5-5. 고장점의 발견 방법과 내부 점검

 

변압기의 사고 진단은 사람의 건강 진단과 마찬가지로 원칙적으로 과거의 보수 점검 기록 등을 참고하면서 문진, 검사, 내부 검진의 순서로 실시한다. 그러나 비교적 진단이 용이한 중소형 변압기인 경우에는 적당히 생략할 수 있으며 커버를 벗기면 바로 내부가 보이는 소형 변압기 등은 우선 내부 점검부터 싲가하는 것이 적당할 것이다.

 

사고시의 정보 수집

변압기가 갑자기 정지했을 때에는 정지시의 현상, 보호 계전기의 동작 상황 등에서 사고의 종류를 유추하여 중요 부하의 정전 시간을 최소로 하는 응급 대책을 강구한다. 전력 공급 재개의 전망이 서면 즉시 사고시의 정보를 없어지기 전에 신속하게 수집한다.

(a) 보호 계전기는 무엇이, 어떻게 동작했는지, 관계되는 모든 계전기를 열거하여 사고시의 설정, 동작 시간의 관계를 명확히 해 둔다. 사고점에서 떨어진 상류, 하류의 변전소에서도 동작한 계전기가 없었는지 조사해 둔다.

(b) 사고시에 어떤 현상이 있었는지 사고기는 물론이고 관련 기기의 이상음, 이상 현상 등을 시간적 경과에 따라 기록한다. 부하시 탭 전환장치가 있을 때에는 조작 전원을 차단하고 탭 위치와 전환 도수계의 지시를 기록한다.

(c) 사고 직전의 변압기의 운전 상황, 즉 사고 직전의 부하량, 전압, 전류계, 유면계, 온도계나 부하시 탭 전환 장치의 전환 도수계의 지시 등 아는 범위의 데이터를 수집한다. 또한 낙뢰, 외부 단락 등 확실한 이상 현상이 있으면 기록한다.

 

고장점 발견을 위한 시험

수집한 정보를 해석하면 고장점이 변압기 본체 내에 있는지, 기타의 부분에 있는지를 대강 추정할 수 있다. 고장점이 변압기 본체 밖에 있을 때에는 즉시 점검에 들어가지만 본체 탱크 내로 추정될 때에는 우선 변압기와 모선과의 접속을 이탈시키고 다음의 순서에 따라 시험한다.

(a) 절연저항의 측정 절연저항계(메거)를 사용하여 1차·2차간, 1차·대지간 및 2차·대지간을 측정하여 오일 온도를 참고로 판정한다.

(b) 권선저항의 측정 권선의 저항은 비교적 큰 직류 전류를 사용하여 측정해야 되는데, 일반적으로 현장에서는 PO 박스나 테스터 등 소전류에서 정밀도가 나쁜 기구밖에 사용할 수 없는 것이 보통이므로 전류가 흐르기 시작한 후에 판독까지의 시간을 합하는 등 각 상의 비교에 중점을 두도록 한다.

(c) 변압기의 측정 고전압측 권선에 저압을 인가하여 다른 쪽의 권선에 유기되는 전압을 직접 전압계에서 판독하는 전압계법으로 측정한다. 내부 점검까지 사고 상황을 보존하기 위해서는 탭 전환기를 움직이지 않고 사고 탭의 측정으로만 그친다.

(d) 유중 가스 분석 본체 하부 채유 밸브에서 약 1리터를 채유하여 분석한다. 분석 결과는 계속하여 내부 점검을 할 것인지의 여부 판정에 중요한 영향을 미치므로 채유, 분석을 모두 제작자 또는 전문업자에게 위임하여 싡속하게 실시 할 필요가 있다.

(e) 기타 고전압측 권선에 저압을 인가하여 여자 전류를 측정하는 저압 여자, 저압측 단자를 단락하여 고전압측 권선에 극히 낮은 전압을 인가하여 그 전류값에서 임피던스 전압을 산축하는 방법 등이 있다. 현지에서도 오차도 많으므로 각 상을 비교하는 수단으로서 사용하는 것이 좋다. 또한 이들 측정의 결과 변압기 본체 탱크 내에 이상이 인정되지 않을 때에는 만일을 위해 절연유의 내압을 측정해 둔다.

 

내부 점검

고장점이 어떤 부근에 있는지는 지금까지의 과정에서 거의 명백하므로, 이어서 확인 및 원인 구명을 위해 내부 점검을 실시한다. 중소형 변압기의 내부 점검은 현장에서도 가능하지만, 최근에는 변압기의 설치 장소가 좁고 안전상의 문제나 리프팅 설비의 준비, 그 후의 기기 수리 또는 교체, 원인 구명을 위한 해체 등도 고려하여 제작자의 공장으로 반입하여 실시하는 경우가 많다. 대형 변압기인 경우에는 현지에서의 내부 점검이 용이하지 않으므로 가능하면 수리 방향도 확인한 후에 공장으로 운반하여 점검하는 것이 좋다.

현지에서 중소형 변압기의 내부 점검을 할 때에는 변압기 설치 장소 등 배선의 직하를 피하여 변압기 높이의 2.5배 이상의 천장 높이가 있는 안전한 옥내에서 리프팅 능력에 충분한 설비를 사용하여 변압기 본체를 리프팅한다. 리프팅 된 본체는 오일이 적하되므로 탱크 위에 각재를 걸쳐 놓거나 또는 바닥면에 비치한 오일받이 접시 위로 이행시켜 점검한다. 장치에서 리프팅 된 상태로 점검하는 것은 안전상 피해야 한다.

부득이 현지에서 대형 변압기의 내부 점검을 할 때에는 권선에 손상이 없는데 부주의하게 흡습시키면 건조를 위해 다시 많은 시간과 노력이 필요하게 되므로 건조한 날을 선택하여 오일을 점검에 필요한 만큼 추출하여 맨홀에서 내부에 들어가 외부에서의 시험 결과에 따라 세심하게 주의하면서 점검한다.

이 때에 구리분이나 소손된 절연물의 파편 등은 손상 장소를 시사하는 경우가 많으므로 변압기 아래 부분도 잘 조사하여 채취한다. 작업을 종료 또는 중단할 때에는 권선 및 절연물이 잠길 때까지 오일을 주입하거나 건조 공기나 질소를 봉입하여 흡습을 방지한다. 질소를 봉입하는 경우에는 작업 재개시에 산소농도 측정기 등을 사용해 작업자에게 산소 결핍이 발생하지 않도록 주의해야 한다.

 

 

 

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변압기 활용기술

저자마츠이 아키오

출판 성안당

발매 2012.09.12.