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Posted by 매실총각

<편집자 주>

전기·전력 분야의 흐름에 발맞춰 새롭고 혁신적인 제품개발에 주력하고 있는 헬닉스파워가 리액터, 변압기, 저항기, 하모닉필터를 제작하면서 입지를 구축하고 있다. 이에 본지에서는 지속적인 R&D 투자 등을 통해 꾸준한 성장을 이어나가고 있는 동사를 만나 그들의 이야기를 들어보았다.

취재 이예지 기자(press5@engnews.co.kr)


헬닉스파워 전보선 대표


수입에 의존해 오던 하모닉필터, 국산화 성공!

그간 수입에 의존해 오던 하모닉필터를 국내 여건과 실정에 맞게 자체적으로 제작하면서 이름을 알리고 있는 헬닉스파워는 2014년 설립된 이래 끊임없는 연구·개발을 통해 고객에게 한층 더 경쟁력 있는 제품을 공급하면서 높은 인지도를 구축하고 있다.

동사는 처음 국산화를 실현하는 과정에서 많은 기술적인 부분에서 난관이 있었지만, 해외 선진기술을 도입하고, 개발하면서 국내 실정에 맞는 제품을 생산하게 된 것이다.

“오랜 시간 전기·전자 분야에 주력하면서 고조파로 인한 장애 문제를 인식하게 됐다”는 헬닉스파워 전보선 대표는 “이러한 문제를 해결하고자 하모닉필터를 제작했다”면서 제품의 탄생 배경에 대해 설명했다. 이어 그는 “회사를 설립한 이후 하모닉필터와 함께 리액터, 변압기, 저항기 등 다양한 제품을 개발하면서 신뢰받는 기업으로 자리매김하고 있다”며 회사에 대한 소개도 덧붙였다.


하모닉필터


고조파 문제, ‘하모닉필터’로 해결하다!

최근 장비가 첨단화·고급화되면서 단순한 전력공급뿐 아니라 고른 전압의 공급도 매우 중요해지고 있으며, 전기·전자 산업, 데이터 손실을 막아야 하는 연구시설, 금융권, 발전소 등 전력 공급이 끊어지면 안 되는 분야에서는 더욱 안정적인 전력공급에 각별한 신경을 써야 한다.

특히 안정적인 전력을 공급하기 위해서는 고조파 문제를 해결해야 하며, 이 때 사용되는 제품이 바로 ‘하모닉필터’이다. “부하에서 발생되는 고조파를 필터로 흡수시킴으로써 계통으로 유입되는 고조파 전류량을 줄여 안정적인 전력이 공급되도록 도와주는 제품”이라며 하모닉필터에 대해 설명한 헬닉스파워 전보선 대표는 “과도하게 발생하는 고조파로 다른 장비 및 계통에 손상을 입힐 수 있는 문제점을 해결해줄 수 있다”며 제품에 대해 어필했다.

뿐만 아니라 고조파 전류에 의한 회로의 임피던스가 공진현상 등에 의해 감소해 과대전류가 유입됨에 따라 과열, 소손, 진동, 소음이 발생되는데, 이러한 문제를 하모닉필터가 사전에 잡아줌으로써 더욱 안정적인 전력을 공급할 수 있다. 더불어 L1 & L2 분리형 및 일체형으로 제작됨에 따라 공간 활용도를 더욱 높일 수 있으며 고조파의 왜곡을 제한함으로써 설비의 성능 및 수명도 증가시킬 수 있다.


스코트변압기


굵직한 기업들에 다양한 제품 납품하면서 인지도 높여…

하모닉필터와 함께 헬닉스파워가 주력하고 있는 트랜스포머 역시 고객들에게 큰 인지도를 받고 있다. 동사는 단상 트랜스포머부터 삼상 트랜스포머 등 다양한 제품을 공급하고 있으며, 특히 전압 및 용량, 형태별로 다양한 트랜스포머를 생산함으로써 고객사들의 선택의 폭을 넓혔다.

특히 동사의 배전용 트랜스포머는 배전선로에서 고압을 받아 변환시킨 뒤 수용가에 필요한 전압을 공급해 주는 역할을 하는 제품으로 고객들의 요구를 최대한 반영해 제작됨에 따라 경쟁력을 한층 더 높여나가고 있다.

한편 수입에 의존해 오던 하모닉필터를 국산화에 성공하면서 작지만 강한 회사로 성장하고 있는 헬닉스파워는 이와 함께 리액터, 변압기, 저항기 등 다양한 제품을 국내외 굵직한 기업들에 납품하면서 인지도를 높여나가고 있다. 이에 전보선 대표는 “오랜 연구개발 끝에 지금의 안정된 제품을 선보일 수 있었던 것처럼, 앞으로도 고객들이 현장에서 가장 알맞은 제품들을 사용할 수 있도록 꾸준히 연구개발에 앞장설 것”이라며 포부를 다지기도 했다.



입력리액터


지속적인 고객관리로 만족도 UP

다양한 제품을 공급하며 고객만족을 실현하고 있는 동사는 그동안의 국내외 거래처들과 쌓아온 신뢰 관계를 바탕으로 전기·전력분야에서 인지도를 높여나가고 있는 모습이다.

특히 동사만의 경쟁력을 묻는 질문에 “고객을 먼저 생각하는 기업”이라고 답한 전보선 대표는 “대부분의 기업이 범용 제품을 공급함에 따라 고객사에서 불편해 하는 부분이 많았다”면서 “이러한 문제를 개선하고자 당사는 각각의 산업현장에 맞는 제품들을 만들고, 생산된 제품에 대해서는 끝까지 책임질 수 있도록 노력하고 있다”고 전했다.

