꼭 봐야 할 영상! 구성, 구조, 오일 시스템, 고장 시 작동 및 유지 보수에 대한 완벽한 설명입니다.

유입식 변압기 구조

3상 유입식 변압기의 핵심 부분은 폐쇄형 철심과 철심 기둥에 감긴 권선으로 구성됩니다. 이 외에도 연료 탱크, 오일 보존기, 케이스, 호흡 장치, 방폭관, 방열판, 탭 체인저, 가스 릴레이, 온도계, 오일 정화기 등이 있습니다.

1) 철심

철심은 변압기의 자기 회로 부분입니다. 철심의 자기 히스테리시스와 와전류 손실을 줄이기 위해 철심은 두께 0.35mm~0.5mm의 규소강판으로 제작됩니다. 철심의 권선 배열 방식에 따라 철심형과 철피형으로 나뉩니다. 3상 변압기 철심의 수직 부분을 철심 기둥이라고 하며, 변압기의 저전압 권선과 고전압 권선이 이 기둥에 감겨 있습니다. 수평 부분은 철심 요크라고 하며, 폐쇄형 자기 회로를 형성하는 데 사용됩니다.

대용량 변압기에서는 철심 손실로 발생하는 열이 순환하는 동안 절연유에 의해 완전히 제거되어 우수한 냉각 효과를 얻기 위해 철심에 냉각유 통로를 설치하는 경우가 많습니다.

(2) 권선

권선(코일)은 변압기의 회로 부분으로, 1차 권선과 2차 권선으로 나뉩니다. 전원에 연결되는 권선을 1차 권선, 부하에 연결되는 권선을 2차 권선이라고 합니다. 1차 및 2차 권선은 고강도 절연체로 감싼 구리 또는 알루미늄 전선으로 감겨 있습니다.

3상 변압기의 각 상의 1차 및 2차 권선은 원통형으로 제작되어 동일한 철심 기둥에 슬리브로 감싸져 있습니다. 권선 수가 적은 저전압 권선은 철심 안쪽에 가깝게 슬리브로 감싸고, 권선 수가 많은 고전압 권선은 저전압 권선 바깥쪽에 슬리브로 감싸고 있습니다. 이러한 배치는 저전압 권선이 철심을 더 쉽게 절연할 수 있도록 하기 위함입니다. 절연 재질의 슬리브를 사용하여 저전압 권선과 철심 사이, 그리고 고전압 권선과 저전압 권선 사이를 확실하게 절연합니다. 또한, 열 방출을 용이하게 하기 위해 고전압 권선과 저전압 권선 사이에 일정 간격의 공간을 오일 통로로 남겨 변압기 오일이 흐를 수 있도록 합니다.

변압기 권선의 주요 고장은 권선 간 단락과 케이스 단락입니다. 권선 간 단락은 주로 절연 노화, 변압기 과부하, 그리고 역단락 시 절연체의 기계적 손상으로 인해 발생합니다. 변압기의 오일 수위가 낮아지면 권선이 오일에 노출되어 권선 간 단락이 발생할 수 있으며, 또한 역단락 시 과전류의 영향으로 권선이 변형되고 절연체가 기계적으로 손상되어 권선 간 단락이 발생할 수도 있습니다.

권선 간 단락이 발생하면 단락된 권선의 전류는 정격값을 초과할 수 있지만, 전체 권선 전류는 정격값을 초과하지 않을 수 있습니다. 이 경우 가스 보호 장치가 작동하며, 상황이 심각할 경우 차압 보호 장치도 작동합니다.

케이스 단락의 원인은 절연 노후화, 오일 내 수분 함량 증가, 오일 레벨 저하, 낙뢰 및 과전압 등 다양합니다. 또한, 누전이 발생하면 과전류로 인해 권선이 변형되어 케이스 단락이 발생할 수 있습니다. 케이스 단락은 일반적으로 가스 보호 장치와 접지 보호 장치의 작용으로 발생합니다.

(3) 연료탱크

오일탱크는 변압기의 외부 케이스로, 내부에 철심과 권선이 설치되고 변압기용 오일로 채워집니다. 비교적 대용량 변압기의 경우, 탱크 외부에 방열판이나 히트 파이프가 설치됩니다. 오일 누출은 연료탱크에서 흔히 발생하는 문제입니다.

