변압기특성(T3)
C 변압기(냉각방식)
A 변압기 이상현상 및 대책
R 변압기 여자 돌입전류
V 변압기 이행전압
Z 변압기 임피던스 전압
F 변압기 주파수
변압기 보호방식(BPT)
I 변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
O 유입 변압기 온라인 진단
M 변압기 경제적 운용방식
L 변압기 손실과 효율
B 변압기 최대 효율조건
목차(변압기 고장 진단 T3I)
변압기 고장 진단
1️⃣변압기 고장의 종류
1)절연 파괴
- 원인:
- 과도한 전압: 낙뢰, 스위칭 서지 등으로 인해 변압기 내부에 과도한 전압이 발생하여 절연이 파괴
- 열화: 장기간 운전으로 인한 절연재료의 열화, 수분 침투, 오염 등이 절연 파괴를 유발
- 기계적 손상: 외부 충격이나 진동으로 인해 절연이 손상
- 현상:
- 국부적인 방전 소음
- 절연유 분해 가스 발생
- 과열
- 지락 고장
- 폭발
2)과열
- 원인:
- 과부하 운전: 정격 용량을 초과하여 운전하면 동손과 철손이 증가하여 과열이 발생
- 냉각 시스템 고장: 냉각유 순환 불량이나 냉각기 고장으로 인해 열 방출이 제한되어 과열이 발생
- 단락 고장: 단락 고장 시 발생하는 큰 전류로 인해 국부적인 과열이 발생하여 절연이 파괴
- 현상:
- 절연유 온도 상승
- 권선 온도 상승
- 절연물 열화
- 변색
- 냄새
3)기계적 고장
- 원인:
- 진동: 운전 중 발생하는 진동으로 인해 부품이 이완되거나 파손
- 외부 충격: 외부 충격으로 인해 변압기 탱크나 부품이 손상
- 제작 불량: 제작 과정에서 발생한 불량으로 인해 기계적 고장이 발생
- 현상:
- 소음 증가
- 진동 증가
- 누유
- 부품 파손
4)부분 방전
- 원인:
- 절연체 표면의 오염, 균열, 공동 등으로 인해 국부적인 방전이 발생
- 절연유의 열화, 수분 침투 등으로 인해 절연 강도가 저하되어 부분 방전이 발생
- 현상:
- 특징적인 부분 방전 소음
- 코로나 방전 빛
- 오존 발생
- 절연 열화 가속화
5)기타 고장
- 절연유의 열화: 산화, 수분 침투, 슬러지 생성 등으로 인해 절연유의 절연 성능이 저하되어 고장을 유발
- 외부 요인: 낙뢰, 지진, 화재 등 외부 요인에 의해 변압기가 손상
2️⃣변압기 고장 진단 방법
1)유중 가스 분석:
절연유에 용해된 가스 성분을 분석하여 고장의 종류와 위치를 진단
2)초음파 검사:
부분 방전이나 기계적 결함에 의한 소리를 측정하여 고장을 진단
3)온라인 모니터링:
변압기의 온도, 진동, 부분 방전 등을 실시간으로 모니터링하여 이상 징후를 조기에 감지
4)절연저항 측정:
절연 저항을 측정하여 절연 상태를 평가
5)유전체 손실 측정:
유전체 손실을 측정하여 절연 열화 정도를 평가
6)외부 점검:
변압기 외부의 상태를 점검하여 누유, 변색, 부품 이완 등을 확인
7)보호 계전기 동작 기록 분석:
보호 계전기의 동작 기록을 분석하여 과거 고장 이력을 파악하고, 고장 발생 가능성을 예측
3️⃣변압기 고장 예방
- 정기적인 점검: 위에서 언급한 점검 방법을 주기적으로 수행하여 고장을 조기에 발견하고 예방
- 과부하 방지: 변압기를 정격 용량 내에서 운전하여 과열을 방지
- 냉각 시스템 관리: 냉각유 순환을 원활하게 유지하고, 냉각기의 성능을 유지
- 절연유 관리: 주기적으로 절연유를 교체하고, 오염도를 관리
- 외부 환경 관리: 낙뢰, 지진 등 외부 요인으로부터 변압기를 보호하기 위한 조치를 취함
