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고전력 활선 XLPE 케이블의 열화를 측정하기 위한 판정기준의 적용 및 절연상태 판정
Application of Judgement Criteria to Measure Deterioration and to Judge Insulation Resistance in High-Power Live XLPE Cables 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.17 no.2, 2017년, pp.239 - 244  

엄기홍 (한세대학교 IT학부)

초록
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전력 수요는 매년 증가추세에 있으며, 이에 따라 발전소에서 동작하는 모든 장비들과 대용량의 장거리 전력수송을 위한 장비들은 신뢰할 수 있는 수준에서 완전한 상태로 동작하여야 한다. 발전소에서 생산한 고전압 전력을 전달하기 위해 사용하는 케이블은 주로 6.6 kV XLPE 케이블(또는 CV케이블)이다. 제작 기술, 설치환경 및 사용조건에 다르겠지만, 케이블은 동작함과 동시에 열화과정이 진행된다. 접속재의 경우, 제조 결함이나 공사 결함이 있는 경우 대체로 동작 후 약 3 년 내에 고장을 일으키며, 그렇지 않는 경우 수명이 20-30 년을 지속하는 경우가 많다. 우리는 케이블의 열화 상태를 감시하기 위한 장비를 개발하여 충남 태안의 한국서부발전주식회사(Korea Western Power Co. Ltd.)에 설치하였다. 우리는 이 논문에서 케이블의 열화 판정의 기준을 설정하고, 기준에 따른 열화정도를 판정하고, 케이블의 대체여부를 결정함으로써 발전소에서 설치된 활선 케이블의 동작 상태를 감시한 결과와 케이블을 구성하고 있는 절연체와 방식층이 절연저항 특성에 미치는 영향 및 케이블의 동작에 미치는 영향을 연구한 결과를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The demand for electric power is increasing every year. All facilities operating at power stations and all facilities used in transmitting high volumes of electric power are therefore expected to operate with a high degree of reliability. 6.6 kV XLPE 100 SQ 1C cables are used to deliver high levels ...

주제어

#XLPE (CV) cable   #Thermoelectric power station   #Insulation resistance   #Weibull lifetime distribution  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 고전력 케이블 시스템의 상태가 나빠지는 경우, 절연 파괴현상으로 인한 사고가 발생한다. 우리는 이 논문에서, 충남 태안의 한국서부발전주식회사(Korea Western Power Co., Ltd.)에서 설치되어 동작 중인 6.6 kV 케이블의 열화 상태를 감시하기 위하여 우리가 개발한 장비를 설치하였다. 장비를 사용하여 고전력 케이블의 절연층 및 방식층 절연저항을 측정하였다.
  • 케이블의 외피(방식층, oversheath)는 절연층을 화학적 또는 기계적으로 보호해 주는 기능을 한다. 케이블을 구성하고 있는 절연체와 방식층이 절연저항(insulation resistance) 특성에 미치는 영향, 케이블의 동작에 미치는 영향을 연구하였다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CV케이블은 무엇으로 구성되어 있는가? 고압 케이블은 전기적, 열적 특성이 우수한 가교 폴리에틸렌을 절연체로 하는 가교 폴리에틸렌 절연 비닐 시스 케이블(XLPE케이블 또는 CV케이블)이 주류를 이루고 있다. CV케이블은 도체, 내부 반도전층, 가교 폴리에틸렌 절연체, 외부반도전층, 차폐 동테이프 및 비닐 시스로 구성되어 있다. 발전소의 케이블 등의 발전설비에서 불의의 사고가 발생하여 전기의 생산이 중단된다면, 막대한 사회경제적 피해를 초래하게 된다[5].
와이블 분포는 무엇인가? 일반적인 wearout 고장 특성을 설명하기 위하여 다양한 형상모수 조건을 갖는 와이블(Weibull) 수명분포(lifetime distribution)를 채택한다. 와이블 분포는 1937년 와이블 (Waloddi Weibull)이 재료의 파괴강도를 분석하면서 고안한 확률분포로서 금속 및 복합재료의 강도, 전자 및 기계 시스템의 수명 자료를 해석하기 위하여 가장 흔히 쓰이고 있다. 고장률이 노후 등으로 시간에 따라 커지는 경우에 사용한다.
화력발전의 문제점은 무엇인가? 20 년 미만 발전 35기는 순환펌프 용량을 늘여 오염물질을 줄이기로 하였다. 그러나 화석연료(석탄, 석유, LPG)를 사용하기 때문에 온실 가스 배출 문제가 있다. 정부는 오는 2030년까지 증가할 것으로 예상되는 온실가스 총량의 37%인 3억 천 5백만 톤을 감축한다는 목표를 세우고, 층남지역의 발전소에 대해서 오염물질 저감목표를 강화하기로 하였으며, 2018-2031 기간에는 추가로 건설하지 않기로 하였다[2].
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참고문헌 (12)

  1. The Monthy Report on Major Electric Power Statistics, Korea Electric PowerCorporation, December, 2016. 

  2. http://news.naver.com/main/read.nhn?modeLPOD&midtvh&oid052&aid0000941512 

  3. http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid2016070594441 

  4. http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid2016070467591 

  5. K. H. Um, B. K. Kim, "Development of System and Measured Results for Measuring Temperature of High-Power Cables in Operation ", Journal of the The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, vol.1 6, no. 4, pp. 165-170, Aug. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIIBC.2016.16.4.165 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. K. H. Um, K. W. Lee, "A Study on Cable Lifetime Evaluation Based on Characteristic Analysis of Insulation Resistance by Acceleration Factor of the Arrhenius Equation", Journal of the The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, vol.114, no. 5, pp. 231-236, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIIBC.2014.14.5.231 

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  7. Y. K. Park, Y. S. Cho,K. W.Lee, K. H. Um, D. H. Park, "Load Current and Temperature Measurement for Measuring the Insulation Resistance of 6.6 kV Cable", J. KIEEME, vol.28, no. 1, pp. 46-50, 2015. 

  8. K. H. Um, K. W. Lee, "Linearity Verification of Measured Voltage Deterioration of High Voltage Cable based on Weibull Lifetime Index", Journal of the The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, vol.1 16, no. 1, pp.227-232, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIIBC.2016.16.1.227 

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  9. M. S. Kim, "The Usefulness of Hard Time Task for Weapon System in Considering Shape Parameter of Weibull Life Time Distribution and Maintenance Cost", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society(JKAIS), Vol. 17, No. 1, pp. 274-283, 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  10. http://www.pat-testing-course.com/blog/faqs/insulation-resistance-test/ 

  11. IEEE-Std-43-2000, "IEEE Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery", IEEE Power & Energy Society, p. 18, Mar, 2000. 

  12. J. N. Kim, C. W. Ha, K. S. Lee, "The Effects of Multi-Bonding Methods for Cable Covering Protection Unit", The Korean Institute of Electrical Engineers(KIEE), vol. 50A, no. 10, pp. 489-492, 2001. 

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