[논문]배전케이블 열화진단 장치의 현장적용성 평가

이재봉; 김동명; 송일근; 김주용; 김숙철

문제 정의

본 논문에서는 진단장치 성능평가를 위해 현장에서 수트리 열화된 케이블 선로를 선정하고 케이블의 절연성능 회복을 위해 실리콘 주입기술을 적용한 후 운전시간에 따른 케이블의 성능변화를 완화전류 측정장치를 통해 확인하기로 하였다.
국내에서는 열화케이블의 주요 고장 원인인 수분침투에 의한 수트리 열화를 검출하기 위해 완화전류 측정장치 (Isothermal Relaxation Current measurement equipment)< 사용하고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용중인 완화전류측정 장치의 신뢰성 평가를 위해 실선로에서 노후케이블을 선정하여 진단결과와 절연파괴강도 및 특성 분석 결과 사이의 상관성을 분석함으로써 최적 유지보수기준을 수립하고자 한다.

제안 방법

이 가운데 ①구간은 실리콘 주입 이전에 각 상별 케이블의 초기상태 평가를 위해 현장진단 후 발취하여 교류 절연파괴시험 및 절연제 분석을 실시하였다. 각 상별 케이블의 초기상태를 평가한 후 나머지 구간(②+③+④) 중 A상과 B상은 실리콘 주입을 시행하였고 C상은 초기상태 그대로 운전을 재개하였다. 실리콘 주입후 6개월 경과한 시점에서 2구간에 대한 현장진단 및 절연파괴시험을 실시하고 1년 경과된 시점에서 3구간 시험을 시행하였다.
우선 도체 및 중성선의 부식 정도를 관찰하였으며, 제조결함 유무의 확인을 위해 계면불규칙 관찰 및 hot oil test, 가교도 분석을 실시하였다. 또한 수트리 및 화학구조결함을 분석하여 열화정도를 파악하였다.
시험대상 케이블의 초기상태를 평가하기 위해 ①구간 케이블에 대해 교류절연파괴시험과 절연체 특성 분석을 실시하였다. 우선 도체 및 중성선의 부식 정도를 관찰하였으며, 제조결함 유무의 확인을 위해 계면불규칙 관찰 및 hot oil test, 가교도 분석을 실시하였다.
각 상별 케이블의 초기상태를 평가한 후 나머지 구간(②+③+④) 중 A상과 B상은 실리콘 주입을 시행하였고 C상은 초기상태 그대로 운전을 재개하였다. 실리콘 주입후 6개월 경과한 시점에서 2구간에 대한 현장진단 및 절연파괴시험을 실시하고 1년 경과된 시점에서 3구간 시험을 시행하였다. 시험 후 철거된 구간에는 새 케이블을 설치하여 계속 운전하였다.
완화전류측정장치는 진단후 Aging Factor와 함께 케이블의 잔여 파괴강도를 함께 제시한다. 그러므로 진단장치에서 제시하는 파괴강도와 실제 케이블의 절연파괴강도를 직접 비교하여 적합성 여부를 검토할 필요가 있다.
실시하였다. 우선 도체 및 중성선의 부식 정도를 관찰하였으며, 제조결함 유무의 확인을 위해 계면불규칙 관찰 및 hot oil test, 가교도 분석을 실시하였다. 또한 수트리 및 화학구조결함을 분석하여 열화정도를 파악하였다.
충분한 길이 단위로 구분되었다. 이 가운데 ①구간은 실리콘 주입 이전에 각 상별 케이블의 초기상태 평가를 위해 현장진단 후 발취하여 교류 절연파괴시험 및 절연제 분석을 실시하였다. 각 상별 케이블의 초기상태를 평가한 후 나머지 구간(②+③+④) 중 A상과 B상은 실리콘 주입을 시행하였고 C상은 초기상태 그대로 운전을 재개하였다.

대상 데이터

시험에 사용된 선로는 1989년 제조된 CNCV 케이블 (325 mm²)이고 관로에 매설된 상태이다.
현재까지의 시험 중 진단장치로부터 AF와 잔여 파괴강도를 구한 데이터는 6개이다. 이 결과 중 실제 케이블 상태와 상반되는 결과를 나타낸 3차 측정 시의 3구간 B상 케이블에 대한 결과를 제외한 후 진단장치에서 제시한 잔여강도와 실제 케이블의 잔여강도의 상관관계를 보면 그림 2와 같다.