변압기 오일은 절연성이 우수한 광물유로, 두 가지 기능을 합니다.

첫째는 절연입니다. 변압기 오일의 절연 성능은 공기보다 우수합니다. 권선을 오일에 담그면 여러 부분의 절연 성능을 향상시키고 공기와의 접촉을 방지하여 권선이 습기에 노출되는 것을 막을 수 있습니다.

두 번째는 열 방출 효과로, 변압기 철심과 권선에서 발생하는 열을 오일의 대류를 이용하여 변압기 박스 벽과 방열관을 통해 외부로 방출하는 것입니다. 변압기 오일은 어는점에 따라 10호, 25호, 45호의 세 가지 규격으로 나뉩니다. 이들의 어는점은 각각 -10°C, -25°C, -45°C이며, 일반적으로 지역 기후 조건에 따라 선택됩니다.

(4) 오일 보존제(오일 베개)

오일 보존기(일반적으로 오일 필로우라고도 함)는 변압기 오일 탱크 위에 수평으로 설치되는 원통형 용기로, 파이프라인을 통해 오일 탱크와 연결됩니다. 오일 보존기의 부피는 일반적으로 오일 탱크 부피의 약 10%입니다. 오일 보존기는 캡슐형으로, 캡슐이 내부의 오일을 외부 공기로부터 차단합니다. 변압기 오일이 열팽창하면 오일 탱크에서 오일 보존기로 흐르고, 수축하면 오일 보존기에서 오일 탱크로 흐릅니다. 오일 보존기는 두 가지 기능을 합니다. 첫째, 오일 온도 변화에 따라 변압기 오일의 부피가 팽창 또는 수축할 때 오일을 저장하고 보충하여 오일 탱크를 오일로 채우고 철심과 권선을 오일에 충분히 적시도록 합니다. 둘째, 오일 표면과 공기의 접촉 면적을 줄여 변압기 오일의 습기와 열화를 방지합니다.

오일 보존기의 오일 레벨 표시는 연결봉형 자성 오일 레벨 게이지를 사용하여 오일 레벨을 확인합니다. 오일 레벨 게이지에는 오일 온도가 -30℃, +20℃, +40℃일 때의 오일 레벨 기준선이 새겨져 있으며, 이는 오일 주입 기준으로 사용됩니다. 오일 레벨 표시의 +40℃는 설치 장소의 최고 주변 온도가 +40℃일 때 변압기의 최대 부하 운전 시 오일 레벨을 나타내며, 오일 레벨은 이 선을 넘어서는 안 됩니다. +20℃는 연평균 온도가 +20℃일 때 최대 부하 운전 시 오일 레벨을 나타냅니다. -30℃는 주변 온도가 -30℃일 때 무부하 변압기의 최소 오일 레벨 선을 의미하며, 오일 레벨은 이 선보다 낮아서는 안 됩니다. 오일 레벨이 너무 낮으면 오일을 보충해야 합니다. 오일 필로우에는 통풍구가 있어 오일 필로우 상부 공간이 대기와 소통할 수 있도록 설계되었습니다. 변압기 오일이 열에 의해 팽창 및 수축할 때, 오일층 상단의 공기가 통풍구를 통해 드나들면서 오일 수위가 오르내려 오일 탱크의 변형이나 손상을 방지합니다.

(5) 슬리브

변압기 권선의 리드선은 가이드 로드를 통해 외부 회로에 연결됩니다. 부싱은 가이드 로드와 박스 커버 사이의 절연체로서, 가이드 로드를 절연하고 고정하는 역할을 합니다. 케이스에는 고압 케이스와 저압 케이스의 두 가지 유형이 있습니다.

절연 슬리브

변압기 권선의 리드선은 탱크 안팎으로 나올 때 절연 슬리브를 통과하여 활선을 절연해야 합니다. 이 절연 슬리브는 주로 중앙의 전도성 막대와 자성 슬리브로 구성됩니다. 연료 탱크 내부의 전도성 막대의 한쪽 끝은 권선에 연결되고, 탱크 외부의 다른 쪽 끝은 외부 회로에 연결됩니다. 이 부분은 변압기에서 고장이 발생하기 쉬운 부분입니다.

