OLTC는 부하 탭 변경기를 나타냅니다. 이것이 하나의 질문에 대한 충분한 정보일 수 있지만, 약어는 일반적으로 혼자 나타나지 않습니다. 대신, 변압기 데이터 시트, 입찰 사양 또는 공급업체 견적에서 찾을 수 있습니다. 따라서 그것이 무엇을 의미하는지 묻는 대신, 이 장치의 작동, 필요성 및 가능한 가격에 대해 묻는 것이 더 좋습니다.
따라서 전체 문제를 자세히 살펴보겠습니다: 용어의 해석, 탱크 내부에서 발생하는 일, OLTC 적용 사례, OLTC가 대부분의 표준 배전 변압기에 사용되는 탭 변경기와 어떻게 다른지, 그들이 나타내는 숫자, 그리고 장치의 주요 제조업체에 대해서도 살펴보겠습니다.
OLTC는 부하 탭 변경기로, 변압기가 작동 중일 때 변압기 탭 위치를 변경하는 메커니즘입니다. OLTC는 변압기가 작동하는 동안 전압을 유지하는 데 도움을 주기 때문에 변압기의 중요한 측면입니다. 반면, 일반 변압기는 OCTC를 사용하며, 이는 변압기가 꺼져 있지 않으면 조정할 수 없는 탭 변경기 유형입니다. OLTC는 변압기 가격을 약 10-30%만큼 증가시킬 수 있습니다. OLTC의 비용은 전압 클래스와 유형에 따라 $3,000-$30,000 사이에서 변동하며, 배전 변압기는 약 $2,000-$8,000, 송전 변압기는 약 $15,000-$60,000의 비용이 듭니다. 유럽 회사 Maschinenfabrik Reinhausen (MR)은 이 분야의 선도적인 제조업체이며, Hitachi Energy, Siemens Energy, ABB 등과 같은 회사들도 있습니다.
OLTC의 의미, 단어별로
설명의 세 단어는 문자 그대로 이해해야 하며, 이는 전체 이름이 단순한 퀴즈 질문 이상임을 의미합니다.
- 부하 는 변압기가 꺼지지 않고 탭 변경이 발생하는 동안 부하를 계속 공급함을 의미합니다. 정전, 스위칭 아웃 없음, 현장에 팀을 보낼 필요가 없습니다. 이것이 장치의 주요 목적이며, 가격이 그만큼 드는 이유입니다.
- 탭 은 고전압 권선에서 이루어진 연결을 나타냅니다. 탭 변경은 회로의 권선 수를 변경할 수 있게 하여 권선 비율과 결과적으로 출력 전압에 영향을 미칩니다. 이 아이디어는 일반 배전 변압기의 고정 탭 링크와 유사하지만, OLTC는 전류 흐름 중에 탭 변경을 허용하도록 설계되었다는 점에서 차이가 있습니다.
- 변경기 는 모든 메커니즘 부품이 위치한 장치입니다: 모터 구동 장치, 수직 샤프트, 선택 스위치 및 분기기, 그리고 탭 변경 프로세스를 설정하는 제어 캐빈이 포함됩니다. 현대 설계는 종종 오일 침수 접점 대신 진공 차단기를 사용하는 분기기를 사용하는 데 의존하며, 이는 최근 가격 및 유지보수 개선의 원인입니다.
“온로드 탭 체인징 장치” 또는 “온로드 탭 체인징 기어”, “OLTC 변압기”라는 용어를 자주 접하게 될 것입니다. 이는 변압기에 장착된 것을 의미하며 같은 의미입니다. 구식 영국 및 영연방 문서에서는 종종 “온로드 탭 체인저”로 작성되며, 북미에서는 때때로 LTC(부하 탭 체인저)라고 불립니다.
변압기 내부에서 OLTC가 물리적으로 하는 일
컨트롤러는 2차 전압을 모니터링하며, 전압이 데드 밴드를 벗어날 경우 — 예를 들어, 요구 전압에서 1.25% 이상 벗어날 경우 — 모터 드라이브를 작동시킵니다. 다이버터 스위치가 작동하고, 일부 전이 저항기 또는 리액터를 통한 짧은 전류 흐름이 발생하며, 탭 선택기가 다른 탭으로 이동합니다. 다이버터는 새로운 위치에 고정됩니다.