더불어 동사는 생산관리와 품질관리, 자재관리를 통해 품질 높은 제품을 공급하고 있을 뿐만 아니라 지속적인 고객관리를 통해 책임감 있고, 신뢰받는 기업으로 자리매김할 수 있도록 노력하고 있다. 이에 전보선 대표는 “회사가 끊임없이 성장할 수 있었던 비결이 바로 전문적인 대응을 통해 최적의 제품을 공급하기 때문”이라면서 “앞으로도 고객들에게 신뢰감을 주기 위한 노력을 계속 기울일 것”이라고 강한 포부를 전했다.


헬닉스파워 회사 전경


뚝심 있는 도전으로 국내 전기·전력 산업 이끌다

치열한 경쟁 속에서 자신들의 영역을 확고히 구축하며 단단한 기업으로 자리 잡은 헬닉스파워의 앞으로의 계획을 묻는 질문에 전보선 대표는 “하모닉필터 전문기업으로 입지를 공고히 해 나감으로써 더욱 신뢰받는 기업으로 거듭나기 위한 노력을 지속할 것”이라고 전했다. 더불어 그는 “이와 함께 목표의식을 가지고 새로운 기술개발과 표준화를 만들어 업계를 리드할 수 있는 기업으로 성장해 나가겠다”고 덧붙였다.

고객과의 지속적인 커뮤니케이션을 통해 높은 품질의 제품을 제공하도록 노력하고, 더불어 고객만족도 향상을 위해 사후관리에 보다 많은 노력을 기울임으로써 장기적으로 고객을 더욱 많이 확보할 수 있도록 노력할 것이라는 헬닉스파워. 그들의 뚝심 있는 도전이 앞으로 국내 전기·전력 산업을 이끄는 밑거름이 될 수 있기를 기대해 본다.


헬닉스파워 www.helnicxpower.co.kr


※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 고객을 먼저 생각하는 기업 ‘헬닉스파워’
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2015. 1. 29. 18:28

전압을 바꾸는 변압기 전기산업특집2015. 1. 29. 18:28

가정으로 보내지는 전기인 교류의 최대 이점은 트랜스란 변압기를 써서 전압을 자유롭게 올리거나 낮출 수 있다는 데 있다. 이 변압기는 1882년에 프랑스의 고라와 영국의 집스라는 사람에 의해서 발명됐는데, 그 원리는 패러데이가 발견한 전자유도의 법칙을 응용한 것이다.
1차 코일에 전지를 연결할 경우, 스위치를 뗐다 붙였다 할 때만 전구가 번쩍할 뿐 스위치를 그대로 붙여놨을 때는 불이 들어오지 않는다. 이것은 스위치의 개폐에 의해 1차 코일에서 만들어지는 자계가 변하고, 그로 인해 2차 코일을 통과하는 자력선이 변화해서 2차 코일에 유도기전력이 일어나기 때문이다. 이 때 2차 코일에 발생하는 유도기전력의 방향은 렌쯔의 법칙에 따른다.
반면, 1차 코일에 교류전압을 가하면 스위치를 개폐하지 않아도 전구는 불이 들어온 채로 있게 되는데, 이는 교류전압이 언제나 주기적으로 변화하기 때문이다. 이렇게 해서 1차 코일에 가한 교류 전압을 2차 코일에 전달할 수가 있다. 그 사이를 중계하는 것이 자계(자력선)다. 실제의 변압기에서는 얇은 규소강판을 겹쳐 쌓아 철심으로 하고 그 주위에 1차 코일과 2차 코일을 감는다. 또한, 변압기의 전압은 코일의 감은 수에 비례한다. 전압을 3분의 1로 낮추고 싶으면 2차 코일의 권수를 1차 코일의 3분의 1로 하면 된다.
하지만 변압기의 1차측에서 2차측으로 변압돼 전력이 전달되는 사이에 몇 퍼센트의 손실이 발생한다. 이 손실은 주로 철심(鐵心)속에서 생기는 와류전류손(渦流電流損)과 권선(卷線)의 저항에 의한 ‘주울열(熱)의 손실’이다. 와류전류손이란 자력선의 변화에 의해 철심 내부에 생기는 소용돌이 모양의 유도전류(誘導電流)에 의한 것이다. 이것을 방지하기 위해서는 얇은 규소강판을 절연해서 겹쳐 쌓으면 된다.

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※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전압을 바꾸는 변압기
:
Posted by 매실총각
2012년 기준, 국내 변압기 관련해서는 총 240여 개의 기업이 추산되었으며, 그 중 현대중공업, 효성, 일진전기, 케이피일렉트릭, 영화산업전기 등이 주요 기업으로 평가됐다. 
산업구조는 대기업이 60%, 중소기업이 40%를 점유하고 있으며, 국내 고용인원은 약 1,200명으로 집계되었다. 또한 국내 시장규모는 약 1,500,000백만 원으로 추정되고 있다.
한편, 국내 기업들의 경쟁력 수준은 선진국에 비해 기술력은 약 90% 수준이며, 가격은 30% 가량 저렴한 것으로 나타났다.
글 이명규 기자(press6@engnews.co.kr)
변압기메인이미지.jpg


1. 변압기의 개요

(1) 변압기의 정의

변압기는 전자유도작용에 의해 한 편의 권선에 공급한 교류 전기를 다른 편의 권선에 동일 주파수의 교류 전기의 전압으로 변환시켜 주는 역할을 한다.


(2) 변압기의 원리

가정이나 공장에 공급되는 전원은 교류이다. 전력은 크게 전압과 전류의 곱으로 나타낸다. 그러므로 같은 전력을 전송할 때, 전압을 크게 하면 전류는 적어진다. 전력을 공급하는 선로에는 저항이 있어서 I²R에 해당하는 손실이 발생하게 되며, 상대적으로 전류가 적은 전력을 전송하게 되면 전기에너지의 손실을 줄일 수 있게 된다.
교류를 사용하면 변압기를 이용해 전압을 쉽게 변화시킬 수 있으므로 전력의 전송효율이 높아지게 된다. 