절연 부싱의 구조는 주로 전압 등급에 따라 결정됩니다. 저전압의 경우 일반적으로 단순한 고체 자성 슬리브가 사용됩니다. 고전압의 경우 절연 성능을 강화하기 위해 자기 슬리브와 도체봉 사이에 오일 충전층을 형성합니다. 이러한 부싱을 유입식 부싱이라고 합니다. 110kV 이상의 전압에서는 정전 용량 충전 부싱이 사용되며, 이를 간단히 정전 용량 부싱이라고 합니다. 정전 용량 부싱은 자기 슬리브 내부에 오일을 채우는 것 외에도 중앙 도체봉(속이 빈 구리관)과 플랜지 사이에 정전 용량 절연체를 설치하여 플랜지와 도체봉 사이의 주요 연결부를 절연합니다.

변압기 부싱 오일 누출은 가장 흔한 고장 유형입니다. 부싱 오일 누출의 원인은 부싱 상단의 주판형 비드 고무 밀봉 링과 부싱 하단의 평면 고무 개스킷의 노화 때문입니다.

(6) 호흡기

흡습성 장치라고도 하는 호흡기는 일반적으로 튜브와 내부에 건조제(실리카겔 또는 활성 알루미나)가 들어 있는 유리 용기로 구성됩니다. 변압기 오일의 부피 변화에 따라 오일 필로우 내부의 공기가 팽창하거나 수축할 때, 배출되거나 흡입되는 공기가 호흡기를 통과하면서 호흡기 내부의 건조제가 공기 중의 습기를 흡수하고 공기를 여과하여 오일을 깨끗하게 유지합니다. 염화코발트가 함침된 실리카겔은 건조 시 입자가 코발트 블루색을 띠지만, 수분을 흡수하여 포화 상태에 가까워지면 분말 형태의 흰색 또는 붉은색으로 변하며, 이를 통해 실리카겔의 성능 저하 여부를 판단할 수 있습니다. 습기를 머금은 실리카겔은 가열 및 건조 과정을 통해 재생할 수 있습니다. 실리카겔 입자의 색깔이 다시 코발트 블루색으로 변하면 재생 작업이 완료된 것입니다.

(7) 압력 완화 장치

압력 방출 장치는 전력 변압기를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 변압기 오일이 채워진 변압기에서 내부 고장이나 단락이 발생하면 아크 방전으로 인해 오일이 순식간에 기화되어 탱크 내부 압력이 급격히 상승합니다. 이 압력이 신속하게 방출되지 않으면 연료 탱크가 파열되어 가연성 연료가 넓은 지역에 분사되어 화재를 일으키고 더 큰 피해를 초래할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 조치가 필수적입니다. 압력 방출 장치에는 방폭관과 압력 방출기 두 가지 유형이 있습니다. 방폭관은 소형 변압기에 사용되고, 압력 방출기는 대형 및 중형 변압기에 사용됩니다.

방폭형 파이프(연료 분사 파이프라고도 함)

방폭관은 변압기 상부 덮개에 설치되어 있으며, 나팔 모양의 관은 대기와 연결되고 노즐은 필름으로 밀봉되어 있습니다. 변압기 내부에 고장이 발생하면 오일 온도가 상승하고 오일이 격렬하게 분해되어 다량의 가스가 발생하며 오일 탱크 내부 압력이 급격히 증가합니다. 오일 탱크 내부 압력이 5×10⁴Pa에 도달하면 방폭관의 필름이 파손되어 오일과 가스가 노즐을 통해 분출되어 변압기 오일 탱크의 폭발이나 변형을 방지합니다.

압력 해제기

방폭관과 비교했을 때, 압력 방출기는 개방 압력 오차가 작고, 지연 시간이 짧으며(단 2ms), 고온 제어가 가능하고, 반복 작동이 가능하다는 장점이 있어 대형 및 중형 변압기에 널리 사용됩니다.

압력 방출 장치는 압력 조절기라고도 하며, 보일러의 안전 밸브와 유사하게 변압기 연료 탱크의 상부 덮개에 설치됩니다. 연료 탱크 내부 압력이 규정값을 초과하면 압력 방출 장치의 밀봉 도어(밸브)가 밀려 열리면서 가스가 배출되고, 압력이 낮아지면 스프링 장력에 의해 밀봉 도어가 다시 닫힙니다. 압력 방출 장치는 가동 전이나 유지 보수 중에 분리하여 작동 압력을 측정하고 조정할 수 있습니다.