전이 임피던스 문제는 전체 엔지니어링 문제입니다. 부하 하에서 탭을 단순히 열 수는 없으므로, 다이버터는 저항기 또는 리액터의 도움으로 순간적으로 제어된 브리지를 생성하여 전류가 흐를 수 있도록 합니다.
나머지 설정은 전류를 직접 전달하지 않는 메이크-비포-브레이크 장치인 탭 선택기로 구성되며; 모터 드라이브, 기어; 위치 표시기 및 한계 스위치, 그리고 모든 다른 장치를 전압 릴레이, SCADA 및 원격 명령에 연결하는 자동 제어 시스템이 포함됩니다.
일반적인 OLTC는 전력 변압기에서 약 8개 +/– 1.25 %로 작동하므로 17개의 위치 번호와 약 +/- 10 %의 전압 조정 범위를 가집니다. 그러나 +/- 1.67 %의 9개 또는 +/- 0.625 %의 16개와 같은 다른 구성도 만들 수 있습니다. 가격은 단계 절차의 크기와 사용되는 리드에 따라 달라지며, 스위칭 요소에 연결해야 하는 탭 변압기 뷰에도 영향을 미칩니다.
OLTC가 변압기 계열에서 위치하는 곳
언급된 장치의 위치를 명확히 할 필요가 있으며, “OLTC 변압기”라는 용어는 모호한 것입니다.
OLTC라는 용어는 변압기의 종류를 나타내는 것이 아니라 변압기에 부착되는 장치를 의미하며, 전력 변압기, 대형 변압기 변전소 변압기, 정류기 변압기 및 위상 이동 변압기에서 발견될 수 있습니다. 소형 폴 변압기나 드라이 타입 변압기에는 OLTC를 설치하는 것이 경제적으로 타당하지 않기 때문에 장착되지 않습니다.
일반적인 원칙은 변압기가 클수록 부하 변동이 클수록 OLTC의 필요성이 더욱 정당화된다는 것입니다. 부하가 30%에서 100%로 변동하는 변전소에 연결된 40 MVA 변압기는 OLTC의 적절한 사용이지만, 에너지 소비가 일정한 시설에 전력을 공급하는 1,000 kVA 변압기는 OLTC가 필요하지 않습니다.
이러한 장치가 기능, 냉각, 응용에 따라 어떻게 분류되는지에 대한 더 넓은 그림을 원하신다면 — 그 분류는 이 개요에서 설정되어 있습니다. 전력 변압기가 어떻게 분류되고 각 유형이 그리드에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 특정 제품을 구매하기 전에 유용한 프레임입니다.
OLTC 대 OCTC 대 DETC: 실제로 무엇이 다른가
여기에서 대부분의 혼란이 발생하며, 표로 정리할 가치가 있습니다.
| 장치 | 전체 형태 | 작동됨 | 어디에서 볼 수 있는지 |
|---|---|---|---|
| OLTC | 온로드 탭 체인저 | 전원이 공급되고 부하가 걸린 상태에서 자동 또는 원격으로 | 전력 변압기, 송전 및 대형 변전소 변압기 |
| OCTC | 오프 회로 탭 체인저 | 변압기가 비전원 상태일 때만 | 배전 변압기, 기둥 장착 유닛, 대부분의 건식 변압기 |
| DETC | 비전원 탭 체인저 | 변압기가 비전원 상태일 때만 | OCTC와 동일한 하드웨어; DETC는 북미 용어입니다. |
OCTC와 DETC는 유사하지만 OLTC와의 차이는 간단하지 않습니다. OCTC의 직관은 시스템이 처음 켜지거나 전압 프로필의 계절 변화가 있을 때만 위치를 변경하는 스위치로 구성된다는 것입니다. 따라서 장치는 사전에 꺼지고 안전하게 종료되어야 합니다.
