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유중가스분석법을 이용한 대용량 변압기 고장진단 사례 고찰
A study on failure diagnosis examples of Large oil filled transformer using dissolved gas analysis 원문보기

대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회, 2009 July 14, 2009년, pp.740 - 741  

박진엽 (한국수력원자력(주) 원자력발전기술원) ,  박인규 (한국수력원자력(주) 원자력발전기술원) ,  진수환 (한국수력원자력(주) 원자력발전기술원)

초록
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발전소에 설치된 대용량 변압기의 고장사례에 절연유 온도에 따른 가스발생 형태, 가연성가스 성분비를 이용한 Rogers Ratio 법, 발생가스별 고장형태 및 원인분석 방법을 적용하여 고장원인을 진단하고 실제 확인된 고장원인을 고찰하였다. 사례 1은 저압측 탭권선이 과열로 손상된 사례로 온도에 따른 가스발생 형태 및 발생 가스별 고장 형태를 이용한 진단결과는 $300^{\circ}C$이상에서 과열이 된 것으로 진단되어 거의 일치하나 Rogers Ratio 법을 적용하면 $150^{\circ}C$ 정도에서 저온과열된 것으로 진단되어 약간의 차이를 보였다. 사례 2는 변압기 철심의 Burr 발생, 철심간 단락으로 인한 과열 및 아크가 발생된 고장으로 가스발생 패턴이 절연유 온도에 따른 가스발생 형태 및 사례 1과는 차이가 있고 특히, 내부 아크에 의해 발생되는 아세틸렌($C_2H_2$)은 계속 증가하는 반면 "Hot Metal Gas"중의 하나인 에탄($C_2H_6$)은 미량으로 특이한 가스발생형태를 보였다. Rogers Ratio 법과 발생가스별 고장 형태 및 원인분석법에 의한 진단결과는 일치하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 본 논문에서는 대용량변압기의 유중가스 농도가 급격하게 증가하여 예비품 변압기로 교체한 사례에 유중가스분석 방법 중 절연유 온도에 따른 가스발생 형태, 가연성가스의 성분비를 이용한 Rogers Ratio 방법, 발생가스별 고장 형태 및 원인분석 방법을 적용하여 변압기 고장원인을 진단하고, 진단결과와 실제 고장원인의 차이점을 고찰하였다.
  • 본 변압기도 고장사례 1과 동일용량의 변압기로 저압측 탭권선의 용량부족으로 인한 과열문제로 제작사로 반출되어 수리가 되었으며, 주요 수리내용은 저압측 탭권선이 인출되는 권선을 분해한 후 기존 탭권선을 제거하고 보강된 탭권선을 설치하였다.

대상 데이터

  • 본 변압기는 1차측 20.9kV, 2차측 345kV인 발전소 주변압기로 용량은 335.3/395.7MVA, 단상, 외철형이고, 냉각방식은 송유풍냉식이다. 동 변압기는 ’94년 상업운전이후 12년 동안 정상운전 중 이었으나, ‘06년 5월 이후 수소(H2), 에틸렌(C2H4), 에탄(C2H6)가스 등이 급격하게 증가하였으며, 5개월 동안의 유중가스농도 및 발생추이는 <표 3>과 같다.
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