변압기는 전압변환과 전력분배를 담당하여 전력계통에서 중요한 역할을 하며, 그 동작상태는 전원공급장치의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 그것이 기름에 잠긴 변압기 또는 건식 변압기는 장기간 사용 후 문제가 발생할 수 있습니다. 일부 결함은 점차적으로 발생하며 처음에는 매개변수에 약간의 이상이 있습니다. 제때에 감지하지 못하면 점차 악화되어 결국 장비 가동 중단이나 소진으로 이어질 수 있습니다.
전력 회사, EPC 계약자 및 산업 고객의 경우 일반적인 변압기 결함 , 식별 방법 및 처리 방법을 이해하면 프로젝트 운영 단계에서 적시에 문제를 감지하고 계획되지 않은 정전으로 인한 손실을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
Zisheng Electric은 수년 동안 변압기 R&D, 제조 및 프로젝트 지원 서비스에 깊이 관여하여 결함 분석 및 운영 및 유지 관리 경험을 축적해 왔습니다. 다양한 응용 환경에서 특정 실제 작동에서 발생하는 일반적인 문제를 기반으로 이 기사에서는 변압기 결함의 주요 유형, 진단 방법 및 해당 치료 방법을 분석합니다.
오류 위치의 관점에서 변압기 오류는 주로 권선, 코어, 절연 시스템, 탭 절환기, 부싱 및 냉각 시스템 에서 발생합니다 . 고장 특성의 관점에서 보면 전기적 고장, 열적 고장, 기계적 고장, 오일 관련 고장으로 분류할 수 있습니다.
권선 은 변압기에서 고장이 가장 많이 발생하는 부품 중 하나입니다. 일반적인 결함에는 주로 턴 간 단락 , 레이어 간 단락 및 권선 변형이 포함됩니다..
하면 턴간 또는 층간 단락이 발생 단락된 부분에 큰 순환 전류가 형성되어 권선 온도가 급격히 상승합니다. 증상으로는 비정상적으로 높은 오일 온도 , 전원 공급 장치 측 전류 증가, DC 저항 불균형 등이 있습니다. 위상 간 심한 경우 오일탱크에서 이상한 소리가 나는 경우도 있습니다.
단락의 주요 원인은 일반적으로 다음과 같습니다. 절연 노화 또는 수분 흡수; 절연 강도를 감소시키는 턴 간 절연체 자체의 손상과 같은 제조 과정에서 숨겨진 문제가 남아 있습니다. 로 인한 충격으로 인해 단락 전류 작동 중 권선 변형 및 그에 따른 절연 손상이 발생합니다.
권선 변형 은 대부분 외부 단락 오류 중에 생성된 전자기력에 의해 발생합니다. 변압기가 콘센트 단락 또는 인근 단락을 경험한 후 권선은 되돌릴 수 없는 변형을 겪을 수 있습니다. 그 당시에는 변압기가 계속 작동할 수 있지만 이미 절연체가 손상되어 나중에 단락으로 발전할 가능성이 높습니다.
진단은 권선 결함 주로 다음 방법에 의존합니다.
DC 저항 테스트. 각 상 권선의 DC 저항을 측정합니다. 3상 불균형률이 표준(일반적으로 2%)을 초과하는 경우 기본적으로 턴 간 단락 또는 접촉 불량이 있음을 나타낼 수 있습니다.
회전율 테스트. 각 탭 위치의 전압 비율을 측정합니다. 편차가 허용 범위를 초과하면 발생할 수 있습니다 . 턴 간 단락이 권선에
단락 임피던스 테스트. 단락 임피던스의 변화는 권선에 변형이 발생했는지 여부를 나타낼 수 있습니다.
변압기 오일의 용존 가스 분석(DGA). 권선의 과열 또는 방전으로 인해 특정 가스가 생성됩니다. 오일의 가스 구성을 분석하여 결함 유형 과 심각도를 판단할 수 있습니다.
의 처리는 권선 결함 특정 결함 유형 및 심각도에 따라 다릅니다.
경미한 회전 간 단락 의 경우 오일 여과 및 건조 처리를 먼저 시도할 수 있습니다. 심각한 권선 결함이 있는 경우 유지 관리를 위해 변압기를 서비스에서 제외해야 합니다. 검사를 위해 활성 부품을 들어 올려야 하며 손상된 권선을 교체하거나 다시 감아야 합니다. 경우 권선 변형이 심한 권선 또는 전체 변압기를 교체해야 할 수도 있습니다.