반면 OLTC는 이 작업을 지속적으로 수행합니다. 전압 변화에 몇 초 만에 반응합니다. 제어 시스템은 시간 지연이 있는 전압 조정기로만 구성된 비교적 간단한 시스템일 수도 있고, 전력 계수, 병렬로 연결된 변압기의 순환 전류 또는 제어 시스템의 SCADA 신호를 고려하는 더 복잡하고 적응적인 시스템일 수도 있습니다.
이 차이의 실용적인 측면은 설계 측면입니다. OCTC는 거의 변경되지 않으며 운영 부하가 없기 때문에 전이 임피던스, 아크 제어 또는 모터 구동과 같은 특성이 필요하지 않습니다.
OLTC의 주요 유형
모든 온로드 탭 체인저가 동일하지 않으므로 선택하거나 교체할 때 차이를 인식하는 것이 중요합니다.
- 저항기 유형. 다이버터 스위치는 스위칭 프로세스를 위해 전이 저항기에 연결됩니다. 빠르고 컴팩트하며 유럽과 아시아에서 배전 및 송전 모두에 가장 인기 있는 설계입니다.
- 리액턴스 유형. 예방 조치로서 자동 변압기를 사용합니다. 과거에는 미국 시장에서 지배적이었지만 느리고 스위칭으로 인한 손실 없이 높은 전류를 처리할 수 있습니다. 여전히 오래된 대형 응용 프로그램에서 자주 사용됩니다.
- 오일 절연 다이버터. 다이버터 스위치는 자체 오일 구획에서 작동합니다. 오래된 기술로 신뢰할 수 있지만, 오일은 매번 작동 후에 분해로 인해 주기적으로 교체해야 합니다.
- 진공 다이버터. 밀폐된 진공 차단기는 전류 전송 과정을 수행합니다. 이는 기름이 없는 상태에서 수행되기 때문에 전류 중단으로부터 보호를 제공하며, 따라서 더 긴 작동 기간을 제공하지만 가격은 약간 더 높습니다. 현재 대량 가격에서 널리 사용되고 있습니다.
- 탱크 내 대 탱크 외 구획. 탱크 내 기술은 변압기와 기름을 공유하는 반면, 별도의 구획은 오염을 방지하기 위해 다이버터 오일을 격리합니다. 과부하 변압기의 경우 더 높은 비용에도 불구하고 별도의 구현을 선택해야 합니다.
- 역전 대 거칠고 미세한. 역전 메커니즘은 더 작은 설계를 가지고 있으며 한 섹션에서 넓은 범위의 탭 변경을 제공할 수 있습니다. 반면, 거칠고 미세한 구현은 더 넓은 범위를 제공하지만 더 많은 권선이 필요합니다.
올바른 모델의 선택은 작동 주파수, 필요한 차단 전류 및 유지보수 접근 가능성에 따라 달라져야 합니다. 이와 관련된 트레이드오프에 대한 더 긴 설명이 있습니다. 변압기 탭 변경기 선택 가이드 특정 구성 비교 단계에 있다면 카테고리 이해에 그치지 마십시오.
OLTC 변압기가 사용되는 곳
전압 제어가 지속적으로 필요합니다.
- 고전압(220 또는 110 kV)이 저전압으로 변환되어 항상 변하는 부하에 전기를 공급하는 송전 변전소.
- 전압 강하가 크고 계절이나 관개 체계에 따라 수요가 변하는 긴 농촌 피더.
- 재생 가능 발전을 위한 변환 스테이션, 태양광 및 풍력 발전소의 출력이 전통적인 부하보다 훨씬 더 빠르게 변동하므로 전압을 좁은 한계 내에서 유지해야 합니다.
- 기차 이동 중 부하의 지속적인 변동으로 인해 견인 및 철도 변압기.
- 전기 아크 및 정류기 변압기, 큰 전류 부하 변동이 항상 발생하여 전압 조정이 지속적으로 필요합니다.
- 전기 매개변수가 변압기의 탭을 변경하여 관리되는 위상 이동 변압기.
