열유동 해석 기반 특고압 변압기반의 자연 냉각 성능 향상

초록

본 연구는 수배전반은 한국전력(KEPCO)으로부터 고전압을 수전하여 배전 전압으로 강압한 뒤, 저압반으로 전력을 분배한다. 그러나 최근 이상기온으로 인한 냉·난방 설비의 증가와 정부의 탄소 저감 정책에 따른 열부하의 전력화로 인해 전력 수요가 급격히 증가하면서, 고압 변압기반의 과열을 방지하기 위한 대책이 필요하다. 본 연구에서는 COMSOL Multiphysics를 활용하여 실제 운전 조건에 따른 고압 변압기반의 3차원 열유동 해석을 수행하였으며, 분석 결과를 바탕으로 자연에너지만을 활용하여 변압기 온도를 저감할 수 있는 열전달 조건을 도출하였다. 이러한 연구 결과를 밀폐형 전기설비에 적용할 경우, 외부 냉각 장치 없이도 자연에너지를 이용해 전기설비의 온도 상승을 억제할 수 있으며, 이는 에너지 소비 절감 및 설비 수명 연장 등 자원 소모를 최소화하여 순환경제에 부합하는 지속가능한 에너지 인프라 구축에 기여할 수 있다.

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