- 전자 유도 작용
변압기의 기본 원리는 패러데이의 전자유도법칙(Faraday's law of electromagnetic induction)과 렌츠의 법칙(Lenz's law)으로 설명될 수 있다.
전자 유도 작용에 의해 유도 기전력이 발생하며, 이때 발생된 유도 기전력의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 결정된다.


(3) 변압기의 종류와 구조

1) 변압기의 종류

변압기의 종류에는 냉각방식, 내부구조, 상(Phase) 수, 권선의 수, 절연, 용도에 따라 여러 가지가 있다. 
건식 변압기는 유입식 변압기와 달리 공기에 의해 냉각하는 공랭식이다. 유입식 변압기보다 안전성이 좋아 병원, 호텔, 극장, 학교 등의 실내에 설치한다. 
몰드 변압기는 저압과 고압 권선을 진공 상태에서 주형으로 만든다. 절연 재료로는 에폭시 수지 등을 사용한다. 또한 내구성과 난연성이 우수하고 유입식과 건식의 장점을 갖는다. 
패드 변압기는 지하로 절연 케이블에 의해 전기를 공급하는 주택 지역, 상가, 병원, 공장 지대에 주로 설치된다. 안전성이 뛰어나며 기후의 영향을 적게 받는다는 특성이 있다.

2) 변압기의 구조 

변압기의 구조는 전력의 크기와 상 수에 따라 크게 달라진다. 일반적으로 전압이 높으면 절연을 충분히 고려해야 한다. 그리고 전류가 높으면 권선의 지름이 큰 것을 사용해야 한다. 또한 단상과 3상의 여부에 따라 변압기의 구조도 달라지게 된다.
변압기의 구조는 자기 회로를 구성하는 철심, 전기 회로를 구성하는 권선, 절연을 위한 부싱과 절연유, 본체를 이루는 외함(탱크)과 커버 등으로 이뤄져있다.


(4) 변압기의 이용 

1) 정격
변압기가 정상 상태에서 연속적으로 사용된다는 가정 하에서 주파수, 전압, 전류, 역률, 용량 등의 조건을 변압기 정격(Transformer Rating)이라 한다. 
한국산업규격(KS)에서는 여러 가지 변압기에 대한 규격을 제시하고 있다.

- 정격 변압
변압기의 운전과 성능 특성을 나타낼 때의 기준 전압으로서 무부하 운전시에 발생되는 전압(명판에 기재된 1차 및 2차 전압의 실효값)을 말한다. 

- 정격 용량
명판에 기재된 전력(피상 전력)이다. 정격 전압, 정격 주파수, 정격 역률에서 지정된 온도 상승 한도를 넘지 않고 출력 단자 사이에서 얻어지는 값(kVA, MVA)을 말한다.

- 정격 전류
정격 용량과 정격 전압에서 산출되는 선로 전류의 실효값을 말한다. 예를 들면 정격 2차 전류를 정격 용량을 거쳐 정격 2차 전압으로 나눠 구하면 된다.

2) 명판
전기 기기에는 사용자가 이용하는데 필요한 정보를 명판에 기입해 보기 쉬운 곳에 부착한다. 일반적으로 변압기의 명판에는 명칭, 제조자명, 제조번호, 제조연월, 정격 용량, 정격 주파수, 상 수, 정격 전압, 정격 전류, 절연 종류, 온도 상승 한도, 총 중량 등 기타 필요한 사항들을 기재한다. 

3) 변압기의 결선법
3상 변압기는 1대의 변압기로 3상 전압을 변압하는데 사용된다.
단상 변압기 3대를 사용해 3상 전압을 변압할 때는 적절한 결선을 해야 한다. 결선 방식으로는 Y-Y, △-△, Y-△, △-Y 등이 있다. 또한 단상 변압기 2대를 이용한 3상 전압의 변압 방식으로는 V-V 결선이 있다.


(5) 특수 변압기

특정한 목적에 사용하기 위해 설계된 변압기를 특수 변압기라 하며, 이들의 원리, 구조, 특성, 용도는 다음과 같다.

1) 단권 변압기

일반 변압기와는 달리 철심에 1차, 2차 권선을 직렬로 감아 공통 권선을 가지도록 설계된 변압기를 단권 변압기(Autotransformer)라고 한다.
단권 변압기의 원리는 전력용 변압기와 비슷하고 변압비도 같다. 보통 변압비의 크기가 적을수록 효율이 좋기 때문에 선로 전압을 10% 정도 올리는 승압기로 주로 사용되며, 전동기를 기동할 때 공급 전압을 낮춰 기동 전류를 제한하는 기동 보상기로도 쓰인다. 특히, 전압을 연속적으로 변화시키는 소용량의 슬라이닥스(Slidacs)로 가장 많이 적용되고 있다.

2) 누설 변압기

변압기 자기 회로의 일부에 공극(Air Gap)을 두고 자속을 누설시켜 부하가 변해도 일정한 전류를 유지시키는 변압기를 누설 변압기(High-impedance Transformer)라 한다.
누설 변압기는 부하 전류가 증가하면 누설 자속이 증가해 2차측 유도 기전력이 감소한다. 따라서 2차 전압이 급격히 감소해 부하 전류를 일정하게 유지시키는 수하 특성을 가진다.
이 변압기는 네온용 변압기, 방전용 변압기, 아크 용접기 등에 사용된다.