- 보호 계전기 설정: 보호 계전기를 정확하게 설정하여 고장 발생 시 신속하게 차단
4️⃣전력용 변압기의 절연 진단방법
1)절연내력시험
- IEC규격은 표에 의한 전압을 권선과 대지 간에 1분간 가함
| 최고전압 | 시험전압 |
|---|---|
| 3.6 | 10 |
| 7.2 | 20 |
| 24 | 50 |
| 72.5 | 140 |
| 145 | 275 |
| 170 | 325 |
- 절연내력시험을 하기 위해서는 슬라이닥스와 PT를 사용하고, 회로보호용으로 OCR과 CB를 다음 그림과 같이 결선
- 만일 시험중에 변압기가 절연파괴되어 OCR에 전류가 흐르면 OCR은 CB를 Trip시켜 회로를 보호
2)충격파시험
- 1.2*50[μs]인가하여 절연상태 확인
- 50~70% 정도의 낮은 충격파를 가한 후 전파를 가한다
- 해당 기기의 BIL과 같은 크기의 충격파전압을 충전부와 대지 간에 음양 각 3회씩 인가하여 변압기의 이상 유무는 접지선에 흐르는 전류의 파형을 분석해서 판별
3)유전정접시험(비파괴시험)
- 쉐링 브리지를 이용하여 측정
- 절연상태가 양호하면 피측정기기는 완전한 콘덴서가 된다(전류 위상이 90°앞섬)
- 열화가 발생하면 전류의 위상이 90°이하가 되므로 Ra, Ca를 가변하여 측정
\[\tan\delta=2\pi f C_a R_a\]
4)온라인 진단법
- 초음파센서변압기에 절연열화가 생겨 부분방전이 일어날 때 발생하는 전자파를 부분방전 진단용 초음파센서로 탐사함으로써 열화개소를 검지하는 방법
- 온라인 가스분석기가스분석기의 센서를 유입변압기의 드래인벨브에 설치하고, 분석기를 통해 컴퓨터에서 상시 감시 진단할 수 있는 장비로 여러대의 변압기를 한 대의 컴퓨터로 진단할 수 있는 장점
- 고주파 잡음에 의한 애자열화 진단방법변압기에 절연열화가 생겨 발생하는 전자파를 탐사함으로써 열화개소의 검지가 가능
- 변압기의 절연유 열화센서PCS는 변압기의 열화 정도를 전기 사용 상태에서 자동감시하여 절연유의 열화 측정과 예측이 가능하도록 한 것이다. 이에는 주로 초음파센서가 사용
5)절연유 시험
- 산가도 측정
- 절연유 5[mL]에 산성추출액 5[mL]를 넣고 수산화칼륨을 넣어 측정
- 절연유1[g]의 산성을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 [mg]수로 표시
| 산가도 | 판정 |
|---|---|
| 0.02이하 | 양호 |
| 0.2~0.4 | 요주의 |
| 0.4이상 | 불량 |
- 절연내력 시험방법
- 절연유를 담은 통에 지름 12.5[㎜]의 2개의 구를 20[㎜]담가 간격을 12.5[㎜]띄워서 측정
- 3[kV/sec]의 비율료 전압을 상승시켜 Breaker가 동작했을 때의 전압
| 시험전압(절연파괴 전압) | 판정 |
|---|---|
| 30[kV] | 신유 |
| 20[kV] | 양호 |
| 15[kV]~20[kV] | 요주의 |
| 15[kV]미만 | 교체 |
6)음향, 진동
7)GIS, Mold는 X-Ray 촬영
변압기특성(T3)
C 변압기(냉각방식)
A 변압기 이상현상 및 대책
R 변압기 여자 돌입전류
V 변압기 이행전압
Z 변압기 임피던스 전압
F 변압기 주파수
변압기 보호방식(BPT)
I 변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
O 유입 변압기 온라인 진단
