변압기 코어가 고장 나면 어떻게 해야 하나요?

운영 부서는 변압기 노심 고장 탐지 및 발견 수준을 한층 높였습니다. 그러나 여전히 노심 고장은 빈번하게 발생하는데, 이는 주로 노심의 다중 접지 및 노심 접지 불량 때문입니다. 본 논문에서는 이러한 두 가지 고장 상황에 대한 판단 및 처리 방법을 소개합니다.

하나

나.

정상 작동 시 철심에 약간의 접지가 필요한 이유는 다음과 같습니다.

변압기의 정상 작동 중에는 활선 권선과 탱크 사이에 전기장이 형성되며, 철심을 비롯한 금속 부품들은 이 전기장 내에 위치합니다. 정전 용량의 불균일한 분포와 전기장 세기의 차이로 인해, 철심의 금속 호스와 스테인리스 호스가 접지되지 않으면 충방전이 발생하여 고체 절연체와 오일의 절연 강도가 저하됩니다. 따라서 철심에는 반드시 접지 지점이 있어야 합니다.

철심은 규소강판, 금속 호스 및 스테인리스강 호스로 구성됩니다. 와전류를 줄이기 위해 강판 사이에는 일정 절연 저항(일반적으로 수 옴에서 수십 옴 정도)이 존재합니다. 이 절연 저항은 전류가 흐르는 통로 역할을 하므로, 철심 내 단 하나의 접지점만으로도 전체 철심 적층체의 전위를 접지 전위로 고정할 수 있습니다.

철심 또는 그 금속 부품이 두 개 이상의 지점(다중 접지)에 접지될 경우, 접지점들 사이에 폐쇄 루프가 형성되고, 접합 사슬의 자속이 유도 기전력을 발생시켜 루프를 형성함으로써 국부적인 과열 및 심지어 철심의 소손을 초래할 수 있습니다.

변압기 코어의 한 지점만 접지되는데, 이것이 일반적인 접지 방식입니다. 즉, 철심의 금속 호스가 접지되어야 하며, 반드시 한 지점에 접지되어야 합니다.

철심 파손은 주로 두 가지 원인으로 발생하는데, 하나는 부실한 시공 과정으로 인한 단락이고, 다른 하나는 금속 호스, 스테인리스 호스 부속품 및 외부 요인으로 인한 다중 접지입니다.

II.

철심 다중 접지형

(1) 변압기 설치가 완료된 후 연료탱크 상부 덮개에 운반된 위치 고정핀을 뒤집거나 제거하여 금속 호스와 스테인리스 호스의 다중 접지를 형성하지 않습니다.

(2) 철심 클램프 림이 코어 컬럼에 너무 가깝고 철심 적층체가 어떤 이유로든 들뜨게 되어 클램프 림에 닿아 금속 호스와 스테인리스 호스의 다중 접지가 형성됩니다.

(3) 철 요크 나사의 부싱이 너무 길어서 철 요크 적층판과 충돌하여 새로운 접지점을 형성합니다.

(4) 철심 아래 클립의 발과 철 요크 사이의 절연 판지가 떨어지거나 손상되어 발과 철 요크의 적층물이 충돌하여 접지가 발생합니다.

(5) 수중 펌프 장치가 있는 대형 및 중형 변압기의 경우 수중 펌프 베어링의 마모로 인해 금속 분말이 오일 탱크로 들어가 오일 탱크 바닥에 축적되어 전자기력 작용으로 브리지를 형성하고 하부 철제 요크를 발 또는 상자 바닥에 연결하여 금속 호스 스테인리스강 호스를 형성하고 여러 지점에서 접지됩니다.

(6) 유입식 변압기의 오일탱크 덮개에 있는 온도계 시트 덮개가 너무 길어서 상단 클립이나 철제 요크 및 측면 기둥의 가장자리와 충돌하여 새로운 접지점을 형성합니다.

(7) 금속 이물질이 유입식 변압기의 오일 탱크에 떨어지면 이러한 금속 이물질로 인해 철심 적층판과 박스 본체가 연결되어 접지가 형성됩니다.

(8) 하부 클램프와 철제 멍에 사다리 사이의 나무 블록이 축축하거나 표면이 깨끗하지 않고 슬러지가 많이 붙어 있는 경우 절연 저항값이 0으로 떨어지면 다중 접지가 발생합니다.

III.

다중 접지에서의 이상 현상

(1) 철심에 와전류가 발생하여 철손이 증가하고 철심의 금속 호스가 부분적으로 과열됩니다.

(2) 다중 접지가 심각하고 장기간 방치하면 변압기의 연속 운전으로 인해 오일과 권선이 과열되고 오일-종이 절연이 점차 노화됩니다. 대형 철심이 과열되면 철심이 타버립니다.

