2-138 활선여과기(Oil Filter)

부하시 전압조정기는 부하를 공급하면서 전압조정을 하기 때문에 이의 동작시 발생되는 아크로 인하여 절연유가 분해되며, 이로 인한 절연유의 오손은 유격실내의 절연파괴를 유발할 수 있으므로, 이를 방지하고자 활선 상태에서 유격실내의 절연유를 여과하기 위한 장치가 필요하게 된다.

2. 변압기

Ⅲ. 변전실무분야

【그림 124】 OLTC와 활선여과기

여과기는 부하시 전압조정기의 상판에 연결된 파이프를 통하여 유입된 유격실내의 절연유를 여과하는 필터, 절연유를 순환시키는 유펌프, 타이머, 온도계, 압력계, 외함 등으로 구성된다. 여과기의 전원과 제어는 구동장치에서 이루어지며, 부하시 전압조정기가 동작시  반드시 여과기가 지정된 시간만큼 동작하여 유격실내의 절연유를 여과하도록 되어 있다.

2-139 자동전압조정기(AVR, Automatic

Voltage Regulator)

부하변동과 전원전압의 변동시에도 변압기 2차측의 송출전압을 일정하게 유지하기 위하여 OLTC의 탭을 조정하는 장치이다.

변압기 2차측 CT와 2차측 모선PT에서 부하전류의 크기와 모선전압을 감지하고, 설정된 내부의 기준전압과 비교하여 기준전압을 유지하기 위해 변압기의 탭을 조정하는 신호를 OLTC 구동장치로 송출한다.

AVR에는 AVR의 동작범위를 설정하는 기능, 부하선로의 임피던스에 따라 선로전압강하의 크기를 정하는 기능, 송출전압의 조정을 위한 동작시간 조정기능(시간 지연), 송출전압 설정기능  등이 포함된다.

종류로서 MK-20, MK30, VC100-BU, YVC-01 등이 있다.

【그림 126】 VC100-BU

2-140 대역폭(Band Width)

OLTC의 스텝전압, 즉, 각 탭간의 전압과 OLTC가 설치된 변압기의 정격전압과의 비를 뜻하는 것으로서, 변압기 송출전압의 변동시 AVR의 동작범위를 결정하기 위한 값이다.

설정 전압과 송출전압의 차가 커져 대역폭을 초과하면 AVR에서 상승 또는 하강의 탭 조정신호가 송출되게 된다.

대역폭을 설정할 때 계산된 값보다 작게 설정하면 부하변동에 따라 자주 OLTC가 동작하고, 또, 계산된 값보다 크게 설정하면 부하변동시에도 OLTC가 동작하지 않을 수도 있다.

대역폭 Ａ [eqn: { 스텝전압} over {정격전압}]

2-141 선로전압강하보상기

(Line Drop Compensator)

변압기에서 송출하는 전압은 변압기 2차측에 연결된 선로의 길이와 선종에 따라 결정되는 선로 임피던스에 의해 선로의 각 지점(전압 송출점과 선로의 중간점, 선로의 말단)에서 그 크기가 달라진다. 이는 부하전류의 크기에 따라 선로임피던스에 의한 전압강하가 다르게 나타나기 때문이다.   따라서, 변압기에서 전압을 송출시 이를 고려할 필요가 있다.

AVR을 이용한 전압조정에서 이러한 선로전압강하를 보상하기 위해 사용되는 것이 선로전압강하보상기이다.

선로전압강하보상방식을 적용하여 사용할 때, 선로의 저항성 전압강하성분(Ur), 유도성 전압강하성분(Ux)을 정확히 구하여 적용하면, 선로 말단의 전압은 부하에 관계없이 일정하게 된다.

이 방식은 전압·전류의 벡터적 보상으로서 Ur, Ux값이 정확하면 선로전압강하의 판정이 정확하다.

Ur Ａ IN ·[eqn: { R_CT} over {R_PT }]·r·L [V]              (1)

Ux Ａ IN ·[eqn: { R_CT} over {R_PT }]·x·L [V]             (2)

IN : CT 2차 정격전류

RCT : CT 변류비

RPT : PT 변압비

r : 선로 각 상의 저항[□/□]

x : 선로 각 상의 유도성 리액턴스[□/□]

L : 선로의 길이 [□]

LDC방식에는 회선선정방식과 Bank방식이 있다. 우리회사에서는 변압기가 공급하는 선로 중 가장 대표적인 선로를 선정하여, 이 선로의 저항성 전압강하성분, 유도성 전압강하성분을 구하여 AVR의 선로전압강하보상기에 적용하는 회선선정 LDC방식을 적용하고 있다.

2-142 Z-보상(Z-Compensation)

부하의 크기에 관계없이 선로 말단의 전압을 일정하게 하기 위하여, 필요한 전압상승[%]을 구하여, 이를 AVR에 설정하는 방식으로서, 변압기의 과도한 전압상승을 방지하고 일정한 전압보상을 행하기 위해 적용한다.

전압상승[%]Ａ[eqn: { U_T -U_L} over {U_L }]·[eqn: { I_N ·R_CT} over {I }]·100

전압상승 : %로 표시된

Z-Compensation

UT : 전류 I 일 때 변압기 전압

UL : 전류 I 일 때 선로 말단 전압

I  : 부하전류

IN  : AVR에 연결된 변류기의 2차 정격전류

RCT : 변류비

이 방식은 전압과 전류의 위상각의 변화가 작으며, 설정이 용이하고, 네트워크송전방식에 적합하다.

2-143 부하조절(송출전압 단계조정,

Load Shedding)

전력공급과 수요가 일치하지 않아 수요가 공급을 초과할 때, 공급전압기준에 설정된 전압보다 송출전압을 낮추어 공급하거나 제한송전과 같은 조치를 취하게 된다.

이를 부하조절이라 하며 AVR에 상기의 송출전압을 낮추어 공급하는 기능이 부가되기도 한다.

이러한 송출전압 단계조정은 단계별로 송출전압의 몇 %를 낮추어 공급할 것인가를 AVR에 설정하여, 수급비상시 단계별로 실행할 수 있다.

이러한 기능은 MK-30, VC100-BU등에서 실행할 수 있다.

2-144 병렬운전장치

삼상변압기 2대 이상을 병렬로 조합하여 AVR에 의해 전압조정을 자동으로 실행할 때 필요한 장치이다. 스텝전압의 동일성 여부에 관계없이 용량 및 전압이 유사한 변압기에 적합하다.

종류로는 SKB-20, SKB-30 등이 있으며, 두 대의 VC100-BU로서도 병렬운전이 가능하다.

VC100-BU를 이용할 때는, 탭 위치에 대한 정보는 필요치 않은 변압기간의 송출 전압차를 최소화하는 최소 순환 전류법(the minimum circulating reactive current method), 병렬운전변압기가 정격전압, 스텝전압, 탭 수 등이 동일할 때에 적용이 적합한 주종제어법(Master-Follower, 동기제어) 등 두 가지 방법에 의하여 자동전압조정 병렬운전을 할 수 있다.

2-145 OLTC의 분류

부하시 전압조정기의 탭을 조정시 탭 권선의 설치 위치에 따라 자속과 전압의 변동이 상이하게 된다.

이를 IEC 76-4에서 다음과 같이 분류한다.

① CFVV(Constant Flux Voltage Variation) : 자속밀도는 항상 일정하고, 탭이 없는 권선의 전압은 항

A : 탭이 있는 권선,  B : 탭이 없는 권선

【그림 127】 CFVV형 전압조정방식

상 일정하며, 탭이 있는 권선의 전압은 변하는 방식이다. 345kV 단권변압기에 적용된다.

② VFVV(Variable Flux Voltage Variation) : 탭 권선이 설치된 권선의 자속밀도가 변하고, 탭이 있는 권선의 전압은 항상 일정하며, 탭이 없는 권선의 전압은 변하는 방식이다. 765kV 단권변압기에 적용된다.

A : 탭이 있는 권선,  B : 탭이 없는 권선

【그림 128】 VFVV형 전압조정방식

③ CbVV(Combined Voltage Variation) : 탭 권선이 설치된 권선의 자속밀도가 변하고, 탭이 있는 권선의 전압은 항상 일정하며, 탭이 없는 권선의 전압은 변하는 방식이다.

A : 탭이 있는 권선,  B : 탭이 없는 권선

【그림 129】 CbVV형 전압조정방식

2-146 전용량 탭전압

지정된 온도상승의 한도를 초과하지 않고 정격용량으로 사용 가능한 탭전압이다.

2-147 저감용량 탭전압

지정된 온도상승의 한도를 초과하지 않고 사용할 때에는 정격용량을 저감하지 않으면 안되는 탭전압이다.

2-148 진공건조

변압기를 제작할 때, 조립된 중신을 진공실에 넣어 1∼5[□Hg] 정도의 고진공을 유지하여 권선제작과 중신조립시 절연물에 침투된 수분과 먼지, 이물질을 제거하는 방법이다.

진공건조를 3∼4회 반복한 후, 고진공(3Torr 이하)하에서 절연유를 함침한다.

2-149 열유건조(Vapor Therm)

조립된 변압기 중신을 절연유 탱크 속에 넣고, 절연유를 가열하며 동시에 절연유가 없는 공간에 진공을 걸어 변압기 절연물에 침투된 수분, 먼지, 이물질을 제거하는 방법이다.

절연유는 진공을 걸때는 80∼100[℃], 진공을 걸지 않을 때는 110∼115[℃] 정도까지 가열하고, 송유펌프를 통하여 계속 순환시키며 여과하여 절연유 중의 수분과 이물질을 제거한다. 절연유 가열 후, 온도가 목표치에 도달하면 탈기장치와 진공장치를 가동한다.

절연물 중의 수분 배출량은 tan□를 측정함으로써 알 수 있는데, 절연물의 수분이 점차 배출됨에 따라 tan□값이 점점 감소하여 포화된다. 포화된 후 2∼3일간 건조를 계속한다. 또한 절연유 중의 수분함유량을 측정하여 건조정도를 측정할 수 있다.

열유건조를 한 변압기는 매우 좋은 건조도를 얻을 수 있다.

2-150 정격전압

명판에 기재된 변압기 권선의 단자전압 실효치를 뜻하며, 탭이 없는 권선의 단자간 또는 탭이 있는 권선은 기준 탭에 접속되는 단자간에 인가되는 지정전압 또는 무부하시 전압이다.

2-151 연속정격용량

명판에 기재된 피상전력으로 정격 2차 전압, 정격주파수 및 정격역율에서 지정된 온도상승한도를 초과하지 않고 2차 단자 사이에서 얻을 수 있는 값이다. kVA, MVA로 표시한다.

2-152 단시간정격(Short Time Rating)

냉각상태에서 시작하여 지정된 일정 시간, 지정된 조건하에서 사용할 때 규격에 정한 온도상승한도를 초과하지 않는 정격을 말한다.

2-153 연속여자단시간정격

무부하로 최종온도에 도달한 후에 지정된 일정 단시간, 지정된 조건에서 사용할 때 규격에 정한 온도상승한도를 초과하지 않는 정격이다.

2-154 충격기록계(Impact Recorder)

변압기 운반시 변압기에 가해지는 충격을 기록하여 변압기 중신의 상태를 알 수 있도록 한 장치이다.

충격기록계는 가로, 세로, 수직 3방향의 충격을 G의 단위로 기록할 수 있으며 변압기 본체에 부착하여 기록지를 날인 후 봉인하여 변압기를 설치 위치에 정치한 후, 운송 중 변압기에 가해진 충격의 정도를 판독한다.

현재 적용되는 변압기 운반시 허용되는 충격의 정도는 다음과 같다.

·가로방향(X축) : ±1G 이하

·세로방향(Y축) : ±2G 이하

·수직방향(Z축) : ±1G 이하

2-155 여자돌입전류(Inrush Current)

변압기를 운전하기 위해[eqn: v_1 = V_1m sin( omega t+ varphi )]

의 전원을 tＡ0 일 때 1차측에 공급하면 그 투입위상□Ａ0 일 때 돌입전류는 정격전류의 수배에 달하는 최대치를 갖는다.

또, 2차 돌발고장이 발생하면 정상단락시의 약 두 배의 순시전류가 흐르는데 이는 정격전류의 수 십 배이다. 이와 같은 대전류가 흐르면 전자기계력에 의한 권선의 변형과 파손, 권선의 온도상승, 내부 압력상승에 의한 외함의 파손 등을 초래할 수 있다.

변압기 2차를 개방하고 1차측 차단기를 투입하는 경우, 돌입전류는 차단기 투입시에 가해진 전압의 위상, 변압기 철심의 잔류자속에 의해 그 크기가 달라지고, 때로는 정격전류의 수배에 도달하여 계전기 오동작의 원인이 되기도 한다.