M 변압기 경제적 운용방식
L 변압기 손실과 효율
B 변압기 최대 효율조건
목차(변압기 고장 진단 T3I)
변압기 고장 진단
💯기출문제
●I49 전력용 변압기에서 발생되는 고장의 종류 및 현상에 대하여 설명하시오
모범답안(변압기 고장및 현상 T3I491️⃣)
1️⃣변압기 고장의 종류
1)절연 파괴
- 원인:
- 과도한 전압: 낙뢰, 스위칭 서지 등으로 인해 변압기 내부에 과도한 전압이 발생하여 절연이 파괴
- 열화: 장기간 운전으로 인한 절연재료의 열화, 수분 침투, 오염 등이 절연 파괴를 유발
- 기계적 손상: 외부 충격이나 진동으로 인해 절연이 손상
- 현상:
- 국부적인 방전 소음
- 절연유 분해 가스 발생
- 과열
- 지락 고장
- 폭발
2)과열
- 원인:
- 과부하 운전: 정격 용량을 초과하여 운전하면 동손과 철손이 증가하여 과열이 발생
- 냉각 시스템 고장: 냉각유 순환 불량이나 냉각기 고장으로 인해 열 방출이 제한되어 과열이 발생
- 단락 고장: 단락 고장 시 발생하는 큰 전류로 인해 국부적인 과열이 발생하여 절연이 파괴
- 현상:
- 절연유 온도 상승
- 권선 온도 상승
- 절연물 열화
- 변색
- 냄새
3)기계적 고장
- 원인:
- 진동: 운전 중 발생하는 진동으로 인해 부품이 이완되거나 파손
- 외부 충격: 외부 충격으로 인해 변압기 탱크나 부품이 손상
- 제작 불량: 제작 과정에서 발생한 불량으로 인해 기계적 고장이 발생
- 현상:
- 소음 증가
- 진동 증가
- 누유
- 부품 파손
4. 부분 방전
- 원인:
- 절연체 표면의 오염, 균열, 공동 등으로 인해 국부적인 방전이 발생
- 절연유의 열화, 수분 침투 등으로 인해 절연 강도가 저하되어 부분 방전이 발생
- 현상:
- 특징적인 부분 방전 소음
- 코로나 방전 빛
- 오존 발생
- 절연 열화 가속화
5. 기타 고장
- 절연유의 열화: 산화, 수분 침투, 슬러지 생성 등으로 인해 절연유의 절연 성능이 저하되어 고장을 유발
- 외부 요인: 낙뢰, 지진, 화재 등 외부 요인에 의해 변압기가 손상
2️⃣변압기 고장 진단 방법
- 유중 가스 분석: 절연유에 용해된 가스 성분을 분석하여 고장의 종류와 위치를 진단
- 초음파 검사: 부분 방전이나 기계적 결함에 의한 소리를 측정하여 고장을 진단
- 온라인 모니터링: 변압기의 온도, 진동, 부분 방전 등을 실시간으로 모니터링하여 이상 징후를 조기에 감지
- 절연 저항 측정: 절연 저항을 측정하여 절연 상태를 평가
- 외부 점검: 변압기 외부의 상태를 점검하여 누유, 변색, 부품 이완 등을 확인
- 보호 계전기 동작 기록 분석: 보호 계전기의 동작 기록을 분석하여 과거 고장 이력을 파악하고, 고장 발생 가능성을 예측
- 유전체 손실 측정: 유전체 손실을 측정하여 절연 열화 정도를 평가
3️⃣변압기 고장예방
- 정기적인 점검: 위에서 언급한 점검 방법을 주기적으로 수행하여 고장을 조기에 발견하고 예방합니다.
- 과부하 방지: 변압기를 정격 용량 내에서 운전하여 과열을 방지합니다.
- 냉각 시스템 관리: 냉각유 순환을 원활하게 유지하고, 냉각기의 성능을 유지합니다.
- 절연유 관리: 주기적으로 절연유를 교체하고, 오염도를 관리합니다.
- 외부 환경 관리: 낙뢰, 지진 등 외부 요인으로부터 변압기를 보호하기 위한 조치를 취합니다.
- 보호 계전기 설정: 보호 계전기를 정확하게 설정하여 고장 발생 시 신속하게 차단합니다.