압력 방출기의 작동 압력 조정은 가스 릴레이의 작동 유량 조정과 조화를 이루어야 합니다.

압력 해제 장치는 연료 탱크 덮개 상단에 설치되며, 일반적으로 라이저 파이프와 연결되어 해제 장치의 높이가 오일 필로우의 높이와 같도록 하여 정상 작동 조건에서 오일 압력의 정압 차이를 제거합니다.

(8) 라디에이터

방열판의 형태는 주름형, 부채꼴형, 원형, 배기관형 등 다양합니다. 방열 면적이 클수록 방열 효과가 좋습니다. 변압기 상층부 오일 온도와 하층부 오일 온도의 차이가 발생하면 방열판을 통해 오일 대류가 발생하고, 냉각된 오일은 방열판을 거쳐 오일 탱크로 다시 흐르면서 변압기의 온도를 낮춥니다. 변압기의 냉각 효과를 향상시키기 위해 공랭식, 강제 오일 공랭식, 강제 오일 수랭식 등의 방법을 사용할 수 있습니다. 방열판의 주요 고장 원인은 오일 누출입니다.

(9) 부흐홀츠 가스 릴레이

플랜지를 이용하여 오일 보존기와 변압기 탱크 커버의 연결 파이프 사이에 부흐홀츠 릴레이를 설치합니다. 작동 중에는 부흐홀츠 릴레이에 오일이 가득 차 있습니다. 변압기 내부에 경미한 고장이 발생하여 기포가 생기면, 이 기포는 먼저 부흐홀츠 릴레이의 윗부분에 모여 오일 수위를 낮춥니다. 이로 인해 윗부분의 개구부 컵이 부력을 잃고 자체 무게가 증가하여 반대 방향으로 휘어지면서 자석이 리드 스위치에 더 가까워집니다. 하부 접점 배플형의 원리도 동일합니다.

(10) 온도 측정 장치

오일 표면 온도 상승은 변압기가 정격 상태로 작동할 때 오일 탱크 내 오일 표면 온도가 주변 온도보다 높아질 수 있는 허용치를 나타냅니다.

주변압기 본체의 오일 온도는 80°C에서 경보가 울리고 100°C에서 트립되도록 임시로 설정되어 있습니다.

(11) 중성 접지 나이프

우리나라 110kV 전력 시스템의 중성점 접지 방식은 주로 중성점 직접 접지 방식(소저항을 통한 중성점 접지 방식 포함)을 채택하고 있는데, 이는 접지 전류가 큰 방식입니다. 단상 지락 사고 발생 시 접지 단락 전류가 크게 발생하기 때문입니다.

변압기의 전원이 차단되면 중성점을 접지해야 합니다. 변압기 권선은 반절연(단계적 절연) 구조로 되어 있는데, 즉 권선 중성점 부근의 주 절연 수준이 권선 끝단의 절연 수준보다 낮습니다. 따라서 변압기의 과전압 손상을 방지하기 위해 변압기의 전원이 차단된 상태에서 중성점을 접지해야 합니다.

(12) 탭 체인저(스위처라고도 함)

오일 보존기를 부하 전압 조정 변압기에 사용할 경우, 캡슐이 없는 스위치 오일 보존기가 오일 보존기 하단에 설치됩니다.

변압기 전압 조정 방식은 부하 시 전압 조정과 무부하 시 전압 조정의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

부하 시 전압 조정이란 변압기가 운전 중에 탭 위치를 조정하여 변압기 변환비를 변경함으로써 전압 조정을 달성하는 것을 의미합니다.

변압기 탭은 일반적으로 고전압 측에서 연결되며, 이는 주로 다음 사항들을 고려한 결과입니다.

(1) 변압기의 고전압 권선은 일반적으로 외부에 있고 탭은 쉽게 연결할 수 있습니다.

(2) 고전압측 전류가 더 작고 리드선과 분할 스위치의 전류 전달부의 도체 단면적이 더 작아 접촉 불량의 영향을 쉽게 해결할 수 있습니다.

원칙적으로 탭은 어느 쪽이든 가능하며, 경제적 및 기술적 비교가 필요합니다. 예를 들어, 500kV 대형 강압 변압기의 탭은 220kV 측에서 가져오고 500kV 측은 고정되어 있습니다.

