변압기 발주시 검토사항 및 시험


변압기 발주시 검토사항 및 시험

변압기 검토사항이란 변압기 기획설계가 완료된 후 시방서 작성에 관련된 사항을 검토하는 것이다

발주시 검토사항은 관리적 측면에서 관리할 사항과 기술적 특면에서 검토할 사항으로 분류된다

관리적 측면에서 검토할 사항은 예상 소요예산, 납기일자,변압기 지급방법(관급, 사급), 발주방법(수의 계약 최저입찰, 종합 입찰 등)이있다.

기술적 측면에서 검토사항은 설치조건, 적용규격, 상수 등 이있다.

변압기 발주 시 기술적 검토사항

  • 설치조건
    주위온도, 습도, 기압, 표고 등 설치되는 주위조건에 따른 검토 필요
  • 적용규격
    KS,ESB(한전규격)등
  • 상수
    단상, 3상
  • 정격용량
    표준용량으로 선정, 냉각방식
  • 전압
    1, 2차 전압명기, 1차 측 Tab 전압 선정
  • 결선
    Y-∆결선 구분, 고 저압 혼촉방지판 부착 여부등
  • 주파수
    50[Hz],60[Hz]
  • 전압절환방식
    NLTC, OLTC 중 선정
  • 부하조건
    • 연속 또는 단시간 정격 여부
    • 부하의 성격 및 내용 명기(기동부하 크기 등)
  • 벡터도
    1차, 2차 간에 각변위가 지정된 경우 명기
  • 수량
    발주수량 명기
  • 전기적 특성
    • %임피던스 별도 요구기능
    • 병렬운전 변압기 명판 첨부
  • 온도 상승
    적용규격에 따름
  • 부싱의 인출방법
    접속케이블, 버스덕트 구조, 접속도 명시
  • 절연유 열화 방지방식
    밀폐형, 개방형, 질소밀봉식, 다이어프램 컨서베이터식
  • Base
    하부 Base, Foundation 명기
  • 도장
    Munsell No 로 지정
  • 취부 부속품
    사용용도 필요에 따라 명기

변압기시험

1)구조 및 외관시험

  • 변압기 부품, 취부 및 외관의 상태 및 치수

2)여자돌입전류 및 무부하시험

  • 저압 측에 정격주파수, 정격전압을 가해서 철손과 여자전류 측정

3)임피던스 전압 및 단락시험

  • 변압기의 단락전류를 알기 위하여 사전에 행하는 변압기 임피던스를 알기 위하여 정격전류가 흐르도록 인가하는 전압을 임피던스 전압이라 한다
  • 단락시험
    정격주파수의 전원을 사용하여 정격전류가 흐르게 되는 전압(임피던스 전압)을 가하고, 그때 전력계의 지시로부터 임피던스 와트를 측정한다.

4)상용주파 내전압 시험

  • 권선과 대지 간, 권선 간에 절연강도 시험
  • 시험전압을 1분간 가하여 절연파괴시험

5)절연유 시험

  • 시료채취->절연내력시험, 산가도 시험

6)권선의 저항시험

  • 권선의 저항측정

7)권선비시험

  • 1차, 2차 권선비 확인 시험

8)각변위시험

  • 위상각 Kick법을 이용하여 각변위 시험
  • 변압기 결선을 확인하기 위한 시험
  • 각변위시험을 통해 극성 확인이 가능

9)유도 절연내력시험

  • 1차, 2차 코일의 절연상태를 파악하는 시험으로 정격전압 *2배

10)충격전압 시험

  • 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.

11)온도상승시험

  • 변압기 각종 손실을 공급하여 포화시킨 후 규정치 이내 온도 상승 확인
  • 실부하법
    • 소용량 변압기에 사용
    • 물저항기, 금속저항기 등이 사용
  • 반환부하법
    • 두대 이상의 동일 정격의 변압기가 있는 경우
  • 등가부하법
    • 단락시험과 같이 결선하고 유도전압조정기로 등가 전류를 흘림

12)극성시험

  • 직류전원으로 전압 인가하면 순간적으로 지침이 움직임
  • 정방향이면 감극성
  • 대부분의 변압기는 감극성을 사용

13)유도 내전압시험

  • 유도 내전압시험
    각상의 권선 간, 층 간, 턴 간, 단자 간의 절연강도시험
  • 시험방법
  • 시험전압은 일반적으로 고압권선을 개방한 상태에서 저압권선에 인가하여 규정 시험전압을 유기시킨다.
  • 시험주파수 100~500[Hz]를 사용한다
  • 자기포화 방지를 위해 높은 주파수를 사용한다
\[∵\phi ∝\frac{E}{f}\]
  • 시험시간
  • 시험 전압의 주파수가 정격주파수의 2배 이하인 경우에는 1분으로 하고, 2배를 초과하는 경우 다음 식에 의해 산출한다
\[T=120\times\frac{정격주파수}{시험주파수}[\sec]\]

14)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.
\[\tan\delta=2\pi f C_a R_a\]

15)부분방전시험

  • 전기적 측정법
  • 부싱을 이용하는 방법
  • 중성점 접지선을 이용하는 방법
  • 기기 외함접지선을 이용하는 방법
  • 전자파 측정법
  • 부분방전에 의한 전자파를 안테나에 의해 검출
  • 직접센서를 설치 불핗요 : 운전 중 설치가 용이
  • 전자파 도달시간의 차를 구함으로써 측정
  • 노이즈에 의해 검출감도가 낮음
  • 음향 측정법
  • 부분방전에 의한 초음파 검출
  • 탱크 외벽에 피에조효과 소자 를 이용하여 AE센서를 취부
  • CT를 이용한 전기적 측정법과 조합하여 이용

16)상회전시험

  • 3상 변압기에 적용하는데, 상회전계를 이용하여 측정

17)절연내력시험

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

18)권선의 저항 측정

  • 전압강하법으로 측정
  • 온도계수가 크므로 A, B, E종 절연변압기는 75℃ F종변압기는 115℃ 를 기준으로 환산

19)절연저항 측정

  • 메가 테스터로 권선 간, 권선과 대지 간의 절연을 측정

20)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

결론

발주 입고된 변압기는 사양변경이 불가능하여 발주 전에 가능한 한도 내 모든 사항을 사전에 철저한 검토 필요

사용기기의 선정
사용기기의 선정T(변압기)
변압기의 원리 종류별 특징
변압기 손실과 효율
변압기 최대 효율조건
예제 변압기 손실
-78
변압기 발주시 검토사항 및 시험


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