철심에 잔류자속이 없고, 전압이 파고치에 도달한 시점(a')에서 차단기를 투입한다고 하면, 자속은 0에서 출발하여 정현파로 되고, 정상 운전시와 같이 여자전류는 작은 값이 된다.

【그림 130】 투입시간과 자속, 전압의 위상의 파형

그러나, 전압이 0인 점 a에서 차단기가 투입되었다고 하면, 1차 권선에 가해진 전압과 같은 역기전력을 유지하기 위하여, 1차 권선과 쇄교하는 자속은 정현파로 변화하여야 한다. 그런데 최초에 변압기의 자속은 0이므로, 1/2(cycle)동안에 2□m의 자속변화를 하여야 하며, 철심에 잔류자속 □r이 있다면 철심에 흐르는 자속의 최대치는 2□m+□r과 같게 된다.

이렇게 되면 철심은 포화되고 여자인덕턴스가 감소되어 큰 여자전류가 흐른다. 이를 변압기의 여자돌입전류라고 한다.

전력용 변압기의 정상시 자속밀도는 1.7[□/□] 정도로 설계된다. 변압기의 철심 단면적을 A라 하면 □mＡ1.7A가 된다. 이 경우 규소강판은 2[□/□]에서 거의 포화된다. 따라서 2□m／□r의 자속에 대하여 2×1.7A／□r１2AＡ1.4A／□r[□]가 포화값 이상의 자속이 된다. 이와 같이 과대한 자속으로 인해 철심이 포화하고, 1차 권선은 공심리액터와 같이 되며, 이 때의 돌입전류의 최대치는

[eqn: i_max = { N_1 (2 PHI _m +PHI _r -2A)} over {L_0 }]

=[eqn: { N_1 A(2 B_m +B_r -2)} over {L_0 }]             (1)

이다.(L0는 1차 권선의 공심 리액턴스)

큰 돌입전류가 흐르면 이는 변압기 보호계전기가 변압기 고장시와 같이 작용한다. 돌입전류가 가장 큰 시점은 투입시 전압의 순시치가 0이 될 때이나, 일반적으로 차단기의 극간은 전압이 최대일 때 아크에 의해 접속되기 쉽고 돌입전류 때문에 변압기 이외의 회로 임피던스 강하가 크고, 또 잔류자속의 방향이 반드시 직류자속과 같은 방향이 된다고 할 수 없기 때문에 돌입전류는 완화되어 [표 16]의 값과 같이 식 (1)에 의한 계산 값 보다 다소 작아진다.

【표 16】 시동시의 돌입전류의 최대치

변압기 용량 [kVA]	방향성 규소강판		열간 압연 규소강판
	고압측 투 입 [p.u]	저압측 투 입 [p.u]	고압측 투 입 [p.u]	저압측 투 입 [p.u]
500	11	16	6.0	9.4
1,000	8.4	14	4.8	7.0
5,000	6.0	10	3.9	5.7
10,000	5.0	10	3.2	3.2
50,000	4.5	9	2.5	2.5

돌입전류는 회로의 저항분, 와류손, 히스테리시스손 등에 의하여 시간이 지남에 따라 점점 감쇠한다.

돌입전류의 파형을 분석해 보면 기본파형을 100%로 할 때 직류성분이 50∼60%, 제2고조파성분이 30∼50%, 제3고조파는 제2고조파의 1/2정도, 제4고조파 이상의 성분은 적다.

그러나, 내부 고장전류의 파형을 분석해 보면 제2고조파성분이 비교적 적게 포함되어 있으므로, 돌입전류 발생시 변압기의 내부고장 보호계전기에 고조파필터를 설치하여 제2고조파성분을 제거함으로서 오동작을 방지할 수 있다.

삼상의 경우 A상의 전압이 0인 순간에 투입되었다 하더라도 다른 상의 위상은 120°차이가 있으므로, 다른 두상의 돌입전류는 A상의 돌입전류보다는 크지 않다. 따라서 돌입전류의 최대 파고치만을 문제로 하면 전압이 0인 순간 접속된 상만 고려하면 되며,

잔류자속의 크기와 방향, 투입 차단기 각상의 투입시간 등에도 다소의 차가 있어 삼상의 돌입전류는 엄밀히 구하기 어렵다.

【그림 131】 삼상 돌입전류 파형

[그림 131]에서 1차 Y결선, 2차 △결선인 변압기의 1차 돌입전류의 파형을 보여준다. 단상의 경우와 달리, 다른 상의 돌입전류가 분류하여 흐르기 때문에 선로를 흐르는 돌입전류는 한 방향만이 아니고 (+) (-) 양측에 나타나는 파형이 된다.

2-156 유효접지운전

선로에 1선 지락이 발생되면 건전상의 선로 단자와 대지간에 선간전압이 걸리며, 이 값은 상규대지전압의 [eqn: SQRT { 3}]배이다. 유효접지계통에서는 1선지락시 상용주파과전압은 선간전압보다 낮아 80% 이하가 된다. 80%는 접지계수로서, 이는 1선지락시 고장점에서 건전상의 대지전압이 달할 수 있는 최고의 실효치를 고장 제거후의 선간전압으로 나누어 %로 표시한 값이다. 이 계수는 피뢰기 정격전압을 결정하는 중요한 조건이다.

유효접지계는 계통에 접속된 발전기용량의 1/3이상의 변압기 중성점을 직접 대지에 접지하므로써, 1선 지락시에도 건전상의 대지전압상승이 선간전압의 80%를 초과하지 않게 된다. 이 조건은 계통의 영상리액턴스와 정상리액턴스의 비가 3이하이고, 또 영상저항과 정상리액턴스의 비가 1이하일 때이다.

계통에서 일부 변압기의 중성점을 접지하여 유효접지계가 유지된다면, 다른 변압기들의 중성점을 모두 접지할 필요는 없다. 154kV Y-Y-△ 변압기 운전시 일부 변압기의 1차 중성점을 접지하지 않고 피뢰기를 거쳐 접지하는 것이 이에 해당한다.

【그림 132】 154kV 변압기 1차 중성점을 단극 단로기로 직접 접지할 수 있으며, 유효접지 조건 유지시 피뢰기를 통해 접지가 가능한 결선

2-157 병렬운전

변압기 부하의 증가, 경제적인 이유 또는 부하전환과 같은 여러 경우에, 여러 대의 변압기를 병렬로 운전할 필요가 있다. 변압기의 병렬운전에 필요한 조건으로서는 각 변압기가 자기의 용량에 비례하는 부하를 분담하고, 순환전류를 실용상 지장이 없을 정도로 제한하여야 한다.

병렬운전의 조건으로서는

·1차, 2차의 정격전압 및 극성이 같을 것

·상회전의 방향 및 각변위가 동일할 것

·권선비가 같을 것

·백분율 임피던스 전압강하차가 ±10% 이내일 것

·용량비가 3:1 이내일 것

단상 변압기 병열운전의 경우는 위상관계는 동상이거나, 혹은 2□의 위상차를 가지는 두 가지 경우밖에 없으므로 극히 간단하나, 3상 변압기의 경우는 단자전압이 동상이라도 1상의 전압이 Y결선과 △결선에서도 30°의 위상차가 있고, 또 상간에는 각각 120°만큼 위상차가 있으므로 병렬운전에 있어 결선에 특히 주의하여야 한다.

만일 위상이 맞지 않으면 그 위상차 만큼 국부적인 순환전류가 흐르고 변압기에 나쁜 영향을 준다. 병렬운전이 가능한 결선에서는 각변위가 동일하여야 한다.

【표 17】 삼상변압기의 병렬운전 결선 조합

병렬운전 가능 결선	병렬운전 불가능 결선
△--△와 △--△ ］-△-와 ］--△ ］-］와 ］-］ △-］와 △-］ △-］와 ］--△	△--△와 △-］ △-］와 ］-］

2-158 통합운전

변압기의 통합운전은 전력손실을 경감하기 위해 변압기의 병렬운전대수가 최소가 되도록 일부 변압기를 정지하여 운전하는 것이다.

구체적으로 아래의 조건을 구비하는 경우 통합운전을 시행한다.

·변압기의 총합손실을 경감할 수 있을 것,

·변압기의 통합운전 중 설비고장이 있더라도 공급 신뢰도를 유지할 수 있을 것,

·변압기의 단시간 과부하조건을 만족하는 조건하에 실행하여야 한다.

변압기 전력손실을 최소화하는 『부하와 운전변압기 대수』와의 관계 식을 구하여 보면 다음과 같다.

변압기 부하 합계값 : P[kVA]

변압기 #n의 용량 : PMn[kVA]

변압기 #n의 철손(냉각용 보조기기의 소비전력

포함) : Pin[kW]

변압기 #n의 100% 부하시의 동손 :  Pcn[kW]

변압기 #n의 %임피던스(변압기 용량 BASE) :

%ZMn[%]

변압기 #n대의 병렬 임피던스/KVA : (N)[%/kVa]

단,

[eqn: rm Z^(N) = 1 over {{P_M1 over %Z_M1} + {P_M2 over %Z_M2} +……+{P_Mn over %Z_Mn}}] (1)

운전변압기 대수 : N[대]

변압기 N대 운전시의 전력손실 LN은 다음과 같다.

[eqn: rm L_N = SUM from {n=1}to{N} left{ { P~ + P_cn {( Z^(n) over %Z_Mn ×P)}^2 }right}]-----(2)

또한, 변압기 N-1대 운전시의 전력손실 LN-1은 다음과 같다.

[eqn: rm L_N-1 = SUM from {n=1} to{N-1}left{ { P~ + P_cn {( Z^(n-1) over %Z_Mn ×P)}^2 }right}]--(3)

여기에서 변압기를 N대 운전하는 것 보다 그중 1대를 정지하여 (N-1)대에서 운전하는 것이 전력 손실이 적어지는 조건은 다음과 같다.

LN 〉LN-1 -------------------------(4)

2-159 절연지 수명

유입변압기에 사용되는 절연지의 열 열화에 따른 수명L은 온도□와의 함수관계로 표시된다.

Montsinger는 절연지의 수명이 반감되는 온도상승치가 8[℃]로 보았고, 여러 종류의 절연지에서도 5∼10[℃] 온도가 상승하면 수명이 반감되는 것으로 보고되어 있다. 여기에서 언급하는 수명은 절연지의 인장강도가 초기치의 50% 이하로 떨어지는 것을 의미한다.

셀롤로즈 절연물은 온도상승한도가 55[℃]인 일반 절연물, 온도상승한도가 65[℃]인 업그레이드된 절연물 두 종류가 있다.

온도상승한도가 65[℃]인 지절연방식 유입변압기의 수명은 다음 식에 의해 구할 수 있다.

수명 L[시간]Ａ[eqn: e^(B/theta-A)]                  (1)

A : 28.082   B : 15,000

e : 자연대수

□ : 273+[120(권선의 가장 뜨거운 곳의 온도) -10]       [℃]

일반적으로 유입 지절연변압기의 기대 수명은 권선온도 95[℃](권선온도상승 55[℃]), 또는 권선온도 105[℃](권선온도상승 65[℃]) 적용시 점검과 보수를 시행하여 30년으로 되어 있다.

H종 절연물의 온도상승한도가 95∼115[℃]로 적용되며, 350[℃]까지는 분해되지 않는 것으로 보고되어 있다. H종 절연물을 변압기 권선에 적용한 유입변압기의 수명은 다음 식에 의해 구할 수 있다.

수명 L[시간]=[eqn: e^(B/theta-A)]                   (2)

A : 19.917    B : 14,300

e : 자연대수

□ : 273／[120(권선의 가장 뜨거운 곳의 온도)

-10] [℃]

IEEE Guide에 의한 절연유 중에서의  지절연물과 H종 고온절연물의 수명 곡선을 [그림 133]과 같이 나타내며, 이 곡선에 의하면 H종 절연물의 경우 변압기 권선의 가장 온도가 높은 부위(Hot spot)의 온도가 120[℃] 이하인 경우 절연물의 수명은 영구적이다.

【그림 133】 절연유 중의 지절연물과 H종 절연물의

수명 곡선

2-160 변압기 소음

변압기에 전압을 인가하면 교번자속의 변동과 누설되는 자속, 전류에 의한 권선의 진동 등에 의하여 소음이 발생한다. 이 소음의 크기는 무부하시에 가장 크고, 경부하시에 작다.

변압기의 철심은 인가전압 주파수의 두 배에 해당하는 주파수로 진동하므로 소음은 두배 주파수의 고조파로 구성된다. 따라서, 보통 120[Hz], 240[Hz], 360[Hz] 등의 정현파가 섞인 소음이라고 할 수 있다.