예방을 위해: 장기간 과부하 작동을 피하십시오. 수행합니다 . 권선 변형 테스트를 시스템에 단락 오류가 발생한 후 즉시 정기적으로 예방 테스트를 수행합니다. 권선 절연 상태의 변화 추세를 모니터링하기 위해
코어 는 변압기의 자기 회로입니다. 주요 결함은 다점 접지 및 국부적 과열입니다.
정상 작동 중에 코어에는 하나의 접지 지점만 허용됩니다. 두 개 이상의 접지점이 나타나면 폐쇄 회로가 형성됩니다. 교류 자기장에서 순환 전류가 생성되어 코어 가 국부적으로 과열됩니다..
또 다른 일반적인 문제는 일반적으로 기계적 손상이나 장기간의 작동 노후화로 인해 발생하는 규소 강판 사이의 절연 손상입니다. 규소강판 사이의 국부적인 단락으로 인해 와전류 손실이 증가하여 국지적인 온도가 상승하게 됩니다.
에 대한 진단 방법은 핵심 결함 다음과 같습니다.
접지 전류 측정. 과 직렬로 전류계를 설치하십시오 . 코어 접지선 측정된 전류가 크게 증가하면 다지점 접지 오류가 발생할 수 있음을 나타냅니다.
변압기 오일의 용존 가스 분석(DGA). 코어 과열은 특징적인 가스를 생성하며 DGA는 여부를 확인할 수 있습니다 . 코어가 과열되었는지
부분 방전 감지. 코어의 다점 접지에는 부분 방전이 동반되는 경우가 많으며 이는 보조 확인 방법으로 사용할 수 있습니다.
의 경우 코어의 다중 지점 접지 전류 제한 저항을 접지 회로에 일시적으로 연결하여 접지 전류를 제한할 수 있습니다. 결국 변압기는 유지 관리를 위해 서비스를 중단해야 합니다. 활성 부품을 들어 올려 코어 접지 상태를 검사하고 불필요한 접지 지점을 제거해야 합니다.
규소강판 사이의 절연체가 손상되면 활성부재도 들어 올려야 합니다. 손상된 부분은 절연처리를 하여 보수하거나, 손상된 규소강판을 교체해야 합니다.
절연 시스템은 변압기를 장기간 안정적으로 작동하는 데 핵심입니다. 주요 단열 관련 결함은 단열 노화 및 단열 수분 흡수 입니다..
절연 노화. 이는 운영 중 피할 수 없는 문제입니다. 전기적, 열적, 기계적, 환경적 요인이 복합적으로 작용하여 절연 성능은 시간이 지남에 따라 점차 저하됩니다. 노화 속도는 작동 온도와 직접적인 관련이 있습니다. 열 노화 원리에 따르면, 작동 온도가 증가함에 따라 단열재의 사용 수명이 크게 감소합니다. 엔지니어링 설계에서는 일반적으로 평가를 위해 관련 열 노화 모델이 참조됩니다. DGA는 노화 과정에서 생성되는 특징적인 가스를 감지할 수 있습니다.
단열재 수분 흡수. 이는 이 급격히 저하되는 주요 원인이 됩니다 단열 성능 . 절연 시스템에는 주로 권선 절연, 층간 절연 및 턴 간 절연이 포함됩니다. 장기간 고온 작동은 절연재의 노화를 가속화하여 기계적 강도와 전기적 성능을 저하시킵니다. 수분 흡수의 일반적인 원인으로는 밀봉 부품의 노후화 또는 손상, 절연 오일과 공기 사이의 접촉 면적을 증가시키는 낮은 오일 레벨, 수분 유입을 방지하는 브리더의 고장 등이 있습니다.
절연 저항 테스트. 측정하려면 절연 저항계를 사용하십시오 . 절연 저항을 권선과 접지 사이는 물론 권선 사이의 상당히 낮은 저항 값은 절연체가 습기를 흡수했거나 노화되었을 수 있음을 나타냅니다.
유전 손실 인자(tanδ) 테스트. 의 유전손실계수를 측정합니다 절연재 . 값이 증가하면 단열 성능이 저하된다는 의미입니다.
