건식 변압기의 저전압 측에서 절연 저하의 원인은 무엇입니까
안녕하세요, 저는 Felix이고, 전기 장비 고장 수리를 15년 동안 해왔습니다.
이 기간 동안 전국의 공장, 변전소, 배전실을 다니며 다양한 종류의 전기 장비를 진단하고 수리했습니다. 건식 변압기는 우리가 가장 자주 다루는 장치 중 하나입니다.
오늘 친구가 저에게 물었습니다:
“건식 변압기의 저전압 측에서 절연 저항이 낮다는 것은 무엇을 의미하나요?”
非常好的问题——特别是对于维护人员来说。因此，我将基于多年来处理的实际案例，用简单易懂的方式解释这个问题。
1. "저전압 측의 저절연"이란?
먼저 간단한 개요부터 시작해보겠습니다:
건식 변압기는 냉각용 오일 없이 공기를 이용하여 냉각하며, 주로 화재 안전이 중요한 건물, 쇼핑몰, 병원, 데이터 센터 등에서 사용됩니다.
저전압 측은 일반적으로 400V 또는 230V를 출력하며, 이를 통해 부하에 직접 전력을 공급합니다.
"저전압 측의 저절연"이란 저전압 권선과 지면(코어 또는 케이스) 사이의 절연 저항이 정상보다 낮아졌음을 의미합니다. 즉, 절연 성능이 저하되었다는 것입니다.
간단히 말해, 원래 완전히 불도전적인 장벽이 이제는 작은 누설 전류를 허용하게 되었습니다. 이는 트립, 아크, 심지어 단락까지 이어질 수 있습니다!
2. 일반적인 원인 (제가 실제로 해결한 실제 사례들)
현장 경험에 따르면, 건식 변압기의 저전압 측에서 발생하는 저절연의 주요 원인은 다음과 같습니다:
2.1 습기 / 응결
이는 특히 중국 남부나 해안 지역처럼 습기가 많은 곳이나, 완전히 건조되지 않은 새 변압기에서 가장 흔한 원인입니다.
예: 작년에 제네시아의 한 공장에서 새 건식 변압기를 점검했습니다. 저전압 측의 절연 저항은 몇십 메가옴에 불과했습니다 – 표준(500MΩ 이상)보다 훨씬 낮았습니다. 캐비닛을 열어보니 내부에 응결수가 있었습니다! 운송 중 습기를 흡수했고, 습도가 높아서 그런 것으로 밝혀졌습니다.
해결책:
수분 유입 여부 확인;
열풍총이나 적외선 램프로 건조;
필요하다면 공장으로 보내 진공 건조;
예방 차원에서 제습기나 공간 가열기 설치.
2.2 먼지 또는 외부 물질 축적
건식 변압기는 공기를 이용하여 냉각하기 때문에 많은 통풍구가 있어 시간이 지남에 따라 먼지가 축적되기 쉽습니다.
먼지는 특히 금속 먼지나 소금 입자와 같은 경우 전도성이 있으며, 습기와 결합하면 절연 수준을 크게 낮출 수 있습니다.
한 번은 화학 공장의 변압기 저전압 단자에 하얀 결정성 침착물을 보았습니다. 부식성 가스 때문이었으며, 절연이 명백히 손상되어 있었습니다.
해결책:
정기적으로 청소, 특히 단자 및 권선 주변;
먼지가 많은 환경에서는 필터 설치;
전문 절연 청소제 사용 – 절대 물로 세척하지 않음;
환기 구멍이 막혔는지 확인.
2.3 권선 노화 또는 부분 방전 손상
건식 변압기의 권선은 에폭시 수지로 코팅되어 있습니다 – 내구성이 있지만 파괴되지 않습니다.
장기간 고온, 과부하, 조파 상태에서 작동하면 절연층이 열화, 균열, 탄화되어 부분 방전을 일으키고 결국 절연 저항이 감소합니다.
한 번은 8년 동안 사용된 건식 변압기를 수리했습니다. 저전압 절연이 1000MΩ에서 20MΩ로 떨어졌습니다. 검사 결과, 권선 표면에 탄화의 명확한 징후가 있었습니다.
해결책:
장기간 과열 여부를 확인;
가능하다면 부분 방전 수준 측정;
손상된 권선 또는 전체 장치 교체;
환기 개선, 부하 감소, 자주 과부하되는 것을 피함.
