전력 변압기 절연 저항 및 유전 손실 분석

1 소개

전력 변압기는 전력 시스템에서 가장 중요한 장비 중 하나이며, 변압기의 고장이나 사고를 최소화하고 예방하는 것이 중요합니다. 다양한 유형의 절연 고장이 모든 변압기 사고의 85% 이상을 차지합니다. 따라서 안전한 변압기 작동을 보장하기 위해서는 정기적인 절연 테스트가 필요하며, 이로써 절연 결함을 미리 감지하고 잠재적인 사고 위험을 신속히 해결할 수 있습니다. 제 경력 동안 여러 번 변압기 테스트 작업에 참여하여 이 분야에서 광범위한 지식을 축적했습니다. 이 기사는 변압기의 종합적인 절연 테스트와 테스트 결과로 나타나는 절연 상태에 대해 자세하게 소개합니다.

2 절연 저항 및 흡수 비율 측정

2.1 절연 저항 측정

측정 시 표준 사양에 따라 메가옴미터를 사용하여 각 변압기 권선과 지면 사이, 그리고 권선 간의 절연 저항을 순차적으로 측정해야 합니다. 테스트 대상인 권선의 단자는 단락되어야 하며, 테스트하지 않는 권선의 단자는 모두 단락되어 접지되어야 합니다. 측정 위치와 순서는 아래 표를 따르십시오.

절연 저항 값을 비교할 때는 다음과 같은 수학적 표현을 사용하여 동일한 온도로 변환해야 합니다:

공식에서:

R1은 온도 t1에서 측정된 절연 저항 값(메가옴 단위)을 나타냅니다

R2는 온도 t2에서 계산된 절연 저항 값(메가옴 단위)을 나타냅니다

측정된 절연 저항 값은 주로 각 와인딩의 연속적인 측정 결과를 비교하여 판단됩니다. 이전 테스트 결과와 비교했을 때 상당한 변화가 없어야 하며 일반적으로 이전 값의 70% 미만이 되어서는 안 됩니다. 시운전 테스트에서는 공장 테스트 값(동일한 온도에서)의 70% 미만이 되어서는 안 됩니다.

참고 값이 없는 경우 절연 저항 값의 기준은 일반적으로 아래 표에 나열된 것과 같습니다.

2.2 흡수비율 및 극화지수 측정

흡수비율은 전압을 가한 후 60초와 15초에 메가옴미터로 측정된 절연 저항 값의 비율입니다. 흡수비율은 절연재의 습기에 매우 민감합니다. 온도가 10°C부터 30°C 사이일 때, 흡수비율은 1.3 미만이어야 하지 않습니다.

220kV 이상 또는 120MVA 이상의 변압기에서는 극화지수를 측정해야 합니다. 이 지수는 10분과 1분 후에 얻은 측정값의 비율이며, 극화지수는 1.5 미만이어서는 안 됩니다.

절연 저항과 흡수비율을 측정하는 것은 변압기의 절연 상태를 확인하는 간단하고 보편적인 방법입니다. 이 시험은 절연재의 습기와 세라믹 부싱의 균열, 접지된 리드 등 국소적 결함을 효과적으로 감지할 수 있습니다. 측정된 절연 저항과 흡수비율이 지정된 값에 미치지 못하면, 이러한 유형의 결함이 절연재에 분명히 존재합니다.

3 누설전류 시험

시험 중에는 DC 고압 발생기와 마이크로암미터가 사용됩니다. 전압 적용 포인트는 다음 표에 나와 있습니다:

시험 전압 적용 기준은 다음 표에 나와 있습니다.

전압을 시험 전압까지 높인 후 1분 후에 테스트 중인 와인딩을 통과하는 직류 전류를 읽습니다. 이 값이 측정 누설 전류이다.

누설 전류 시험은 본질적으로 절연 저항을 측정합니다. 그러나 누설 전류를 측정하기 위해 더 높은 DC 전압을 사용하므로 메가옴미터로는 감지할 수 없는 절연 결함, 예를 들어 변압기의 부분적인 파괴 결함이나 리드 부싱 결함 등을 발견할 수 있습니다. 측정 결과를 분석하고 판단할 때는 주로 유사한 변압기와 다른 와인딩 간, 그리고 지난 해의 시험 결과와 비교하여 큰 변화가 없어야 합니다. 연간 증가하는 경우 점진적인 절연 악화를 나타낼 수 있으므로 주의해야 합니다. 지난 해와 비교해 갑자기 증가하면 심각한 결함이 있을 수 있으므로 조사가 필요합니다.

4. 유전 손실각 탄젠트 측정

변압기 케이스가 직접 접지되어 있기 때문에 유전 손실각 탄젠트를 측정할 때는 역 배선을 가진 QS1형 교류 다리 회로를 사용합니다. 측정 위치는 아래 표에 나와 있습니다.

참고: 실제 표 내용은 텍스트에 제공되지 않았으므로 일반적인 용어로 언급되었습니다. 특정 세부 사항이나 데이터가 있는 경우 이를 번역에 포함하여 더욱 정확하게 만들 수 있습니다.

이 번역은 유전 손실각 시험의 기술적 절차와 접지 고려 사항으로 인해 특정 장비를 사용하는 이유를 다룹니다. 또한 현재 시험 결과를 과거 데이터와 비교하여 변압기 절연 시스템 내 잠재적인 문제를 식별하는 것의 중요성을 반영합니다.

측정 중에는 테스트 대상 감전선의 두 단자를 단락시켜야 하며, 모든 비테스트 상 감전선은 단락시키고 접지해야 합니다. 이를 통해 감전선의 인덕턴스로 인한 측정 오류를 방지할 수 있습니다.

변압기 감전선 절연체의 유전 손실각 탄젠트의 표준값(20°C에서)은 다음 표에 나와 있습니다:

절연 손실각의 탄젠트는 이전 값과 비교하여 크게 변해서는 안 됩니다(일반적으로 30%를 초과하지 않아야 함). 감싸는 전압이 10kV 이상인 경우 시험 전압은 10kV이며, 감싸는 전압이 10kV 미만인 경우 시험 전압은 정격 전압(Un)과 같습니다.

측정할 때는 다음 수학적 식을 사용하여 절연 손실각의 탄젠트를 동일한 온도로 변환해야 합니다:

식에서:

tgδ1과 tgδ2는 각각 t1 및 t2 온도에서의 tan delta 값을 나타냅니다.

변압기 감싸기 절연의 절연 손실각의 탄젠트를 측정하는 것은 주로 변압기의 습기 침입, 절연 노화, 기름 열화, 절연에 퇴적된 슬러지, 그리고 심각한 국소적 결함을 확인하기 위한 것입니다. 측정된 절연 손실각의 탄젠트가 지정된 값에 미치지 못하면, 이러한 유형의 결함 중 일부가 절연체에 확실히 존재합니다.

5. 전력 주파수 교류 내压试验电压和容量要求选择合适的试验设备。

주파수 교류 내전압 시험 장비는 일반적으로 시험용 변압기, 전압 조정기, 고전압 정전계, 구간ギャップが必要です。必要时，高压侧还可以串联连接交流电流表和水阻。

5. 전력 주파수 교류 내전압 시험

전력 주파수 교류 내전압 시험 장비는 일반적으로 시험용 변압기, 전압 조정기, 고전압 정전계, 구 간격을 필요로 합니다. 필요에 따라 고압 측에 교류 전류계와 물 저항을 직렬로 연결할 수도 있습니다. 시험 중에는 시험 대상의 시험 전압 및 용량 요구사항에 따라 적절한 시험 장비를 선택해야 합니다.