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[국내논문] 터빈 발전기 회전자 권선의 층간단락 분석
Analysis of Shorted Turns in Turbine Generator Rotor Windings 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.60 no.8, 2011년, pp.1555 - 1559  

김희동 (한전 전력연구원) ,  김병래 (한전 전력연구원) ,  최형주 (한국중부발전(주))

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Turbine generator(13.8 kV, 137.5 MW) has high bearing vibration at rotation speed. Shorted turns in generator rotor windings have strong correlation with increased field current which is thus related to increase in bearing vibration. The recurrent surge oscillograph (RSO) test is performed on the ro...

주제어

#Turbine generator   #Vibration   #Field current   #Shorted turn   #RSO   #Rotor winding  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 40년 동안 운전된 터빈 발전기(13.8 kV, 137.5 MW)의 베어링 진동이 높게 증가함에 따라 회전자 권선의건전성 여부를 평가하기 위해 발전기가 급전 정지중인 상태에서 RSO 시험 데이터를 분석한 결과 층간단락이 발생한 것으로 판단되었다. 계획예방정비공사 기간중 발전기 회전자 권선을 분해하여 점검한 결과 동분(동 가루, copper particles) 발생 흔적이 확인되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
RSO 장비를 이용한 터빈 발전기 회전자 권선의 층간단락 시험 시, 합성 파형의 선단과 상단에서 발생하는 왜곡된 형태는 무엇을 의미하는가? 회전자 권선의 양측에서 입사된 펄스는 매칭 저항(R2)에서 모두 흡수되고 각종 접합부에서 발생하는 반대 극성의 반사파는 입력측으로 반사되어 측정된 합성 파형의 선단과 상단에서 왜곡된 형태가 나타난다. 이는 회전자 전체 권선이 갖고 있는 고유한 임피던스 특성이기도 하다.
발전기 회전자 권선의 건전성 진단 시 주로 어떤 시험들을 시행하는가? 장기간 운전된 터빈 발전기 회전자 권선에서 고장 발생이 현저하게 높게 나타나기 때문에 예방진단이 절실하게 필요한 실정이다. 발전기 회전자 권선의 건전성 진단은 절연저항, 성극지수, 분담전압 및 RSO (순환 서지 오실로그래프, recurrent surge oscillograph) 시험 등을 주로 정지중(off-line)에 시행하고 있다.
터빈 발전기에서 여러 가지 고장이 발생하는 이유는? 터빈 발전기는 운전특성상 빈번한 주말 기동정지와 출력 증감발로 인하여 회전자 권선에서 복합적인 응력(stress)이 집중되어 여러 가지 고장이 발생하고 있다. 발전기 운전중에 강한 원심력에 의해 회전자 권선은 반경방향으로 압축력이 작용한다.
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참고문헌 (6)

  1. 김희동, 이영준, 박종정, 주영호, "발전기 회전자 권선의 운전중 층간단락 탐지", 대한전기학회 논문지, Vol. 48C, No. 3, pp. 192-199, 1999. 

  2. M. P. Jenkins, "On-Line Monitoring of Rotor Shorted Turns", IEE Conference Publication No. 401, pp. 55-60, 1994. 

  3. 김희동, 김병한, 황규호, "가스터빈 발전기 회전자 권선용 글라스/에폭시 복합재료의 화학적, 열적 및 유전특성", 대한전기학회 춘계학술대회 논문집, pp. 12-15, 1999. 

  4. D. R. Albright, Interturn Short-Circuit Detection, Generatortech. Inc., pp. 1-8, 1993. 

  5. 김희동, 김병래, "가스터빈 발전기 회전자 권선의 절연 상태 평가", 대한전기학회 논문지, Vol. 57, No. 10, pp. 1818-1821, 2008. 

  6. R. T. Hindmarch and J. W. Wood, "Developments in Detecting Interturn Shorts in Generator Rotors using the RSO Technique", Dielectric Materials, Measurements and Application Fifth International Conference, pp. 305-308, 1988. 

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