3) 계기용 변성기

교류 회로의 측정 계기나 계전기에 고전압이나 대전류를 직접 연결하는 것은 사용자의 안전 및 측정 계기에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 고전압이나 대전류로부러 계기를 격리시킬 필요가 있는데, 이 때 사용하는 것이 계기용 변성기(Instrument Tranformer)이다.
계기용 변성기에는 계기용 변압기, 변류기, 계기용 변압 변류기가 있다.
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2. 변압기 산업의 현황과 전망

(1) 국내 산업 현황과 전망

최근 국내외 전력수요 증가 및 신재생에너지 설비 보급 활성화, 수출비중이 국내 생산의 약 41%을 차지하며 전년대비 전력기기의 생산 1.9%(42조), 수출 15.4%(160억불), 수입 11.3%(145억불) 증가가 점쳐지고 있다.
세계 및 한국경제 성장률 소폭 상승, SOC사업의 낮은 성장률, 건설 및 조선 경기 침체 지속, 대수요처인 전력 및 발전사의 경영적자로 인한 투자 불확실 등에도 불구하고, 중동지역으로의 꾸준한 수출증가세, 인도, 브라질 등 신흥국의 경제 발전에 따라 사회 간접자본 확충 및 전력설비 투자 확대 예상 등으로 수출이 전망된다.
이에 따라 업계에서는 계속되는 국내 경기 부진에 따른 소비 심리 위축 및 투자 감소, 한전 국제입찰 시행에 따른 불안 등에도 불구하고, 풍력 발전 등의 신재생에너지 시장이 빠르게 성장하고 있으며, 고효율 전동기와 같은 에너지 절감 제품에 대한 수요 증가, 중동 및 신흥국 지역으로의 수출증가세 지속으로 전년대비 1.9% 증가한 42조원의 생산이 예상되고 있다.
한편, 전 세계 발전수요는 노후설비 교체수요를 바탕으로 연 2~3%수준의 완만한 성장세를 이어가고 있으며, 특히 중동, 아프리카, 신흥국 지역을 중심으로 수요가 크게 증가해 전년대비 15.4% 증가한 160억불 수출이 전망된다.
주요 수출지역은 중국, 미국, 사우디, 베트남으로 전체 수출 비중의 50%대가 점쳐지며, 주요 수출품목으로는 전선, 변압기, 차단기, 발전기 등 주요품목의 꾸준한 증가세가 예상된다.
물론, 값싸고 기준에도 부합한 중국산 저가 부품의 사용선호도가 증가하고 있긴 하나, 수출산업화를 위한 꾸준한 노력으로 1,480백만불의 무역 흑자를 업계에서는 기대하고 있는 것으로 나타났다.
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(2) 해외 산업 현황과 전망

국제기후변화협약 이행에 따른 해외 기술트렌드는 환경, IT 융합, 고효율, 초고압부문의 R&D에 많은 투자를 하고 있다.
특히, 변압기의 경우에는 50dB까지 저감할 수 있는 저소음변압기와 식물성절연유 전력용변압기, 전자식변성기 및 광 CT/PT 상용화를 위한 변성기의 기술개발이 이뤄지고 있는 것으로 나타났다. 
일본, 프랑스, 독일 등 메이저 기업들은 인수?합병을 통한 대규모?다국적 기업으로 변모하고 있고, 국제규격기구를 창설해 활동을 강화하며, 선진국 간 상호인정 및 M&A 등을 통한 해외시장 선점 전략을 구사하고 있다.
또한 기술개발은 자국에서, 생산은 현지에서의 기술개발 분리정책으로 기술유출 사전 방지와 친환경 전력기기와 정보통신기술(IT)의 융합을 통한 새로운 시장 출현에 대응하기 위해 ABB(스위스), 지멘스(독일), 아레바(프랑스) 등 100년 이상의 기술력을 가진 유럽 기업들이 막대한 R&D 예산을 투입중이다.
세계 전력 기자재시장의 40% 이상을 ABB, 슈나이더, 지멘스, 아레바, 미쓰비시, 히다치가 점유하고 있고, 나머지는 도시바, GE, 쿠퍼 등이 차지하고 있으며, 이들 기업을 보유하고 있는 스위스, 독일, 프랑스 등이 전력기자재 기술을 선도하고 있는 것으로 파악된다.
세계 각국에서는 2030년까지 11조불을 투자할 것으로 전망되며, 이중 아세안 및 남미, 인도 등 개발도상국은 57% 이상을 전기산업과 연관된 인프라분야에 투자될 것으로 예상된다.
세계 전기산업 시장에서 연평균 5.0% 이상의 성장세가 꺾이는 원인은 전반적인 세계경제 둔화에 따른 것으로 분석된다.
다만, BRICs(브라질, 러시아, 인도, 중국), 아세안 국가 등 신흥국 및 일본이 전년대비 또는 소폭의 경제 성장률로 인해 3.7% 내외로 증가한 전기산업 시장이 형성될 것으로 전망되나, 전반적으로 유로존 국가들의 부도 우려로 글로벌 금융시장불안이 지속되면서 설비투자위축 및 경기침체우려 확산으로 전기산업도 성장률이 둔화될 것으로 판단된다.
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3. 마무리 

