변압기 부싱: 기능, 유형 및 설치 가이드

변압기 부싱: 외부 절연 및 전류 이송 구성 요소

변압기 부싱은 변압기 탱크에 장착된 주요 외부 절연 장치입니다. 변압기의 코일에서 나오는 리드선은 이러한 절연 부싱을 통해 통과해야 하며, 부싱은 리드선 사이와 리드선과 변압기 탱크 사이의 절연을 제공하며 동시에 리드선을 기계적으로 고정시키는 역할을 합니다.

전압 수준에 따라 변압기 부싱은 다음과 같은 여러 유형으로 사용됩니다: 도자기 부싱, 오일 충진 부싱, 커패시터형 부싱.

• 도자기 부싱은 일반적으로 10 kV 이하의 변압기에 사용됩니다. 도자기 주택을 통과하는 도체 구리 막대로 구성되며, 내부 절연은 공기로 이루어집니다.

• 오일 충진 부싱은 일반적으로 35 kV 클래스의 변압기에 사용됩니다. 이러한 부싱은 도자기 주택 내부에 절연유가 충진되어 있으며, 구리 도체가 유기지 페이퍼로 절연되어 통과합니다.

• 커패시터형 부싱은 100 kV 이상의 고전압 변압기에 사용됩니다. 이러한 부싱은 주요 절연 유닛(커패시터 코어), 상부 및 하부 도자기 주택, 연결 소켓, 오일 저장고(컨서버터), 스프링 조립, 베이스, 그레이딩 링(코로나 차단장치), 측정 단자, 라인 단자, 고무 패킹, 그리고 절연유로 구성됩니다.

변압기 부싱은 내부 고전압 및 저전압 코일 리드를 오일 탱크 밖으로 빼내는 역할을 합니다. 부싱은 리드와 지면 사이의 절연뿐만 아니라 리드를 고정시키는 중요한 역할도 합니다. 변압기의 전류 이송 구성 요소 중 하나인 부싱은 정상 작동 중에는 연속적으로 부하 전류를 운반하고 외부 결함 시에는 단락 전류를 견뎌낼 수 있어야 합니다.

따라서 변압기 부싱에 대한 다음 요구 사항이 적용됩니다:

• 지정된 전기적 절연 강도와 충분한 기계적 강도를 가져야 합니다.

• 단락 상태에서 일시적인 과열에도 견딜 수 있는 양호한 열 안정성을 가져야 합니다.

• 콤팩트한 크기, 가벼운 무게, 우수한 밀봉 성능, 높은 교환 가능성이 있으며 유지 보수가 쉬워야 합니다.

부싱은 주로 커패시터 코어, 오일 저장고, 플랜지, 상부 및 하부 도자기 주택으로 구성됩니다. 주요 절연은 커패시터 코어로, 동심원형 커패시터층이 직렬로 연결되어 형성됩니다. 이 조립체는 상부 및 하부 도자기 주택, 오일 저장고, 플랜지, 베이스로 형성된 밀폐된 챔버 내부에 봉인되어 있습니다. 챔버는 처리된 변압기 오일로 충진되어 오일-페이퍼 절연 구조를 형성합니다. 주요 구성 요소 간의 접촉 표면에서는 오일 내구성 고무 패킹이 사용됩니다. 모든 구성 요소는 오일 저장고 내부에 위치한 강력한 스프링 세트를 통해 중앙 예비 하중력을 적용하여 압축되며, 이를 통해 전체 부싱이 완전히 밀봉됩니다.

플랜지는 공기 배출 플러그, 오일 샘플링 장치, 그리고 유전 손실(tan δ) 및 부분 방전(PD) 측정을 위한 단자를 갖추고 있습니다. 작동 중에는 측정 단자의 보호 커버를 설치하여 스크린(테스트 탭)의 신뢰성 있는 접지를 보장해야 하며, 오픈 서킷 상태는 엄격히 금지됩니다.

변압기의 고전압 리드와 부싱 간의 주요 연결 방법은 다음과 같습니다:

• 케이블 관통형

• 도체 막대 전류 이송형

변압기 부싱의 설치 전 검사:

설치 전에는 다음 검사를 수행해야 합니다:

• 도자기 표면에 균열이나 손상이 없는지 확인합니다.

• 플랜지 넥 및 그레이딩 링의 내부 표면이 철저히 청소되었는지 확인합니다.

• 부싱이 필요한 모든 테스트를 통과했는지 확인합니다.

• 오일 충진 부싱의 경우, 오일 수위 표시가 정상인지 확인하고 오일 누출 여부를 점검합니다.

부싱은 모델 명칭에 지정된 조건에서 사용되어야 하며, 다음 주의 사항을 준수해야 합니다:

• 밀봉성: 부싱이 장기간 사용되기 위해서는 밀봉 상태를 유지하는 것이 중요합니다. 설치 또는 유지 보수 중에 방해받은 모든 밀봉 포인트는 원래의 밀봉 상태로 신중하게 복원해야 합니다.

• 오일 수위 제어 및 조정: 부싱 내부의 오일 수위는 작동 중에 주기적으로 모니터링해야 합니다. 오일 수위가 너무 높거나 낮으면 조정이 필요합니다.

• 오일 수위가 너무 높다면, 플랜지의 오일 배출 플러그를 통해 천천히 초과 오일을 배출할 수 있습니다.

• 오일 수위가 너무 낮다면, 이름표에 지정된 동일 등급의 합격 변압기 오일을 오일 저장고의 충진구를 통해 추가해야 합니다.

• 매년 예방 테스트에서 오일 테스트 결과가 지속적으로 정상인 부싱의 경우, 예방 테스트 간격을 적절히 늘려 오일 샘플링 빈도를 줄일 수 있습니다. 문제가 발생하면 제조사에게 문의해야 합니다. 부싱은 사용자가 분해해서는 안 됩니다.

올바른 오일 샘플링 절차:
플랜지의 오일 배출 플러그 주변을 청소합니다. 플러그를 열고, 전용 오일 샘플링 노즐을 플러그의 중심 나사 구멍에 천천히 삽입하여 내부 밀봉재와 접촉하도록 합니다. 노즐을 조여 밀봉 패킹을 압축하여 부싱 내부의 변압기 오일이 노즐을 통해 흘러나올 수 있도록 합니다. 샘플링 후에는 위의 단계를 역순으로 진행하여 원래의 밀봉 상태를 복원합니다.

참고: 노즐을 제거할 때는 오일 배출 플러그를 느슨하게 하지 마십시오. 만약 느슨해진다면, 적절한 스패너를 사용하여 즉시 플러그를 조여야 합니다.

측정 단자 접지:
부싱의 플랜지에는 측정 단자가 제공됩니다. 유전 손실 또는 부분 방전을 측정할 때, 단자 커버를 제거하고 테스트 리드를 연결합니다—단자 스텁은 플랜지로부터 절연되어 있습니다. 테스트 후에는 단자 커버를 견고히 다시 설치하여 신뢰성 있는 접지를 보장해야 합니다. 작동 중에는 측정 단자를 오픈 서킷 상태로 두어서는 안 됩니다.

유전 손실 측정 참고사항:
현장에서 10 kV에서 측정된 유전 손실 값은 측정 기기, 부싱 위치, 환경 조건 등의 영향으로 인해 공장 테스트 데이터와 다를 수 있습니다. 고압 Schering 브리지를 사용하여 측정하는 것이 권장되며, 고압 조건에서 얻은 데이터가 권위적이라고 간주되어야 합니다.