60[Hz] 소음은 잘 지각되지 않으며, 480[Hz] 이상의 성분은 공기와 구조물에 의하여 잘 흡수되므로, 실제적인 소음의 주성분은 120[Hz], 240[Hz], 360[Hz] 대역이라고 할 수 있다.

2-161 능동소음제어

(Active Noise Control)

소음을 제어하는 방법은 수동소음제어와 능동소음제어로 나뉘는데, 대부분 흡음재나 방음재를 사용하여 발생된 소음을 흡수하는 수동소음제어를 적용한다. 수동소음제어는 사용재료의 특성상 무게와 부피의 증가로 설치에 넓은 공간과 많은 비용이 필요하며, 500[Hz] 이하의 저주파에 대하여 성능이 떨어진다.

따라서, 다른 음원을 이용하여 소음과 동일한 진폭의 반대 위상을 갖는 인공음을 발생시켜 중첩시킴으로서 소음의 음압레벨을 줄이는 능동소음제어가 변압기의 소음과 같은 저주파소음의 제어에 적용될 수 있다.

2-162 과부하운전(Over Load Operation)

변압기는 정격연속출력의 범위 내에서 운전되어야 하나 갑작스런 부하의 증가로 정격연속출력을 초과하여 운전할 경우도 있다. 과부하 운전이란 정격연속출력 범위를 초과하여 운전하는 것으로 이로 인하여 변압기의 수명을 단축하는 것을 피하여야 한다.

우리회사에서는 다음과 같은 경우에는 과부하 운전을 금하고 있다.

·사용년수가 15년 이상인 변압기

·유중가스분석 결과 가연성가스 총량의 값이 □요주의(1000ppm)□ 치를 초과하는 변압기

·수리경력이 있거나 절연물의 수리실적이 있는 변압기

·직렬기기(CB, LS, CT등)의 상태가 과부하 운전시 정격을 초과하는 경우

·주위온도가 40[℃]를 초과는 경우

과부하 운전을 대비하여 변압기 및 직렬기기(차단기, 단로기 등)의 상태, 단자 접속부의 과열여부 등을 파악하여야 하며, 보조냉각장치(살수장치 또는 무상분무장치)는 부하가 정격용량의 80%를 초과하거나, 권선온도가 70[℃]인 주변압기에 설치한다.

과부하 운전을 적용할 수 있는 조건은 주위온도 저하, 온도상승시험기록, 단시간  과부하 운전, 여러 조건이 중첩된 경우의 과부하 운전 등 다양하므로 이를 충분히 고려하여 결정하여야 한다.

2-163 변압기 기준특성

변압기의 과부하조건을 계산할 때,  변압기 사용 주위환경조건이외에 다음과 같은 변압기의 기준특성을 감안하여 작성한다. 이때, 최대부하는 2.0pu로 제한한다.

【표 18】 변압기의 기준특성

구 분	자냉식, 수냉식	풍냉식	송유식
권선최고점 온도상승	65℃	65℃	65℃
최고 유온상승	45℃	45℃	45℃
정격부하시의 시정수	3시간	2시간	1.5시간
동손과 철손의 비	2.5 : 1	3.5 : 1	5 : 1
주위온도	30℃	30℃	30℃

2-164 온도상승 시정수

변압기의 운전시 부하전류에 의해 변압기 권선의 온도가 상승하는데, 이 온도상승은 어느 정도 시간이 지나게 되면 포화한다.

이를 식으로 표현하면 온도 □Ａ□t(1１e-t/T )로 일정한 온도까지 오르는 시간은 거의 비례하여 상승하나, 일정 온도 후 최종온도에 이르기까지의 시간은 상당히 오래 걸리게 되는데, 이때의 시간 T를 온도상승 시정수라 한다.

2-165 절연저항측정

고전압 대용량 변압기의 절연저항을 측정할 때는 정격전압 2,000[V], 2,000∼5,000[M□] 절연 저항계를 사용한다.(1,000[V] 절연 저항계도 가능).

측정하려는 변압기의 선로 단자의 충전 여부를 확인하고, 변압기 단자에 연결된 각종 리드선과 피뢰기 등을 분리한다. 붓싱의 애관을 잘 청소하여 누설 전류에 의한 절연 저항 측정의 오차요인을 제거한다.(오차가 생긴다고 판단될 때에는 가이드링을 부착하여 측정한다.)

절연 저항은 측정 대상의 온도에 영향을 받으므로 변압기의 경우 정전 직후 유온이 가장 높은 시점, 유온이 어느 정도 떨어진 시점, 유온이 주위온도와 비슷한 시점 등 적어도 3번 이상은 측정하여야 하며, 측정시 주위온도, 습도, 날씨 등을 기록 유지하여, 전 측정치와의 비교를 통하여 절연물의 상태를 알 수 있도록 하여야 한다.

【그림 134】 변압기 안전 절연저항 허용치

(1,000[V] 절연저항계)

2-166 절연유 내전압시험

날씨가 맑고 습도가 높지 않은 날을 택하여 변압기 본체 하부에서 시료를 채취한다. 또한 OLTC와 컨서베이터가 있는 경우 필요에 따라 별도로 채취하여 시험하기도 한다. 시료의 온도는 15∼35[℃]로 한다.

채취한 절연유로 시험 용기를 세척 후 기포가 발생하지 않도록 서서히 시험용기의 상부 적색 눈금까지 채운다(유면이 전극 상단에서 20[□] 이상이 되도록). 시험 용기는 직경 12.5[□]의 구상 전극을 가진 마이크로게이지로 전극간 간격이 2.5[□]가 되도록 조정한다. 용기를 시험기의 단자에 올려놓고 볼트를 조여 고정시킨다.

1종과 7종이 30 또는 40[kV] 이상, 6종이 50[kV] 이상이어야 한다.(2회 시료 채취하여 3분간 방치 후 거품이 가라앉은 다음 초당 3000[V]의 속도로 전압을 상승시켜, 각 시료에 5회씩 측정을 되풀이하여 각각 처음 값을 제거한 8개의 값을 더하여 8로 나누어 평균치를 구한다. 6종의 경우는 5개의 평균치를 구한다.)동일 시료를 2회 시험시 시험결과의 차가 10[kV]를 초과하지 않아야 한다.

2-167 전산가(Total Acid Value)

절연유는 온도, 산소, 동촉매, 자외선 등에 의해 산화 열화되어 산성물질을 생성하며 산의 증가는 절연유 중에 Colloid 성분을 증가시켜 유중의 수분, 미세입자 등을 떠오르게 하여 권선을 단락시키거나 절연을 저하시키는 위험을 초래한다. 더욱 산화하면 슬러지를 생성하여 권선의 열전달을 방해하므로 변압기 온도 상승의 원인이 된다. 산화물이 슬러지화 하면 산가는 0.2 이상으로 되어 절연 성능과 냉각에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

측정방법은 시료 20[g]을 규정된 용기(300[□] 삼각 플라스크)에 넣고 혼합 용제(Tolene3V／Ethnol)에 용해시킨 후 Alkali Blue-6B를 지시약으로 하여 중화액(0.1N-KOH)를 표준용액으로 적정하여(액이 자색 띤 적색 변화가 15초간 유지) 이때 소요되는 KOH의 양[□]으로 산가를 계산한다.

즉, 절연유의 전산가는 절연유 1[g]중에 포함되는 전 산성성분을 중화하는데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 [mg] 수로 나타낸다.

2-168 절연유 수분 측정

절연유의 수분은 절연내력 저하와 밀접한 관계가 있으며, 변압기의 고압측 전압에 따라 그 함유량이 제한된다. 절연유의 수분 측정은 칼피셔 시약을 이용한 수분측정기로 행하며 ppm단위로 측정한다.

알킬 벤젠의 흡습성은 광유계 절연유의 약 2배, 실리콘유의 흡습성은 광유계 절연유의 약 3배이다.

1종 4호와 7종 4호에 대해 탱크차인 경우 30ppm 이하, 드럼의 경우 40ppm 이하로 규정되고, 6종은 60ppm 이하로 규정하고 있다.

2-169 유중가스분석(Dissolved Gases

in Oil Analysis)

유입기기 내부에서의 이상현상은 절연파괴현상이나 국부과열과 같이 발열이 수반된다. 이 발열원에 접촉한 절연유, 절연지, 프레스보드, 베크라이트 등의 절연재료는 그 열에 영향을 받아 분해, 반응하여 수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소계열의 가스 등을 발생시킨다. 이 발생된 가스의 대부분은 절연유 중에 용해되므로, 변압기에서 채취한 절연유 중의 가스를 추출, 분석하고 그 가스의 양 및 성분 구성에서 변압기의 내부이상의 유무 및 그 정도를 추정할 수 있다.

유중가스분석은 변압기를 정지하지 않고, 극히 미소한 고장까지 조기에 감지할 수 있으므로 현재 가장 널리 보급된 진단기술이라 할 수 있다.

유중가스분석 방법은 가스 크로마토그래피에 의한 분석이 널리 이용되고 있다.

분석 방법은 공기와의 접촉을 가능한 최소화하고 채유된 변압기유를 토리첼리방식 또는 튜브라 펌프방식으로 진공 속에 도입하면 유중 가스가 추출된다. 추출된 충진제(대부분 Molecular-Sieve A5가 사용된다. 분석하고자 하는 가스의 종류에 따라 이 충진제가 변화한다.)가 충진된 컬럼속으로 Carrier 가스(헬륨 등과 같은 불활성 가스)와 함께 통과시켜 검출기(열전도형)에서 검출된 가스의 농도를 ppm단위로 측정한다.

분석은 수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 에칠렌, 아세틸렌, 산소, 질소 등 대부분 9종류의 가스량을 측정하는 것이 일반적이다.

2-170 가연성가스총량

(Total Combustible Gas)

유중가스분석에서 추출된 가스로서 산소와 결합할 수 있는 수소, 일산화탄소, 메탄, 에탄, 에칠렌, 아세틸렌 등의 총합을 뜻한다.

2-171 체적저항율

절연유의 체적 저항률[□·□]이란, 절연유에 인가한 직류 전계[V/cm]와 그 때 절연유 속을 흐르는 단위 단면적당의 전류[A/□]와의 비이다. 이 값은 절연유의 1변 1[cm]의 정육면체의 상대하는 면 사이의 저항과 같다.

절연유 체적저항율의 변화요인으로는 수분, 유기산, 전해질, 용해가스와 절연유 자체의 Ion化 등을 들 수 있다.

수분에 의해 Ion의 전도가 용이하게 되고 유중의 이온성 물질의 점도가 높아지면 체적저항율은 낮아진다. 이 값은 불순물의 혼입상태와 온도에 의해 변화하므로 시험시 일정온도를 유지하여야 한다.

체적저항율은 절연파괴전압과는 달리 절연물 본래의 절연성을 표시하는 중요한 요소이며 전산가의 증가에 따라 점차 낮아지는 경향이 있다.

시험방법은 전극 용기에 시료를 넣고 Tera-ohm Meter로 DC 250[V]를 인가하여 1분 후의 전류치로부터 체적저항율을 구한다. 이때, 시험온도는 80±1[℃]를 유지한다.

2-172 절연역률(Power Factor)

절연체를 전기회로로 등가화 할 때 이를 R-C병렬회로로 생각할 수 있다. 절연체 등가회로의 저항성분은 전압이 인가되었을 때, 절연체에서 소비되는 손실전력을 나타낸다. Rp는 일반적으로 절연체에서 바람직하지 않은 성분이다.

그러나, 어느 정도의 손실은 대부분 절연체에서 정상적이다.

【그림 135】 전압을 인가한 절연체의 등가회로

E : 시험전압

IT : 총전류

IC : 캐패시턴스성분에 의한 전류

IR : 저항성분에 의한 전류

R-C병렬회로에서 정상적인 캐피시터에서의 전류는 전압에 대해 정확히 90°진상이다. 그리고, 이상적 저항에서의 전류와 전압은 정확히 동상이다.

【그림 136】 R-C병렬회로 전압·전류 벡터도

교류 전압이 인가된 전기회로에서

손실전력ＡE×I□×cos□                    (1)

각□는 피검사체의 단자에 인가되는 시험전압 E와, 그것에 의해 흐르는 총 충전전류 IT 사이의 위상각을 나타내며, 각□의 cosine 값이 절연역률(Power Factor)이다.

Power Factor Ａ cos□

Ａ[eqn: { I_R} over {I_T }= { I_R TIMES E} over {I_T TIMES E }={ 손실전력[W]} over {VA }]   (2)

전압을 10[kV] 인가시의 %PF는

% Power Factor Ａ

[eqn: { 손실전력[W]} over {VA } TIMES 100 = { 손실전력[W] TIMES 10} over {□ }]  (3)

이다.

또한, % Dissipation Factor(유전정접, tan□)가 0∼10% 이내에서는 %PF의 값과 동일하다.

