변압기의 고장 예방법과 보수 방법

변압기의 고장 예방법

1. 변압기의 보호장치

변압기의 보호장치에는 전기적 보호장치와 기개적 보호장치로 나눌 수 있다.

1) 전기적 보호장치

수전용 변압기의 가장 일반적인 전기적 보호장치로는 과전류 계전기가 있으며, 소형의 수전용 변압기에서는 전원측의 COS휴즈, 한류형 휴즈로서 사용되고 있다. 또한 154kV급 이상의 대형 수전설비용 변압기에서는 비율차동계전기를 주 보호장치로 설치한다.

2) 기계적 보호장치

변압기의 기계적 보호장치로 대표적인 것은 방압변과 브흐홀쯔 계전기가 있다. 방압변은 급격한 가스발생으로 인한 변압기 탱크압력이 이상 상숭시 동작되며, 브흐홀쓰 계전기는 변압기 유중에서 발생하는 가스의 이동을 기계적으로 감지하여 동작하게 된다.

3) 기타 보호장치

변압기의 외부에서 발생한 이상상태로부터 변압기를 보호하기 위한 대표적인 장치로 전력용 피뢰기를 들 수 있다. 외부로부터 유입되는 뇌서지로 부터 변압기를 보호한다.

2. 변압기의 고장원인

1) 과부하

과부하로 인한 온도상승으로 절연물에 열열화가 발생하게 되면 권선절연의 탄화, 절연유의 산화촉진 및 절연내력저하로 권선의 충간단락이 발생된다. 수전용 변압기에서 발생되는 고장의 대부분을 차지한다.

2) 이상전압

선로의 고장, 개폐서지, 낙뢰 등으로 인하여 수전용 변압기에 간헐적으로 이상전압이 인가되면 변압기내부의 절연체를 부분적으로 열화시키게되고 침식된 절연체에서 부분방전이 발생하게 되어 결국, 절연파괴에 이르게 된다.

3) 진동, 기계력

전자기력,열응력 등의 기계력으로 인하여 권선절연물이 탈락되거나 균열이 발생하게 되고 절연파괴에 이르게 된다. 변압기 부하 변동이 심하거나 고조파가 많이 유입되는 경우 진동으로 인한 고장이 우려된다.

4) 이물질의 침투

외부에서 변압기 절연물에 수분이 침투하거나 유입변압기의 경우 진동으로 인한 내부구조물에서 발생하는 금속성 이물 등의 혼합으로 인하여 절연내력이 저하하게 되고 결국 절연파괴로 인한 고장이 발생하게 된다.

3. 예방대책

1) 변압기 운전의 합리화

수전용 변압기는 과부하운전이 되지 않도록 상시 최대부하의 적정한 운전관리가 필요하며 각종 보호장치(과전류계전기 등)의 설치로 변압기의 열화를 예방한다.

2) 상시점검

변압기 전압 및 전류, 변압기 유온, 이상음 등을 안전관리담당자자가 상시 점검,기록하여 이상유무를 판단한다.

3) 정기점검 및 보수

절연내력시험, 절연유 산도측정, 각종 보호계전기의 동작특성 등을 매년 정기적으로 점검·보수한다. 또한 각종 분진의 축적이나, 본체의 부식을 막기 위한 정기 청소나 도색을 실시한다.

4) 설치장소의 선정

수전용 변압기의 설치장소는 환기가 잘 되고 각종 유해가스, 습기, 분진등에 노출되지 않는 장소로 선정한다.

 

변압기의 보수

변압기는 전력 계통의 기기 중 가장 중요한 기기의 하나이므로 취급법은 잘 익히고 그 원리와 특성을 이해하여 항상 안전한 운전이 될 수 있도록 수시로 점검하고, 보완하여야 한다. 그러기 위해서 다음 사항을 준수하여야 한다.

1) 연 4~5회 정도 외함 하부에서 기름을 빼내어 변압기유의 열화 정도를 점검하고 열화 정도가 심하면 여과하여 사용한다.

2) 부싱은 먼지가 앉지 않도록 자주 청소를 해야 하는데 청소시에는 절연대및 절연봉을 이용,안전에 유의해야 한다.

3) 흡습제를 사용한 환기 장치가 있는 변압기는 수시로 흡습제를 교환

4) 콘서베이터가 없는 변압기는 5~10년에 1회 정도 변압기 본체를 올려서 각부를 점검하고 침전물 등을 제거해야 한다.

작업을 할 때는 반드시 쾌청한 날에 실시하며 절연 저하시는 건조시켜야한다.

5) 정상 운전시에는 부하 변동 상황에 주의하고 전압 전류의 불평형, 주파수의 변화 둥과 온도상승 등을 점검하여 매일 데이터를 기록해 두므로 이상현상 발생을 신속히 파악하여 안전사고 예방에 철저를 기하여야 한다.