(3) 장기간 다중 접지를 하면 유입 변압기 오일이 열화되고 가연성 가스가 발생하여 가스 릴레이가 작동하게 됩니다.

(4) 철심의 과열로 인해 본체의 나무 블록과 클립이 탄화됩니다.

(5) 심각한 다중 접지는 접지선이 타버리게 하여 변압기가 정상적인 단일 접지를 잃게 되고 그 결과는 재앙적입니다.

(6) 다중 접지도 방전을 일으킬 수 있습니다.

IV.

다지점 지반결손 탐지

철심 다지연 고장 판정 방법은 일반적으로 두 가지 측면에서 감지됩니다.

(1) 가스 크로마토그래피 분석을 실시한다. 크로마토그래피 분석에서 가스 중 메탄 및 올레핀 성분의 함량이 높고 일산화탄소 및 이산화탄소 가스의 함량이 과거와 비교하여 크게 변하지 않거나 정상인 경우 철심이 과열된 것으로 간주한다. 철심의 과열은 여러 지점의 접지로 인해 발생할 수 있다.

크로마토그래피 분석에서 아세틸렌 가스가 검출된 것은 철심에 간헐적인 다지연이 발생했음을 나타낸다.

(2) 접지선에 전류가 흐르는지 측정합니다. 클램프 미터를 사용하여 변압기 코어 외부의 접지 부싱 접지선에 전류가 흐르는지 측정할 수 있습니다. 변압기 코어가 정상적으로 접지된 경우, 접지선에 흐르는 전류는 매우 작아서 밀리암페어 수준(일반적으로 0.3A 미만)입니다. 접지점이 여러 개인 경우, 철심의 주 자속 주위로 단락 회로가 형성되고, 이 회로에 순환 전류가 흐릅니다. 이 전류의 값은 고장점과 정상 접지점의 상대적 위치, 즉 단락 회로에 둘러싸인 자속의 양에 따라 달라집니다. 일반적으로 수십 암페어에 달할 수 있습니다. 접지선에 전류가 흐르는지 측정하면 철심에 다점 접지 고장이 있는지 여부를 매우 정확하게 판단할 수 있습니다.

V.

다중 지점 접지 오류 문제 해결

(1) 변압기를 정지시킬 수 없는 경우의 임시 제거 방법:

① 외부 접지선이 있습니다. 고장 전류가 클 경우, 접지선을 일시적으로 차단하여 운전할 수 있습니다. 그러나 고장 지점이 사라진 후에도 철심에 부동 전위가 발생하지 않도록 감시를 강화해야 합니다.

②다중 접지 고장이 불안정형인 경우, 작동 접지선에 슬라이딩 와이어 저항을 직렬로 연결하여 전류를 1A 미만으로 제한할 수 있습니다. 슬라이딩 와이어 저항의 값은 정상 작동 접지선이 단선되었을 때 측정된 전압을 접지선에 흐르는 전류로 나눈 값으로 선택합니다.

③ 크로마토그래피 분석을 이용하여 고장 지점에서의 가스 생성 속도를 모니터링한다.

④ 측정을 통해 정확한 고장 지점을 찾은 후에도 처리할 수 없는 경우, 정상 작동 중인 철심 접지 부분을 고장 지점과 동일한 위치로 이동시켜 순환 전류를 크게 줄일 수 있습니다.

(2) 전면 정비 조치. 모니터링 결과 변압기에 다중 접지 고장이 발견되면, 차단 가능한 변압기는 즉시 차단하고, 차단 해제 후 다중 접지 고장을 완전히 제거해야 합니다. 이러한 고장을 제거하기 위해 다중 접지의 유형과 원인에 따라 적절한 정비 조치를 취해야 합니다. 그러나 정전 해제 후에도 고장 지점을 찾을 수 없는 경우가 있습니다. 접지 지점을 정확하게 찾기 위해 현장에서 다음과 같은 방법을 사용할 수 있습니다.

① 직류 방식. 철심 금속 호스와 스테인리스강 호스의 연결부와 클램프를 열고, 요크 양쪽의 실리콘 강판에 6V 직류를 흘려보낸 후, 직류 전압계를 사용하여 각 실리콘 강판 사이의 전압을 순차적으로 측정합니다. 전압이 0V이거나 전압계의 표시가 반전되면 해당 지점을 고장 접지점으로 간주할 수 있습니다.

② 통신 방법. 변압기의 저전압 권선을 220~380V의 교류 전압에 연결합니다. 이때 철심 내부의 금속 호스와 스테인리스 호스에 자속이 발생합니다. 다중 접지 오류가 발생한 경우, 밀리암미터를 사용하여 전류(철심 및 클램프)를 측정합니다(연결부는 분리해야 함). 밀리암미터를 사용하여 철심을 따라 모든 지점에서 전류를 측정합니다. 밀리암페어 단위의 전류가 0인 지점이 오류 지점입니다.