-Δ 결선

Δ-Δ 결선의 장점

 

(1) 1,2 차간 전압에 위상차가 없습니다.

 

(2) 선전류 가상전류의 루트 3배이므로 대전류에 유리합니다.

 

(3) 1대 고장 시 나머지 2대로 V 결선하여 3상 전력을 공급할 수 있습니다.

 

(4) 제3 고조파가 델타 결선 내를 순환하여 외부에 제3 고자파가 발생되지 않는습니다.

 

따라서 유도 장해 및 통신 장해가 없습니다.

 

Δ-Δ 결선의 단점

 

(1) 비접 지방식이므로 이상전압 및 지락사고에 대한 보호가 어렵습니다.

 

(2) 선간 전압과 상전 압이 같으므로 고압인 경우 절연이 어렵습니다.

 

(3) 비접지 방식이므로 1선 지락사고 시건 전상 대지 전위가 상승합니다.

 

Y-Δ 결선

Y-Δ 결선의 장점

 

(1) Y결선의 중성점을 접지할 수 있습니다.

 

(2) 델타 결선이 있으므로 여자 전류의 제3 고조파 통로가 있다는 뜻이다. 즉 제3고조파의 방해가 없습니다.

 

(3) 기전력의 파형이 왜 형이 되지 않습니다.

 

(4) 델타와 이 결선은 송전단에 와이 델타 결선은 수전단에 사용하여 높은 전압을 와이 결선으로 함으로써 절연이 유리합니다.

 

Y-Δ결선의 단점

 

(1) 1차, 2차선간 전압 사이에 30도의 위상 변위가 있습니다.

 

(2) 1대에 고장이 생기면 전원 공급이 불가능합니다.

 

V-V결선

V-V결선의 장점

 

(1) 델타 델타 결선에서 1대의 변압기 고장 시 2대의 변압기를 3상으로 변성 가능합니다.

 

V-V결선의 단점

 

(1) 이용률이 2분의 1배로 떨어져 3상 부하의 배에 달하는 변압기 설비용량을 필요로 합니다.

 

(2) 출력이 3배로 떨어진다.

 

(3) 부하 시 두 단자 전압은 불평형 하게 됩니다.

 

델타와 와이