변압기 과열 원인 분석

변압기 과열 원인 분석

변압기 고장의 원인은 바로 나(I)이다.

변압기 작동 중 발열과 열 방출이 평형 상태에 도달하면 각 부분의 온도는 안정화되는 경향이 있습니다. 만약 동일한 조건에서 오일 온도가 평소보다 10°C 이상 높거나, 부하가 변하지 않았는데도 온도가 계속 상승한다면 변압기 내부에 고장이 발생한 것으로 간주할 수 있습니다.

1. 수도꼭지 교환기의 접촉 불량

작동 중 탭 체인저 접점의 압력이 부족하거나 접점이 오염되면 접촉 저항이 증가합니다. 접촉 저항이 증가하면 접점 온도가 상승하여 열이 발생합니다. 특히 탭을 전환한 후나 변압기에 과부하가 걸렸을 때 탭 체인저의 접촉 불량이 발생하여 열이 발생하기 쉽습니다.

밸브 간극 조절기의 접촉 불량은 가벼운 가스가 자주 발생하는 것으로 판단할 수 있으며, 오일 샘플을 채취하여 검사해 보면 밸브 간극 조절기의 접촉 불량으로 인해 오일의 인화점이 급격히 떨어지는 것을 확인할 수 있습니다. 또한 코일의 직류 저항값을 측정하여 밸브 간극 조절기의 접촉 상태를 확인할 수 있습니다.

2. 권선 코일의 권선 간 단락

코일의 인접한 여러 권선 사이의 절연 손상으로 인해 단락 순환 전류가 발생합니다. 동시에 해당 상의 코일 권선 수가 감소하고, 단락 순환 전류로 인해 발생하는 높은 열로 인해 변압기의 온도가 과도하게 상승하여 심각한 경우 변압기가 소손될 수 있습니다.

코일 권선 간 단락에는 여러 가지 원인이 있습니다. 예를 들어, 코일 제조 공정의 불량으로 인한 절연체의 기계적 손상, 고온으로 인한 절연체의 노화 등이 있습니다. 주요 원인은 과전압과 과전류입니다. 심한 권선 간 단락이 발생하면 오일 온도가 상승하고, 단락된 권선의 오일이 끓는 것처럼 보이며 "꾸르륵" 소리가 들릴 수 있습니다. 오일 샘플을 채취하여 검사하면 오일 품질이 저하되고, 가벼운 기포 작용에서 무거운 기포 작용으로 진행됩니다. 이때 직류 저항을 측정하여 권선 간 단락 여부를 확인할 수 있습니다.

3. 철심 실리콘 강판 사이의 단락

외부 충격이나 절연 노화 등의 이유로 실리콘 강판 사이의 절연이 손상되면 와전류가 증가하여 국부적인 과열이 발생합니다. 또한, 코어 스크류의 절연 손상 역시 와전류 발생의 원인이 됩니다. 경미한 경우에는 국부적인 발열만 발생하고 일반적으로 변압기 오일 온도의 상승은 관찰되지 않지만, 심각한 경우에는 가스 발생으로 이어집니다.

4. 냉각 파이프에 오일 부족 또는 막힘

변압기 오일은 변압기 내부의 주요 절연체로서 절연, 냉각 및 아크 소멸 역할을 합니다. 오일이 부족하거나 방열관 내부가 막히면 오일 순환 속도가 감소하여 작동 중 변압기 온도가 상승할 수 있습니다.

II. 변압기 고온의 외부적 원인

1. 심각한 과부하

변압기 작동 중에는 철심의 히스테리시스 손실, 와전류 손실, 코일의 동손실이 모두 열로 변환되어 온도가 상승합니다. 철손실은 변압기 구조와 관련된 일정한 손실이므로 작동 중에 줄이거나 제거할 수 없습니다. 반면 동손실은 부하 변화에 따라 변합니다. 부하가 클수록 동손실이 증가하여 변압기 온도가 상승합니다.

2. 변압기실의 공기 흡입구와 배출구가 막혔거나 먼지가 심하게 쌓여 있습니다.

변압기실의 공기 흡입구와 배출구는 변압기 작동 중 공기 대류가 일어나는 통로입니다. 이 부분이 막히거나 먼지가 심하게 쌓이면 변압기의 발열 조건은 그대로 유지되지만 열 방출 조건이 악화되어 주변으로 열이 제때 방출되지 못하고 작동 중 변압기 온도가 상승하게 됩니다. 변압기 오일 탱크에서 1.5m~2m 떨어진 지점, 오일 탱크 높이의 절반 높이에서 공기 온도를 측정하십시오. 측정된 온도가 주변 공기 온도보다 8~10°C 높으면 변압기실 환기를 개선해야 합니다.

3. 변압기 냉각 사이클 시스템 고장

전력 변압기는 열 방출을 위해 냉각 파이프를 사용하는 것 외에도 강제 공기 냉각, 강제 오일 순환, 물 순환과 같은 다양한 냉각 방식을 사용합니다. 냉각 시스템에 문제가 발생하거나 냉각 조건이 불량해지면 작동 중인 변압기의 온도가 상승합니다.