즉, %PowerFactor ≒ % Dissipation Factor   (4)

라 할 수 있다.

우리 회사에서는 주로 DOBLE Tester를 이용하여 변전설비의 절연역률을 측정하고 설비의 절연열화 정도를 관리하여 고장예방에 이용하고 있다.

2-173 유전정접(Dissipation Factor)

유전정접이란 절연유를 충전한 전극간에 교류 전압을 가했을 때에 발생한 손실 전류의 충전전류에 대한 비를 말한다.

유전정접은 절연성을 나타내는 하나의 척도이고 절연유 분자의 유전 분극에 기인한 쌍극자 손실과 이온이나 하전 미립자의 진동에 따르는 도전 손실에 의해서 정해지지만, 일반적으로 절연유일 경우에는 도전손실이 주원인이 된다. 따라서 유전정접은 수분, 기타 오염 물질의 함유량 또는 절연유 자체의 열화의 정도와 관계되는 중요한 성질이다.

유전정접은 다음 식에 의하여 구한다.

tan□Ａ2□fC4R4                          (1)

tan□: 유전정접

f : 측정전원의 주파수[Hz]

C4  : 쉐링브리지에서 구한 정전용량[F]

R4  : 쉐링브리지의 저항[□]

시험방법은 규정된 전극을 벤젠 등의 용제에 씻고, 다시 시료로 씻은 다음 새로운 시료를 넣고, 전극간에 1000[V], 60[Hz]의 교류전압을 인가하여 교류브리지법에 의해 측정한다. 이때 시험온도는 50±1℃를 유지한다.

CS : 표준커패시터 CX : 시료 R3 : 가변저항기(11.111□5 다이얼) R4 : 고정저항기 R5 : 가변저항기 C4 : 가변커패시터(1.111□F4 다이얼) C5 : 가변커패시터	L5 : 가변 인덕턴스 T : 전원 변압기 TS : 차폐 변압기 A : 증폭기 Det : 진동 검류계 S : 진동검류계용 분류기 K : 절환 스위치

【그림 137】 쉐링브리지 회로

일반적으로 2□fR4를 105로 하고 있으므로 유전정접은 가변 콘덴서 C4에서 직접 읽을 수 있다.

절연재료에 교류 전압을 인가했을 때에 발생하는 전력 손실, 즉 유전손은 그 재료의 유전정접과 비유전율의 곱에 비례한다.

□Ａ[eqn: { C} over {C_0 }]                                 (2)

□: 비유전율(전극간에 전기 절연유를 충전시의

정전용량과 진공일때의 정전용량의 비)

C  : 시료를 충전했을 때의 전극간의 정전 용량[F]

C0 : 시료를 넣지 않은 상태의 전극간의 정전 용량

[F]

유전정접이 크면 절연체의 유전체손이 크므로 절연체의 절연상태가 좋지 않은 것으로 판단할 수 있다.

2-174 절연열화(Insulation Aging)

전기설비의 절연물은 인가된 전압과 열의 발생, 빛, 산소, 수분과의 접촉 등에 의하여 절연성능이 변화하며, 사용함에 따른 경년열화는 절연물 저항성분의 감소에 따라 손실전류가 증가하여 절연물의 손실전력을 증가시킨다.

절연물 손실전력은 정상적인 손실과 오염 성분, 열화 성분에 의한 것의 합으로 생각할 수 있으며, 오염 성분은 수분, 탄소, 먼지, 이물질 등에 의한 것이고, 열화 성분은 탄화, 코로나, 방전 등에 의해 발생한 것으로 볼 수 있다.

이러한 열화에 의해 절연물은 내전압, 체적저항율 등이 감소하고 산가, 점도, 불순물 입자의 수 등이 증가하게 된다.

2-175 부분방전(Partial Discharge)

전극과 전극사이를 채우고 있는 절연물 내에서의 전기적 방전을 뜻하며, 부분방전은 원래 기체 상태에서 발생하고 기체가 매우 높은 에너지를 받아 이온화되는 현상을 말한다. 방전 펄스는 인가전압이 상승함에 따라 점차 크기와 수가 증가하여 전압이 최대치에 도달한 후 소멸되며, 전압의 극성이 바뀜에 따라 다시 음의 영역에서 방전이 시작되어 최대치에 도달한 후 소멸되는 특성을 가진다.

부분방전의 형태는 내부방전, 연면(표면)방전, 코로나방전, 전기적 트리(tree)에서의 내부방전 등으로 분류할 수 있다. 내부방전은 절연재료의 수명에 관계되는 요인이라 할 수 있다.

부분방전이 발생하는 원인으로서는 절연체내에 많은 불순물이 함유되어 있는 경우, 절연물 내에 공극이 형성되어 있는 경우, 전기적 트리가 형성되어 있는 경우 등을 들 수 있다.

변압기에서 부분방전이 발생하면 전기적인 펄스전류와 그것에 동반된 초음파가 발생한다. 따라서 부분방전을 변압기의 운전상태에서 검출할 수 있는 방법으로는 부분방전에 의한 전류펄스를 검출하는 전류법, 변압기 외함에 초음파 센서를 설치하여 초음파 신호를 검출하는 음향법이 있다.

또한, 음향법과 전류법 두 가지 방법을 조합하여 내부방전을 판단하는 방법도 사용되고 있다. 이 방법은 전기펄스와 초음파 펄스를 동시에 측정하고, 로고스키 코일에서 검출된 전기 펄스에서 소정의 레벨 이상의 펄스를 기점으로 초음파 펄스가 검출되기까지의 시간을 측정하고, 설정치 내에 있으면 코로나로 판정한다.

부분방전의 측정으로 권선이나 절연유의 절연열화나 절연파괴를 조기에 측정할 수 있다.

【그림 138】 부분방전펄스의 형태

가. 전기적측정

전기적 측정법은 변압기 내부에서 부분방전이 발생하면 접지회로에는 펄스형의 방전전류가 흐르게 되는데, 이러한 방전전류를 측정함으로써 부분방전의 크기를 측정할 수 있다. 부분방전에 의한 전류펄스를 검출하는 방법은 다른 방법에 비하여 고감도이고 부분방전의 초기 검출이 가능하다.

측정장치는 로고스키 코일(rogowski coil) 또는 유도성 탐침(Inductive Probe), 용량성 센서(Capacitive Sensor)와 신호분석장치로 구성되며, 출력감도는 약 0.05[pC], 검출범위는 약 0.05∼10,000[pC]이다. 신호처리는 전기펄스의 발생 수를 나노초(10-9sec) 단위까지 샘플링하여 출력하며, 출력신호는 발생 크기, 발생율, 검출시각 및 경보출력 등이다.

전기적인 측정방법은 그 값이 매우 정확하고 비교적 소규모의 부분방전도 감지할 수 있는 장점이 있으나, 운전중인 변압기에서는 외부에서 침입하는 전기펄스 및 노이즈들이 많기 때문에 측정된 누설전류로부터 부분방전을 구분하기가 상당히 어렵다. 따라서 수천[pC]에 이르는 변전소의 각종 노이즈를 억제할 수 있는 잡음 제거대책이 있어야 한다. 이러한 노이즈는 주로 변압기의 공급전압이 갖고 있는 고조파, 개폐 서어지, 주변 고압 송전선에 의해서 측정회로에 유도되는 유도전압, 방송 등에 의해 유입되는 전자파, 주위에 비접지된 금속 부유물과 고압측 간의 표류용량(stray capacity)에 의한 고주파 전류, 기타 기기에서의 부분방전 등이다.

변전소에서 외부잡음을 측정한 결과 2.0∼6.0 [MHz]의 범위는 비교적 외부잡음이 적은 것으로 알려져 있으므로, 로고스키코일 접지전류 센서의 주파수 특성은 3[MHz] 부근을 선택한다.

접지전류 센서는 페라이트 코어에 코일을 감은 구조로, 그 특성은 코아의 형상, 권선수, 측정용 동축케이블의 길이에 따라 변한다. 대부분의 외부잡음은 센서의 주파수 특성 및 필터에 의하여 제거되며, 필터를 통과한 신호는 비교 측정기에 입력되어 설정레벨 이상인 경우 Pulse-Counter로 측정되고, 펄스가 일정시간 이상 계속될 경우에는 내부 부분방전으로 판단한다.

변압기에서의 부분방전에 의한 전류펄스를 검출하는 방법으로는 권선 중성점에 상용주파 전류와 중복되어서 흐르는 방전전류를 검출하는 중성점 접지선을 이용하는 방법, 변압기 본체 접지선에서 방전전류를 검출하는 본체 접지선을 이용하는 방법 및 고압 붓싱에서 방전전류를 검출하는 붓싱 탭 측정법이 있다.

(1) 중성점이 직접 접지된 경우에는 중성점의 접지선에 고주파 특성의 로고스키 코일이나, 유도성 탐침을 이용하여 부분방전 펄스전류를 검출할 수 있다. 이 방법은 감도적으로는 붓싱을 이용하는 방법에 비하여 약간 떨어지지만 설치가 용이하므로 실용적이다. 그러나 중성점 접지선을 이용하는 방법은 변압기가 직접 접지된 경우에만 사용 가능하며, 감도가 떨어지는 단점이 있다.

(2) 부분방전 펄스전류는 변압기 본체의 접지선에서도 검출할 수 있다. 이 방법은 활선상태에서도 로고스키 코일을 설치하기가 용이하고 구조가 간단한 이점이 있다.

국내의 변전소에 설치된 변압기는 다중접지되어 있으므로 단일 CT를 통한 부분방전 펄스전류를 측정하기는 매우 힘든 형편이나, 유도성 탐침과 용량성 센서로 방전펄스를 측정하고, 컴패래터를 이용한 잡음의 분리로 부분방전측정이 가능하다.

(3) 변압기에 콘덴서형 붓싱을 사용하는 경우에는 붓싱의 시험용 단자에서 부분방전에 의한 펄스전압을 검출할 수 있다. 이 방법은 공장에서의 부분방전 펄스 검출방법과 같이 감도적으로는 아주 우수하지만, 상시측정을 위해서는 붓싱 제작시 상시 부분방전 측정용 시험단자를 확보하여야 한다.

나. 초음파 측정

변압기 내부에서 부분방전이 발생할 경우, 그 부위에는 국부적인 발열을 동반하고, 그 발생열에 의해 주변의 절연유가 급격한 압축을 받아 충격파로 유중에 전달되는 펄스형태의 초음파가 발생된다.

초음파 신호는 노이즈의 제거를 위하여 일반적으로 100∼400[kHz] 대역을 측정한다.

부분방전에 의해 발생되는 초음파 신호의 검출은 변압기의 절연이상은 물론, 이상 발생부의 3차원 위치표정이 가능하므로 이상부위의 수리를 용이하게 할 수 있고, 수리시간을 최소화할 수 있다. 또한 현장에서도 전기적 노이즈의 영향이 별로 없기 때문에 신뢰성이 높다. 그러나, 초음파 측정법은 변압기 구조물에 의해 초음파 신호가 초음파 센서에 도달할 때까지 감쇄하고, 거리에 따라서도 감쇄하므로, 초음파 신호의 크기로 부분방전량을 추정하는 것은 곤란하다.

따라서 부분방전에 의한 초음파를 이용하여 변압기를 진단할 경우에는 초음파 신호의 절대적인 크기보다는 기준레벨 이상의 초음파 신호를 계수하여 초음파 신호수의 시간적 변화경향으로 부분방전의 진전상황을 파악하는 것이 보다 중요하다.

초음파 센서는 변압기 외함에 자석을 이용하여 부착하기 때문에 측정이 간편하다. 또한 초음파 센서는 임의의 장소에 동시에 몇 개라도 부착할 수 있으며 변압기 상태와는 독립적으로 설치할 수 있으므로 운전 중에도 센서자체의 보수, 점검이 가능하다.

초음파 센서는 일반적으로 30∼300[kHz] 범위가 사용되고 있으며, 초음파 센서는 장치의 가격을 고려하여 변압기 외함 각 면에 1∼4개를 설치한다.

변압기 외함에서 측정된 초음파 신호의 레벨은 수십[□V] 정도로 상당히 낮은 상태이다. 따라서 초음파 신호를 센서로부터 신호처리장치까지 전송하기 위하여 40 또는 60[dB]의 이득(gain)을 갖는 프리앰프(pre-amplifier)를 사용한다. 필터는 변압기 및 초음파 측정장치 주변에서 발생되는 노이즈를 제거하기 위해 100[kHz]∼300[kHz] 대역을 사용한다.

