선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문은 4.16 kV와 6.6 kV 전동기에서 절연열화 상태를 평가하기 위해 그룹권선을 소선단락, 도체표면과 주 절연재료 내부에서 보이드 및 도전성 테이프(conductive tape) 제거 등과 같은 인위적인 결함을 갖고 있으며, 다른 한 가지 종류는 정상적인 권선으로 제작하였다. 4가지 종류의 결함 권선과 한 가지 종류의 정상적인 권선을 고정자에 5개 그룹으로 분류하여 설치하고 5회 이상 동일한 방법으로 그룹 권선을 제작하여 절연진단과 절연파괴 시험을 수행하였다.
- 본 논문은 인위적인 결함을 갖도록 제작한 그룹권선과 장기간 사용된 고압전동기 고정자 권선에서 정지중 절연진단과 절연파괴 시험을 수행하였다. 인위적인 결함을 갖고 있는 그룹권선과 정상적인 권선에서 권선저항 시험기(micro ohm meter, Tinsley 5893)를 사용하여 권선저항을 측정하였다.
제안 방법
- 6 kV 전동기에서 절연열화 상태를 평가하기 위해 그룹권선을 소선단락, 도체표면과 주 절연재료 내부에서 보이드 및 도전성 테이프(conductive tape) 제거 등과 같은 인위적인 결함을 갖고 있으며, 다른 한 가지 종류는 정상적인 권선으로 제작하였다. 4가지 종류의 결함 권선과 한 가지 종류의 정상적인 권선을 고정자에 5개 그룹으로 분류하여 설치하고 5회 이상 동일한 방법으로 그룹 권선을 제작하여 절연진단과 절연파괴 시험을 수행하였다. 또한, 10년 이상 운전된 4.
- 결함을 모의한 6.6 kV 전동기 절연특성을 분석하기 위해 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기를 측정하고 최종적으로 절연파괴 시험을 수행하였다. 먼저 그림 4에 나타낸 장비를 사용하여 교류전류와 유전정접을 측정하였으며, 그림 5에 나타낸 회로도를 근거로 부분방전 크기를 측정하였다.
- 그림 4 와 그림 5는 그룹권선이 설치된 고압전동기에서 교류전류, 유전정접 및 부분방전 시험을 위해 절연진단 장비와 회로도를 나타내었다. 고압전동기 고정자 권선에 쉐링브리지 (Tettex Instruments)를 연결하여 교류전압을 인가하였으며, 커플링 캐패시터(Tettex Instruments, 4, 000 pF)는 권선에서 유입되는 신호를 커플링 유니트 (coupling unit, Tettex Instruments AKV 572)에 보내어 증폭한 후 부분방전 측정기에서 방전크기 및 패턴을 분석하였다. 부분방전 측정기의 주파수 대역폭은 40 - 400 kHz 이다.
- 인위적인 결함을 갖고 있는 그룹권선과 정상적인 권선에서 권선저항 시험기(micro ohm meter, Tinsley 5893)를 사용하여 권선저항을 측정하였다. 고압전동기 고정자 권선에서 교류전류, 유전정접 및 부분 방전 시험을 위해 쉐링브리지(schering bridge), 커플링 캐패시터 (coupling capacitor) 및 부분방전 측정기 (partial discharge detector : PDD, Tettex Instruments TE 571) 를사용하였다. 쉐링브리지는 전원장치 (HV supply, Type 5283), 브리지 (bridge, Type 2818) 및 공진 인덕터 (resonating inductor, Type 5285)로 구성되어 있다.
- 부분방전 측정기의 주파수 대역폭은 40 - 400 kHz 이다. 고압전동기 고정자 권선의 부분방전 크기가 상전압에서 1,500~ 6, 000 pC을 나타내기 때문에 일반 시험실에서 측정하였으며, 외부잡음은 300~ 400 pC 정도를 나타내고 있다. 따라서 실험실에서 측정된 부분 방전 크기는 외부잡음이 포함되어 있다.
- 고압전동기 고정자 권선의 절연열화 상태를 평가하기 위해 5가지 종류의 그룹권선, 발전소에서 10년 이상 운전된 4.16 kV 전동기 6대 및 6.6 kV 전동기 20대에서 교류전류, 유전정접 및 부분방전 등을 측정하고 최종적으로 절연파괴시험을 시행한 결과 아래와 같은 결론을 얻었다.