지구 온난화 방지를 위한 기후변화협약인 교도의정서가 2005년 발효됨에 따라 국제적으로 환경관련규제가 강화될 것으로 전망되어 친환경기기의 개발 및 대체에너지 수요가 증대되고, 고효율 Compact화 개발 수요가 증가되고 있으며, 국가 간 및 남북 간 계통연계 및 전기공급 안정도 향상을 위한 신 송전기술인 FACTS, HVDC 등의 적용에 따라 새로운 전기기기 시장의 창출이 예상된다.
또한 전기기기 시장 현황은 국가간 지역간 FTA 체결이 확산됨에 따라 장기적으로 수출입의 자유화가 예상되며 국내 전기기기산업은 기술선진국의 핵심기술이전 회피와 기술개발 후발국인 중국 대만 인도 등의 저가 공세의 악재로 점점 국제 경쟁력이 약화 될것으로 전망되어 가격 및 품질경쟁력의 확보가 절실한 실정이다.
따라서 전기기기산업의 수출산업화와 미래 성장산업으로 육성하기 위해 전기기기의 미래 기술수요를 예측하고 체계적인 연구개발 계획을 수립하고 미래 핵심기술을 선점하는 것은 당면한 최대 과제로 판단된다.
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※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전력수요 증가에 따른 국내외 변압기 산업 동향과 전망
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2012년 기준, 국내 변압기 관련해서는 총 240여 개의 기업이 추산되었으며, 그 중 현대중공업, 효성, 일진전기, 케이피일렉트릭, 영화산업전기 등이 주요 기업으로 평가됐다.
산업구조는 대기업이 60%, 중소기업이 40%를 점유하고 있으며, 국내 고용인원은 약 1,200명으로 집계되었다. 또한 국내 시장규모는 약 1,500,000백만 원으로 추정되고 있다.
한편, 국내 기업들의 경쟁력 수준은 선진국에 비해 기술력은 약 90% 수준이며, 가격은 30% 가량 저렴한 것으로 나타났다.

글 이명규 기자(press6@engnews.co.kr)

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1. 변압기의 개요

 

(1) 변압기의 정의

 

변압기는 전자유도작용에 의해 한 편의 권선에 공급한 교류 전기를 다른 편의 권선에 동일 주파수의 교류 전기의 전압으로 변환시켜 주는 역할을 한다.


(2) 변압기의 원리

 

가정이나 공장에 공급되는 전원은 교류이다. 전력은 크게 전압과 전류의 곱으로 나타낸다. 그러므로 같은 전력을 전송할 때, 전압을 크게 하면 전류는 적어진다. 전력을 공급하는 선로에는 저항이 있어서 I²R에 해당하는 손실이 발생하게 되며, 상대적으로 전류가 적은 전력을 전송하게 되면 전기에너지의 손실을 줄일 수 있게 된다.
교류를 사용하면 변압기를 이용해 전압을 쉽게 변화시킬 수 있으므로 전력의 전송효율이 높아지게 된다.

- 전자 유도 작용
변압기의 기본 원리는 패러데이의 전자유도법칙(Faraday's law of electromagnetic induction)과 렌츠의 법칙(Lenz's law)으로 설명될 수 있다.
전자 유도 작용에 의해 유도 기전력이 발생하며, 이때 발생된 유도 기전력의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 결정된다.


(3) 변압기의 종류와 구조

 

1) 변압기의 종류

변압기의 종류에는 냉각방식, 내부구조, 상(Phase) 수, 권선의 수, 절연, 용도에 따라 여러 가지가 있다.
건식 변압기는 유입식 변압기와 달리 공기에 의해 냉각하는 공랭식이다. 유입식 변압기보다 안전성이 좋아 병원, 호텔, 극장, 학교 등의 실내에 설치한다.
몰드 변압기는 저압과 고압 권선을 진공 상태에서 주형으로 만든다. 절연 재료로는 에폭시 수지 등을 사용한다. 또한 내구성과 난연성이 우수하고 유입식과 건식의 장점을 갖는다.
패드 변압기는 지하로 절연 케이블에 의해 전기를 공급하는 주택 지역, 상가, 병원, 공장 지대에 주로 설치된다. 안전성이 뛰어나며 기후의 영향을 적게 받는다는 특성이 있다.

2) 변압기의 구조
변압기의 구조는 전력의 크기와 상 수에 따라 크게 달라진다. 일반적으로 전압이 높으면 절연을 충분히 고려해야 한다. 그리고 전류가 높으면 권선의 지름이 큰 것을 사용해야 한다. 또한 단상과 3상의 여부에 따라 변압기의 구조도 달라지게 된다.
변압기의 구조는 자기 회로를 구성하는 철심, 전기 회로를 구성하는 권선, 절연을 위한 부싱과 절연유, 본체를 이루는 외함(탱크)과 커버 등으로 이뤄져있다.


(4) 변압기의 이용

 

1) 정격
변압기가 정상 상태에서 연속적으로 사용된다는 가정 하에서 주파수, 전압, 전류, 역률, 용량 등의 조건을 변압기 정격(Transformer Rating)이라 한다.
한국산업규격(KS)에서는 여러 가지 변압기에 대한 규격을 제시하고 있다.

- 정격 변압
변압기의 운전과 성능 특성을 나타낼 때의 기준 전압으로서 무부하 운전시에 발생되는 전압(명판에 기재된 1차 및 2차 전압의 실효값)을 말한다.

- 정격 용량
명판에 기재된 전력(피상 전력)이다. 정격 전압, 정격 주파수, 정격 역률에서 지정된 온도 상승 한도를 넘지 않고 출력 단자 사이에서 얻어지는 값(kVA, MVA)을 말한다.

- 정격 전류
정격 용량과 정격 전압에서 산출되는 선로 전류의 실효값을 말한다. 예를 들면 정격 2차 전류를 정격 용량을 거쳐 정격 2차 전압으로 나눠 구하면 된다.

 

2) 명판
전기 기기에는 사용자가 이용하는데 필요한 정보를 명판에 기입해 보기 쉬운 곳에 부착한다. 일반적으로 변압기의 명판에는 명칭, 제조자명, 제조번호, 제조연월, 정격 용량, 정격 주파수, 상 수, 정격 전압, 정격 전류, 절연 종류, 온도 상승 한도, 총 중량 등 기타 필요한 사항들을 기재한다.