자료수집장치(DAS : Data Acquisition System)는 검출신호를 처리 가능한 형태로 변환하기 위한 신호검출부와 검출신호 중 기준 이상레벨의 신호수를 계수하기 위한 계수부, 컴퓨터와의 접속 및 신호의 분리를 위한 인터페이스부, 진단과 운영을 위한 프로그램으로 구성되어 있으며, 경보는 초음파 펄스 수의 경향이 기준레벨을 초과하거나 일정시간 증가하는 경우에 발생된다.

【그림 139】 접지선 펄스전류변화측정에 의한

부분방전측정 방법

2-176 사후보수

(BM, Breakdown Maintenance)

설비에 고장이 발생하면 수리하거나, 파손된 부품을 교환하는 유지보수 기법이다.

2-177 예방보수

(PM, Preventive Maintenance)

1925년경부터 적용된 보수기법으로서 시간기준 예방보수(TBM 또는TBPM : Time Based PM)를 뜻한다. 정기적인 점검 및 부품교환과 보수를 통해 기기성능 저하의 가능성을 줄이는 유지보수 기법이다.

2-178 보수예방

(MP, Maintenance Prevention)

1961년경부터 적용된 보수기법으로 설비의 설계단계에서부터 신뢰성과 보수성의 향상을 고려하는 기법으로 설비비가 다소 고액이 되며, 이에 따라 보수비용과 열화손실은 저하하므로 장기적으로는 경제적이라 할 수 있다.

2-179 예지보수

(PdM, Predictive Maintenance)

1971년경부터 적용된 보수기법으로 설비의 열화상태를 감시하여 이상 징후를 검출하고 장래에 발생될 고장을 예지함으로써 필요한 보수를 고장 전에 실시하는 것을 뜻한다. 이 방법은 기기의 상태를 정량적으로 파악하고 기기의 이상징후와 장래에 일어날 수 있는 사태를 예지할 수 있는 기술의 개발이 선행되어야한다.

2-180 상태기준보수(CBM, Condition

Based Maintenance)

1972년경부터 시작된 보수기법으로 설비의 상태를 파악하여 이에 근거한 보수를 시행하는 것으로서, 설비의 보수시점을 결정하는 것이 중요한 기술이라 할 수 있다. 이는 설비고장 검출 또는 예측기술이 개발됨으로써 실용화가 가능하게 되었으나, 아직도 많은 연구를 요한다.

2-181 신뢰성곡선(Bathtub Curve)

일반적으로 전력기기에서 신뢰성곡선은 [그림 140]과 같이 표시되고, 초기치의 50%이하에서는 수명기(우발고장기간)에 들어가며, 이 단계에 도달되면 열화의 진행속도는 완만하나, 절연재료 특성이 마모기(열화고장기간)에 들어서면 고장 확률이 급속히 증가하므로, 이 시점에서 예방정비 기술을 활용하여 기기를 정비함으로서 어느 정도 낮은 고장율로 장시간 사용이 가능하게 된다.

【그림 140】 신뢰성곡선(Bathtub)

2-182 중성점접지리액터(NGR, Neutral

Ground Reactor)

154kV/23kV 변압기의 운전시 배전선로 지락이 매우 빈번하고 이에 의해 발생하는 지락고장전류와 고장전류의 변압기에의 유입은 변압기 권선에 큰 충격을 주게 되며, 이는 변압기 권선고장으로 진행되는 경우가 많다.

배전선지락에 의한 변압기고장을 감소하기 위해 1988년부터 이에 대한 연구가 시작되어, 1992년부터 연구결과를 바탕으로 변압기 지락고장전류제한장치를 변압기 2차측 중성점에 설치 운전하게 되었다. 이에 따라 변압기에의 지락고장 유입전류는 20∼30% 정도 감소하고 변압기 권선에 가해지는 충격을 저감하므로써 변압기 권선고장을 줄이게 된다.

유입식과 건식 두 종류가 있으며, 단시간 전류정격은 10초를 적용하고, 변압기 용량에 따라 전류정격이 비례하며, 자체 임피던스는 변압기 1차측의 결선방식(△결선의 경우 0.4[□], Y결선의 경우 0.6[□])에 따라 달라진다.

NGR의 사용은 2차측 중성점에 임피던스를 가진 코일을 접속하는 것이므로, 이를 비유효접지로 생각할 수 있으나, 임피던스가 매우 작으므로 직접접지로 간주한다.

변압기 운전시 NGR 단선은 중성점의 분리를 의미하므로 이에 대한 대비책으로서 중성점에 단극 단로

【그림 141】 NGR 보호방식

기를 설치하여 NGR 고장시 중성점을 직접접지 운전하여 중성점 비접지가 되지 않도록 하여야 하며, NGR 고장시 변압기보호를 위해 영상전압검출계전기(59G)를 설치한다.

2-183 인정시험(認定試驗, Type Test)

처음 개발한 제품에 대하여 설계의 적정성과 목적한 성능을 만족하는지를 확인하기 위한 시험이다. 해외 규격에 나타난 Type test의 개념과 우리회사의 인정시험과는 약간의 차이가 있다. 해외규격에서는 Type test는 순수히 Design test의 개념으로 일반적으로 Routine test 항목과는  별개로 구성되나, 우리회사의 인정시험은 검수시험 항목을 포함하여 전 항목을 시험한다. 이는 표준화된 제품을 다량 구매하는 송변전 기자재의 특성으로 발생하는 개념의 차이이다.

2-184 검수시험(檢受試驗, Routine Test)

구매품이 구매자가 요구하는 시방과 기준에 맞도록 적절하게 제작되었는지를 확인하기 위한 시험으로 일반적으로 제작자의 공장에서 시행한다.

2-185 참고시험(參考試驗, Special Test)

인정시험, 검수시험 이외에 필요한 경우 구매자의 요구에 의해 시행하는 시험으로, 최초 개발시험시 또는 특별히 지정된 경우에 행한다. 우리회사의 경우 인정시험시 실시하며 인정시험의 합부 판정에는 영향을 미치지 않는다.

2-186 구조 및 외관검사

제작된 변압기가 승인사양과 계약의 요구에 따라 적합하게 설계, 제작이 되었는지를 검사하는 것으로 검사방법 및 판정기준은 아래와 같다.

가. 외관, 부품, 치수검사

승인된 부품의 사용여부, 취부위치, 누유 및 기타 결함이 있는지 검사하고, 줄자로 치수를 확인한다.

나. 도장검사

(1) 제품표면의 도장상태를 육안으로 점검하여 균열, 벗겨짐, 흘러내린 주름 부위가 있는지 확인한다.

(2) 도막두께는 1[□]당 4군데씩 도막두께를 측정하여 그 평균치를 취한다.

다. 판정 기준

승인사양과 일치하여야 하며 허용공차는 도면에 명시한 공차를 따른다.

2-187 변압비 측정

변압기 각 권선의 권수비가 올바른지를 확인하여 정격전압 인가시 요구된 출력전압으로 변환되는지를 확인하는 시험으로 시험방법과 판정기준은 아래와 같다.

가. 측정방법

(1) 유기기전력을 비교하는 방법

한쪽 권선에 전압을 인가하고 대응하는 상대측 권선의 유기전압을 측정하여 변압비를 확인한다. 탭이 설치된 변압기에 대해서는 모든 탭에 대해 변압비를 측정하여야 한다.

(2) 비오차시험기를 이용하는 방법

비오차시험기(Ratio Meter)는 Bridge 회로를 이용하여 변압비를 측정하는 시험기기로 기본원리는 [그림142]와 같다. 그림에서 DET가 평형을 이루는 위치에서 변압비는 [eqn: R_1 slash R] 과 같다.

일반적으로 비오차시험기를 사용하면 변압비뿐만 아니라 극성, 각변위, 상회전 시험이 동시에 가능하여 대부분의 제작사에서는 비오차시험기를 사용하고 있다.

【그림 142】 비오차시험기 기본회로

나. 판정 기준

각 탭에서의 정격 변압비 계산치의 ±0.5 % 이내이어야 한다.

2-188 극성 및 각변위 시험

변압기의 극성을 확인하고 권선의 내부 결선, 위상각 및 상회전 방향이 옳은지를 확인하기 위한 시험으로 우리회사에서는 감극성을 표준으로 한다. 극성 및 각변위를 시험하는 방법은 다음과 같다.

가. 권선 방향에 의한 극성 확인

(1) 감극성

두 개의 권선이 동일 방향으로 권선 된 경우 감극성이라 하며, 감극성에 대한 권선방향과 표시는 [그림 143]과 같다.

【그림 143】 감극성의 권선방향 및 표기

(2) 가극성

두 개의 권선이 반대 방향으로 권선 된 경우 가극성이라 하며, 가극성에 대한 권선방향과 표시는 [그림144]와 같다.

【그림 144】 가극성의 권선방향 및 표기

나. 교류전압에 의한 극성 확인

전압측정에 의한 방법은 [그림 144]와 같이 결선하고 고압권선측에 전압을 인가하고 전압계로 전압을 측정한다. 이때 전압계의 지시전압이 인가전압보다 높으면 가극성, 낮으면 감극성이다.

【그림 145】 교류전압에 의한 극성확인

다. 각변위 시험

(1) 시험방법

3상 변압기(단상 변압기 3대로 Bank 구성된 변압기 포함)의 고압 및 저압권선의 한 단자(U와 u)간을 단락한 후 고압 권선측에 전압을 인가하고 고-저압 단자간(V-v, V-u, W-v, W-u)의 전압을 측정하여 벡터도를 작성하고, 측정전압을 비교하여 극성 및 각변위를 확인한다. 3권선 변압기인 경우 1-3차간도 동일한 방법으로 시험한다.

【그림 146】 YNyn0의 각변위측정

(2) 판정기준

(가) YNyn0인 경우

V-w Ａ W-v 〉V-v Ａ W-w

(나) YNd1인 경우

V-w 〉V-v  Ａ W-v Ａ W-w

【그림 147】 YNd1의 각변위측정

(다) Dyn1인 경우

V-w〉W-v Ａ W-w 〉V-v

【그림 148】 Dyn1의 각변위측정

2-189 권선저항 측정

변압기 권선의 단선유무를 검사하고 변압기의 권선의 동손 및 온도 상승치 계산을 위한 자료로 활용한다.

가. 시험방법

(1) 시험절차

권선저항 측정방법으로는 브리지법과 전압-전류계법이 있으며, 정밀도 면에서 브리지법이 우수하다.

권선의 정격전류가 1[A] 미만인 경우에는 브리지법을 적용하는 것이 좋으며, 저항값이 1[□]이상인 경우 휘스톤브리지, 1[□] 미만인 경우 켈빈브리지를 주로 사용한다. 전압-전류계법은 브리지법에 비해 적용이 편리하다.

권선의 정격전류가 1[A] 이상인 경우에 적용하는 것이 좋고, 권선에 직류를 인가하고 흐르는 전류와 권선 양단의 전압을 측정하여 옴의 법칙에 의해 저항을 계산한다. 이때, 직류전원은 건전지를 사용하는 것이 좋다.

측정은 각 상마다 고저압 권선별로 정격 탭 및 탭에서 한다.

권선저항은 온도에 따라 변화하므로 측정시 권선온도가 유온과 같다는 것이 보장되어야하며, 다음의 절차로 시험한다.

·변압기를 유입상태에서, 권선의 크기에 따라, 측정 전 3∼8시간동안 여자하거나 전류를 흘리지 않은 상태로 방치한다.

·권선저항을 측정하고, 동시에 유온을 측정하여 이를 권선온도로 한다.

·이때 상부 유온과 하부 유온의 차이가 5[℃]를 넘지 않아야 한다.

·송유식인 경우에는 송유펌프를 운전하여 절연유 전체가 거의 같은 온도가 되도록 한 후 측정한다.

(2) 저항값의 보정

측정된 저항값은 특성을 보증하는 기준온도로 환산하여야 하며, 이때 기준온도와 환산식은 다음과 같다.

(가) 기준온도

온도상승 허용한도／ 20[℃]         (1)

OA/FA ＞55[℃] ／ 20[℃]Ａ75[℃]

FOA, FOW＞65[℃]／20[℃]Ａ85[℃]

(나) 환산방법

[eqn: R_s = R_m~ [{(T_s + T_k`)} over {(T_m + T_k`)}`]]           (2)

[eqn: R_s]  ＞ 기준온도([eqn: T_s] )에서의 저항값

[eqn: R_m] ＞ [eqn: T_m] 온도에서 측정된 저항값

[eqn: T_s] ＞ 기준온도

[eqn: T_m] ＞ 측정시 온도

[eqn: T_k] ＞구리 234.5[℃], 알루미늄 225[℃]

나. 판정기준

권선저항 자체에 대한 판정기준은 없고 계산자료로 활용한다.

2-190 부하손과 임피던스전압 측정

부하손 및 임피던스전압이 규정된 사양에 적합한지를 확인하기 위해 시험하며, 측정된 값은 효율과 전압변동율을 계산하고, 단락강도 시험이 있는 경우 단락전류 계산에 활용한다.