오일의 수분 분석. 절연유의 수분 함량을 측정합니다. 허용 가능한 수분 수준은 장비 전압 수준 및 작동 조건에 따라 평가되어야 합니다. 고전압 장비는 일반적으로 수분 요구 사항이 더 엄격합니다. 과도한 수분은 단열 시스템이 물을 흡수했음을 나타냅니다.
오일 품질 테스트. 여기에는 절연유의 상태를 종합적으로 평가할 수 있는 항복 전압 테스트, 산가 측정, 계면 장력 측정이 포함됩니다.
위해 단열재의 수분흡수를 진공건조처리를 하여 단열재 의 수분을 제거할 수 있습니다 . 압력 진공 오일 여과는 절연유에서 물과 가스를 효과적으로 제거할 수도 있습니다.
경우에는 절연노화 정도 가 심한 오일교환이나 절연유 재생처리가 필요합니다. 극단적인 경우에는 노후된 단열재를 교체해야 합니다.
주요 예방 조치는 정기적으로 단열 성능 테스트를 수행하고 에 대한 추세 분석을 확립하는 것 입니다. 단열 상태 변화 습기 유입을 방지하기 위해 씰링 시스템을 양호한 상태로 유지합니다. 브리더가 제대로 작동하는지 확인하고 정기적으로 건조제를 교체하십시오.
탭 체인저 는 고장률이 상대적으로 높은 변압기 구성 요소 중 하나입니다. 일반적인 문제로는 접점 접촉 불량, 접점 부식, 스위칭 메커니즘 오류 등이 있습니다.
접촉 불량이 발생하면 접촉 저항이 증가하여 국부적인 발열이 심해집니다. 시간이 지남에 따라 접점이 타거나 용접될 수도 있습니다. 증상으로는 오일 온도 상승 , 비정상적인 출력 전압, DC 저항 불균형 증가 등이 있습니다.
주요 원인은 다음과 같습니다. 접촉 스프링 압력이 부족하여 접촉 불량이 발생합니다. 접촉 표면의 산화 또는 오염으로 인해 접촉 저항이 증가합니다. 잦은 전환으로 인한 접점 마모; 스위칭 메커니즘의 기계적 고장으로 인해 적절한 스위칭이 방해됩니다.
DC 저항 테스트. 각 탭 위치에서 DC 저항을 측정합니다. 특정 위치의 저항이 상당히 높으면 해당 위치의 접촉 불량을 나타냅니다.
적외선 온도 측정. 작동 중에는 적외선 열화상 카메라를 사용하여 주변의 온도 분포를 관찰 탭 절환기 하고 국소 과열 지점을 식별합니다.
스위칭 테스트. 단계별 스위칭 작동을 수행하여 작동이 원활하고 탭 절환기가 올바른 위치에 도달하는지 확인하십시오.
접촉 불량의 경우 먼저 변압기의 사용을 중단할 수 있습니다. 탭 절환기를 여러 번 앞뒤로 전환하여 기계적 작용을 통해 접점 표면의 산화막을 제거할 수 있습니다. 문제가 지속되면 검사를 위해 활성 부품을 들어내야 합니다. 접점을 연마하여 수리하거나 심하게 화상을 입은 경우 교체해야 합니다.
예방을 위해: 무부하 탭 절환기를 자주 작동하지 마십시오. 부하 조건에서 정기적으로 작동 메커니즘과 접촉 상태를 검사하십시오.
침지형 변압기는 절연과 열 방출을 위해 절연유를 사용합니다. 오일 품질이 악화되면 변압기의 작동 성능과 서비스 수명이 영향을 받습니다.
오일 품질 악화 는 오일 색상이 어두워지고 산가가 증가하며 유전 손실 계수가 증가하고 항복 전압이 감소하는 것으로 나타납니다 . 원인으로는 장기간 운전 시 절연유의 산화 등이 있습니다. 침지형 변압기에서 절연유는 절연 및 냉각 기능을 모두 수행합니다. 오일 품질이 저하되면 열 방출 능력이 감소하고 전반적인 절연 수준이 낮아집니다.
오일 누출은 에서 매우 흔한 외부 결함입니다 오일 침지 변압기 . 오일 누출은 오일 양을 감소시킬 뿐만 아니라 수분 및 불순물이 오일 탱크로 유입되어 오일 품질 저하를 가속화합니다..