 

3) 변압기의 결선법
3상 변압기는 1대의 변압기로 3상 전압을 변압하는데 사용된다.
단상 변압기 3대를 사용해 3상 전압을 변압할 때는 적절한 결선을 해야 한다. 결선 방식으로는 Y-Y, △-△, Y-△, △-Y 등이 있다. 또한 단상 변압기 2대를 이용한 3상 전압의 변압 방식으로는 V-V 결선이 있다.


(5) 특수 변압기

 

특정한 목적에 사용하기 위해 설계된 변압기를 특수 변압기라 하며, 이들의 원리, 구조, 특성, 용도는 다음과 같다.

 

1) 단권 변압기

일반 변압기와는 달리 철심에 1차, 2차 권선을 직렬로 감아 공통 권선을 가지도록 설계된 변압기를 단권 변압기(Autotransformer)라고 한다.
단권 변압기의 원리는 전력용 변압기와 비슷하고 변압비도 같다. 보통 변압비의 크기가 적을수록 효율이 좋기 때문에 선로 전압을 10% 정도 올리는 승압기로 주로 사용되며, 전동기를 기동할 때 공급 전압을 낮춰 기동 전류를 제한하는 기동 보상기로도 쓰인다. 특히, 전압을 연속적으로 변화시키는 소용량의 슬라이닥스(Slidacs)로 가장 많이 적용되고 있다.

 

2) 누설 변압기

변압기 자기 회로의 일부에 공극(Air Gap)을 두고 자속을 누설시켜 부하가 변해도 일정한 전류를 유지시키는 변압기를 누설 변압기(High-impedance Transformer)라 한다.
누설 변압기는 부하 전류가 증가하면 누설 자속이 증가해 2차측 유도 기전력이 감소한다. 따라서 2차 전압이 급격히 감소해 부하 전류를 일정하게 유지시키는 수하 특성을 가진다.
이 변압기는 네온용 변압기, 방전용 변압기, 아크 용접기 등에 사용된다.

 

3) 계기용 변성기

교류 회로의 측정 계기나 계전기에 고전압이나 대전류를 직접 연결하는 것은 사용자의 안전 및 측정 계기에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 고전압이나 대전류로부러 계기를 격리시킬 필요가 있는데, 이 때 사용하는 것이 계기용 변성기(Instrument Tranformer)이다.
계기용 변성기에는 계기용 변압기, 변류기, 계기용 변압 변류기가 있다.

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2. 변압기 산업의 현황과 전망

 

(1) 국내 산업 현황과 전망

 

최근 국내외 전력수요 증가 및 신재생에너지 설비 보급 활성화, 수출비중이 국내 생산의 약 41%을 차지하며 전년대비 전력기기의 생산 1.9%(42조), 수출 15.4%(160억불), 수입 11.3%(145억불) 증가가 점쳐지고 있다.
세계 및 한국경제 성장률 소폭 상승, SOC사업의 낮은 성장률, 건설 및 조선 경기 침체 지속, 대수요처인 전력 및 발전사의 경영적자로 인한 투자 불확실 등에도 불구하고, 중동지역으로의 꾸준한 수출증가세, 인도, 브라질 등 신흥국의 경제 발전에 따라 사회 간접자본 확충 및 전력설비 투자 확대 예상 등으로 수출이 전망된다.
이에 따라 업계에서는 계속되는 국내 경기 부진에 따른 소비 심리 위축 및 투자 감소, 한전 국제입찰 시행에 따른 불안 등에도 불구하고, 풍력 발전 등의 신재생에너지 시장이 빠르게 성장하고 있으며, 고효율 전동기와 같은 에너지 절감 제품에 대한 수요 증가, 중동 및 신흥국 지역으로의 수출증가세 지속으로 전년대비 1.9% 증가한 42조원의 생산이 예상되고 있다.
한편, 전 세계 발전수요는 노후설비 교체수요를 바탕으로 연 2~3%수준의 완만한 성장세를 이어가고 있으며, 특히 중동, 아프리카, 신흥국 지역을 중심으로 수요가 크게 증가해 전년대비 15.4% 증가한 160억불 수출이 전망된다.
주요 수출지역은 중국, 미국, 사우디, 베트남으로 전체 수출 비중의 50%대가 점쳐지며, 주요 수출품목으로는 전선, 변압기, 차단기, 발전기 등 주요품목의 꾸준한 증가세가 예상된다.
물론, 값싸고 기준에도 부합한 중국산 저가 부품의 사용선호도가 증가하고 있긴 하나, 수출산업화를 위한 꾸준한 노력으로 1,480백만불의 무역 흑자를 업계에서는 기대하고 있는 것으로 나타났다.

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(2) 해외 산업 현황과 전망

 