전압이 너무 낮거나 너무 높아서 부하 시 탭 체인저의 여러 탭을 조정하여 요구 사항을 충족해야 하는 경우, 상황에 주의해야 합니다.

한 번에 한 단계씩 조정해야 합니다. 즉, N+1 또는 N-1 버튼을 누를 때마다 중간에 1분간 정지하고, 기어 표시기에 새로운 숫자가 나타나면 버튼을 다시 누릅니다. 최종 목표에 도달할 때까지 위의 과정을 반복합니다. 전기 작동이 연동된 경우(즉, 한 번의 조작으로 여러 탭을 조정하는 경우, 일반적으로 슬라이딩이라고 함), 주 변압기 제어 화면의 기어 표시기에 두 번째 탭 위치가 나타나면 즉시 비상 정지 버튼을 눌러 수동 작동으로 전환하십시오.

(13) 오일 정화기(온도차 필터라고도 함)

오일 정화기는 흡착제(실리카겔 또는 활성 알루미나)로 채워진 용기로, 변압기 탱크 측벽이나 강력 오일 냉각기 하부에 설치됩니다. 변압기가 가동 중일 때, 상하 오일층의 온도 차이로 인해 변압기 오일이 오일 정화기를 위에서 아래로 통과하면서 대류가 발생합니다. 오일이 흡착제와 접촉하면 오일 내의 수분, 산, 산화물이 흡착되어 오일이 깨끗해지고 수명이 연장됩니다.

유입식 변압기의 오일 시스템

유입식 변압기는 서로 절연된 여러 개의 독립적인 오일 시스템을 가지고 있습니다. 유입식 변압기가 작동 중일 때, 이러한 독립적인 오일 시스템의 오일은 서로 연결되지 않으며, 오일의 품질과 작동 조건 또한 서로 다릅니다.

(1) 본체 내부 오일 시스템

권선 주변의 오일과 연결되는 오일 시스템은 모두 본체 내부에 있으며, 여기에는 쿨러 또는 라디에이터의 오일, 오일 보존기의 오일, 그리고 35kV 이하용 오일 충진 부싱의 오일이 포함됩니다.

오일 주입 시 오일 시스템에 설치된 가스 배출 플러그를 풀어야 합니다. 일반적으로 상기 구성 요소에는 각각 자체 배출 플러그가 있어야 합니다. 본체 내부의 오일은 주로 절연 및 냉각 역할을 하며, 절연지나 절연판지의 전기적 강도를 높여줍니다. 진공 주입 시, 일부 부품이 주 오일 탱크와 동일한 진공 강도를 견딜 수 없는 경우, 오일 저장조와 주 오일 탱크 사이의 게이트 밸브와 같은 임시 게이트 차단 장치를 사용해야 합니다. 냉각기 위의 수중 오일 펌프의 양정은 부압으로 인한 공기 흡입을 방지하기에 충분해야 합니다. 또한, 이 오일 시스템에는 본체 고장 시 발생하는 압력을 제거하기 위한 압력 방출 장치가 반드시 설치되어 있어야 합니다.

(2) 부하 시 탭 체인저의 전환 스위치 구획 내 오일

이 부분의 오일에는 유량 릴레이, 오일 보존기, 압력 ​​릴리프 밸브와 같은 자체 보호 시스템이 있습니다. 스위치실의 오일은 절연체 역할을 하며 전류를 소멸시킵니다. 이 오일은 전환 스위치가 부하 전류를 차단할 때 발생하는 아크 압력에 의해 소멸됩니다. 이 오일 시스템은 우수한 밀봉 성능이 요구되며, 스위칭 과정에서 아크 압력이 발생하더라도 밀봉 성능이 유지되도록 보호되어야 합니다.

부하 시 탭 체인저의 전환 스위치실 오일은 본체 오일과 격리되어 있지만, 진공 오일 주입 시 전환 스위치실의 밀봉이 손상되는 것을 방지하기 위해 본체 오일 주입과 동시에 진공 오일을 주입해야 합니다. 시스템의 진공도가 동일해야 하므로, 필요한 경우 이 시스템의 오일 저장 탱크도 진공 주입 시 격리해야 합니다. 구조적 편의를 위해 본체 오일 저장 탱크와 스위치실 오일 저장 탱크는 전체적으로 서로 격리되도록 설계되었습니다.

