변압기 기계적 보호장치

개념 정의

변압기 기계적 보호장치는 내부 고장의 가스, 압력, 유면 변화를 기계 요소로 감지하는 장치다.

전기 신호보다 먼저 기름과 가스의 물리량으로 초기 고장을 잡는 것이 핵심이다.

대표 장치는 부흐홀츠 계전기, 충격압력계전기, 압력해방장치다.

부흐홀츠 계전기 구조

부흐홀츠 계전기는 본체 탱크와 콘서베이터를 잇는 배관 중간에 설치된다.

내부 고장으로 분해된 가스는 부력에 의해 배관을 따라 콘서베이터 쪽으로 올라간다.

가스가 쌓여 유면이 내려가면 플로트가 기울어 수은 접점이 닫히고 경보가 울린다.

고장이 커져 유류가 급격히 밀리면 플랩이 젖혀져 트립 회로가 동작한다.

충격압력계전기 비교

충격압력계전기는 탱크 내부의 급격한 압력 상승을 직접 감지하는 장치다.

부흐홀츠 계전기는 가스와 유류 이동을, 충격압력계전기는 압력을 본다는 점이 다르다.

콘서베이터가 없는 밀폐형 변압기에서는 충격압력계전기가 부흐홀츠 계전기 역할을 대신한다.

경보와 트립 구분

부흐홀츠 계전기의 신호는 가스 축적에 의한 경보와 유류 급이동에 의한 트립으로 나뉜다.

소량의 가스가 쌓여 유면이 내려가면 플로트가 기울어 경보 접점이 닫힌다.

대고장으로 유류가 급격히 밀리면 플랩 밸브가 작동해 트립 접점이 닫힌다.

다만 유면 아래 고장만 검출하므로 다른 보호장치와 병행해야 한다.

시험 포인트

시험에서는 설치 위치, 신호 조건, 설정값, 한계를 빠뜨리지 않는 것이 중요하다.

첫째, 부흐홀츠 계전기는 본체와 콘서베이터 사이 배관에 설치한다고 쓴다.

둘째, 경보와 트립의 신호 조건을 혼동하지 않도록 구분해 쓴다.

셋째, 설정값은 수치를 임의로 쓰지 말고 규격서 기준이라고 밝힌다.

넷째, 유면 아래 고장만 검출한다는 한계를 빠뜨리지 않는다.

정리

정리하면 기계식 보호장치는 기름과 가스의 물리량으로 내부 고장을 감지한다.

부흐홀츠 계전기는 가스 축적에 경보, 급격한 유류 이동에 트립을 낸다.

충격압력계전기와 압력해방장치도 함께 기억하고, 두 계전기는 병용하기도 한다.