2.4 느슨하거나 산화된 단자 연결
느슨한 단자 연결은 국소 발열을 일으켜 주변 절연 재료에 영향을 줍니다.
예: 한 번은 UPS 시스템에 연결된 건식 변압기를 작업했습니다. 저전압 절연이 갑자기 100MΩ 미만으로 떨어졌습니다. 검사 결과, 구리 바 스트랩 볼트가 느슨해져 접촉 부위가 타버렸고, 심지어 연기까지 났었습니다.
해결책:
정기적으로 모든 단자 연결을 조여줍니다;
규격에 맞는 토크렌치 사용;
산화, 변색, 타는 자국 확인;
중도 산화된 단자는 광택 처리하거나 교체.
2.5 나쁜 케이스 또는 접지
건식 변압기의 케이스와 코어는 올바르게 접지되어야 합니다. 접지가 나쁘면 부유 전압이 생겨 잘못된 절연 값을 나타낼 수 있습니다.
한 번은 새로운 현장에서 시운전 점검 중 저전압 절연이 몇백 킬로옴에 불과했습니다. 알고 보니, 건설 작업 중에 접지선이 잘려서 코어가 전기에 노출되어 있었던 것입니다 – 거짓으로 저절연을 나타내었습니다.
해결책:
끊어진 또는 느슨한 접지선 확인;
접지 저항 측정 (4Ω 이하);
코어가 케이스와 잘 연결되어 있는지 확인;
접지 문제로 인한 오진단 피하기.
2.6 측정 오류 / 부적절한 테스트 방법
때로는 문제가 장비 자체가 아니라 테스트 방법에 있는 경우도 있습니다.
예를 들어:
500V 메가옴미터 대신 2500V 메가옴미터 사용;
두차 케이블이나 다른 연결 장치를 분리하지 않음;
테스트 전에 방전하지 않아 잔류 전하 간섭 발생;
값이 안정화되기 전에 테스트를 종료.
저도 이런 실수를 한 적이 있습니다 – 거의 좋은 변압기를 폐기할 뻔했습니다.
해결책:
올바른 메가옴미터(건식 변압기는 2500V) 사용;
모든 외부 배선 분리;
테스트 전 최소 1분 동안 방전;
R15 및 R60 값 기록, 흡수 비율(R60/R15 ≥ 1.3) 계산;
다이일렉트릭 손실 테스트로 추가 확인 고려.
3. 테스트 및 진단 방법
다음은 제가 사용하는 진단 절차입니다:
4. 수리 제안 및 예방 조치
수리 제안:
습기가 문제라면 건조로 절연을 회복할 수 있습니다;
먼지나 이물질이 원인이라면 청소로 성능을 회복할 수 있습니다;
권선이 노화되거나 손상되었다면 공장으로 보내 수리하거나 교체해야 합니다;
단자 연결이 문제라면 조여주거나 교체해야 합니다;
모든 작업은 전원이 꺼진 상태에서, 록아웃태그아웃 적용해야 합니다!
예방 조치:
정기 점검(분기별), 적외선 열화상으로 핫스팟 감지;
주기적인 청소(연간), 숨겨진 구석에 주의;
제습 시스템 설치(특히 습기가 많은 지역);
부하 모니터링으로 장기 과부하 피하기;
온라인 모니터링 시스템 고려(고급 사용자);
세부적인 장비 기록 유지 및 시간 경과에 따른 변화 추적.
5. 마지막 생각
건식 변압기의 저전압 측에서 절연 저항이 낮다는 것은 기술적으로 들릴 수 있지만, 대부분의 경우 기본 도구와 절차를 사용하여 식별하고 해결할 수 있습니다.
15년 동안 전기 장비 수리를 해온 사람으로서 강조하고 싶습니다:
“절연은 갑자기 실패하지 않습니다 – 시간이 지남에 따라 서서히 악화됩니다.”
정기적인 점검과 적시적인 유지보수로 대부분의 문제는 초기에 발견되고 심각한 문제로 발전하는 것을 방지할 수 있습니다.
현장에서 비슷한 문제를 겪고 어떻게 진행해야 할지 확신이 없다면 언제든지 연락해주세요 – 함께 최선의 해결책을 찾아보겠습니다.
이 중요한 메시지를 기억하세요:
“예방이 치료보다 낫습니다 – 빨리 발견하고 빨리 수정하세요.”
안전하게, 불을 계속 켜세요!
— Felix