국제기후변화협약 이행에 따른 해외 기술트렌드는 환경, IT 융합, 고효율, 초고압부문의 R&D에 많은 투자를 하고 있다.
특히, 변압기의 경우에는 50dB까지 저감할 수 있는 저소음변압기와 식물성절연유 전력용변압기, 전자식변성기 및 광 CT/PT 상용화를 위한 변성기의 기술개발이 이뤄지고 있는 것으로 나타났다.
일본, 프랑스, 독일 등 메이저 기업들은 인수?합병을 통한 대규모?다국적 기업으로 변모하고 있고, 국제규격기구를 창설해 활동을 강화하며, 선진국 간 상호인정 및 M&A 등을 통한 해외시장 선점 전략을 구사하고 있다.
또한 기술개발은 자국에서, 생산은 현지에서의 기술개발 분리정책으로 기술유출 사전 방지와 친환경 전력기기와 정보통신기술(IT)의 융합을 통한 새로운 시장 출현에 대응하기 위해 ABB(스위스), 지멘스(독일), 아레바(프랑스) 등 100년 이상의 기술력을 가진 유럽 기업들이 막대한 R&D 예산을 투입중이다.
세계 전력 기자재시장의 40% 이상을 ABB, 슈나이더, 지멘스, 아레바, 미쓰비시, 히다치가 점유하고 있고, 나머지는 도시바, GE, 쿠퍼 등이 차지하고 있으며, 이들 기업을 보유하고 있는 스위스, 독일, 프랑스 등이 전력기자재 기술을 선도하고 있는 것으로 파악된다.
세계 각국에서는 2030년까지 11조불을 투자할 것으로 전망되며, 이중 아세안 및 남미, 인도 등 개발도상국은 57% 이상을 전기산업과 연관된 인프라분야에 투자될 것으로 예상된다.
세계 전기산업 시장에서 연평균 5.0% 이상의 성장세가 꺾이는 원인은 전반적인 세계경제 둔화에 따른 것으로 분석된다.
다만, BRICs(브라질, 러시아, 인도, 중국), 아세안 국가 등 신흥국 및 일본이 전년대비 또는 소폭의 경제 성장률로 인해 3.7% 내외로 증가한 전기산업 시장이 형성될 것으로 전망되나, 전반적으로 유로존 국가들의 부도 우려로 글로벌 금융시장불안이 지속되면서 설비투자위축 및 경기침체우려 확산으로 전기산업도 성장률이 둔화될 것으로 판단된다.

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3. 마무리

 

지구 온난화 방지를 위한 기후변화협약인 교도의정서가 2005년 발효됨에 따라 국제적으로 환경관련규제가 강화될 것으로 전망되어 친환경기기의 개발 및 대체에너지 수요가 증대되고, 고효율 Compact화 개발 수요가 증가되고 있으며, 국가 간 및 남북 간 계통연계 및 전기공급 안정도 향상을 위한 신 송전기술인 FACTS, HVDC 등의 적용에 따라 새로운 전기기기 시장의 창출이 예상된다.
또한 전기기기 시장 현황은 국가간 지역간 FTA 체결이 확산됨에 따라 장기적으로 수출입의 자유화가 예상되며 국내 전기기기산업은 기술선진국의 핵심기술이전 회피와 기술개발 후발국인 중국 대만 인도 등의 저가 공세의 악재로 점점 국제 경쟁력이 약화 될것으로 전망되어 가격 및 품질경쟁력의 확보가 절실한 실정이다.
따라서 전기기기산업의 수출산업화와 미래 성장산업으로 육성하기 위해 전기기기의 미래 기술수요를 예측하고 체계적인 연구개발 계획을 수립하고 미래 핵심기술을 선점하는 것은 당면한 최대 과제로 판단된다.
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※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전력수요 증가에 따른 국내외 변압기 산업 동향과 전망
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Posted by 매실총각
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Posted by 매실총각

 

()운영 www.woonyoung.com

 

21세기 전력·전자업계의 한 축을 잇는 ‘()운영

2의 도약기를 열다!

   

<편집자주>

우리 생활에 없어서는 안 될 소중한 전기. 이러한 전기를 안전하고 효율적으로 사용하기 위해서는 수많은 관련 부품이 필수적이다. 산업용 변압기를 비롯해 각종 전자제어장치를 전문적으로 제조 개발하는 기업이 있다. 전력전자 산업분야에서 중추적 역할을 다하고 있는 ()운영(대표이사 정운범)이 그 주인공. 본지에서는 전기전자기기를 지속적인 연구개발을 통해 국산화해 제조하고 있는 우수중소기업인 ()운영을 소개하고자 한다.

  

취재 이명규 기자(press6@engnews.co.kr)

 

 

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<정운범 대표> ()운영의 정운범 대표이사

  

전력전자 산업의 중추적인 기업, ()운영

1978년에 창립한 ()운영은 산업용 변압기(Transformer)의 선두기업으로 36년간 국내 전기산업 시설 등에 노이즈컷트랜스(NCT), 무접점 전자릴레이(SSR), 전력제어 유니트(TPR), 노이즈 필터, SSR유니트, 스위칭파워서플라이(SMPS), 밧데리 자동충전기, 디지털전력보호계전기, 누전경보기(ELD), 지락검출용계전기(GFR), 영상변류기(ZCT) 등 각종 전자제어장치를 공급 및 설치하고 있다. 최근에는 전력 제어로 인한 고조파 대책으로 영상고조파필터(ZHF), 서지보호기(SPD)를 개발해 시판중에 있다.

초창기에는 산업용 변압기만을 생산했으나, 여러 가지 기업의 환경이나 내외적 환경 변화로 인해 그와 관련된 제품을 생산하기 시작했고, 현재는 다수의 전자제어장치를 제조하고 있다.”는 정운범 대표이사의 소개처럼 ()운영은 각종 전기전자기기와 전력보호, 제어 토탈 솔루션 등 다양한 영역을 아우르고 있다.

창립 이후 약 10년 동안은 기초를 다지는 시기였고, 그 후 10년은 성장기였다고 한다면, 지금은 제2의 도약기로 판단해 임직원들과 함께 열심히 일하고 있다.”는 정 대표이사의 언급처럼 ()운영은 끊임없는 기술개발로 수입에만 의존하던 산업용 변압기 및 관련 장비의 국산화에 성공하며 업계를 선도하는 기업으로 자리잡고 있다.

 

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<사진1> ()운영의 제2공장 조감도

 

다양한 제품의 규격화와 표준화에 주력!

제품이 다양화되면 재고의 부담을 안을 수도 있지만, 그만큼 소비자 입맛에 맞는 제품을 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있다.”라는 말처럼 ()운영을 이끌고 있는 정 대표이사가 가장 중점을 두고 있는 것은 바로 제품의 규격화와 표준화이다. 특히, SSR부문에서는 국내의 최다 품종을 생산할 정도로 제품의 규격을 다양화하고, 유저의 기호에 맞는 제품 생산을 위해 노력하고 있다.