오일 품질 분석. 항복 전압, 수분 함량, 산가 및 유전 손실 계수를 포함한 테스트용 오일 샘플을 정기적으로 수집합니다.
오일 레벨 검사. 오일 레벨 표시기를 확인하십시오. 오일 레벨이 지속적으로 감소하면 누출 가능성이 있음을 나타냅니다.
육안 검사. 오일 탱크, 용접부, 밸브, 밀봉 개스킷 및 기타 부위에 오일 누출 흔적이 있는지 확인하십시오.
경우에는 유질이 악화된 여과 및 재생처리를 실시하여 수분, 불순물, 분해산물을 제거할 수 있습니다. 심하게 열화된 오일은 직접 교체해야 합니다.
오일 누출 처리는 누출 위치와 원인에 따라 다릅니다. 개스킷이 누출되면 밀봉 부품을 교체하십시오. 용접 조인트에서 누출이 발생하면 용접을 수리합니다. 밸브가 새는 경우 수리하거나 교체하십시오.
예방을 위해: 정기적으로 오일 품질 검사를 수행합니다. 정상적인 오일 레벨을 유지하고 지나치게 낮은 오일 레벨을 피하십시오. 브리더가 제대로 작동하는지 확인하십시오.
변압기 냉각 시스템은 작동 중에 발생하는 열을 방출하는 역할을 합니다. 하면 냉각 시스템에 장애가 발생 변압기의 온도 상승이 허용 한도를 초과하여 절연 노화가 가속화될 수 있습니다..
일반적인 냉각 시스템 결함에는 다음이 포함됩니다. 열 방출 효율을 감소시키는 라디에이터 차단; 오일 순환을 방해하는 오일 펌프 고장; 팬이 작동하지 않거나 속도가 충분하지 않습니다. 그리고 더 차가운 파이프라인에서의 누출.
오일 온도 모니터링. 변압기의 최고 오일 온도를 확인하십시오. 동일한 부하 및 주변 온도 조건에서 오일 온도가 평소보다 크게 높으면 냉각 시스템에 문제가 있을 수 있음을 나타냅니다.
냉각 장비 점검. 오일 펌프와 팬의 작동 상태를 점검하여 제대로 작동하는지 확인하십시오.
라디에이터 검사. 라디에이터 표면에 먼지가 너무 많이 쌓여 열 방출에 영향을 미칠 수 있는지 확인하십시오.
라디에이터가 막힌 경우 청소하거나 불어서 방열 능력을 회복하십시오. 오일 펌프나 팬이 손상된 경우 수리하거나 교체하십시오. 냉각기가 누출되는 경우 누출 지점을 찾아서 수리하십시오.
예방을 위해: 라디에이터를 정기적으로 청소하십시오. 오일 펌프와 팬을 정기적으로 검사하십시오. 에 대한 종합적인 점검 및 유지 관리를 수행합니다 . 냉각 시스템 고온 시즌이 시작되기 전에
결함 위치 |
일반적인 오류 유형 |
진단 방법 |
치료 조치 |
|---|---|---|---|
굴곡 |
턴간 단락, 층간 단락, 권선 변형 |
DC 저항 테스트, 권선비 테스트, 단락 임피던스 테스트 |
권선을 수리하거나 손상된 부품을 교체하십시오. |
핵심 |
다점접지, 국부과열 |
접지 전류 감지, DGA |
비정상적인 접지점 제거 |
격리 |
노화, 흡습 |
절연 테스트, 오일 샘플 분석 |
건조처리 및 단열성능 회복 |
탭 체인저 |
접촉 불량, 접촉 침식, 스위칭 메커니즘 고장 |
DC 저항 테스트, 적외선 온도 측정, 스위칭 테스트 |
스위칭 작업을 통해 산화막을 제거합니다. 구운 접점을 닦거나 교체하십시오. |
오일 품질 |
오일 열화, 절연유 흡습 |
오일 품질 분석, 오일 레벨 검사, 육안 검사 |
여과 및 재생 처리; 심한 경우에는 오일을 교체하십시오. 누수 지점을 수리하다 |
냉각 시스템 |
라디에이터 막힘, 오일 펌프 고장, 팬 고장 |
오일 온도 모니터링, 냉각 장비 점검, 라디에이터 점검 |
라디에이터를 청소하십시오. 오일 펌프 및 팬 수리 또는 교체 |
예방 테스트 는 변압기의 잠재적인 결함을 조기에 식별하는 중요한 방법입니다. 주요 테스트 항목은 다음과 같습니다.