(3) 60kV 이상의 전압 레벨에 대해 완전 밀봉

이 오일 시스템의 주요 기능은 오일 커패시터 부싱의 절연지를 절연하거나 전기적 강도를 높이는 것입니다. 오일을 본체에 주입할 때 슬리브 끝단의 단자는 공기 유입을 방지하기 위해 잘 밀봉해야 합니다.

그림

(4) 고압 배출 박스의 오일 또는 가스 배출 박스의 오일

3상 500kV 변압기의 고전압 출력선은 주름형 절연유 시스템을 통해 절연됩니다. 이 오일 시스템은 주로 절연체 역할을 합니다.

구조를 단순화하기 위해 이 오일 시스템은 연결 파이프를 통해 본체의 오일 시스템과 연결하거나 별도의 오일 시스템으로 설계할 수도 있습니다.

(5) 유입식 변압기에 대해서는 다양한 절연 시험이 수행된다.

첫 번째는 블리드 플러그를 통해 잠재적으로 저장된 가스를 배출하는 블리드 방식입니다. 각 시스템의 오일 중 가스 크로마토그래피 분석을 통해 잠재적 고장 발생 여부를 예측할 수 있습니다. 각 오일 시스템은 오일의 팽창 및 수축에 따른 부피 변화를 흡수하는 기능, 오일 배출 밸브, 에어 플러그, 냉각기 및 라디에이터의 차단 밸브, 주 오일 탱크 등과 같은 작동 요구 사항을 충족해야 합니다. 또한 각 오일 시스템은 우수한 밀봉 성능을 갖추어야 합니다. 부하 시 탭 체인저 전환 스위치실의 오일은 본체의 오일을 배출하지 않고 별도로 교체해야 합니다. 본체의 오일은 운송 중에 배출하고 건조 질소로 충전할 수 있습니다.

유입식 변압기의 고장 분석

변압기 작동 중 흔히 발생하는 고장으로는 권선, 부싱, 탭 체인저, 철심, 오일 탱크 및 기타 부속품의 고장이 있습니다.

(1) 권선 불량

주된 원인은 권선 간 단락, 권선 접지, 상간 단락, 전선 단선 및 접합 용접 불량입니다.

(2) 케이스 파손

변압기 부싱에 이물질이 끼어 짙은 안개나 가벼운 비가 내릴 때 오염 섬락이 발생하여 변압기 고전압 측에서 단상 접지 또는 상간 단락이 일어납니다.

(3) 심각한 누출

변압기의 오일 누출이 심각하거나 손상 부위에서 오일이 지속적으로 넘쳐흘러 오일 레벨 게이지에 오일 레벨이 더 이상 표시되지 않는 경우, 즉시 변압기 가동을 중단하고 누출 부위를 수리한 후 오일을 보충해야 합니다. 변압기 오일 누출의 원인은 용접 부위 균열이나 밀봉 부품 불량, 연료 탱크의 심한 부식 및 작동 중 진동과 외부 충격으로 인한 손상 등입니다.

(4) 탭 체인저 고장

일반적인 고장으로는 탭 체인저의 접촉 불량 또는 위치 오류, 접촉면의 용융 및 그을음, 그리고 상간 접점의 방전 또는 각 탭의 방전 등이 있습니다.

(5) 과전압으로 인한 고장

작동 중인 변압기가 낙뢰를 맞으면 낙뢰의 높은 전위로 인해 변압기 외부에 과전압이 발생합니다. 전력 시스템의 일부 매개변수가 변하면 전자기 진동으로 인해 변압기 내부에 과전압이 발생합니다. 과전압으로 인한 변압기 손상의 대부분은 권선의 주 절연 파괴로, 결국 변압기 고장으로 이어집니다.

(6) 철심의 고장

철심 파손의 주된 원인은 철심 기둥의 관통 나사 또는 철심 고정 나사의 절연 손상입니다.

(7) 오일 누출 현상

변압기 오일 수위가 너무 낮으면 부싱 리드와 탭 체인저가 공기에 노출되어 절연 수준이 크게 저하되므로 절연 파괴 방전이 발생하기 쉽습니다.

