GIS 예방진단

GIS 예방진단이란

GIS 예방진단은 충전 상태에서 열화 징후를 찾아 고장 전에 설비 상태를 판정하는 기술이다.

GIS는 금속 외함 안에 SF6 가스로 절연한 설비라서 안을 직접 볼 수 없다. 그래서 신호로 판단한다.

정식으로는 부분방전(PD)을 기준으로 한다. 이상이 생기기 직전의 신호를 찾는 것이 핵심이다.

열화 요인 네 가지

GIS의 열화 요인은 전기적, 기계적, 열적, 환경적 네 가지로 나눈다.

전기적 열화는 전계 집중에 의한 방전 열화이고, 기계적 열화는 반복 충격하중에 따른 응력 누적과 마모다.

열적 열화는 차단기 접점의 아크열에 의한 마모이고, 환경적 열화는 분해가스와 산화, 금속 표면 부식이다.

검출 신호와 센서

진단은 내부 결함이 만드는 부분방전 신호를 활선 상태에서 검출하는 방식이다.

UHF 센서는 전자파를, AE 센서는 초음파 음향을 잡아낸다.

HFCT는 접지선 고주파 전류를, TEV 센서는 외함 표면의 과도 대지전압을 검출한다.

SF6 분석기는 수분과 분해가스 농도로 아크·과열 흔적을 확인한다.

판정 흐름

측정은 UHF, AE, TEV 신호를 동시에 수집하고 시간 기록을 남기는 것이다.

수집한 신호의 세기, 반복률, 위상 분포를 분석해 PD 여부를 판정한다.

단발 측정보다 시간에 따른 증가 추세로 판정하는 것이 오판을 줄인다.

결과는 정상·주의·위험 단계로 나누고, 경보와 차단 신호를 연계한다.

세 방식 비교

헷갈리기 쉬운 것은 부분방전 방식과 피뢰기 누설전류 방식이다.

부분방전 방식은 절연 내부 결함을, 누설전류 방식은 피뢰기 소자 열화를 판단한다.

세 방식 모두 상시 감시가 가능하지만 판정 대상이 달라, 서로 보완하는 관계로 쓴다.

건전성 지수 구간 판정

건전성 지수는 측정으로 얻은 값을 구간 기준에 대입해 판정한다.

주어진 값은 측정으로 얻은 HPI 45%다. 어느 구간에 속하는지 본다.

구간은 0~30% 교체 또는 유지보수, 30~60% 설비 점검, 60~80% 주의, 80~100% 정상이다.

45%는 30~60% 구간이므로 설비 점검 대상이다. 정상 범위를 벗어나 경보 신호를 생성한다.

정리와 채점 포인트

시험에서 예방진단을 정기점검과 같은 것으로 쓰면 감점이 크다.

예방진단은 기존 주기 점검을 보완하는 것이다. 활선 상태에서 수행한다는 점을 쓴다.

열화 원인과 진단 방법을 연결하고, 경보와 차단 연동 같은 후속 조치를 덧붙인다.

정리하면, GIS 예방진단은 부분방전 추이로 고장 전에 조치하는 온라인 진단이다.