변압기 용량·손실 계산기
부하 목록(kW·역률)과 수용률·부등률·여유율로 필요한 변압기 용량(kVA)과 표준 용량 후보를 고르고, 시험성적서의 무부하손·부하손으로 연간 손실전력량과 비용을 계산합니다. 두 견적을 비교해 회수기간도 봅니다. 전류 환산은 전력 환산 계산기, 장비 생애 비용은 총소유비용(TCO) 계산기와 함께 쓰세요.
계산 근거
설비 kVA = √(ΣP² + ΣQ²). 최대수요 = 설비 kVA × 수용률 ÷ 부등률, 필요 kVA = 최대수요 × (1 + 여유율). 연간 손실 = 무부하손 × 통전시간 + 부하손 × Σ(부하/정격)² × 시간. 50% 부하 효율과 용량 후보·참고 효율 기준은 효율관리기자재 운용규정 별표1 24. 변압기를 따릅니다.
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자주 묻는 질문 (FAQ)
변압기 용량은 어떻게 정하나요?
부하별 kW 와 역률로 유효전력·무효전력을 각각 더해 설비 피상전력(kVA)을 구하고, 수용률과 부등률로 동시에 걸리는 최대수요를 추정합니다. 여기에 증설·불확실성을 감안한 여유율을 더한 값 이상에서 가장 작은 정격용량을 후보로 봅니다.
최대수요 = 설비 kVA × 수용률 ÷ 부등률, 필요 kVA = 최대수요 × (1 + 여유율).수용률과 부등률은 무엇인가요?
수용률은 설비 용량 중 실제로 동시에 쓰는 최대 비율(최대수요 ÷ 설비 용량)이고, 부등률은 부하별 최대수요가 서로 다른 시각에 걸리는 정도(개별 최대수요의 합 ÷ 합성 최대수요, 1 이상)입니다. 공장마다 달라서 이 도구는 값을 정해 두지 않습니다. 디맨드 계량기나 전력 모니터링의 15분 최대수요 기록이 있으면 그 값으로 역산하세요.
표준 용량 후보는 어디서 가져왔나요?
효율관리기자재 운용규정(기후에너지환경부고시 제2026-137호, 시행 2026-05-27) 별표1의 24. 변압기 표에 나오는 정격용량입니다. 건식·유입, 1차/2차 전압, 단상·삼상별로 표가 나뉘어 있고, 같은 표의 최저소비효율기준과 표준소비효율(50% 부하 기준)도 참고 기준으로 함께 보여 줍니다. 실제 생산 용량은 제조사 카탈로그로 확인하세요.
무부하손과 부하손은 어떻게 다른가요?
무부하손(철손)은 변압기에 전압만 걸려 있어도 생기는 손실로 부하와 상관없이 통전 시간 내내 나갑니다. 부하손(동손)은 전류가 흐를 때 권선에서 생기며 부하율의 제곱에 비례합니다. 그래서 연간 손실은
무부하손 × 통전시간 + 부하손 × (부하/정격)² × 시간입니다. 두 값은 제조사 시험성적서에 나오며, 이 도구는 그 값을 직접 넣게 합니다.용량을 크게 잡으면 손해인가요?
용량이 커지면 같은 부하에서 부하손은 줄지만 무부하손은 보통 커집니다. 휴일·야간처럼 부하가 거의 없는 시간이 길면 무부하손이 연간 손실의 대부분이 됩니다. 이 도구에서 비교안 B 에 한 단계 큰 용량이나 다른 기종의 시험성적서 값을 넣으면 연간 손실 차이와 회수기간을 바로 비교할 수 있습니다.
최고효율 부하율은 왜 나오나요?
무부하손과 부하손이 같아지는 부하에서 효율이 가장 높습니다. 그 부하율은
√(무부하손 ÷ 부하손)입니다. 실제 가동 중 부하율이 이 값보다 많이 낮으면 용량이 크거나 무부하손이 큰 기종일 수 있으니 비교안과 함께 보세요.연간 손실을 평균 부하율로 계산하면 안 되나요?
부하손은 부하의 제곱에 비례하므로 평균 부하율을 제곱하면 부하손이 실제보다 작게 나옵니다. 이 도구는 가동 시간과 비가동 시간의 부하를 나눠 받아 각각 제곱한 뒤 더합니다. 시간대별 계측값이 있으면 더 잘게 나눠 계산하는 것이 정확합니다.
이 도구의 한계는?
고조파·불평형·주위 온도·과부하 운전·기동전류·단락 용량·보호협조는 반영하지 않습니다. 효율 기준표는 표에 있는 변압기에 대한 참고 기준이며, 특수변압기·저압/저압 변압기·수리품 등은 고시 4.6 에 따라 적용되지 않습니다. 해당 여부는 제조사와 한국에너지공단에 확인하세요. 설계 참고용 계산이며, 최종 선정은 제조사 카탈로그와 담당 기술자 검토를 거치세요.
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