공식적으로 운전하기 전에 배전 변압기나 대수리된 변압기에 왜 5회의 내전압 충격 시험이 필요한가?

신규 또는 대수리 변압기의 운전 전 충격 시험

신규 또는 대수리 변압기가 공식적으로 운전되기 전에 왜 충격 시험을 받아야 하는지 아십니까? 이 시험은 변압기의 절연 강도가 정격 전압이나 스위칭 과전압의 영향을 견딜 수 있는지를 확인하는 것입니다.

충격 시험의 원리는 무부하 상태의 변압기가 분리될 때 일어나는 현상과 관련이 있습니다. 회로 차단기는 작은 자기화 전류를 중단하며, 전류 채핑으로 인해 전류가 0에 도달하기 전에 중단될 수 있습니다. 이렇게 하면 유도 변압기에서 스위칭 과전압이 발생합니다. 이러한 과전압의 크기는 스위치 성능, 변압기 구조, 그리고 특히 변압기 중성점 접지 방법에 따라 달라집니다. 무접지 변압기나 방전코일을 통한 접지 변압기의 경우 과전압이 위상 전압의 4-4.5배에 이를 수 있으며, 직접 접지된 중성점 변압기의 경우 일반적으로 과전압이 위상 전압의 3배를 초과하지 않습니다. 따라서 충격 시험을 받는 변압기는 그 중성점을 직접 접지해야 합니다.

충격 시험은 두 가지 추가적인 목적을 가지고 있습니다: 큰 기동 전류 하에서 변압기의 기계적 강도를 검증하고, 상당한 기동 전류 조건 하에서 계전 보호 시스템이 오작동하지 않는지 확인하는 것입니다.

시험 빈도에 관해서는 신규 변압기는 일반적으로 5회의 충격 시험이 필요하며, 대수리 변압기는 일반적으로 3회의 시험이 필요합니다.

무부하 변압기에 전기를 공급할 때 자기화 기동 전류가 발생하여 정격 전류의 6-8배에 달합니다. 이 기동 전류는 초기에 급격히 감소하여 일반적으로 0.5-1초 내에 정격 전류의 0.25-0.5배로 줄지만, 완전히 감소하는 데는 더 많은 시간이 걸립니다. 소형/중형 변압기의 경우 몇 초, 대형 변압기의 경우 10-20초가 걸립니다. 초기 감소 기간 동안 차동 보호가 오작동할 수 있어 변압기의 전력 공급을 방지할 수 있습니다. 따라서 무부하 충격 폐합은 실제 기동 전류 조건 하에서 차동 보호 배선, 특성 및 설정을 실용적으로 검증하게 해주며, 보호 시스템이 적절하게 운전될 수 있는지 평가할 수 있게 합니다.

IEC 60076 표준에 따르면, 신제품의 경우 정격 전압 무부하 충격 시험은 5회의 연속 충격이 필요하며, 주요 대수리 후에는 3회의 연속 충격이 필요합니다. 각 충격 사이에는 최소 5분의 간격을 두어야 하며, 현장에서 작업원이 변압기를 모니터링하여 이상 유무를 확인하고 문제가 발견되면 즉시 작업을 중단해야 합니다. 첫 번째 충격 후에는 변압기가 10분 이상 연속적으로 작동해야 하며, 이후 충격은 최소 5분 간격으로 수행됩니다. 5회의 충격 요구 사항은 규칙에 명시되어 있으며, 기계적 강도, 과전압 효과, 기동 전류 특성을 종합적으로 고려한 것으로 추정됩니다.

전력 시스템에서 변압기 충격 가동 시험 절차

• 발전기 측의 회로 차단기와 분리 스위치가 열려 있는지 확인하세요. 필요하다면 변압기의 저전압 측 단자 연결을 분리하세요.

• 변압기의 계전 보호 시스템, 냉각 시스템 제어, 보호 및 신호를 활성화하세요.

• 변압기 중성점 접지 스위치를 작동시키세요.

• 변압기의 고전압 회로 차단기를 폐합하여 전력 시스템에서 5회의 충격 가동을 수행하세요. 각 충격 사이에는 약 10분의 간격을 두고 변압기의 이상 유무를 확인하며, 차동 보호 및 부홀츠(가스) 보호의 작동을 모니터링하세요.

• 가능한 경우 변압기 가동 시 자기화 기동 전류의 진폭도를 기록하세요.

시험 중 기술자는 변압기 단자 절연을 점검하고, 변압기 케이싱에 나무 막대기나 절연봉을 대어 내부에서 이상 소리를 주의 깊게 듣습니다. 간헐적인 폭발음이나 갑작스러운 큰 소리가 들릴 경우 즉시 작동을 중단해야 합니다. 5회의 충격 시험을 성공적으로 통과한 후에야 변압기를 정상적으로 운전할 수 있습니다.