●I51 변압기 고장원인과 점검방법에 대하여 설명하시오 ❯49
유전체손실측정, 유중가스분석, 초음파검사, 온라인모니터링, 절연저항측정, 외부점검, 보호계전기동작기록분석
모범답안(변압기 고장및 현상 T3I491️⃣)
1️⃣변압기 고장의 종류
1)절연 파괴
- 원인:
- 과도한 전압: 낙뢰, 스위칭 서지 등으로 인해 변압기 내부에 과도한 전압이 발생하여 절연이 파괴
- 열화: 장기간 운전으로 인한 절연재료의 열화, 수분 침투, 오염 등이 절연 파괴를 유발
- 기계적 손상: 외부 충격이나 진동으로 인해 절연이 손상
- 현상:
- 국부적인 방전 소음
- 절연유 분해 가스 발생
- 과열
- 지락 고장
- 폭발
2)과열
- 원인:
- 과부하 운전: 정격 용량을 초과하여 운전하면 동손과 철손이 증가하여 과열이 발생
- 냉각 시스템 고장: 냉각유 순환 불량이나 냉각기 고장으로 인해 열 방출이 제한되어 과열이 발생
- 단락 고장: 단락 고장 시 발생하는 큰 전류로 인해 국부적인 과열이 발생하여 절연이 파괴
- 현상:
- 절연유 온도 상승
- 권선 온도 상승
- 절연물 열화
- 변색
- 냄새
3)기계적 고장
- 원인:
- 진동: 운전 중 발생하는 진동으로 인해 부품이 이완되거나 파손
- 외부 충격: 외부 충격으로 인해 변압기 탱크나 부품이 손상
- 제작 불량: 제작 과정에서 발생한 불량으로 인해 기계적 고장이 발생
- 현상:
- 소음 증가
- 진동 증가
- 누유
- 부품 파손
4. 부분 방전
- 원인:
- 절연체 표면의 오염, 균열, 공동 등으로 인해 국부적인 방전이 발생
- 절연유의 열화, 수분 침투 등으로 인해 절연 강도가 저하되어 부분 방전이 발생
- 현상:
- 특징적인 부분 방전 소음
- 코로나 방전 빛
- 오존 발생
- 절연 열화 가속화
5. 기타 고장
- 절연유의 열화: 산화, 수분 침투, 슬러지 생성 등으로 인해 절연유의 절연 성능이 저하되어 고장을 유발
- 외부 요인: 낙뢰, 지진, 화재 등 외부 요인에 의해 변압기가 손상
2️⃣변압기 고장 진단 방법
- 유중 가스 분석: 절연유에 용해된 가스 성분을 분석하여 고장의 종류와 위치를 진단
- 초음파 검사: 부분 방전이나 기계적 결함에 의한 소리를 측정하여 고장을 진단
- 온라인 모니터링: 변압기의 온도, 진동, 부분 방전 등을 실시간으로 모니터링하여 이상 징후를 조기에 감지
- 절연 저항 측정: 절연 저항을 측정하여 절연 상태를 평가
- 외부 점검: 변압기 외부의 상태를 점검하여 누유, 변색, 부품 이완 등을 확인
- 보호 계전기 동작 기록 분석: 보호 계전기의 동작 기록을 분석하여 과거 고장 이력을 파악하고, 고장 발생 가능성을 예측
- 유전체 손실 측정: 유전체 손실을 측정하여 절연 열화 정도를 평가
3️⃣변압기 고장예방
- 정기적인 점검: 위에서 언급한 점검 방법을 주기적으로 수행하여 고장을 조기에 발견하고 예방합니다.
- 과부하 방지: 변압기를 정격 용량 내에서 운전하여 과열을 방지합니다.
- 냉각 시스템 관리: 냉각유 순환을 원활하게 유지하고, 냉각기의 성능을 유지합니다.
- 절연유 관리: 주기적으로 절연유를 교체하고, 오염도를 관리합니다.
- 외부 환경 관리: 낙뢰, 지진 등 외부 요인으로부터 변압기를 보호하기 위한 조치를 취합니다.
- 보호 계전기 설정: 보호 계전기를 정확하게 설정하여 고장 발생 시 신속하게 차단합니다.