【그림 149】 부하손 및 임피던스전압 시험회로

가. 시험방법

(1) 시험조건

단락시험을 위한 조건으로는 유온이 안정된 상태에서, 상·하부 유온의 차가 5[℃]를 넘지 않아야 하고, 시험 전후 권선 온도를 측정하여 그 차이가 5[℃]를 넘지 않아야 한다. 또한, 3권선 변압기의 경우에는 시험하지 않는 권선은 단락한다.

(2) 시험절차

시험회로는 [그림 149]와 같으며 이때 전압계의 연결은 변압기 결선이 □결선인 경우 선간, 변압기 결선이 Y결선인 경우 대지간 전압을 측정하도록 구성하고, 시험절차는 다음과 같다.

·변압기의 탱크를 접지하고 B.C.T는 반드시 단락한다.

·변압기의 한쪽권선을 단락하고(일반적으로 저압권선을 단락시킴) 단락하지 않은 권선에 정격주파수의 전압을 인가하여 권선에 정격전류가 흐를 때의 전압과 손실(전력)을 측정한다.

·측정은 최대탭, 정격탭 및 최소탭에서 실시한다.

나. 측정결과 계산

(1) 부하손실(특성 보증온도로 환산)

(가) Stray Loss(표류부하손) 결정

표류부하손은 전 부하손실에서 순수 저항분에 의한 손실을 제외한 손실로, 부하전류에 의한 누설자속이 외함을 관통할 때 발생하는 와전류손으로 다음 식에 의해 구한다.

[eqn: P_s``(T_m`) = P``(T_m`) - P_r`(T_m`)]     (1)

[eqn: P_s ``(T_m`)]＞측정온도에서의 Stray Loss

[eqn: P``(T_m`)] ＞측정온도에서의 부하손실

(전력계 지시치)

[eqn: P_r`(T_m`)]＞측정온도에서 저항분에 의한

손실[eqn: (= I^2`R`(T_m`))]

(나) 보증온도에서의 손실 환산

다음식에 의해 보증온도로 환산한다.

[eqn: P(T) = P_r (T_m )[{T_k + T} over {T_k +T_m}] +]

[eqn: P_S (T_m ) [{T_k + T_m } over {T_k + T}]]-------------(2)

[eqn: P(T`)]＞보증온도T[℃]에서의 부하손실

[eqn: T]＞보증온도

(OA/FA 75[℃], FOW/FOA 85[℃])

[eqn: T_k``]＞동 234.5[℃], 알루미늄 225[℃]

[eqn: T_m]＞측정시 온도[℃]

(2) 효율

[eqn: 효율(□)= 출력 OVER {출력+전손실} × 100[%]]  (3)

전손실＞보증온도로 환산한 부하손 및 무부하                손의 합

(3) 백분율 임피던스의 계산

[eqn: %IR(T_m``) =` {P(T_m``)} over I]                  (4)

[eqn: %IX` =` root {%I`Z(T_m``)^2 ``- `%I`R(T_m``)^2``}]    (5)

[eqn: %IR(T``) =` {P(T``)} over I]                   (6)

[eqn: %I`Z(T``)` =` root {%I`R(T``)^2` +` %IX ^ 2``}]   (7)

[eqn: %IR(T_m``)~및~ %IR(T``)]＞측정온도 및

보증온도에서의 백분율 저항강하

[eqn: %IX]＞백분율 리액턴스 강하

[eqn: %IZ(T_m``)~및~ %IZ(T``)]＞측정온도 및 보증도

에서의 백분율 임피던스

(4) 전압변동율

[eqn: □= p cos□+ q sin□+1 over 200 {(q cos□- p sin□)^2 }]      ----------------------------------------(8)

[eqn: p``]＞[eqn: %IR(T``)](보증온도에서 %저항강하)

[eqn: q]＞[eqn: %IX(T)](보증온도에서 %리액턴스 강하)

2-191 무부하손과 여자전류 측정

무부하손 및 여자전류가 사양치에 적합한 지를 확인하고 변압기의 효율을 산출하기 위한 자료로 활용한다.

【그림 150】 무부하손 및 여자전류 측정 회로

가. 시험방법

시험회로는 [그림 150]과 같이 전류계, 평균전압 측정용 전압계(Average-voltage voltmeter), 실효전압 측정용 전압계(rms-voltage voltmeter) 및 전력계를 이용하여 구성한다. 전압계의 결선은 부하손  시험회로에서와 같이 변압기 권선의 결선방식에 따라 적절히 결선하여야 한다.

결선이 완료되면 아래와 같은 절차로 시험한다.

·변압기의 탱크를 접지한다.

·변압기의 한쪽 권선을 개방하고 다른 쪽 권선(일반적으로 2차측)에 정격주파수의 정격전압을 인가하여 이때 발생하는 손실과 여자전류를 측정한다.

·시험설비 사정으로 정확한 정격전압을 인가하지 못하는 경우 정격전압보다 낮은 전압과 정격전압보다 높은 전압(정격전압의 약 90%와 110%사이)을 2회 이상 인가하여 측정된 자료로 커브를 그려서 100% 전압에서의 손실과 여자전류를 구한다.

나. 측정결과 계산

측정한 무부하손실은 아래와 같이 파형 및 온도보정을 하여야 한다.

(1) 파형 보정

무부하손을 정현파에 대한 손실로 보정하기 위한 것으로 다음 식에 의한다.

[eqn: P_c`(T_m`)``=``P_m over {P_1`+kP_2`}]              (1)

[eqn: T_m] ＞ 시험시의 상부유온[℃]

[eqn: P_c`(T_m`)]＞[eqn: T_m]에서 파형보정한 무부하손

[eqn: P_m] ＞ [eqn: T_m]에서 측정한 무부하손

[eqn: P_1] ＞ 히스테리시스 손실 p.u

[eqn: P_2] ＞ 와전류 손실 p.u

[eqn: k`= ( E_r over E_a`)^2]

[eqn: E_r] ＞실효전압계에 의해 측정된 전압

[eqn: E_a] ＞평균전압계에 의해 측정된 전압

[eqn: P_1](히스테리시스손)과 [eqn: P_2](와류손)을 알고있는 경우 이를 사용하며, 실제값을 모르는 경우에는 각 값이 동일한 것으로 하여 0.5 p.u로 간주한다.

(2) 온도보정

무부하손은 철심의 온도에 따라 변화하므로 기준온도(20[℃])로 환산할 필요가 있다. 하지만 무부하손을 변화시키는 원인이 설계에 따라 또는 동일한 설계에서도 변압기에 따라 다르므로, 변압기의 운전조건에 따라 변화하는 온도범위에 맞는 정확한 계산식의 표현은 실용적이지 못하다. 따라서 아래와 같은 조건이 만족되면 보정을 하지 않아도 된다.

① 상부 유온이 기준온도의 ±10[℃] 이내

② 상하부 유온의 차가 5[℃] 이내

만일 어떠한 이유로 시험이 규정된 온도범위 밖에서 이루어질 경우 다음과 같은 경험식으로 기준온도로 환산할 수 있다.

[eqn: P_r (T_r`)=P_c`(T_m`)~ LEFT { 1`+`(T_m`-`T_r`)K_T`RIGHT }] (2)

[eqn: P_r `(T_r`)]＞기준온도 [eqn: T_r]로 보정한 무부하손

[eqn: P_c`(T_m`)]＞[eqn: T_m]에서 파형보정한 무부하손

[eqn: T_r]＞기준온도(20[℃], ANSI C57.12.005.9)

[eqn: K_T]＞온도[℃]당 무부하손 변화계수

만일, [eqn: K_T]의 실제값을 알 수 없는 경우 0.00065 p.u의 값을 적용한다.

(3) 백분율 여자전류 계산

변압기의 여자전류는 철심의 정격자속을 유지하는데 필요한 전류로 일반적으로 정격전류에 대한 백분율로 아래식과 같이 표시한다.

[eqn: %I_0``=``{여자전류[A] over 정격전류[A]}`×`100]         (3)

2-192 유도내전압 시험

변압기의 각 턴간 및 섹션간의 절연강도 검증이 시험의 주목적이며, 부분방전 측정을 병행하여 실시한다.

가. 시험방법

(1) 시험조건

(가) 시험주파수

철심의 포화를 방지하기 위해 고주파를 인가하여 시험하며, 이때 최소시험주파수는 다음 식에 의해 구한다.(일반적으로 240 [Hz] 사용)

[eqn: 시험주파수={유도시험전압 over 1.1×정격전압}]

[eqn: ×정격주파수[Hz]}]----------------(1)

(나) 시험전압

ES 140 5.4항에 따라 ANSI/IEEE C57. 12.00의 [표 5]를 적용하며 우리회사 표준규격 변압기에 대해 정리하면 [표 19]와 같다.

【표 19】 변압기 시험전압

공칭 전압	BIL (kV, 파고치)	유도내전압 (상-대지간) (kV, 실효치)		상용주파 내 전 압 (kV, 실효치)
		1 hour level	시험 전압	선로측	중성 점측
154	650	145	170	275	140
345	1050	315	360	460	50

．우리회사의 변압기는 저감절연이 표준으로 상용주파내전압 시험시 선로측 시험전압을 적용하지 못하고 중성점측 전압으로 시험함

(다) 시험회로 결선

고압측을 개방하고 저압측에 전압을 인가하며 단상 변압기의 경우 단상 전원을, 삼상 변압기의 경우 3상 전원을 인가한다. 탭의 위치는 고압권선에 시험전압을 유기 하면서 다른 권선에는 운전 최고전압의 1.5배에 도달하는 탭으로 선정한다.

(라) 시험시간

시험전압을 7200Cycle 동안 인가하며 시험주파수에 따라 다음 식과 같이 구한다.

[eqn: 시험시간={{TR.`정격 주파수} over 시험주파수}×120[초]] (2)

(마) 시험전압인가 파형

부분방전 시험과 병행하여 [그림 151]과 같이 전압을 인가한다.

(2) 시험절차

·변압기의 탱크를 접지한다.

·B.C.T는 필히 일괄 접지한다.

·전압을 1 hour level로 상승시킨후 부분방전 레벨을 확인한다.

·부분방전 레벨 확인후 유도시험전압으로 상승시켜 7200Cycle 동안 유지 한다.

·다시 1 hour level로 전압을 낮추고 1시간 동안 유지한다.

·1 시간동안 매 5분마다 부분방전을 측정한다.

【그림 151】 유도내전압 시험 파형

나. 판정 기준

(1) 시험 중 관측에 의한 판정

시험 중 인가전압의 붕괴 없이 절연이 견디어야 하며 다음을 확인한다.

·절연유 내에 연기나 기포 발생 여부

·탁 때리는 듯한 소리

·시험 중 전류의 급격한 증가 등

(2) 부분방전 측정에 의한 판정

부분방전 측정 결과가 아래와 같으면 양호한 것으로 판정한다.

·부분방전 측정치가 100[□] 이내

·1 시간 동안 부분방전의 증가가 30[□]를 넘지 않을 것

·시험중 부분방전의 꾸준한 증가 또는 최종 20분간 갑작스러운 증가가 없을 것

2-193 부분방전 시험

변압기 내부에서 발생하는 RIV(Radio Interference Voltage)를 측정하여 변압기 내부의 이상유무를 판단하기 위하여 시행한다.

가. 시험방법

(1) 시험조건

(가) 측정주파수

1[MHz]를 표준으로 하며 현지 여건에 따라 0.85∼1.15[MHz]범위에서 선택 가능

(나) 측정위치

붓싱 탭에서 측정하며 붓싱  탭과 대지간의 정전용량에 의한 분압효과를 보상하기 위한 적절한 장치 및 외부영향을 최소할 수 있도록 고려하여야 한다.

(2) 교정

정확한 측정을 위하여 아래의 절차에 따라 교정한다.

·시험하고자 하는 단자에 약 100[□]의 신호를 인가한다.

·시험단자에 직접 연결된 RIV meter로 시험단자의 전압을 측정한다.

·부분방전 시험회로를 구성하고 동일한 측정기로 전압을 측정하여 그 결과로부터 교정계수를 구한다.

(3) 시험절차

유도내전압시험의 1 hour level 전압에서 실시한다.

나. 판정기준

유도내전압시험의 판정기준에 따른다.

2-194 상용주파내전압 시험

변압기의 권선과 권선간 및 권선과 대지간의 절연강도를 확인하기 위하여 실시한다.

가. 시험방법

(1) 시험조건

·시험주파수＞60[Hz]

·시험시간＞ 1분

(2) 시험회로 구성

·고, 저압 권선별로 3상 일괄하여 선로측 단자와 함께 단락한다.

