변압기 열화진단

정의

변압기 열화진단은 운전 중인 변압기의 절연 상태를 확인하는 진단이다.

변압기는 고장 시 정전 범위가 넓어 열화 상태를 미리 아는 것이 중요하다.

절연유와 절연지가 나빠지고 있는지 사고 전에 알아보는 일이다.

진단 방법

운전 중인 변압기는 측정 대상에 따라 여러 방법으로 진단한다.

부분방전은 결함이 생기는 순간을, DGA는 누적된 열화 이력을 보여 준다.

절연유 물성 시험은 오일 교체 판단에, 온도·유면 감시는 냉각 상태 확인에 쓴다.

그래서 한 가지 결과로 판정하지 않고 여러 결과를 조합해 해석한다.

유중가스 분석

유중가스 분석은 절연유에 녹아 있는 분해 가스를 분석하는 방법이다.

과열이 생기면 에틸렌과 메탄이, 부분방전이 생기면 수소가 주로 생긴다.

가스의 양과 조성비로 열화 정도와 종류를 추정하며, 증가 속도가 중요하다.

정답은 C2H4다. 과열 결함에서는 에틸렌과 메탄이 주로 생긴다.

계산 예시

가상의 변압기 DGA 결과로 결함 유형을 판단하는 순서를 본다.

CH4와 H2의 비는 60을 40으로 나눈 1.5다.

C2H4가 가장 크고 C2H2가 낮으므로 아크보다 과열 계열로 본다.

120ppm은 중간 수준이라 즉시 정지보다 경향 감시와 재시험이 적절하다.

헷갈리는 점

부분방전 센서는 검출하는 신호가 달라서 구분해야 한다.

AE는 초음파, HFCT는 고주파 누설전류, UHF는 초고주파 신호를 잡는다.

TBM은 고장 후 교체가 아니라 일정 주기로 점검하고 시험하는 방식이다.

온라인 진단은 이와 달리 상시로 추세를 본다.

정리

정리하면 진단은 상태 측정, 가스·PD 분석, 판정, 조치 순서로 진행된다.

열화 원인은 과열, 부분방전, 수분, 산소다.

정기 시험과 온라인 감시를 함께 쓰는 상태 기반 관리가 방향이다.