●I55 현장에서 전력용 변압기의 절연 진단방법에 대하여 설명하시오
모범답안(변압기 절연진단법 T3I55)
1. 절연유 분석
- 가스 크로마토그래피 분석: 변압기 내부에서 발생하는 절연 유해 가스(수소, 메탄, 에틸렌 등)의 종류와 농도를 분석하여 절연 상태를 평가합니다. 각 가스의 특징적인 발생 원인을 분석하여 열화의 종류와 정도를 판단할 수 있습니다.
- 수분 함량 측정: 절연유의 수분 함량이 높으면 절연 저하를 유발할 수 있으므로, 수분 함량을 측정하여 절연 상태를 평가합니다.
- 유전체 손실 측정: 절연유의 유전체 손실을 측정하여 절연 열화 정도를 평가합니다.
2. 부분 방전 측정
- 초음파 측정: 부분 방전 발생 시 발생하는 초음파를 측정하여 부분 방전의 유무와 위치를 파악합니다.
- RF 측정: 부분 방전 발생 시 발생하는 고주파 신호를 측정하여 부분 방전의 크기와 활동성을 평가합니다.
3. 절연 저항 측정
- 직류 고전압 인가: 변압기의 권선과 대지 사이에 직류 고전압을 인가하여 누설 전류를 측정하고, 절연 저항을 계산합니다. 절연 저항이 낮을수록 절연 상태가 열화되었음을 의미합니다.
4. 분극화 현상 측정
- 분극화율 측정: 절연체에 직류 전압을 인가했을 때 발생하는 분극 현상을 측정하여 절연 상태를 평가합니다.
5. 온라인 모니터링
- 온도 측정: 변압기 내부의 온도를 지속적으로 측정하여 과열 여부를 확인하고, 열화 진행을 감시합니다.
- 진동 측정: 변압기의 진동을 측정하여 이상 유무를 판단합니다.
- 부분 방전 온라인 모니터링: 부분 방전을 지속적으로 모니터링하여 초기 결함을 감지합니다.
6. 열화 진단 시스템
- 유중 가스 분석 시스템: 자동으로 유중 가스를 채취하여 분석하는 시스템입니다.
- 온라인 부분 방전 감시 시스템: 부분 방전을 실시간으로 감시하여 이상 징후를 조기에 발견합니다.
진단 결과 해석 및 활용
각 진단 방법을 통해 얻은 데이터를 분석하여 변압기의 절연 상태를 종합적으로 평가하고, 필요한 경우 예방 정비 계획을 수립합니다. 진단 결과를 바탕으로 변압기의 수명을 예측하고, 고장을 사전에 방지하여 전력 시스템의 안정성을 확보할 수 있습니다.
각 진단 방법의 장단점 및 적용 범위
| 진단 방법 | 장점 | 단점 | 적용 범위 |
|---|---|---|---|
| 절연유 분석 | 열화 정도 정량적 평가 가능, 조기 진단 가능 | 시료 채취 필요, 분석 시간 소요 | 모든 종류의 변압기 |
| 부분 방전 측정 | 초기 결함 감지 가능 | 외부 잡음 영향, 해석이 어려울 수 있음 | 고압 변압기 |
| 절연 저항 측정 | 간단하고 빠른 측정 가능 | 절연 열화 초기 단계 감지 어려움 | 모든 종류의 변압기 |
| 분극화 현상 측정 | 절연 상태 평가 가능 | 측정 조건에 민감 | 고체 절연물 |
| 온라인 모니터링 | 실시간 감시 가능, 조기 경보 가능 | 초기 투자 비용이 높음 | 모든 종류의 변압기 |
변압기특성(T3)
C 변압기(냉각방식)
A 변압기 이상현상 및 대책
R 변압기 여자 돌입전류
V 변압기 이행전압
Z 변압기 임피던스 전압
F 변압기 주파수
변압기 보호방식(BPT)
I 변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
O 유입 변압기 온라인 진단
M 변압기 경제적 운용방식
L 변압기 손실과 효율
B 변압기 최대 효율조건
목차(변압기 고장 진단 T3I)
변압기 고장 진단
🌐V1010Z24 / T3I
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