- 그림 3과 같이 고압전동기 고정자 슬롯에 결함 권선과 정상적인 권선을 설치하고 5가지 그룹으로 분류하여 권선저항, 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기 등을 측정함으로서 절연열화 특성을 분석하였다. 그리고 4가지 종류의 결함권선과 한 가지 종류의 정상적인 권선을 5회 이상 동일한 방법으로 제작하여 절연진단과 절연파괴 시험을 반복하였다
- 최종적, 으로 고압전동기 절연특성과 절연파괴 전압 사이의 상관관계를 검토하여 절연열화 평가기준을 재정립하였다. 그리고 고압전동기 고정자 권선의 절연상태는 양호, 요주의, 분해점검, 절연보강 및 권선교체 등으로 분류하여 평가할 수 있도록 근거를 제시하였다.
- 그리고 주절연재료 내부에도 길이 5 mm 및 폭 2 mm 정도의 보이드를 권선별로 10개씩 만들었으며, 도전성 테이프가 제거된 권선은 10개 모두 도전성 테이프를 사용하지 않았다. 그림 3과 같이 고압전동기 고정자 슬롯에 결함 권선과 정상적인 권선을 설치하고 5가지 그룹으로 분류하여 권선저항, 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기 등을 측정함으로서 절연열화 특성을 분석하였다. 그리고 4가지 종류의 결함권선과 한 가지 종류의 정상적인 권선을 5회 이상 동일한 방법으로 제작하여 절연진단과 절연파괴 시험을 반복하였다
- 4가지 종류의 결함 권선과 한 가지 종류의 정상적인 권선을 고정자에 5개 그룹으로 분류하여 설치하고 5회 이상 동일한 방법으로 그룹 권선을 제작하여 절연진단과 절연파괴 시험을 수행하였다. 또한, 10년 이상 운전된 4.16 kV와 6.6 kV 전동기 총 26대를 선정하여 절연진단과 절연파괴 시험을 수행하였다. 최종적, 으로 고압전동기 절연특성과 절연파괴 전압 사이의 상관관계를 검토하여 절연열화 평가기준을 재정립하였다.
- 6 kV 전동기 고정자 권선의 판정기준을 재정립하였다. 또한, 고압전동기 고정자 권선의 절연상태를 양호, 요주의, 분해점검, 절연보강 및 권선교체로 분류하여 최종적으로 평가할 수 있도록 근거를 제시하였다. 따라서 절연진단 시험을 통해 고압전동기 고정자 권선의 열화상태를 사전에 확인하여 예측정비를 수행함으로서 고장발생으로 인한 경제적 손실을 저감할 수 있었다.
- 6 kV 전동기 절연특성을 분석한 결과를 근거로 표 7과 같이 절연열화 판정기준을 재정립하였다. 성극지수는 4.16 kV와 6.6 kV 전동기 고정자 권선에서 삼상 일괄로 DC 5 kV를 인가하여 측정하였으며, 1.5이상이면 양호로 판정하고 고전압을 인가하여 절연진단 시험을 수행한다. 기존의 판정기준에 비해 6.
- 6 kV 전동기 고정자 그룹 권선은 소선단락, 도체표면에서 보이드, 주절연재료 내부에서보이드 및 도전성 테이프 제거 등 결함을 모의한 권선과 정상적인 권선으로 분류하여 제작하였다. 소선단락은 12개의 동도 체중에 두 개의 동도체 절연재료를 제거하고 단락시켰으며, 도체표면에서 보이드는 동도체와 주절연재료 사이에 길이 5 mm 및 폭 2 mm정도의 보이드를 권선별로 10개씩 만들었다. 그리고 주절연재료 내부에도 길이 5 mm 및 폭 2 mm 정도의 보이드를 권선별로 10개씩 만들었으며, 도전성 테이프가 제거된 권선은 10개 모두 도전성 테이프를 사용하지 않았다.