한편, ()운영은 제품을 아날로그형과 디지털형으로 나눠 공급하고 있다. 전력분야 IT화로 디지털 계기가 많이 이용되고 있지만, 분야마다 아날로그형이 유용한 부분도 있기 때문에 기기마다 적절한 연구 및 생산 방향을 세워 판매하는 마케팅을 펼치고 있는 것이다.

산업용 변압기류의 경우, 과거 규격품이 생산되지 않았을 때에는 소비자 주문에 의해서만 생산을 했었다. 하지만 당사는 꾸준하게 데이터 관리를 해서 규격화 시키며 사용자들의 편의성을 높였다.” ()운영은 전압별, 용량별, 크기별로 해서 초기에는 100여 가지였던 산업용 변압기를 현재는 1,000여 가지 정도의 산업용 변압기의 규격폼이 분류되어 있어, 사용자들의 시간소비를 절약하고 편의성을 확대했다. 또한, LED가 부착되어 전기가 들어오면 전원여부를 알 수 있는데, 이는 특허제품으로 세계에서 유일하게 생산중이다.

그 외에도 ()운영의 제품은 외부에 전선들이 노출되어 있던 기존 산업용 변압기와는 달리 고압전류가 흐르는 곳에 커버를 씌워 안전 확보는 물론, 투박한 산업용 기기의 디자인까지도 고려해 미적감각을 끌어냈다는 특징이 있다.

 

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<사진2> ()운영의 생산 제품군

 

대용량 SSR WYFMH-B Series, 업계의 새바람 몰고 와

()운영은 최근 SIMTOS2014를 통해 SSR의 운전 중 발열을 판넬 외부로 배출하는 신개념 대용량 SSR WYFMH-B Series를 비롯해 대용량 노이즈필터, DIN railSMPS 등을 선보이며 업계의 주목을 받았다.

대용량 SSR Series 본체는 판넬의 내부에 위치하나 발열이 많은 방열판의 방열핀은 판넬 외부의 대기중에 노출되도록 개발했다.”는 정 대표이사의 언급처럼 이와 같은 형태는 SSR 운전 중에 방열판에서 발생하는 발열이 판넬 외부에서 대부분 냉각되고, 판넬 내부로는 극히 일부분만이 전도되어 장시간 운전에도 판넬 내부의 온도를 상승시키지 않아 효율적인 대용량 SSR 운전이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

대용량 노이즈필터는 그 동안 국내에서 생산이 되지 않아 전량수입에 의존해오던 제품을 운영에서 국산화한 제품인데, 산업현장의 주 동력원으로 사용되고 있는 대용량 모터와 인버터를 위한 노이즈 대책 제품으로 평가받고 있다. 그 동안 마땅한 국내 제품이 없어 유럽 등의 전문업체로부터 많은 시간을 소비하며 고가에 수입하던 관련 업계에 희소식이 되고 있는 제품이다.

또한 DIN railSMPS 6개 모델은 계장용 판넬에 광범위하게 사용되는 DIN 레일에 부착할 수 있도록 설계된 제품으로, DIN rail 부착의 특징 외에도 그 동안 일률적이던 금속제 직사각형 디자인을 탈피해 기본 외장은 미려한 난연성 고강도 엔지니어링 플라스틱이 적용된 Cubic 형태가 도입되었다. 입출력 단자대에는 고급스러운 Smoky Acrylic Door가 적용되어 안전성과 현대적인 디자인 감각을 추구했다.

 

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<사진3> ()운영의 산업용 변압기

 

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<사진4> ()운영의 노이즈필터 

 

2공장 착공으로 생산성 향상, 집중적인 해외 시장 공략으로 거듭 성장!

끊임없는 연구개발과 실질적인 상품화를 통해 높은 기술경쟁력을 보유하고 있는 ()운영은 제2공장의 증설로 새로운 도약을 준비하고 있다. 올해 천안 제2공장이 완공되어 생산성이 향상됨에 따라 고객 여러분께 더 저렴한 가격으로 제품을 공급할 수 있을 것으로 전망된다.”는 정 대표이사의 비전에 대한 언급에서 알 수 있듯이 ()운영은 생산량 증대를 통해 가격경쟁력을 강화하고, 집중적으로 해외시장을 개척하고자 한다고 밝혔다. 전부터 ()운영은 그 동안 수입에 의존하던 SSR, TPR, SMPS 등 국산화 개발에 성공, 국내 수입의존도를 경감했을 뿐만 아니라 중국, 남미, 아르헨티나, 동남아 지역 등에 수출하고 있다. ISO, CE, UL, CSA 등의 인증을 획득하고, 시스템화에 따른 하이테크 산업의 기술보급과 기타 모든 FA부분에 제품을 공급해 전력산업에 앞서 나가고 있다. 여기에 금년 안으로 해외영업부를 신설해 보다 해외시장 개척에 주력할 계획임을 강조했다.

이처럼 국제적인 영업 강화뿐만 아니라 내수 시장 공략을 위해 현재 국내 유수 대기업 및 중소배전반 업체에 제품을 공급하고, 전국의 대리점망을 통한 전략적 마케팅을 펼치기 위해 박차를 가하고 있는 ()운영. 36년 외길의 탄탄한 기술력과 소통, 화합의 경영으로 창조경제시대를 선도하고 있는 ()운영의 밝은 미래를 기대해본다.

 

<플라스틱기계산업 4월호에 게재되었습니다>

 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 21세기 전력·전자업계의 한 축을 잇는 ‘(주)운영’
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Posted by 매실총각