고압 변압기에서의 식물성 오일 활용
식물성 오일 변압기는 미네랄 오일 변압기에 비해 환경 친화적이고 안전하며 수명이 더 길다. 이로 인해 국내외에서 그 사용이 증가하고 있다. 전 세계적으로 이미 식물성 오일 변압기의 수가 200만 대를 넘었다고 추정된다.
이 200만 대 중 대부분은 저압 배전 변압기이다. 중국에서는 66kV 이상의 식물성 오일 변압기가 격리망에 투입된 경우는 단 한 대뿐이며, 해외에서는 상대적으로 많은 수가 있다. 외국의 변압기 제조업체들과의 논의를 통해, 전 세계적으로 66kV 이상의 운용 중인 식물성 오일 변압기의 수는 1,000대 미만으로 추정된다.
전압 등급 측면에서 현재 운용 중인 가장 높은 등급의 식물성 오일 변압기는 2013년부터 안전하게 운영되고 있는 시멘스 독일에서 제조한 420kV 변압기이다. 이후 일부 제조업체들은 500kV 식물성 오일 변압기를 개발 및 생산했지만, 아직까지 격리망 연결 기록은 없다. 또한, DC 시스템에서의 식물성 오일 활용이 점차 주목받고 있으며, 일부 연구 결과가 발표되기 시작했으나, 아직까지 변압기 제조업체들은 관련 변압기 생산을 공식적으로 발표하지 않았다.
고압 변압기에서 식물성 오일의 제한적인 활용은 고압 변압기가 분배 변압기에 비해 더 높은 기술 장벽과 도전 과제를 제시하기 때문이다. 이는 변압기 제조업체뿐만 아니라 최종 사용자에게도 도전 과제를 제시한다.
고압 변압기에 식물성 오일을 적용할 때는 매우 불균일한 전기장 하에서의 절연 성능과 유전 상수를 충분히 고려해야 한다. 이는 변압기 제조업체들이 완전히 새로운 설계를 수행하고 필요한 연구, 개발, 검증을 수반해야 함을 의미한다.
대형 변압기 부품과 식물성 오일 간의 호환성을 고려해야 한다. 재료 호환성뿐만 아니라 식물성 오일의 고유한 절연 특성, 산화 특성, 점성 특성에도 적응해야 한다.
현재 식물성 오일 전력 변압기의 운용 및 유지보수 경험은 제한적이며, 국제 및 국내 표준은 완전하지 않다. 최종 사용자들도 현장 적용 데이터를 축적해야 한다. 변압기 제조업체, 사용자, 식물성 오일 제조업체 간의 밀접한 협력이 필요하다.
물론 업계 관점에서 보면 이러한 기술적 병목 현상은 극복할 수 있다. 고압 식물성 오일 변압기의 수가 제한적인 주된 이유는 시장 동태에 더 있다. 많은 국가에서 고압 변압기 교체는 드물어 수요가 낮다. 반면, 중국의 식물성 오일 및 식물성 오일 변압기 산업은 여전히 초기 단계에 있다. 식물성 오일 전력 변압기의 대규모 발전은 시간이 걸릴 것이다. Zedian(저자/편집자의 별명)은 시간이 지남에 따라 중국이 세계의 변압기 제조 기지로서의 위치를 감안할 때, 중국은 반드시 전 세계 식물성 오일 전력 변압기 시장의 선두주자가 될 것이라고 대담히 예측한다.