·시험하고자 하는 권선의 선로측 단자에 리드를 연결하고 시험하지 않는 권선은 모두 접지한다.

·시험 중 규정된 전압보다 10%이상 인가되는 경우 방전될 수 있도록 relief gap을 설치한다.

(3) 시험절차

·변압기의 탱크 및 시험하지 않는 권선을 접지한다

·B.C.T는 필히 단락 시킨다.

·시험하고자 하는 권선에 규정된 전압을 인가하고 1분간 유지한다.

·전압의 인가는 처음에 규정전압의 1/4 이하에서부터 점진적으로 증가시키고(약 15초 이내) 시험 후 약 5초 이내에 1/4이하 전압까지 감소시킨다.

·우리회사에서 채택하는 Y결선의 중성점 저감절연 변압기의 경우에는 중성점측 시험전압으로만 시험이 가능하다.

나. 판정 기준

시험중 인가전압의 붕괴 및 탱크내의 이상음이 없어야 하며 유도내전압 시험의 관측에 의한 판정방법과 동일하다.

2-195 절연역율측정 시험

변압기 절연물의 열화 정도 및 열화 추이 분석을 위한 초기 데이터 제공을 위해 측정하며 이를 통해 절연물의 건조, 오손, 열화상태를 확인한다.

가. 시험방법

(1) 시험조건

·모든 절연물은 절연유 중에 함침 되어야한다.

·고, 저압측 권선별로 단락한다.(상분리형 단상변압기는 각 상별로 측정한다.)

·권선온도 및 유온은 기준온도인 20[℃] 근처인 것이 좋다.

(2) 시험절차

절연역률 측정은 우리회사의 절연열화 측정 기준과 ANSI/IEEE의 방법이  약간의 상이점이 있으므로, 우리회사의 절연열화 측정기준서의 절차에 따라 측정한다.

나. 판정 기준

우리회사 표준 규격에서는 참고시험으로 되어있어 시험결과가 합·부판정에 영향을 미치지 않으나 잠정적으로 %PF 0.5를 기준치로 관리하고 있으며 자세한 사항은 기준서를 참고한다.

2-196 온도상승 시험

변압기의 정격 운전조건에서 권선 및 절연물의 온도상승이 규정된 한도 내에  있는지를 검증하기 위한 시험이다.

가. 시험방법

(1) 주위온도 측정

(가) 풍냉식 변압기

·시험시 주위온도는 10[℃]∼40[℃]의 범위 내 이어야 한다.

·시험 중 변압기 주변 세 곳에서 변압기 높이의 1/2, 거리는 변압기로 부터 1∼2[m] 정도 떨어진 위치에서 측정하여야 한다.

(나) 수냉식 변압기

·냉각수 공급량[□/분], 냉각수 인입구 및 출구의 온도를 측정한다.

·인입 냉각수의 온도는 35[℃] 이하여야 한다.(단 ANSI/IEEE의 기준은 20[℃]∼30[℃]로 규정됨)

(2) 절연유의 온도상승 측정

(가) 측정조건

·절연유의 온도포화는 연속적인 3시간 동안 각각의 온도변화가 1[℃]이내인 경우 만족된 것으로 한다.

·온도포화에 필요한 시간을 단축하기 위해 초기에 과부하 조건으로 온도를 빨리 상승시키는 것이 허용된다.

(나)유온 측정 및 평균온도 계산

·상부 유온의 측정은 절연유 최상부로부터 약 50[□]정도 아래의 절연유  온도를 thermocouple 등을 이용하여 측정한다.

·평균 온도상승의 계산을 위해서는 하부 유온을 측정하여 상하부 유온의 차를 구하여야한다.

·하부 유온을 직접적으로 측정하기 곤란한 경우 냉각기의 절연유 인입구 및 출구의 표면온도를 측정 온도차를 구한다.

·절연유 평균온도 계산

[eqn: `]평균유온 〓 상부유온 １[eqn: { 1} over {2 }](상하부 유온차)

------------------------------------(1)

·절연유 온도상승은 절연유의 평균온도와 주위온도와의 차로써 구한다.

(3) 평균 권선온도상승 측정

(가) 측정조건

·권선의 온도측정은 저항법에 의한다.

·온도상승 계산을 위한 열저항 측정은 변압기의 전원을 차단하고 가능한 한 빨리(적어도 4분 이내에) 시작하여 일정한 시간 간격으로 4회 이상 측정한다(측정결과로 시간-저항 곡선을 작성하여 변압기 전원차단 순간의 저항치를 추정하므로 가능한 한 빨리 측정을 시작하여 여러 번 측정하여야 오차를 줄일 수 있다).

·저항을 측정하는 동안은 냉각설비 및 유순환 펌프를 차단하여야 한다.

(나) 평균 온도상승 계산

권선의 평균 온도 상승치는 다음 식에 의해 계산한다.

[eqn: T={R over R_0} (T_K +T_0 `)` -T_K]            (2)

[eqn: T]  ＞ 열저항R에 대응하는 온도 [℃]

[eqn: T_0] ＞저항 [eqn: R_0]를 측정한 온도[℃]

[eqn: R_0] ＞온도상승시험 전 권선저항 [□]

[eqn: R]  ＞온도상승시험 후 권선저항 [□]

[eqn: T_K] ＞동 234.5[℃], 알루미늄225.0[℃]

(4) 시험절차

시험방법은 변압기에 실제의 부하를 걸어서 온도를 상승시키는 실부하법과 실제의 부하를 걸지는 않으나 유사한 효과를 얻을 수 있는 허부하법이 있다.

허부하법은 변압기의 한쪽 권선을 단락하여 시험하는 단락법과 동일한 특성을 지닌 두 대의 변압기를 이용하는 반환부하법이 있다.

시험의 정확성면에서는 실부하법이나 반환부하법이 효과적이나 대용량 변압기를 시험하는 방법으로는 적당치 않아 온도상승 시험은 주로 단락법을 사용한다.

단락법은 변압기에 정격전압을 인가하지 못하므로 철손을 공급하는데 제약이 있어 철손에 해당하는 손실을 모의하기 위해 권선을 단락하고 변압기의 전손실에 해당하는 전류를 흘려 유온도 상승을 시험하고, 연이어서 정격전류를 흘려 권선 온도상승을 시험하는 방법을 사용한다.

시험은 다음과 같은 절차로 진행한다.

·변압기의 2차권선을 단락하고 1차측에 전원을 인가한다.

·변압기의 탭은 최대손실을 발생하는 탭(일반적으로 최소탭)에 둔다.

·유온 상승을 위하여 전손실(철손 + 동손분)에 해당하는 전류를 변압기가 포화될 때까지 연속적으로 공급한다.

·변압기의 상부온도-주위온도가 3시간동안 연속하여 매 시간당 1℃ 이내로 변화할 때 포화된 것으로 간주한다.

·포화상태에서 유온을 측정하여 유온상승치를 계산한다.

·변압기의 유온측정이 완료되면 즉시  시험전류를 정격전류치(동손분)로 낮추어 1시간동안 공급한다. 시험설비의 제약 등으로 정격전류를 공급하기 어려운 경우   정격과 다른 전류를 인가할 수 있지만 정격전류의 85% 이상이어야 한다.

·정격전류 공급 후 1시간이 흐르면 전류를 차단하고 신속히 권선의 단락결선을 제거하고 15초 또는 30초 간격으로 권선 저항을 측정한다.

·측정값을 LOG-LINEAR GRAPH 용지에 그려 부하차단시의 권선저항을 산출한다.

·시험 공급한 전손실이 실제의 전손실과 차이가 있는 경우 유온도 상승은 다음 식에 의해 보정한다.

[eqn: deltatheta_O`=`( theta _O` - ` theta _C`)`( I over I_t )^2M]   (3)

[eqn: delta theta _O] ＞유 온도상승 계산치

[eqn: theta_O]    ＞포화시 상부유온

[eqn: theta _C]   ＞냉각매체의 온도

[eqn: I]  ＞[eqn: I_n×ROOT{TOTAL````LOSS/ LOAD````LOSS}]

[eqn: I_n] ＞시험 탭의 정격전류

[eqn: I_t]  ＞시험시의 인가전류

[eqn: M] ＞자냉식및 풍냉식 0.8,

송유풍냉식 수냉식 1.0

·권선 온도상승 계산

[eqn: delta theta _W``= delta theta _AO`+` delta theta _OW]              (4)

[eqn: delta theta _W]  ＞권선온도상승 계산치

[eqn: delta theta _AO] ＞평균 유 온도상승

[Ａ[eqn: delta theta _O``- 1/2 (상하부~유온차)]]

[eqn: delta theta _OW]  ＞권선온도와 평균 유 온도와의 차

(최종권선온도 - 평균 유온)

나. 판정 기준

권선 온도상승 및 유 온도상승이 규정치 이내일 것

2-197 뇌충격내전압 시험

변압기가 운전중 뇌로 인한 이상전압에 견딜 수 있도록 규정된 절연계급에 맞게 설계·제작되었는지 검증하기 위한 시험이다.

가. 시험방법

(1) 시험 파형 교정

·뇌충격내전압은 1.2×50[□]의 뇌충격전압을 표준파형으로 한다.

·표준파형에 대한 허용공차는 파두장 ±30%, 파미장 ±20%를 원칙으로 하고 변압기의 형태나 시험설비상 제약시 약간의 예외가 있다.

·중성점에 대한 충격시험시 파두장은 10[□]까지 허용된다.

·파두장의 측정은 전압인가 파형 파고치의 30%지점과 90%지점 사이의 시간을 1.67배 한 값으로 한다.

·파미장의 측정은 파형이 시작되는 원점과 인가 파형 후단부에서 파고치의 50%지점까지의 시간으로 한다.

·인가 파형의 극성은 부극성(negative polarity)으로 한다.

·재단파(Chopped Wave)란 운전 중 변압기에 뇌격 전압 내습시 붓싱 등 에서 방전이 일어나는 경우를 모의하는 것으로 적당한 방전 Gap을 두어 파두부분에서 외부방전이 일어나는 경우 변압기에 이상이 없는지를 시험한다.

(2) 시험절차

·시험하지 않는 권선은 접지한다.

·기준파형을 얻기 위하여 규정된 시험전압의 50%∼75% 사이의 충격전압을 인가하며 이를 반파라 한다.

·충격전압 인가는 다음의 순서로 한다.

권  선 : 반파 1회→재단파 2회→전파 1회

중성점 : 반파 1회→전파 2회

나. 판정 기준

·반파와 전파 시험 파형의 전압 및 전류파형이 서로 일치하여야 한다.

·2개의 재단파 파형은 서로 일치하여야 한다.

·반파 파형과 전파 파형, 2개의 재단파 파형이 각각 서로 설명할 수 없는 차이가 있을 경우나, 시험시 변압기 내부에서 이상음이 발생할 경우 불합격으로 한다.

2-198 개폐충격내전압 시험

변압기 운전 중 선로 개폐에 의한 발생하는 이상전압에 대해 규정된 절연 계급에 맞도록 설계·제작되었는지를 검증하기 위한 시험이다.

가. 시험방법

(1) 시험 파형 교정

·개폐충격전압 표준 파형은 [그림 152]와 같이 파고치에 도달하는 시간 100[□] 이상 파고치의 90%이상을 유지하는 시간 200[□]이상 파미에서 첫 번째 영점을 지나가는 시간 1000[□]이상의 파형을 사용한다.

·파두장의 측정은 전압인가 파형 파고치의 30%지점과 90%지점 사이의 시간을 1.67배 한 값으로 한다.

·인가 파형의 극성은 부극성(negative polarity)으로 한다.

【그림 152】 개폐충격전압파형

(2) 시험절차

·시험하지 않는 권선은 접지한다.

·기준파형을 얻기 위하여 규정된 시험전압의 50%∼75%사이의 반파를 인가한다.

·충격전압 순서는 다음과 같다.

반파 1회 → 전파 2회

나. 판정 기준

·전압파형에 있어서 갑작스런 붕괴가 없으면 시험에 성공한 것이다.

·두 개의 전파 파형이 다를 수 있으나 이는 철심의 포화에 의한 것이다.

2-199 단락강도 시험

변압기의 외부회로 단락으로 인한 고장전류가 규정된 크기와 시간동안 흘러도 열적, 기계적 손상 없이 견딜 수 있도록 설계, 제작되었는지를 확인한다.

가. 변압기의 분류

변압기 용량에 따라 [표 20]과 같이 4개의 그룹으로 분류하며 송변전용은 대부분 4그룹의 3권선 변압기이므로 이에 대한 시험법에 대해서만 설명한다.

나. 시험방법

(1) 고장위치 및 종류

·각각의 고장종류(3상단락, 1선지락)별로 계산하여 각 권선에 최대 고장전류가  흐르는 조건으로 시험한다.

