변압기 코어의 다점 접지 고장의 위험성과 예방 방법

변압기 코어의 다점 접지 고장의 위험성

정상적인 작동 중에는 변압기 코어가 여러 점에서 접지되어서는 안 됩니다. 작동 중인 변압기의 와인딩 주변에는 교류 자기장이 존재합니다. 전자기 유도로 인해 고전압과 저전압 와인딩 사이, 저전압 와인딩과 코어 사이, 그리고 코어와 탱크 사이에 방랑용량이 발생합니다.

전력이 공급된 와인딩은 이러한 방랑용량을 통해 코어에 대지에 대한 부유 전위를 형성하게 됩니다. 코어, 다른 금속 구성 요소, 그리고 와인딩 사이의 거리가 같지 않기 때문에 이러한 구성 요소들 사이에 전위 차가 발생합니다. 두 점 사이의 전위 차가 그들 사이의 절연을 파괴할 수준에 도달하면 간헐적인 스파크 방전이 발생합니다. 이러한 방전은 시간이 지남에 따라 변압기 오일과 고체 절연재를 점진적으로 열화시킵니다.

이러한 현상을 제거하기 위해 코어와 탱크는 동일한 전기적 전위를 유지하도록 신뢰성 있게 결합됩니다. 그러나 코어나 다른 금속 구성 요소가 두 개 이상의 점에서 접지되면 접지 점 사이에 폐쇄 회로가 형성되어 순환 전류가 발생합니다. 이로 인해 국부적인 과열, 절연 오일의 분해, 그리고 절연 성능의 열화가 발생합니다. 심각한 경우, 코어의 실리콘 강판이 타버릴 수 있으며, 이는 주 변압기의 주요 고장으로 이어질 수 있습니다. 따라서 주 변압기의 코어는 단 한 점에서만 접지되어야 합니다.

코어 접지 고장의 원인

변압기 코어 접지 고장의 주요 원인은 다음과 같습니다: 건설 기술이나 설계가 불량하여 접지 플레이트의 단락; 부품이나 외부 요인에 의한 다점 접지; 주 변압기 내부 또는 코어 제조 공정의 결함으로 인해 남아있는 금속 외부 물체 (예: 날카로운 부분, 녹, 용접 슬래그)로 인한 접지 등입니다.

코어 고장의 종류

변압기 코어 고장의 여섯 가지 일반적인 유형은 다음과 같습니다:

• 코어가 탱크나 클램핑 구조물과 접촉. 설치 중에 탱크 커버의 운송 위치 핀이 뒤집히거나 제거되지 않은 경우 코어가 탱크 쉘과 접촉; 클램핑 구조물의 지지부가 코어 기둥과 접촉; 휘어진 실리콘 강판이 클램핑 지지부와 접촉; 코어 발과 요크 사이의 절연 카드보드가 떨어져 발이 강판과 접촉; 온도계 하우징이 너무 길어서 클램핑 구조물, 요크, 또는 코어 기둥과 접촉 등.

• 코어 볼트의 강철 부싱이 너무 길어 실리콘 강판과 단락.

• 탱크 내부의 외부 물체로 인해 실리콘 강판에서 국부적인 단락. 예를 들어, 산서의 한 변전소에서 31500/110 전력 변압기에서 다점 코어 접지가 발견되었고, 클램프와 요크 사이에서 플라스틱 손잡이가 있는 드라이버가 발견되었습니다; 또 다른 변전소에서는 60000/220 전력 변압기에서 덮개를 열어 검사하는 동안 120mm 길이의 구리선이 발견되었습니다.

• 코어 절연이 습기 찬 상태이거나 손상됨. 예를 들어, 바닥에 슬러지와 습기가 축적되어 절연 저항이 감소; 클램프, 지지 패드, 또는 탱크 절연 (카드보드 또는 나무 블록)의 습기 찬 또는 손상된 절연으로 인해 코어의 고저항 다점 접지.

• 잠수용 오일 펌프 베어링의 마모로 인해 금속 분말이 탱크에 들어가 바닥에 축적되며, 전자기 흡인력으로 인해 이 분말이 하단 요크와 지지 패드 또는 탱크 바닥을 연결하는 도전 경로를 형성하여 다점 접지를 초래.

• 불량한 운영 및 유지보수, 정기적인 유지보수가 이루어지지 않음.