제조에서의 예가 이 문제를 훨씬 더 잘 설명할 것입니다. 이러한 유닛 SZ11 31,500 kVA 35/10.5 kV 오일 침지형 부하 전압 조정 변압기 35 kV의 입력 공급이 하루 동안 변동하는 부하에 안정적인 10.5 kV를 공급해야 하는 경우를 위해 특별히 제작되었습니다. 이는 하나의 구성 요소와 하나의 문장에서 OLTC 응용 프로그램입니다.
OLTC의 비용
가격은 정격, 전압 등급 및 전류에 따라 다양한 제조업체 간에 크게 다르지만, 비용의 일반적인 틀은 평가를 수행하기에 충분히 안정적입니다.
| 항목 | 일반적인 범위 (USD) | 비고 |
|---|---|---|
| OCTC / DETC (회로 외) | $500–$3,000 | 기준선. 모터 구동 없음, 전환 임피던스 없음 |
| 배급 수준 OLTC (≤33 kV) | $2,000–$8,000 | 오일 절연 다이버터, 일반적으로 9에서 17 위치 |
| 송전 수준 OLTC (≥110 kV) | $15,000–$60,000 | 진공 유형은 상위 범위에 위치합니다. |
| 저항기 또는 진공 유형, 중간 범위 | $6,000–$35,000 | 주로 전류 정격 및 단계 수에 의해 결정됩니다. |
| 변압기 가격의 OLTC 비율 | +10–30% | OCTC에 대해 +2–5%와 비교됩니다. |
| 10 MVA 변압기에 대한 OLTC 증가 | $10,000–$25,000 | 진공 또는 오일 다이버터에 따라 크게 달라집니다. |
표에 대해 논의할 첫 번째 포인트는 체인저의 비용이 OLTC 변압기의 가격에 모두 포함되지 않는다는 것입니다. 체인저 외에도 OLTC 변압기는 탭 권선, 리드, 제어 장치가 있는 모터 등을 갖추어야 하므로, kVA당 가격 측면에서 격차를 평가하면 OLTC가 OCTC 변압기에 비해 훨씬 더 비쌉니다.
오일 랜턴의 윤활유 또는 오일은 자주 오일을 점검하고 때때로 교체해야 하므로 무관한 항목으로 간주되어서는 안 됩니다. 따라서 50,000에서 100,000회 작동할 때마다 3년 또는 5년마다 교체해야 합니다(부하에 따라 다름). 진공형 변압기는 이 간격을 연장하므로 수명 동안 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
비용의 예를 들면, 용량 20 MVA 및 전압 110 kV의 OLTC 변압기는 일반적으로 주요 유럽 제조업체로부터 430,000-700,000 EUR에 판매되며, 슈나이더로부터는 450,000 EUR 이하, 중국 제조업체로부터는 320,000 EUR 이하입니다.
알아야 할 브랜드 및 제조업체
두 가지 매우 뚜렷한 생산자 카테고리가 있으며, 그들의 고객은 일반적으로 어느 쪽을 선택할지 결정해야 합니다.
전문가. Maschinenfabrik Reinhausen 회사는 전체 산업의 시장 리더로 간주됩니다. 입찰 요청서에 “MR의 OLTC 또는 동등”이라는 사양이 적혀 있다면, 이는 어떤 특정 제품이 의도되었는지를 나타냅니다. 이 제조업체의 제품 포트폴리오는 배전 전압을 위한 오일 다이버터 제품에서부터 가장 높은 전압 등급에 적합한 진공 장치까지 모든 것을 포함하며, 그들의 장치는 널리 모방됩니다. 게다가, Reinhausen은 다른 제조업체에 변압기를 라이센스하고 공급하는 사업을 하고 있어, 다양한 라벨 아래 제공되는 변압기 중에서 이 제조업체의 세금 체인저를 찾을 수 있습니다.
통합 제조업체. Hitachi Energy, Siemens Energy 및 Alstom과 같은 회사는 변압기를 제조하고 탭 체인지 장치를 하나의 패키지로 공급합니다. Hitachi Energy는 특히 이 점에서 잘 알려져 있습니다. 이 경험을 통해 변압기와 함께 제공되는 탭 체인지 장치를 생산할 수 있습니다. 이 접근 방식의 주요 장점은 무엇인가요? 단일 공급자가 단일 보증에 대한 책임을 지는 것입니다 — 인터페이스와 관련된 높은 불확실성이 있는 프로젝트에 중요한 이점입니다.
중국 및 지역 제조업체. TBEA, Subin 및 기타 몇몇 회사는 매력적인 가격 덕분에 OLTC 변압기 생산에 성공했습니다. 이 변압기는 저렴한 가격 덕분에 동남아시아, 아프리카, 중동 및 라틴 아메리카 전역에서 시행되는 다양한 프로젝트에 적용될 수 있습니다. 중전압 변압기에 대한 경쟁이 치열해졌지만, 오랜 역사를 가진 전문가들은 여전히 고전압 제품 및 서비스 네트워크에서 경쟁 우위를 유지하고 있습니다.
변압기가 배송되고 서비스될 장소가 결정할 때 가장 중요한 고려 사항이어야 합니다. 잘 발달된 인프라와 유지보수를 위한 유능한 인력을 갖춘 회사는 일반적으로 전문가가 제조한 제품을 선택합니다. 시간 제약이 있는 프로젝트에서 작업하는 일반 계약자는 일반적으로 통합 제품을 구매하는 것을 선호합니다. 어쨌든 브랜드 비교 작업은 모든 변압기 구매에 대해 수행하는 것과 동일하며, 이 브랜드 추천이 포함된 오일 침지 변압기 구매 가이드 OLTC 장착 장치에 직접 적용됩니다.
후회 없이 하나를 지정하는 방법
If you’re developing a specification, the following parameters will determine whether you’ll get a practical device or merely an expensive ornament:
- Voltage regulation range and step size. Start with considering how much the supply voltage will fluctuate. A variation with a 10% accuracy range and a fluctuation of about 1.25% is what is needed in the majority of cases. Transmission and renewable connections may require higher accuracy or wider range.
- Number of operations per year. This number will determine whether to choose oil or vacuum, and whether to use tank installation or separate compartment. If a transformer is rated for 300,000 operations but is expected to run 20 cycles a day, it’ll mean regular servicing.
- Through-current through diverter. Voltage regulation is about breaking current load not only voltage. When it comes to this matter, oversizing is inexpensive compared to replacing contacts since it costs much less.
- Control philosophy. Will you have a stand-alone voltage regulation with a dead zone and time delay or coordinated control with parallel transformers and SCADA? The latter requires ensuring that control cubicles in both variants function properly and switching gears regulates current effectively.
- Parallel operation. In order to run two transformers in parallel, running both at the same tap position is necessary, and hence the need for either master-slave control or controlling circulating current in advance.
- Maintenance access. Having a separate tank might be costlier but make diverter service possible without draining the main tank. On a remote site, this might be the only deciding factor.
- Proof of compliance with the standards. You need to check documents in compliance with IEC 60214-1. Be not satisfied with copies of certificates and ask data on type test.
There is a longer walkthrough of these choices in this guide on how to select the on-load tap changer for a main power transformer, including how step size interacts with the tap winding and how the operating duty class should be matched to the project. If you’re specifying for the first time, start there rather than with the price list.
자주 묻는 질문
What is OLTC and OCTC?
OLTC stands for On-Load Tap Changer, while OCTC stands for Off-Circuit Tap Changer. The difference between the two is that OLTC operates while the transformer is energized and in operation; it will use motorized drive, a selector switch, and a diverter switch that works under transition resistance, which ensures that the current is not broken. An OCTC can operate only when the transformer is turned off and safe; thus, it will work using the link that is made at commissioning. OLTC is installed in transformers that ensure the continuous control of voltage in the system; whereas OCTC is installed in distribution transformers since it is more cost-efficient.
What are the types of OLTC?
The first distinction is in terms of the method of switching from one state to another with use of transition resistors in the case of the resistor type, which is commonly used in Europe, Asia, and the hybrid type using an autotransformer. Furthermore, the division is based on the switching medium and thus to oil insulated switching systems with the switching contacts located in the oil and taking special care of it, while there is the vacuum type of systems in case of which the switching is made by using enclosed vacuum interruptions and no routine maintenance is necessary. Construction-wise, the systems are divided into either in-tank or separate-compartment units, and depending on the design there might be linear, reversing and coarse/fine taps.
What is the difference between RTCC and OLTC?
The OLTC is the actual switching apparatus and the RTCC represents the layer of controls that tells it what to do. The RTCC or Remote Tap Changer Control (also known as Remote Tap Changer Controller) is an electronic relay or controller that receives the secondary voltage, compares it with the desired value and dead-band, implements a time delay on the operation in order to ignore temporary voltage drops, and produces “raise” or “lower” commands for the motor assembly. Some RTCCs carry out the operation of coordination of transformers in parallel, line-drop compensation as well as SCADA communication. So RTCC is not an alternative to OLTC — it is the unit that provides automatic function of the OLTC. You can use OLTC without a sophisticated RTCC — a simple voltage relay will suffice, but it is impossible to have automatic operation without both devices.
What does OLTC mean?
On-Load Tap Changer is referred to as OLTC. In electrical engineering, the term “on-load” emphasizes that the equipment is functioning while the transformer is energizing and transmitting current. This deviates from the term “off-circuit” or “de-energized” since those terms indicate that the transformer has to be turned off first and be isolated from other components. The tap changer is the equipment used for selecting the point of connection of the winding. It changes the connection point in order to modify the number of turns, which also in turn enables voltage modification. Consequently, OLTC is translated into “a device that makes taps changes while the transformer is under load.” The equivalent acronym used in North America is LTC (load tap changer).
Can an OLTC be retrofitted to an existing transformer?
In a technical sense retrofitting is possible, but for a practical application it does not really make sense. Retrofitting can be described as an operation involving opening up the tank to replace the wire and insulate the leads, installing a driving motor and a separate compartment to actually rerun the control circuit. What is more, the costs involved in retrofitting may exceed a big part of the price of a transformer of the same rating and it also means giving up all the state of affairs concerning factory type tests. In situations when voltage control during operation is really needed but the transformer can only provide OCTC, some of the options include installing a separate regulator, using the booster transformer or changing the transformer with a new one at the end of its technical lifespan.
참고 문헌
- IEC 60214-1 — Tap-changers, Part 1: Performance requirements and test methods — the governing standard for on-load and off-circuit tap changers
- 마시넨파브릭 라인하우젠 (MR) — manufacturer information and technical literature on on-load tap changers
- Hitachi Energy — Transformers — integrated transformer and tap changer solutions
- 지멘스 에너지 — industry context on equipment design and environmental regulation
- 미국 에너지부 — grid equipment, transformer supply and reliability reporting
- National Electrical Manufacturers Association (NEMA) — electrical equipment standards and industry data
결론
OLTC denotes the On-Load Tap Changer. If the reader only recalls one sentence from this text, then that should be this one: it is the device that allows a transformer to self-correct its output voltage while current is still flowing; this is an outstanding feature compared to simple tap links of a standard distribution transformer.
The practical facts one needs to keep in mind while having a specification dialogue are as follows: expect to have ±8 up to ±16 steps with the step being between 0.625% and 1.67%; the price of the changer would range between $3,000 and $30,000 and would make the transformer cost by about 10%-30% more expensive; expect to see that while oil-insulated diverters would require servicing every few years, vacuum ones would serve for much longer; the standard you should be held to should be IEC 60214-1; and the name of MR Reinhausen will always be used as a benchmark.
The question of whether or not you need an OLTC boils down to one question. Is the voltage at the supply point fluctuating enough and often enough that you cannot regulate it by other means? In case the load profile is steady and the supply is stable, it is better to use an OCTC and spend money elsewhere.