- 절연파괴 시험을 수행하였다. 인위적인 결함을 갖고 있는 그룹권선과 정상적인 권선에서 권선저항 시험기(micro ohm meter, Tinsley 5893)를 사용하여 권선저항을 측정하였다. 고압전동기 고정자 권선에서 교류전류, 유전정접 및 부분 방전 시험을 위해 쉐링브리지(schering bridge), 커플링 캐패시터 (coupling capacitor) 및 부분방전 측정기 (partial discharge detector : PDD, Tettex Instruments TE 571) 를사용하였다.
- 6 kV 전동기 총 26대를 선정하여 절연진단과 절연파괴 시험을 수행하였다. 최종적, 으로 고압전동기 절연특성과 절연파괴 전압 사이의 상관관계를 검토하여 절연열화 평가기준을 재정립하였다. 그리고 고압전동기 고정자 권선의 절연상태는 양호, 요주의, 분해점검, 절연보강 및 권선교체 등으로 분류하여 평가할 수 있도록 근거를 제시하였다.
- 12개의 동도체가 2병렬로 구성되어 있다. 표 1에 나타낸 바와 같이 여러가지 절연재료를 사용하여 6.6 kV 전동기 고정자 그룹권선을 제작하였다. 그룹권선의 리드선 절연은 마이카 테이프(mica tape)를 1/2씩 중첩하여 7회 감은 후에 글라스 테이프(glass tape)를 1/2씩 중첩하여 2회 감는다.
- 표 2에 나타낸 바와 같이 6.6 kV 전동기 고정자 그룹 권선은 소선단락, 도체표면에서 보이드, 주절연재료 내부에서보이드 및 도전성 테이프 제거 등 결함을 모의한 권선과 정상적인 권선으로 분류하여 제작하였다. 소선단락은 12개의 동도 체중에 두 개의 동도체 절연재료를 제거하고 단락시켰으며, 도체표면에서 보이드는 동도체와 주절연재료 사이에 길이 5 mm 및 폭 2 mm정도의 보이드를 권선별로 10개씩 만들었다.
- 표 4, 표 5 및 표 6에 나타낸 바와 같이 6.6 kV 전동기 에서 결함을 모의한 권선과 실제 현장에서 10년 이상 사용된 4.16 kV와 6.6 kV 전동기 절연특성을 분석한 결과를 근거로 표 7과 같이 절연열화 판정기준을 재정립하였다. 성극지수는 4.
- 표 4는 Group A, B, C, D 및 E에 대해 동일한 방법으로 5번 제작하여 고압전동기 고정자 슬롯에 설치하고 절연 특성과 절연파괴 시험을 5회 반복한 결과를 나타내었다. 결함을 모의한 6.
- 표 7에 나타낸 판정기준에 따라 발전소에서 운전중인 고압전동기 3, 500대 이상의 절연진단 데이터를 분석하였으며, 그 결과를 근거로 표 8과 같이 고압전동기 고정자 권선의 절연상태 평가기준을 제시하였다.
성능/효과
- (1) 정상적인 권선과 4가지 종류의 결함을 갖는 그룹 권선에서 권선저항을 측정한 결과 Group A는 0.331 Q이며, Group B, D 및 E는 각각 0.360 Q, 0.357 £1 및 0.357 Q 으로서 거의 유사하게 나타났다. Group A는 소선단락으로 인해 권선의 턴 수가 감소함에 따라 Group B, D 및 E의 측정데이터에 비해 권선저항이 0.
- (2) 그룹권선, 4.16 kV 및 6.6 kV 전동기에서 절연 특성과 절연파괴 시험을 통해 고정자 권선의 건전성을 명확하게 확인할 수 있었다. 6.
- (3) 절연진단과 절연파괴 시험 결과를 분석함으로서 4.16 kV와 6.6 kV 전동기 고정자 권선의 판정기준을 재정립하였다. 또한, 고압전동기 고정자 권선의 절연상태를 양호, 요주의, 분해점검, 절연보강 및 권선교체로 분류하여 최종적으로 평가할 수 있도록 근거를 제시하였다.
- 81%로 가장 높게 나타났다. 14.2 kV이하에서 절연파괴가 발생된 3대의 고압전동기를 제외한 17대의 고압전동기에서 평균적인 절연파괴 전압은 22.7 kV로 분석되었다. 가 10% 이상이고 △ tan6가 8.
