전력용 변압기의 부분방전과 유중가스의 상관관계 분석을 통한 안전성 향상기법 연구 (A)Study on the Technique for Improving Safety by the Analysis of Correlation Between Partial Discharge and Oil Dissolved Gas of Power Transformers원문보기
본 연구에서는 전력설비 중 피보호대상 제1순위인 전력용 변압기에 대하여 무정전(On-Line) 상태에서 전기적 방법 중 가장 대표적인 부분방전 측정과 화학적 방법인 절연유 분석을 통하여 전력용 변압기의 효율적인 진단기법 및 안전성 향상을 극대화하는 방법을 연구하였다.
국내에서 가장 많이 보급된 부분방전진단 장비와 신뢰성이 검증된 절연유 가스분석 장비를 이용하여 현장시험과 모의시험을 실시, 총 100여대의 변압기에 대한 부분방전과 절연유 가스분석 결과의 ...
본 연구에서는 전력설비 중 피보호대상 제1순위인 전력용 변압기에 대하여 무정전(On-Line) 상태에서 전기적 방법 중 가장 대표적인 부분방전 측정과 화학적 방법인 절연유 분석을 통하여 전력용 변압기의 효율적인 진단기법 및 안전성 향상을 극대화하는 방법을 연구하였다.
국내에서 가장 많이 보급된 부분방전진단 장비와 신뢰성이 검증된 절연유 가스분석 장비를 이용하여 현장시험과 모의시험을 실시, 총 100여대의 변압기에 대한 부분방전과 절연유 가스분석 결과의 상관관계 분석을 통하여 실효성 있는 진단방법을 연구하였다.
부분방전시험은 직접접지방식에서 노이즈의 영향을 많이 받게 되며 또한 간헐적으로 발생하는 부분방전 신호를 측정하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라 nC～pC 크기로 측정된 신호를 가지고 설비의 이상 유?무를 판별하기에는 다소 무리가 있었다.
따라서 전력용 변압기에 대한 부분방전시험은 트랜드(Trend)관리기법을 적용하는 것이 실효성이 있으며, 이를 위하여 부분방전 데이터의 취득과 저장관리 및 분석 등을 위하여 스마트 그리드와 연계할 수 있는 분석 프로그램을 개발하였다.
절연유 가스분석은 활선상태에서 변압기 내부의 이상 유?무를 판별하는데 신뢰성이 높은 것으로 분석되었으나, 수(手)작업으로 가스발생량, 조성비, 패턴 등 다양한 방법의 분석기법을 적용하여 객관적인 판정을 하기에는 한계가 있다.
따라서 엔지니어의 주관적 분석결과 보다는 스마트 그리드를 활용한 객관적 분석을 할 수 있는 프로그램을 개발하였다.
전력용 변압기의 절연열화특성 분석을 위한 모의실험장치를 개발하여 모의 부분방전 패턴을 실험하였다.
향후 전력용 변압기의 신뢰성을 향상 시키는 방안으로는 스마트 그리드를 이용한 최초 설치 당시의 고유특성, 사고이력, 설치장소 및 운전환경 및 경년변화에 의한 절연열화 등을 데이터 베이스(DB)화 한 체계적인 관리와 분석이 필요하며 앞으로 이러한 분야에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
본 연구에서는 전력설비 중 피보호대상 제1순위인 전력용 변압기에 대하여 무정전(On-Line) 상태에서 전기적 방법 중 가장 대표적인 부분방전 측정과 화학적 방법인 절연유 분석을 통하여 전력용 변압기의 효율적인 진단기법 및 안전성 향상을 극대화하는 방법을 연구하였다.
국내에서 가장 많이 보급된 부분방전진단 장비와 신뢰성이 검증된 절연유 가스분석 장비를 이용하여 현장시험과 모의시험을 실시, 총 100여대의 변압기에 대한 부분방전과 절연유 가스분석 결과의 상관관계 분석을 통하여 실효성 있는 진단방법을 연구하였다.
부분방전시험은 직접접지방식에서 노이즈의 영향을 많이 받게 되며 또한 간헐적으로 발생하는 부분방전 신호를 측정하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라 nC～pC 크기로 측정된 신호를 가지고 설비의 이상 유?무를 판별하기에는 다소 무리가 있었다.