【표 20】 변압기의 분류

군	단상(kVA)	3상(kVA)
1	5∼500	15∼500
2	501∼1,667	501∼5,000
3	1,668∼10,000	5,001∼30,000
4	10,000 초과	30,000 초과

·안정권선을 갖는 변압기는 1, 2차 권선에 최대전류가 흐르는 조건과 3차 권선에 최대전류가 흐르는 조건이 다르므로 1-2차간 단락시험 후 1-3차간 시험을 실시한다.

(2) 탭 결선

·시험순서는 최대 탭 2회, 정격 탭 2회, 최소 탭 2회를 실시한다.

·적어도 1회는 비대칭 단락전류로 가장 가혹한 탭(최소탭)에서 시험한다.

(3) 시험전류

·시험전류의 다음 식에 의해 계산한다.

[eqn: I_SC`=` 100~I_R over {Z_T`+Z_S}~ [Arms]]               (1)

[eqn: I_R] ＞변압기 탭 정격전류

[eqn: Z_T] ＞상기 탭에서 변압기 %임피던스

[eqn: Z_S] ＞계통임피던스(정격 용량을 기준한

% 임피던스)

·4그룹 변압기는 식(1)과 같이 계통임피던스를 고려하는 것이 원칙이나 우리의 계통임피던스가 매우 적어 실제 시험전류 계산에서는 고려하지 않는다.

·비대칭 단락전류

제 1파 비대칭 단락전류는 다음 식과 같이 계산한다.

[eqn: I_SC~ (peak~ asym)``=``K~I_SC]             (2)

[eqn: K]＞X/R의 비율에 따른 계수

(ES 148 표3 참조)

(4) 시험회수

각상에 대해 대칭단락전류에 의한 시험 4회, 비대칭 단락전류에 의한 시험 2회  총 6회의 시험을 한다.

(5) 시험시간

0.25초를 기본으로 하고 6회중 1회는 대칭전류로 0.5초간 시험한다.

※ 개발시험시 적용하는 일반적인 시험구성은 [표 21]과 같다.

【표 21】 단락강도 시험 구성

탭위치	시험전류	시험시간	비 고
최대탭	비대칭	0.25초
	대 칭	0.25초
정격탭	대 칭	0.25초
	대 칭	0.5초	장시간 대칭 전류 시험
최소탭	비대칭	0.25초
	대 칭	0.25초

다. 시험절차

(1) 전류파형의 조정 및 단자전압 제한

·비대칭 단락전류는 투입 위상을 조정하며, 이러한 예비조정은 소요전압의 50% 이하에서 시행한다.

·규정된 대칭분 단락전류의 95% 이상을 얻을 수 있는 전압으로 시행된 시험은 유효한 것으로 한다.

·시험전반을 통하여 변압기 전원전압은 요구되는 대칭 단락전류를 발생시킬 수 있는 단자전압의 95%∼105% 범위를 유지해야 한다.

(2) 전류측정

·시험전류의 크기는 변압기 전원이 접속된 단자에서 측정하며, 제 2Cycle 중간의 파고대 파고 포락선의 1/2로 규정한다.

·전원측에 접속된 권선이 Y결선인 경우 각 상 권선의 제1파 비대칭 파고치는 오실로그램에서 직접 측정한다.

·삼각(△)인 경우는 직접 측정할 수 없으므로 다음 방법으로 측정한다.

- 단락측 권선이 Y 결선인 경우는 파고치를 오실로그램에서 측정하고 권수비에 따라 전원측 권선전류로 환산한다.

- 모든권선이 삼각결선인 경우 적절한 변류비를 가진 변류기를 접속하여 그 변류기를 통해 얻어진 오실로그램으로 측정한다.

- 적당한 변류기 삽입이 곤란한 경우 대칭전류 파고치 만을 측정하고 투입시간은 최대 비대칭전류가 발생하도록 조정한다.

라. 시험결과 판정

(1) 육안점검

철심 및 권선을 육안으로 검사하여 기계적 변형이 없어야 한다.

(2) 시험파형 분석

시험 중 단자전압이나 단락전류의 파형에 급격한 변화가 없어야 한다.

(3) 내전압 시험

단락시험 후 유도, 상용주파, 충격내전압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다. 단, 시험전압은 규정치의 75%를 넘지 않도록 한다.

(4) 임피던스 변화 허용치

단락시험 후 임피던스 변화는 2% 이내이어야 한다.

(5) 저압 충격시험(LVI ; Low Voltage Impulse)

단락시험 전후 저압 충격시험 파형이 변화가 없어야 한다.

(6) 여자전류

시험전과 비교하여 변화치가 5% 이내이어야 한다.

2-201 소음레벨 측정

변압기를 무부하 여자상태에서 철심 및 냉각설비 운전시 발생하는 소음이 규정치에 만족하는 지를 확인하기 위하여 시험한다.

가. 소음레벨 기준

등가 2권선 용량별로 ES 147의 [표 1]을  기준으로 한다.

【그림 153】 변압기 소음측정 기준점

나. 측정절차

·가압 전 주변의 암소음을 측정한다.

·변압기의 높이가 2.45[m] 이상일 경우는 변압기 높이의 1/3 및 2/3의 위치에서, 2.45[m] 미만일 경우에는 1/2의 높이에서 측정한다.

·주 배유벨브를 기준점으로 하여0.9[m] 간격으로 시계방향으로 회전하며 측정한다.

·기준면으로 부터의 수평거리는 30[cm]로 하며 냉각기의 선풍기에 의해 영향을 받는 부분은 1.85[m] 되는 거리에서 측정한다.

· 암소음 보정

측정된 합성소음과 암소음의 차가 7[dB] 이상이어야 하며 [표 22]에 의해 측정치를 보정한다.

【표 22】 암소음 보정표

합성소음과 암소음의 차	7	8	9	10	10 초과
보정치(dB)	-1.0	-0.8	-0.6	-0.4	-0.0

다. 판정기준

보정한 합성소음이 기준치 이내여야 한다.

2-201 절연저항 측정

변압기의 권선간, 권선과 철심 및 대지간의 절연상태를 점검하기 위한 시험이다.

가. 측정 방법

·변압기의 본체를 접지한다.

·변압기의 각 권선은 서로 단락한다.

·절연저항은 권선간, 권선과 대지사이에 1000[V] 메거를 사용하여 측정하며, [□] 단위로 측정한다.

나. 판정 기준

절연저항은 변압기 내부의 습기 또는 불순물의 함유량에 따라 결정되며  판정기준이 없으므로 절연상태 확인을 위한 참고시험이다.

2-202 절연유 시험

절연유시험은 절연유 자체의 특성이 소정의 기준에 적합한 지를 확인하는 특성시험과 변압기 시험 전·후의 가스발생 변화를 통한 이상 유무를 확인하기 위하여 실시한다.

가. 시험방법

(1) 특성시험

ES 246 및 KSC 2301에 의거 비중, 반응, 담점, 유동점, 체적저항율, 유전정접, 수분, 내압, 인화점, 동점도, 증발량, 전산가, 부식성황, 산화안정도 등을 시험한다.

(2) 가스 분석시험

IEC 599에 의거 절연유를 시험 전·후 채취하여 유중가스를 분석한다.

나. 판정기준

성적서를 검토하여 관련기준에 적합한지 확인한다.

2-203 원격배전반 시험, 조작 및 제어회

로 절연강도시험

변압기 보호반 및 변압기에 부착되는 조작/제어반의 이상유무를 확인한다.

가. 구조 및 외관검사

배전반의 구조 및 치수가 사양서에 적합하게 제작되었는지를 확인한다.

나. 시퀀스 및 동작시험

배전반에 취부된 각종계기의 정확한 동작 및 결선을 확인한다.

다. 절연저항측정

조작회로와 대지간의 절연을 절연저항계로 측정하여 10[□]이상이어야 한다.

라. 내전압시험

절연저항 측정 후 조작회로와 대지간에 A.C 2000 [V]를 1분간 인가하여 절연파괴 없이 견뎌야 한다.

2-204 BCT 시험

변압기에 내장되는 BCT의 특성을 알기 위한 시험이다.

가. 구조 및 외관검사

·변류기를 변압기본체에 조립하기 전, 외관상태 및 치수를 확인한다.

·도면에 따라 치수, 부품의 부착위치, 도장 상태, 누유 등을 육안이나 줄자로 검사한다.

·계기용일 경우에는 공인기관 성적서 검토로 시험을 대신한다.

·판정기준 : 승인사양과 일치 하여야한다.

나. 극성시험

·[그림 154]와 같이 회로를 결선한다.

·스위치를 닫는 순간 검류계의 지침이 움직이는 방향을 확인한다.

·위의 결선에서 검류계의 지침이 ／방향으로 움직이면 감극성이다.

·판정기준 : 감극성이 표준임

【그림 154】 BCT 극성시험 회로도

다. 변류기 측정

·변압기 2차측을 단락하고 1차측의 각상에 220 /380[V]를 인가한다.

·변압기를 통해 흐르는 전류(즉 BCT 1차전류)와 변류기 2차측 각 단자의 전류를 측정하여 단자별 변류비를 확인한다.

·판정기준＞규정된 변류비에 적합하여야 한다.

라. 권선저항 측정

변류기의 1차를 개방하고 2차측에서 가장 높은 탭에서 더블브리지로 측정한다.

마. 여자전류특성시험

변류기의 여자특성을 알기 위한 시험으로 절차는 아래와 같다.

·변류기 1차측을 개방하고 최고 탭에서 2차측 단자에 0[V] 부터 단자전압에 해당하는 전압까지 10 단계로 인가하여 각 단계의 전압마다 여자전류를 구한다.

·측정한 전압과 전류의 상관관계를 곡선으로 나타내어 여자특성을 구한다.

·판정기준

변류기 여자특성 곡선이 [그림 155]의 각 변류비별 Typical curve의 상부에 위치하여야 한다.(정확히 knee point 하부측은 Typical 곡선 위쪽 25% 이내, 상부곡선은 Typical 곡선 아래쪽 5%이상에 있어야 함)

【그림 155】 변류기 2차 여자특성 곡선

(ANSI/IEEE C 57.13)

바. 유도내전압시험

동일권선내의 층간의 절연내력을 확인하는 시험이다.

·변류기 2차 단자에 정격부담에 해당하는 단자전압의 2배의 전압을 인가한다.

·시험시간

[eqn: 120`×`정격주파수 SLASH 시험주파수] [초]

·판정기준＞시험 중 절연파괴 없이 견디어야 한다.

사. 2차 권선 상용주파내전압 시험

·2차 단자를 일괄 결선하여 2[kV] 60[Hz]를 1분 동안 인가한다

·판정기준＞시험 중 절연파괴 없이 견디어야 한다.

2-205 OLTC 시험

변압기에 설치되어 있는 OLTC의 이상유무를 판단하기 위한 시험이다.

가. 구조 및 외관검사

·육안으로 표면 상태, 흠, 녹, 갈라짐 및 사용상 결함이 없으며, Type이 승인사양과 일치하는지 확인한다.

·판정기준＞승인 사양에 적합하여야 함

나. 기계적 동작시험

아래와 같은 조건에서 OLTC를 동작상태를 시험한다.

·변압기를 가압하지 않고, 구동장치 정격 조작전압으로 8 CYCLE

·변압기를 가압하지 않고, 구동장치 정격 조작전압의 85%전압으로 1CYCLE

·변압기를 무부하 가압하고, 구동장치 정격 조작전압으로 1 CYCLE

·정격전류에서 1 CYCLE

·판정기준＞ 시험 중 이상 없이 동작하여야 한다.

다. OLTC 시퀀스시험

·기계적 동작시험 중 OLTC 전환개폐기의 동작상태를 오실로스코프 등으로 기록한다.

·판정기준＞ Type test시 동작 시퀀스와 비교하여 차이가 없어야 한다.

라. 내압력 및 진공시험

·OLTC에 제작자가 제시한 압력(MR OLTC의 경우 0.6[□/□])을 가하고 24시간 경과 후 압력을 확인한다.

·판정기준＞누기가 없어야 한다.

마. 보조회로 절연시험

·OLTC 제어회로를 일괄하여 대지간에 A.C 2000[V]를 1분간 인가한다.

·판정기준＞절연에 견뎌야 한다.

2-206 전동기(선풍기, OLTC용) 시험

변압기 보조설비(냉각설비 선풍기, OLTC 구동용 전동기)의 작동 상태와 동력손실을 파악하기 위함이다.

가. 시험방법

변압기를 전부하 상태로 운전하기 위한 모든 냉각설비 및 히터를 작동시킨 후 그 손실 값을 측정한다.

나. 판정 기준

측정된 손실이 제작사 제시치 이내인지 확인한다.