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제안 방법
- 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기위하여 센서의 외부 상자가 밀폐된 기준용 센서와 변압기 오일이 센서 전극 내부로 순환할 수 있는 구조의 측정용 센서를 한 개의 변압기에 장착하여 온도변화에 따른 유전율 변화를 2개의 센서가 동일하게 받도록 하였다. 개발된 센서는 (+)전극면, (-)전극면, 가드전극의 3단자 전극구조를 갖는 3-전극형 구조로 양면PCB를 사용하여 그림 3 및 그림 4와 같이 제작하였다. 그림 3에서처럼 전극은 전기용량을 증가시키기 위하여 2층의 병렬구조가 되도록 하였으며, 또한 shield 전극 및 guard전극으로 + 전극 및 -전극을 감싸게함으로서 정전실드의 효과를 얻도록 하였으며, 센서 의외부상자와 함께 완벽한 2차 정전실드가 되도록 하였다.
- 센서를 개발하였다. 개발된 전기용량형 센서는 3- 전극형의 구조와 변압기에 센서의 외부상자가 접지 될 때 2중의 정전차폐가 되도록 하여 외부로부터의 잡음에 영향을 받지 않도록 하였다. 또한 변압기에서 절연 유의온도변화에 따른 유전율 변화를 보상하기위하여 기준용 센서와 측정용 센서를 한 개의 변압기에 장착함으로 온도 보상이 되도록 하였다.
- 개발된 센서는 (+)전극면, (-)전극면, 가드전극의 3단자 전극구조를 갖는 3-전극형 구조로 양면PCB를 사용하여 그림 3 및 그림 4와 같이 제작하였다. 그림 3에서처럼 전극은 전기용량을 증가시키기 위하여 2층의 병렬구조가 되도록 하였으며, 또한 shield 전극 및 guard전극으로 + 전극 및 -전극을 감싸게함으로서 정전실드의 효과를 얻도록 하였으며, 센서 의외부상자와 함께 완벽한 2차 정전실드가 되도록 하였다.
- 개발된 전기용량형 센서는 3- 전극형의 구조와 변압기에 센서의 외부상자가 접지 될 때 2중의 정전차폐가 되도록 하여 외부로부터의 잡음에 영향을 받지 않도록 하였다. 또한 변압기에서 절연 유의온도변화에 따른 유전율 변화를 보상하기위하여 기준용 센서와 측정용 센서를 한 개의 변압기에 장착함으로 온도 보상이 되도록 하였다. 제작된 센서는 변압기에서 절연유의 사용기간에 따른 유전율의 변화를 정확히 측정하였으며, 절연유의 체적저항의 변화도 감지 할 수가 있다.
- 변압기에 사용되는 절연유의 열화정도를 변압기의 운전정지 없이 실시간으로 측정할 수 있는 전기용량을 이용한 센서를 개발하였다. 개발된 전기용량형 센서는 3- 전극형의 구조와 변압기에 센서의 외부상자가 접지 될 때 2중의 정전차폐가 되도록 하여 외부로부터의 잡음에 영향을 받지 않도록 하였다.
- 실제로 열에 의한 절연유의 유전율 변화는 열화에 의한 유전율 변화보다 크게 측정이 되기 때문에 반드시 보상을 해 주어야 한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기위하여 센서의 외부 상자가 밀폐된 기준용 센서와 변압기 오일이 센서 전극 내부로 순환할 수 있는 구조의 측정용 센서를 한 개의 변압기에 장착하여 온도변화에 따른 유전율 변화를 2개의 센서가 동일하게 받도록 하였다. 개발된 센서는 (+)전극면, (-)전극면, 가드전극의 3단자 전극구조를 갖는 3-전극형 구조로 양면PCB를 사용하여 그림 3 및 그림 4와 같이 제작하였다.
- 제작된 센서의 온도에 대한 특성실험은 그림 7에서 보인 것처럼 황동으로 제작한 원통의 chamber에 기준용 센서와 측정용 센서를 장착하였다. 한편 기준용 센서에는 사용하지 않은 절연유를 담았고 chamber에는 100 개월 올 사용한 절연유와 200개월을 사용한 절연유를 측정용 센서의 전극이 충분히 함침 될 정도로 담았다.
- 국내에 도입되어 있는 기존의 전기절연유 열화 진단기법은 가압운전 상태 하에서 별도의 전기절연유 진단용 셴서를 활용하는 온라인진단기법과 정전상태 하에서 전기절연유의 각종 특성을 측정 . 평가하는 정전진단기법 그리고 절연유의 특성에 영향을 미치지 않는 특정한 방법을 통해 채취돤 절연유 시료에 대하여 내전압, 산가 (Acid Number), 수분함량, 체적저항율 등을 측정하고 그 결과를 바탕으로 열화여부 및 열화정도률 진단하는 채취시험기법 등으로 구분하여 살펴볼 수 있다. 과거 우리나라의 경우 대부분 정전시험기법을 정기적으로 적용하여왔으나, 절연유의 산가와 잔존 절연파괴 전압과의 상관관계를 활용한 전산가(Total Acid Number) 킷의 개발로 인해 고가의 장비나 관련분야의 전문가가 없는 경우에도 채취된 절연유의 열화여부를 진단할 수 있게 되었으며, 누설전류와 절연파괴 전압간의 상관관계를 활용한 PCSCPorous Ceramic Sensor)센서의 개발로 인해 일부의 중요 설비에 적용중인 전기절연유의 경우 온라인진단기법이 적용되고 있다.
- 결합된 전극은 센서 외부상자에 오일이 새지 않도록 Oring을 사용하여 결합하였다. 한편 센서가 변압기에 채결 시예도 누유를 막기 위하여 같은 종류의 Oring을 사용하도록 하였다.
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