전기 기기 중 가장 많이 또한 널리 사용하는 변압기. 전력의 전압을 높이고 낮추는 변압기는 가전용 제품의 전력 상태를 조절하는 소형에서부터 전력 발전 설비를 조절하는 초대형에 이르기까지 다양하다. 이 변압기에도 지능형 바람이 불고 있다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT)은 미래를 바꿀 '2011년도 10대 유망 기술'중 하나로 지능형 변압기를 선정한 바 있다. 지능형 변압기 기술은 어디까지 왔으며, 시장 전망은 어떨까. 지금부터 ㈜오엘티(대표이사 김권중)의 소개로 지능형 전압 제어 장치를 이용한 스마트 정전압 변압기(SSVR-T)에 대해 살펴본다.

스마트 정전압 변압기(SSVR-T : Smart Step Voltage Regulator with a built-in Transformer)는 지능형 전압 제어 장치(SPCS : Smart Voltage Controlling System)를 탑재한 세계 최초의 배전급 스마트 정전압 변압기다. SPCS는 배전급 직선형 슬라이드 방식의 탭 절환기다. 미국과 독일에서 개발한 배전선로용 전압 조정기는 회전형 로터리 탭 절환기를 탑재하기에 탭 절환 시 아크로 말미암아 접점이 마모되거나, 소음이 발생하는 등의 문제점이 있다.
SPCS는 아크 발생에 의한 접점 마모의 문제점을 해결하고자 탭 절환기의 형상과 방식을 개선하고 절연과 접점 소재 등을 개발함으로써 탭 절환 시 발생하는 소음 발생 문제도 제거했다.
특히, 기존 회전형 탭 절환기는 구동 전동기의 회전으로 말미암아 서지Surge가 발생했으나, SPCS는 선형 슬라이드 방식을 채용해 서보 전동기의 회전(자동 제어)에 의한 자체 서지 발생이 거의 없다. 또한, 기존 제품에서 탭 수량의 한계인 32탭을 초월해 80탭 이상까지 개발해 정전압 전압 안정도 ±0.25%(산업 현장에서 전압 강하 시 120배 개선)를 제공한다.

국내외 전압 조정기 기술 동향

국내 기술 동향 및 수준 | 현재 국내 중소기업인 ○○사가 회전형 로터리 방식 탭 절환기인 미국의 SVR를 수입해 한국전력공사에 납품하는 상태며, 직선형 부하 시 지능형 전압 제어 장치 방식의 탭 절환기를 국내 자체 기술로 개발한 업체는 전무하다.
현재 국내에서 사용하는 변압기는 수동식으로 무부하 탭 절환기(NLTCv : No-Load Tap Changer)를 사용하기에 가변적인 전압 변동에 전혀 대응할 수 없어 많은 문제를 안고 있다. 한편, 부하 시 탭 절환기(LTC : Load Tap Changer)에 대한 순수 국내 기술은 없으며, 전량 수입 또는 OEM 기술을 도입해 사용한다. 이 탭 절환기 기술은 일반적으로 배전용 선로 전압 조정용으로 설치해 사용하지만, 기술적인 문제로 전압 안정화의 한계를 비롯해 여러 가지 단점을 드러냈다. 일반적인 배전용 변압기는 정전 후 무부하 상태에서 탭 절환(정전해야 하므로 거의 조정하지 않음)을 수행하며, 일반적으로 변압기 설치 전에 수전단 전압에 맞춰 탭을 고정한 후 설치한다(<표 1> 참조).

<Energy News>