변압기 작동 및 유지보수

변압기의 안전한 운전과 안정적인 전력 공급을 보장하기 위해서는 변압기에서 이상 상황이 발생할 경우 적시에 발견하고 즉시 조치하여 사고 발생 및 확산을 예방할 수 있도록 근본적인 원인을 제거해야 합니다. 따라서 운전 중인 변압기는 정기적으로 점검하고 운전 기록을 작성해야 합니다.

(1) 변압기의 정상 작동 모드

① 정격 작동 모드

지정된 냉각 조건 하에서 변압기는 명판에 표시된 사양에 따라 작동할 수 있습니다. 유입식 변압기의 작동 중 허용 온도는 상부 오일 온도를 기준으로 점검해야 합니다. 상부 오일 온도는 제조업체의 규정을 준수해야 하지만 최대 95℃를 초과해서는 안 됩니다. 변압기 오일의 급격한 열화를 방지하기 위해 상부 오일 온도가 85℃를 자주 초과하지 않도록 해야 합니다.

변압기의 인가 전압은 일반적으로 정격 전압의 105%를 초과해서는 안 됩니다. 이 경우 변압기 2차측은 정격 전류를 감당할 수 있습니다. 다만, 개별적인 경우에는 시험 후 또는 제조업체와의 협의를 통해 정격 전압의 110%까지 인가 전압을 사용할 수 있습니다.

② 과부하 허용

변압기는 정상 과부하 또는 사고 과부하 조건에서 작동할 수 있습니다. 정상 과부하는 자주 사용할 수 있으며, 허용값은 변압기의 부하 곡선, 냉각 조건 및 과부하 발생 전 변압기가 감당하던 부하에 따라 결정됩니다. 사고 과부하는 사고 상황(여전히 작동 중인 변압기)에서만 허용됩니다.

우발적 과부하 허용치는 제조업체의 규정을 준수해야 합니다. 제조업체의 규정이 없는 경우, 자냉식 유입 변압기는 아래 표의 요구 사항에 따라 운전할 수 있습니다.

(2) 변압기의 비정상 작동 및 비상 처리

(a) 작동 중 이상 현상. 변압기 작동 중 이상 현상(예: 오일 누출, 오일 패드 오일량 부족, 이상 발열, 이상 소음 등)이 발견되면 이를 제거하도록 노력하십시오. 다음 중 하나라도 발생하면 즉시 가동을 중단하고 수리하십시오.

① 내부 소음이 크고 불규칙하며 팝핑 소리가 납니다.

② 정상적인 냉각 조건에서도 온도가 비정상적으로 계속 상승합니다.

③ 오일 필로우 또는 방폭 파이프 주입.

④ 오일 누출로 인해 오일 레벨이 오일 레벨 표시기의 한계치 아래로 떨어집니다.

⑤ 기름의 색깔이 너무 많이 변했고, 기름에 탄소가 포함되어 있습니다.

⑥ 케이스에 심각한 손상과 방전이 있습니다.

(b) 허용치 초과, 비정상적인 온도 상승 및 오일 수위. 변압기의 과부하가 허용치를 초과할 경우, 변압기의 부하를 즉시 조정해야 합니다. 변압기 오일 온도가 허용치를 초과하여 상승할 경우, 원인을 파악하고 이를 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다. 따라서 다음과 같은 작업을 수행해야 합니다.

① 변압기의 부하와 냉각 매체의 온도를 점검하고, 해당 부하 및 냉각 온도에서 적정 온도와 비교하여 점검하십시오.

② 온도계를 확인하세요.

③ 변압기 기계식 냉각 장치 또는 변압기실의 환기 상태를 점검하십시오.

부하 및 냉각 온도 조건이 동일한데도 오일 온도가 평소보다 10°C 이상 높거나, 부하가 변하지 않았는데도 오일 온도가 계속 상승하고 냉각 장치, 변압기실 환기 장치 및 온도계가 모두 정상인 경우, 변압기 내부에 결함(예: 철심 화재, 코일 층간 단락 등)이 있을 가능성이 있으므로 즉시 가동을 중단하고 수리해야 합니다.

변압기 오일이 응고된 경우에도 부하를 걸어 변압기를 운전할 수 있지만, 상부 오일 온도와 오일 순환이 정상인지 주의 깊게 살펴봐야 합니다.

