본 논문에서는 써지(Surge) 또는 사고에 의해 변압기에 충격전압이 인가되었을 때 권선에 유입되는 돌입전류를 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 권선간의 정전용량을 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하고 이것을 변압기의 회로에 포함시켰다. 그리고 변압기의 자기적인 특성과 변압기의 회로를 결합한 축대칭 3차원 유한요소법을 이용하여 변압기의 과도 특성을 해석하였다. 제시한 알고리즘을 이상 전압이 인가된 변압기에 적용하여 변압기 내부의 자장분포와 권선간의 전압 및 전류를 계산하였다. 예제를 통한 변압기의 해석 결과는 사고여부를 판단할 수 있는 자료가 될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 자장분포의 시간에 따른 변화 즉 물리적 개념의 파악이 쉬워졌으며 각 권선, 권선간, 전 전류 및 부하전류 파형의 시간변화를 알 수 있었다.
The inrush current of transformer can flow when the overvoltage caused by surge or external faults is applied. In this paper, an algorithm for the calculation of this inruch current is proposed. The capacitances of windings are precalculated by using 3 dimensional FEM and are appended to circuit of the transformer. And transient characteristics of the transformer are analyzed by axisymmetric FEM which is coupled magnetic field of transformer and circuit of transformer. When a transformer encounters abnormal voltage, using the proposed method, internal magnetic field of transformer, voltages and currents of windings are calculated.