절연저항 시험
DC 저항 테스트
회전율 테스트
유전 손실 계수 테스트
변압기 오일의 용존 가스 분석(DGA)
부분 방전 감지
적외선 열화상 감지
이러한 테스트를 정기적으로 수행하고 추세 분석을 위한 이력 데이터를 축적함으로써 심각한 고장으로 발전하기 전에 잠재적인 고장 징후를 식별할 수 있습니다.
DGA 는 현재 가장 널리 사용되는 변압기 결함 진단 방법 중 하나입니다. 변압기 내부에 열적 결함이나 전기적 결함이 발생하면 절연유 및 고체 절연재가 분해되어 특정 가스를 발생시킵니다. 오일에 용해된 가스의 조성과 농도를 분석하여 결함 유형 (과열, 방전, 절연체 노화 등)과 심각도를 판단할 수 있습니다.
다양한 결함 유형은 다양한 특성 가스 조합을 생성합니다. 예비 결함 식별을 위해 3비 방법과 같은 방법을 사용할 수 있습니다. 중요한 변압기에 대한 정기적인 DGA 테스트와 가스 함량 추세 분석을 확립하면 조기 오류 경고를 얻을 수 있습니다.
적외선 열화상은 변압기를 끄지 않고도 장비 표면의 온도 분포를 감지하고 국지적 과열 지점을 식별할 수 있습니다. 이 방법은 결함을 감지하는 데 적합합니다 탭 절환기 의 접촉 불량 , 부싱 연결 과열, 코어 국부 과열과 같은 . 종료나 물리적 접촉이 필요하지 않아 비교적 편리합니다.
센서 및 통신 기술의 급속한 발전으로 변압기 온라인 모니터링 시스템이 점점 보편화되고 있습니다. 오일 온도, 권선 온도, 오일 내 용존 가스, 부분 방전 등의 매개변수를 지속적으로 모니터링함으로써 변압기의 작동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.
변압기의 일반적인 결함에는 권선, 코어, 절연체, 탭 절환기, 오일 품질 및 냉각 시스템을 포함한 여러 측면이 포함됩니다. 대부분의 결함은 실제로 등 초기 단계에 경고 신호를 나타냅니다 . 오일 온도 의 비정상적인 상승 , 가스 함량의 변화, DC 저항 불균형 이러한 신호를 적시에 감지하고 해결할 수 있다면 일반적으로 결함 확대를 피할 수 있습니다.
변압기 사용자의 경우 표준화된 예방 테스트 시스템을 구축하고, 필요한 테스트 장비를 갖추고, 운영 데이터를 축적하고, 추세 분석을 수행하는 것은 오류 위험을 줄이고 장비 서비스 수명을 연장하기 위한 신뢰할 수 있는 조치입니다.
Zisheng Electric은 수년 동안 변압기 및 전력 장비의 R&D 및 제조에 종사해 왔습니다. 해당 제품에는 침지 변압기, , 건식 변압기 , , 비정질 합금 변압기 및 개폐 장치가 포함됩니다. 이 회사는 와 같은 표준에 따라 맞춤형 생산을 제공하며 IEC 60076 및 GOST 중동, 남미, 아프리카 및 러시아 시장에 서비스를 제공합니다. 에 관한 문의 사항이 있는 경우 변압기 작동 및 유지 보수 , 결함 진단 또는 장비 선택 고객은 기술 커뮤니케이션을 위해 Zisheng Electric의 공식 채널을 통해 프로젝트 매개변수를 보내실 수 있습니다.
Zisheng Electric — 전력 장비 R&D 및 제조 부문에서 다년간의 경험을 보유하고 있습니다. 해당 제품에는 건식 변압기 , , 침지 변압기 , , 비정질 합금 변압기 및 개폐 장치 가 포함되며 와 같은 국제 표준에 따라 맞춤형 생산이 가능합니다 IEC 60076 및 GOST . 이 회사는 중동, 남미, 아프리카 및 러시아의 고객에게 서비스를 제공합니다. 관련 지원 변압기 고장진단 , 운전 및 유지보수 , 장비선정 , 기술 지원을 받으려면 Zisheng Electric의 공식 채널을 통해 프로젝트 매개변수를 보내주십시오.