- 16 kV 전동기 6대의 교류전류, 유전정접, 부분 방전 크기 및 절연파괴 전압 등을 나타내었다. 4.16 kV 전동기에서 운전에 필요한 최소의 절연내력은 2E+lkV, 즉 9.32 kV에서 1분 이상 견뎌야 사용이 가능하다. ri러나 고압전동기 No.
- 6 kV 전동기에서 절연 특성과 절연파괴 시험을 통해 고정자 권선의 건전성을 명확하게 확인할 수 있었다. 6.6 kV 전동기는 14.2 kV이하에서 절연파괴가 발생된 3대를 제외한 17대의 평균적인 절연파괴 전압은 22.7 kV로 분석되었다. 그리고 14.
- 6.6 kV 전동기에서 운전에 필요한 최소의 절연내력은 2E+lkV, 즉 14.2 kV에서 1분 이상 견뎌야 사용이 가능하다. 그러나 Group B의 No.
- 소선단락된 Group A와 정상적인 권선인 Group E는 교류전류, 유전정접및 부분방전 크기 등이 모두 양호하게 분석됨에 따라 절연진단 시험을 통해 동도체 절연재료의 결함을 확인하기가 어렵다는 것을 알 수 있었다. 그러나 세 가지 종류의 결함을 갖는 Group B, C 및 D는 정상적 인 권선인 Group E에 비해 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기 등이 모두 높게 분석되었다.
- 7 kV로 분석되었다. 그리고 14.2 kV 및 9.32 kV 이하에서 절연파괴가 발생된 두 종류의 그룹권선, 6.6 kV 전동기 3대 및 4.16 kV 전동기 2대의 교류전류, 유전정접 및 부분 방전 크기 등이 기준값보다 훨씬 높게 측정되었다. 따라서 # AtanS 및 부분방전 크기 등이 기준값보다 높게 측정된 고압전동기 고정자 권선의 절연파괴 전압은 낮게 분석되었다.
- 가 5% 이상이고 △tan6가 4% 이상 이며, 부분방전의 크기가 5,000 pC 이상으로 높게 측정된 고압전동기에서 절연파괴 전압은 낮게 분석되었다. 따라서 6.6 kV 전동기와 마찬가지로 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기가 기준값을 크게 초과할 경우에 절연파괴 전압이 낮게 측정되는 것을 확인할 수 있었다.
- 5% 이상이며, 부분방전 크기가 10, 000 PC 이상으로 높게 측정된 고압전동기에서 절연파괴 전압은 낮게 나타났다. 따라서 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기가 기준값을 크게 초과할 경우에 절연파괴 전압이 낮게 측정되는 것을 확인할 수 있었다.
- 먼저 그림 4에 나타낸 장비를 사용하여 교류전류와 유전정접을 측정하였으며, 그림 5에 나타낸 회로도를 근거로 부분방전 크기를 측정하였다. 소선단락된 Group A와 정상적인 권선인 Group E는 교류전류, 유전정접및 부분방전 크기 등이 모두 양호하게 분석됨에 따라 절연진단 시험을 통해 동도체 절연재료의 결함을 확인하기가 어렵다는 것을 알 수 있었다. 그러나 세 가지 종류의 결함을 갖는 Group B, C 및 D는 정상적 인 권선인 Group E에 비해 교류전류, 유전정접 및 부분방전 크기 등이 모두 높게 분석되었다.
- 029 Q이 낮게 측정되었다. 소선단락된 그룹권선에서 절연진단 시험결과가 양호하게 분석되어 동도체 절연재료의 결함을 확인하기가 어려웠으나 권선저항을 측정함으로서 소선단락 여부를 정확하게 판정할 수 있었다.
- 0 kV에서 증가하고 있다. 회 전자를 분리 하여 세 척작업을 마치 고 건조한 후에 측정한 tan6-전압 특성은 양호하게 분석되었다. 고정자 권선의 절연상태가 양호하여도 단말권선(endwinding)에 도전성을 갖는 이물질이 유입되어 있으면, 표면 트렉킹 (tracking) 이 발생하여 절연파괴가 발생할 수 있다[9].
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.