변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법


변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법

http://ftz.kr/2021/02/2647/

변압기의 절연 진단방법은 파괴시험과 비파괴시험으로 나누어 생각할 수 있다

파괴시험에는 절연내력시험과 충격파시험이 있고, 비파괴시험에는 유전정접 시험이 있다.

유입변압기의 경우에는 절연유를 시험하여 절연 상태를 진단하기도 한다

전력용 변압기의 절연 진단방법

1)절연내력시험

  • IEC규격은 표에 의한 전압을 권선과 대지 간에 1분간 가함
최고전압시험전압
3.610
7.220
2450
72.5140
145275
170325

절연내력시험을 하기 위해서는 슬라이닥스와 PT를 사용하고, 회로보호용으로 OCR과 CB를 다음 그림과 같이 결선한다.

만일 시험중에 변압기가 절연파괴되어 OCR에 전류가 흐르면 OCR은 CB를 Trip시켜 회로를 보호한다

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 판별한다.

3)유전정접시험(비파괴시험)

  • 쉐링 브리지를 이용하여 측정
  • 절연상태가 양호하면 피측정기기는 완전한 콘덴서가 된다(전류 위상이 90°앞섬)
  • 열화가 발생하면 전루의 위상이 90°이하가 되므로 Ra, Ca를 가변하여 측정한다.
\[\tan\delta=2\pi f C_a R_a\]

4)온라인 진단법

변전설비 온라인 진단시스템

  • 초음파센서
    변압기에 절연열화가 생겨 부분방전이 일어날 때 발생하는 전자파를 부분방전 진단용 초음파센서로 탐사함으로써 열화개소를 검지하는 방법이다
  • 온라인 가스분석기
    가스분석기의 센서를 유입변압기의 드래인벨브에 설치하고, 분석기를 통해 컴퓨터에서 상시 감시 진단할 수 있는 장비로 여러대의 변압기를 한 대의 컴퓨터로 진단할 수 있는 장점이 있다.
  • 고주파 잡음에 의한 애자열화 진단방법
    변압기에 절연열화가 생겨 발생하는 전자파를 탐사함으로써 열화개소의 검지가 가능해진다.
  • 변압기의 절연유 열화센서
    PCS는 변압기의 열화 정도를 전기 사용 상태에서 자동감시하여 절연유의 열화 측정과 예측이 가능하도록 한 것이다. 이에는 주로 초음파센서가 사용된다.

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
산가도판정
0.02이하양호
0.2~0.4요주의
0.4이상불량
  • 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
150[kV]미만교체

6)음향, 진동

7)GIS, Mold는 X-Ray 촬영

사용기기의 선정
사용기기의 선정E(변압기특성)
변압기 냉각방식
변압기 이상현상 및 대책
변압기 여자 돌입전류
변압기의 보호장치
변압기 고장 진단방법과 절연 진단방법
유입 변압기 온라인 진단
주파수 변화가 변압기에 미치는 영향
변압기 경제적 운용방식
임피던스 전압이 변압기특성에 영향을 주는요소
변압기 이행전압의 종류와 대책에 대해여 설명하시오


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