따라서 전력용 변압기에 대한 부분방전시험은 트랜드(Trend)관리기법을 적용하는 것이 실효성이 있으며, 이를 위하여 부분방전 데이터의 취득과 저장관리 및 분석 등을 위하여 스마트 그리드와 연계할 수 있는 분석 프로그램을 개발하였다.
절연유 가스분석은 활선상태에서 변압기 내부의 이상 유?무를 판별하는데 신뢰성이 높은 것으로 분석되었으나, 수(手)작업으로 가스발생량, 조성비, 패턴 등 다양한 방법의 분석기법을 적용하여 객관적인 판정을 하기에는 한계가 있다.
따라서 엔지니어의 주관적 분석결과 보다는 스마트 그리드를 활용한 객관적 분석을 할 수 있는 프로그램을 개발하였다.
전력용 변압기의 절연열화특성 분석을 위한 모의실험장치를 개발하여 모의 부분방전 패턴을 실험하였다.
향후 전력용 변압기의 신뢰성을 향상 시키는 방안으로는 스마트 그리드를 이용한 최초 설치 당시의 고유특성, 사고이력, 설치장소 및 운전환경 및 경년변화에 의한 절연열화 등을 데이터 베이스(DB)화 한 체계적인 관리와 분석이 필요하며 앞으로 이러한 분야에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
This dissertation describes the effective on-line diagnosis techniques for power transformers - the main object to be protected - and how to raise their safety through the electrical measurement for partial discharge(PD) and chemical analysis for insulating oil.
The field tests and the experimenta...
This dissertation describes the effective on-line diagnosis techniques for power transformers - the main object to be protected - and how to raise their safety through the electrical measurement for partial discharge(PD) and chemical analysis for insulating oil.
The field tests and the experimental tests were carried out by using a PD detector widely employed in Korea and a gas analyzer with high reliability. A lot of data including PD and gas analysis acquired from more than 100 transformers were compared one another and investigated in their relation and effectiveness.
Since the PD tests were greatly affected by the noise from to the direct grounding system with a pC to nC levels of PD signals it havw been reported to difficult to determine whether the objective transformers were sound or not.
From the results, an analysis program to acquire, store and manage the PD data and connect to a smart grid was developed because it was confirmed that a trend management technique would effective to PD tests of power transformers.
The results acquired from the insulating oil analysis of power transformers were reliable enough to just determine whether the internal conditions of energized power transformers were good or not. However, it was a little bit difficult to get scientific results by detecting more than 10 gases and employing a couple of analysis techniques such as gas generation amount, composition ratio and patterns, etc.
Therefore, the program was developed for objective analysis by smart grid instead of subject analysis by engineers.
PD pattern tests were also carried out by developing an experimental devices to analyze the ageing characteristics of power transformers' insulation.
Systematic management and analysis of data such as inherent characteristics, failure history, installation sites and secular ageing of insulation are required for the further studies to ensure the reliability of power transformers by using the smart grid.
This dissertation describes the effective on-line diagnosis techniques for power transformers - the main object to be protected - and how to raise their safety through the electrical measurement for partial discharge(PD) and chemical analysis for insulating oil.
The field tests and the experimental tests were carried out by using a PD detector widely employed in Korea and a gas analyzer with high reliability. A lot of data including PD and gas analysis acquired from more than 100 transformers were compared one another and investigated in their relation and effectiveness.
Since the PD tests were greatly affected by the noise from to the direct grounding system with a pC to nC levels of PD signals it havw been reported to difficult to determine whether the objective transformers were sound or not.
From the results, an analysis program to acquire, store and manage the PD data and connect to a smart grid was developed because it was confirmed that a trend management technique would effective to PD tests of power transformers.
The results acquired from the insulating oil analysis of power transformers were reliable enough to just determine whether the internal conditions of energized power transformers were good or not. However, it was a little bit difficult to get scientific results by detecting more than 10 gases and employing a couple of analysis techniques such as gas generation amount, composition ratio and patterns, etc.
Therefore, the program was developed for objective analysis by smart grid instead of subject analysis by engineers.
PD pattern tests were also carried out by developing an experimental devices to analyze the ageing characteristics of power transformers' insulation.
Systematic management and analysis of data such as inherent characteristics, failure history, installation sites and secular ageing of insulation are required for the further studies to ensure the reliability of power transformers by using the smart grid.
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