변압기의 오일 수위가 당시 오일 온도에서의 오일 수위보다 현저히 낮아진 경우, 즉시 오일을 보충해야 합니다. 만약 오일 누출량이 많아 오일 수위가 급격히 낮아지는 경우, 가스 계전기를 신호만 작동하도록 변경하는 것은 금지되어 있으며, 누출을 차단하고 즉시 오일을 보충하는 조치를 취해야 합니다.

(c) 부흐홀츠 계전기 작동 시 처리. 가스 계전기 신호가 작동되면 변압기를 점검하여 신호 작동 원인을 파악해야 합니다. 변압기 내부로 공기가 유입되었는지, 오일 수위가 낮아졌는지, 또는 2차 회로 고장이 발생했는지 확인해야 합니다. 변압기 외부에서 고장을 발견할 수 없는 경우, 계전기에 축적된 가스의 종류를 확인해야 합니다. 가스가 무색, 무취, 비가연성인 경우 오일에서 분리된 공기이므로 변압기는 계속 운전할 수 있습니다. 가스가 가연성인 경우 변압기를 정지하고 작동 원인을 면밀히 조사해야 합니다.

가스의 가연성을 확인할 때는 릴레이 상단 가까이에 불을 붙이지 않고 5~6cm 위쪽에 불을 붙이도록 특별히 주의해야 합니다.

부흐홀츠 계전기의 작동 원인이 변압기 내부로 공기가 유입된 것이 아니라면, 오일의 인화점을 점검해야 합니다. 인화점이 이전 기록보다 5°C 이상 낮으면 변압기에 결함이 있는 것입니다.

가스 계전기의 작동으로 변압기가 트립되고 점검 결과 가연성 가스로 판명될 경우, 특별 점검 및 시험 없이는 변압기를 다시 가동해서는 안 됩니다.

고장 유형에 따라 가스 계전기의 동작은 일반적으로 두 가지로 나뉩니다. 하나는 트립 없이 신호만 전달하는 동작이고, 다른 하나는 트립과 신호 전달이 동시에 발생하는 동작입니다.

신호가 트립되지 않고 작동하는 데에는 일반적으로 다음과 같은 이유가 있습니다.

① 변압기 내부로 공기가 유입되는 원인은 오일 누출, 연료 보충 또는 냉각 시스템 불량입니다.

② 온도 저하 또는 오일 누출로 인해 오일 레벨이 서서히 감소합니다.

③ 변압기 고장으로 인해 소량의 가스가 발생합니다.

④ 단락 회로 통과로 인해 발생함.

신호와 스위치가 동시에 작동하거나 스위치만 작동하는 경우가 있는데, 이는 변압기 내부에 심각한 결함이 있거나, 오일 수위가 너무 빨리 떨어지거나, 보호 장치의 2차 회로에 결함이 있는 경우일 수 있습니다. 또한, 수리 후 오일 속 공기가 너무 빨리 분리되어 스위치가 트립되는 경우도 있습니다.

(d) 변압기 오일 누출 처리

There are two types of oil leakage: weld oil leakage and seal oil leakage. The oil leakage treatment of the welding seam is repair welding. When welding, the body should be lifted out and the oil should be drained. The cause of the oil leakage of the seal should be identified, such as poor operation (the sealing gasket is not placed correctly, the pressure is uneven, the pressure is not enough, etc.), and it should be repaired as appropriate. If the gasket is aged or damaged (such as the oil-resistant rubber is sticky, loses elasticity, cracks, etc.), the sealing material should be replaced.

(3) Patrol inspection of oil-immersed transformers

The transformers in operation should be regularly inspected and monitored in order to detect abnormal phenomena or faults in time and avoid serious accidents.

Items that should be checked and monitored generally include:

(1) Whether the transformer has abnormal sound, such as uneven sound or discharge sound.

(2) Whether the oil level is normal and whether there is leakage or oil leakage.

(3) Whether the oil temperature is normal (the upper oil temperature should not exceed 85℃ in general).

(4) Whether the casing is clean, whether there are cracks, damage and discharge.

(5) Whether the joint is hot or not.

(6) Whether the explosion-proof membrane of the explosion-proof pipe is complete.

(7) Check whether the Buchholz relay leaks oil and whether the inside is full of oil.

(8) Whether the respirator is unblocked, whether the oil level of the oil-sealed respirator is normal, and whether the silica gel in the respirator is saturated with moisture.

(9) Whether the cooling system is operating normally.

(10) Whether the ground wire of the casing is in good condition.