중국어 简体 오일 침지 변압기 전력 시스템 내에서 중요하고 수명이 긴 자산입니다. 그러나 모든 장비와 마찬가지로 궁극적으로 신뢰성과 안전성을 손상시킬 수 있는 노화 과정을 거칩니다. 노화를 사전에 감지하는 것은 정보에 입각한 유지 관리, 수명 연장 계획 및 치명적인 고장 예방에 필수적입니다.
노화를 감지하는 이유는 무엇입니까?
오일 침지 변압기 내의 주요 절연 재료는 절연 오일과 셀룰로오스 기반 고체 절연(종이, 프레스보드)입니다. 노화는 이러한 재료를 분해하여 유전 강도와 기계적 무결성을 감소시킵니다. 확인되지 않은 성능 저하로 인해 부하 성능이 감소하고 부분 방전이 발생하며 궁극적으로 유전 고장이 발생할 수 있습니다.
주요 탐지 방법:
절연 오일 분석(1차 진단 유체):
용존 가스 분석 (DGA): 변압기 상태 모니터링의 초석입니다. 단열재는 열적, 전기적으로 분해됨에 따라 오일에 용해된 특징적인 가스를 생성합니다. 주요 가스는 다음과 같습니다:
수소(H?): 부분 방전 또는 열 결함의 일반적인 지표입니다.
메탄(CH?), 에탄(C?H?), 에틸렌(C?H?): 주로 오일의 열 분해(각각 저온, 중온, 고온)를 나타냅니다.
아세틸렌(C?H?): 아크 또는 매우 높은 온도의 열 결함(> 700°C)을 나타내는 강력한 지표입니다.
일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO?): 셀룰로스(종이) 단열 성능 저하, 특히 열 노화와 과열의 주요 지표입니다. 상승 CO/CO? 수준은 중요한 노화 지표입니다.
푸란 화합물 분석: 셀룰로스 절연체의 분해로 인해 푸란(예: 2-푸르푸르알데히드)이라는 특정 화합물이 생성됩니다. 오일 내 푸란 농도를 측정하면 종이의 중합도(DP) 손실 정도를 직접적이고 정량적으로 평가할 수 있으며, 이는 남아 있는 기계적 및 유전 강도와 직접적인 상관관계가 있습니다.
산도(중화수): 오일과 셀룰로오스가 모두 노화되면 산성 부산물이 생성됩니다. 산가가 상승하면 오일과 종이 모두의 분해가 가속화되어 피드백 루프가 형성됩니다. 산도를 추적하는 것이 중요합니다.
수분 함량: 물은 셀룰로오스 노화의 강력한 촉진제이며 유전 강도를 감소시킵니다. 오일의 수분 수준을 모니터링하는 것(및 고체 단열재의 수준을 추정하는 것)이 중요합니다. 숙성된 종이는 또한 결합된 물을 방출합니다.
유전 강도 / 파괴 전압: 전기적 응력을 견디는 오일의 능력을 측정합니다. 오염 및 노화 부산물은 이 값을 낮출 수 있습니다.
계면 장력(IFT): 오일 내 극성 오염물질 및 가용성 노화 부산물의 존재를 측정합니다. IFT가 감소하면 오염 및/또는 오일 분해가 진행되었음을 나타냅니다.
전기 테스트:
역률 / 소산 계수(Tan Delta): 절연 시스템(오일 및 고체)의 유전 손실을 측정합니다. 역률이 증가하면 습기, 오염 또는 노화 부산물로 인해 단열 품질이 저하되어 전도성이 증가함을 나타냅니다.
권선 저항: 주로 접촉 문제를 감지하는 데 사용되지만 시간이 지남에 따라 상당한 변화가 때때로 성능 저하와 상관관계가 있을 수 있습니다.
주파수 응답 분석(FRA): 주로 권선 구조 내의 기계적 변형(변위, 느슨함)을 감지합니다. 직접적인 화학적 노화 측정은 아니지만 심각한 노화는 기계적 무결성에 영향을 미칠 수 있으며 잠재적으로 FRA로 감지할 수 있습니다.
분극/탈분극 전류(PDC)/회수 전압 측정(RVM): 이러한 고급 유전 응답 기술은 셀룰로오스 절연체의 수분 함량 및 노화 상태에 대한 자세한 정보를 제공하여 푸란 분석을 보완합니다.
물리적 검사 및 유지 관리 기록:
시각적 검사(가능한 경우 내부 검사): 내부 검사(예: 오일 처리 후 또는 수리) 중에 코어, 권선 및 구조 요소를 직접 검사하면 부서지기 쉬운 종이, 슬러지 침전물, 부식 또는 탄소 추적과 같은 노화의 물리적 징후를 발견할 수 있습니다.
오일 검사: 오일의 투명도, 색상(어두워지면 노화를 나타낼 수 있음), 침전물이나 슬러지의 존재 여부를 육안으로 확인합니다.
하중 이력: 과거 하중 프로파일, 특히 과부하 기간을 검토하면 단열재가 경험하는 열 응력에 대한 맥락을 제공합니다.
작동 온도 기록: 지속적인 높은 작동 온도는 셀룰로오스의 노화 속도를 크게 가속화합니다.
통합적인 접근 방식이 필수적입니다:
단일 테스트는 오일 침지 변압기의 노화 상태에 대한 완전한 그림을 제공하지 않습니다. 효과적인 탐지는 조건 기반 모니터링 전략에 달려 있습니다:
기준: 시운전 또는 주요 서비스 후 포괄적인 테스트를 통해 초기 값을 설정합니다.
추세: 정기적인 테스트(특히 DGA, 푸란, 수분, 산도, 역률)를 수행하고 시간이 지남에 따라 결과를 분석합니다. 기준선이나 확립된 추세에서 크게 벗어나는 것은 중요한 노화 지표입니다.
상관관계: 다양한 테스트의 상호 참조 결과. 예를 들어, 상승 CO/CO? 그리고 푸란의 증가는 셀룰로오스 분해를 강력하게 확인시켜줍니다. 높은 산도와 결합된 높은 수분은 노화를 가속화합니다.
전문가 분석: 복잡한 데이터 세트, 특히 DGA 패턴과 결합된 결과를 해석하려면 전문 지식이 필요합니다. 산업 표준(IEC, IEEE, CIGRE)은 지침을 제공하지만 맥락이 중요합니다.
오일 침지 변압기의 노화를 감지하는 것은 주요 전기 진단(역률, 유전 반응) 및 상황별 데이터(부하, 온도, 검사)를 통해 지원되는 정기적이고 정교한 오일 분석(DGA, 푸란, 수분, 산도)을 중심으로 하는 다면적인 프로세스입니다. 이러한 방법을 체계적으로 구현하고 추세를 파악함으로써 운영자는 자산 상태를 정확하게 평가하고, 유지 관리(오일 재조정 또는 건조 등)에 관해 정보에 입각한 결정을 내리고, 위험을 관리하고, 전력망의 필수 구성 요소의 남은 유효 수명을 최적화할 수 있습니다. 경계 모니터링은 노후화된 오일 침지 변압기의 지속적인 신뢰성과 안전성을 보장하는 열쇠입니다.
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