변압기 발주시 검토사항 및 시험

❓변압기 검토사항

  • 변압기 기획설계가 완료된 후 시방서 작성에 관련된 사항을 검토하는 것이다
  • 발주시 검토사항은 관리적 측면에서 관리할 사항과 기술적 특면에서 검토할 사항으로 분류된다
  • 관리적 측면에서 검토할 사항은 예상 소요예산, 납기일자,변압기 지급방법(관급, 사급), 발주방법(수의 계약 최저입찰, 종합 입찰 등)이있다.
  • 기술적 측면에서 검토사항은 설치조건, 적용규격, 상수 등 이있다.

1️⃣변압기 발주 시 기술적 검토사항

  • 설치조건
    • 주위온도, 습도, 기압, 표고 등 설치되는 주위조건에 따른 검토 필요
  • 적용규격
    • KS,ESB(한전규격)등
  • 상수
    • 단상, 3상
  • 정격용량
    • 표준용량으로 선정, 냉각방식
  • 전압
    • 1, 2차 전압명기, 1차 측 Tab 전압 선정
  • 결선
    • Y-∆결선 구분, 고 저압 혼촉방지판 부착 여부등
  • 주파수
    • 50[Hz],60[Hz]
  • 전압절환방식
    • NLTC, OLTC 중 선정
  • 부하조건
    • 연속 또는 단시간 정격 여부
    • 부하의 성격 및 내용 명기(기동부하 크기 등)
  • 벡터도
    • 1차, 2차 간에 각변위가 지정된 경우 명기
  • 수량
    • 발주수량 명기
  • 전기적 특성
    • %임피던스 별도 요구기능
    • 병렬운전 변압기 명판 첨부
  • 온도 상승
    • 적용규격에 따름
  • 부싱의 인출방법
    • 접속케이블, 버스덕트 구조, 접속도 명시
  • 절연유 열화 방지방식밀폐형, 개방형, 질소밀봉식, 다이어프램 컨서베이터식
  • Base
    • 하부 Base, Foundation 명기
  • 도장
    • Munsell No 로 지정
  • 취부 부속품
    • 사용용도 필요에 따라 명기

2️⃣변압기시험

1)구조 및 외관시험

  • 변압기 부품, 취부 및 외관의 상태 및 치수

2)여자돌입전류무부하시험

  • 저압 측에 정격주파수, 정격전압을 가해서 철손과 여자전류 측정
https://c-mk.s3.ap-northeast-2.amazonaws.com/2022/11/c_무부하시험.jpeg

3)임피던스 전압단락시험

  • 변압기의 단락전류를 알기 위하여 사전에 행하는 변압기 임피던스를 알기 위하여 정격전류가 흐르도록 인가하는 전압을 임피던스 전압이라 한다
  • 단락시험정격주파수의 전원을 사용하여 정격전류가 흐르게 되는 전압(임피던스 전압)을 가하고, 그때 전력계의 지시로부터 임피던스 와트를 측정한다.

4)상용주파 내전압 시험

  • 권선과 대지 간, 권선 간에 절연강도 시험
  • 시험전압을 1분간 가하여 절연파괴시험

5)유도 내전압시험

  • 유도 내전압시험각상의 권선 간, 층 간, 턴 간, 단자 간의 절연강도시험
  • 시험방법
  • 시험전압은 일반적으로 고압권선을 개방한 상태에서 저압권선에 인가하여 규정 시험전압을 유기시킨다.
  • 시험주파수 100~500[Hz]를 사용한다
  • 자기포화 방지를 위해 높은 주파수를 사용한다
\[∵\phi ∝\frac{E}{f}\]
  • 시험시간
  • 시험 전압의 주파수가 정격주파수의 2배 이하인 경우에는 1분으로 하고, 2배를 초과하는 경우 다음 식에 의해 산출한다
\[T=120\times\frac{정격주파수}{시험주파수}[\sec]\]

6)절연유 시험

  • 시료채취->절연내력시험, 산가도 시험
  • 산가도 측정
    • 절연유 5[mL]에 산성추출액 5[mL]를 넣고 수산화칼륨을 넣어 측정
    • 절연유1[g]의 산성을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 [mg]수로 표시
산가도판정
0.02이하양호
0.2~0.4요주의
0.4이상불량
  • 절연내력 시험방법
    • 절연유를 담은 통에 지름 12.5[㎜]의 2개의 구를 20[㎜]담가 간격을 12.5[㎜]띄워서 측정
    • 3[kV/sec]의 비율료 전압을 상승시켜 Breaker가 동작했을 때의 전압
시험전압(절연파괴 전압)판정
30[kV]신유
20[kV]양호
15[kV]~20[kV]요주의
150[kV]미만교체

7)권선의 저항시험

  • 권선의 저항측정
  • 전압강하법으로 측정
  • 온도계수가 크므로 A, B, E종 절연변압기는 75℃ F종변압기는 115℃ 를 기준으로 환산

8)권선비시험

  • 1차, 2차 권선비 확인 시험

9)각변위시험

  • 위상각 Kick법을 이용하여 각변위 시험
  • 변압기 결선을 확인하기 위한 시험
  • 각변위시험을 통해 극성 확인이 가능

10)절연내력시험

  • IEC규격은 표에 의한 전압을 권선과 대지 간에 1분간 가함
최고전압시험전압
3.610
7.220
2450
72.5140
145275
170325

11)유도 절연내력시험

  • 1차, 2차 코일의 절연상태를 파악하는 시험으로 정격전압 *2배

12)충격전압 시험

  • 1.2*50[μs]인가하여 절연상태 확인
  • 50~70% 정도의 낮은 충격파를 가한 후 전파를 가한다
  • 해당 기기의 BIL과 같은 크기의 충격파전압을 충전부와 대지 간에 음양 각 3회씩 인가하여 변압기의 이상 유무는 접지선에 흐르는 전류의 파형을 분석해서 판별한다.

13)온도상승시험

  • 변압기 각종 손실을 공급하여 포화시킨 후 규정치 이내 온도 상승 확인
  • 실부하법
    • 소용량 변압기에 사용
    • 물저항기, 금속저항기 등이 사용
  • 반환부하법
    • 두대 이상의 동일 정격의 변압기가 있는 경우
  • 등가부하법
    • 단락시험과 같이 결선하고 유도전압조정기로 등가 전류를 흘림

14)극성시험

  • 직류전원으로 전압 인가하면 순간적으로 지침이 움직임
  • 정방향이면 감극성
  • 대부분의 변압기는 감극성을 사용

15)상회전시험

  • 3상 변압기에 적용하는데, 상회전계를 이용하여 측정

16)유전정접시험(비파괴시험)

  • 쉐링 브리지를 이용하여 측정
  • 절연상태가 양호하면 피측정기기는 완전한 콘덴서가 된다(전류 위상이 90°앞섬)
  • 열화가 발생하면 전루의 위상이 90°이하가 되므로 Ra, Ca를 가변하여 측정한다.
\[\tan\delta=2\pi f C_a R_a\]

17)부분방전시험

전기적 측정법

  • 부싱을 이용하는 방법
  • 중성점 접지선을 이용하는 방법
  • 기기 외함접지선을 이용하는 방법

전자파 측정법

  • 부분방전에 의한 전자파를 안테나에 의해 검출
  • 직접센서를 설치 불핗요 : 운전 중 설치가 용이
  • 전자파 도달시간의 차를 구함으로써 측정
  • 노이즈에 의해 검출감도가 낮음

음향 측정법

  • 부분방전에 의한 초음파 검출
  • 탱크 외벽에 피에조효과 소자 를 이용하여 AE센서를 취부
  • CT를 이용한 전기적 측정법과 조합하여 이용

18)절연저항 측정

  • 메가 테스터로 권선 간, 권선과 대지 간의 절연을 측정

4️⃣결론

발주 입고된 변압기는 사양변경이 불가능하여 발주 전에 가능한 한도 내 모든 사항을 사전에 철저한 검토 필요

★★건축전기설비
★★사용기기 선정
사용기기 선정(변압기T)
변압기 원리 종류별 특징
변압기 손실과 효율
변압기 최대 효율조건
예제 변압기 손실
-78
변압기 발주시 검토사항 및 시험

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