성능/효과

또 현재 상태에서 정확한 측정을 위해서는 접지선을 분리해야 하지만 현장 여건상 불가능한 경우가 많으므로 이에 대한 개선방안이 마련되어야 한다. 그리고 경제적인 케이블 유지보수를 위해 잔여파괴강도 추정치로는 약 8U。, Aging Factor로는 2.6 정도가 불량판정 기준을 조정하는 것이 타당한 것으로 나타났다.
도체 및 중성선의 부식관찰에서는 도체에 미약한 부식이 있었으나, 중성선에는 부식현상이 나타나지 않았다. 또한 계면불규칙 관찰에서 내부반도전층에 약간의 굴곡이 존재하였으나 기준치 이하인 것으로 나타났으며, hot oil test에서 보이드와 같은 결함은 발견되지 않았다.
그러므로 진단장치에서 제시하는 파괴강도와 실제 케이블의 절연파괴강도를 직접 비교하여 적합성 여부를 검토할 필요가 있다. 또한 Aging Factor가 실제 케이블 상태와 잘 일치하는가를 확인하였다.
않았다. 또한 계면불규칙 관찰에서 내부반도전층에 약간의 굴곡이 존재하였으나 기준치 이하인 것으로 나타났으며, hot oil test에서 보이드와 같은 결함은 발견되지 않았다. 또한 그림 6의 가교도 분석결과처럼 외부반도전층 근처에서 가교도가 다소 감소하지만 문제는 없는 것으로 나타났다.
열화진단 결과를 살펴보면 실험실 측정값은 실제 케이블의 상태를 잘 반영하고 현장 측정에서는 주위 환경에 따라 민감하게 반응하여 오진단하거나 재현성이 떨어지는 경우가 있는 것으로 나타났다.
6 정도가 된다. 이 결과로부터 현재 사용중인 불량판정 기준을 변경한다면 Aging Factor로는 2.6 정도가 적합하고 잔여파괴강도로는 약 8Uo 정도가 합당할 것으로 생각된다.
이상의 결과를 요약해보면 시험에 사용된 케이블은 장기간 사용에 의해 열화가 진행되고 있는 것으로 나타났으며, 특히 日상이 수트리 길이, 화학구조결함 농도 및 절연파괴강도 면에서 가장 열화된 것으로 케이블인 것으로 판단된다.
이상의 현장진단시험과 절연파괴강도를 살펴보면 진단장치는 케이블의 상태를 어느 정도 반영하고 있는 것으로 보이나 진단장치에서 제시하는 절연파괴 강도가 실제의 파괴강도와 차이가 분명히 있고, Aging Factor와 실제 케이블의 절연파괴 강도를 종합적으로 고려하면 판정기준이 가혹하게 선정되었음을 알 수 있으며 이의 조정이 필요한 것으로 나타났다.
초기 절연파괴강도 값인 ①구간 결과는 5-6개의 시료의 파괴강도로부터 얻은 것이며, 나머지는 10개의 시료로부터 얻은 값을 평균한 것이다. 절연파괴 강도로 보면 케이블은 실리콘 주입에 의해 초기 상태에서 2배 이상 절연성능이 향상된 것으로 나타나고 있으며, 일부 오진단한 경우가 있지만 열화 진단 결과도 케이블의 상태를 반영하고 있는 것으로 나타났다. 시험용 변압기의 용량 문제로 인해 1년 경과한 A, B 상 케이블은 240kV이상 전압을 인가하지 못하였으며 대부분의 케이블이 파괴되지 않았다.
상기의 결과로부터 ①구간 케이블에는 제조결함은 존재하지 않는 것으로 생각된다. 한편 열화 정도의 확인을 위해 실시한 수트리 분석결과 내부반도전층 부근에서 다수의 벤티드 트리가 발견되었으나, 길이는 1 mm 이하로 짧게 나타났다. B상의 길이가 1mm 정도로 가장 길었고, A상과 C상은 0.
현재까지의 결과를 종합하면 진단장치는 일부 판정오류가 있으나 케이블의 절연상태를 어느 정도 반영하는 것으로 평가되었다. 이 장치를 현장 적용할 경우 고려해야할 사항은 측정시의 노이즈로 인한 영향을 어떻게 줄이는가 하는 것과 국내에 적합하도록 판정기준올 정립하는 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

배전케이블 열화진단 장치의 현장적용성 평가
Field Applicability Assessment of Degradation Diagnosis System for Distribution Power Cables 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

배전케이블 열화진단 장치의 현장적용성 평가 Field Applicability Assessment of Degradation Diagnosis System for Distribution Power Cables 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

배전케이블 열화진단 장치의 현장적용성 평가
Field Applicability Assessment of Degradation Diagnosis System for Distribution Power Cables 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper