변압기의 신뢰성, 효율성 및 수명을 보장하려면 철저한 변압기 오일 테스트 및 진단이 필수적입니다. 변압기 오일은 절연 매체이자 냉각수 역할을 합니다. 그러나 시간이 지남에 따라 고온 및 열 응력, 화학적 분해, 전기 아크, 습기 유입 및 미립자 오염으로 인해 성능이 저하될 수 있습니다.

정기적인 변압기 오일 검사를 통해 과열 및 절연 열화와 같은 초기 단계의 고장을 감지하여 비용이 많이 드는 고장으로 확대되기 전에 예방할 수 있습니다. 이러한 진단은 최적의 변압기 성능을 보장하고자 하는 자산 관리자와 유지보수 전문가에게 필수적입니다.

정기적인 변압기 오일 테스트가 필수적인 이유

변압기 오일은 안전하고 효율적인 변압기 작동에 핵심적인 역할을 합니다. 전류가 흐르는 부품을 절연하고, 열을 발산하며, 습기와 오염으로부터 보호합니다. 정기적인 검사를 하지 않으면 성능 저하를 인지하지 못하고 절연 내력 저하, 냉각 용량 감소, 변압기 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.

정기적인 오일 테스트를 하는 것이 중요한 주요 이유는 다음과 같습니다.

· 예방적 결함 감지: 고장이 발생하기 전에 습기 흡수, 연소 아크, 셀룰로오스 분해 또는 절연 불량과 같은 문제를 식별합니다.

· 운영 안전 및 규정 준수: ASTM, IEC 및 기타 산업 지침에서 정한 표준 내에서 오일을 유지하여 안전한 작동을 보장합니다.

· 비용 최적화: 사전 예방적 유지관리는 긴급 수리나 부품 교체보다 경제적입니다.

변압기 오일 진단을 위한 핵심 테스트

포괄적인 테스트 프로그램에는 일반적으로 다음과 같은 주요 평가가 포함됩니다.

1. 시각적 및 물리적 검사

초기 점검 결과 변색, 탁도 또는 슬러지가 발견됩니다. 점도, 밀도, 인화점과 같은 물리적 특성을 측정하여 작동 적합성을 확인합니다. ASTM D1524(상대 밀도), ASTM D92(인화점), ASTM D1500(색상 등급)이 일반적으로 참조됩니다.

2. 유전 파괴 전압(BDV) 시험

이 시험은 오일이 전기적 응력을 얼마나 잘 견디는지 정량화합니다. 오일이 표준 전극 사이에서 전기적으로 고장날 때까지 고전압 램프를 적용합니다. IEC 60156 및 ASTM D877/D1816 표준에 따라 반복 시험(일반적으로 5회)을 통해 평균 파괴 전압을 결정합니다. 낮은 BDV는 습기, 입자 또는 분해 부산물과 같은 오염 물질이 존재함을 나타냅니다.

3. 용존가스 분석(DGA)

DGA는 오일에 용해된 수소, 메탄, 에틸렌, 아세틸렌과 같은 가스를 식별하여 과열, 아크 또는 부분 방전을 감지합니다. IEC 60599 및 IEEE C57.104와 같은 다양한 표준은 농도 임계값과 가스 비율 해석을 정의하며, 이는 고장의 유형과 심각도를 정확하게 진단하는 데 도움이 됩니다.

4. 수분 함량 시험

수분은 절연 강도를 약화시키고 고체 절연 손상을 촉진합니다. 수분 함량 시험 또는 칼 피셔 적정 시험은 수분을 백만 분의 일(ppm) 단위로 측정하여 가스 제거 또는 교체와 같은 결정을 내리는 데 도움을 줍니다.

5. 산도(중화값/TAN)

오일의 산화는 산 축적으로 이어집니다. 일반적으로 ASTM D974를 통해 총산가(TAN)를 측정하여 산도를 정량화합니다. 오일의 KOH 함량이 0.25mg/g를 초과하면 분해된 것으로 간주됩니다.

6. 계면장력(IFT)

이 테스트는 오일의 슬러지 및 오염물 형성 저항성을 측정하며, 산도 테스트와 함께 오일 품질을 평가하는 데 자주 사용됩니다. 깨끗한 오일은 40~50다인/cm 범위이며, 24다인/cm 미만의 값은 오염 또는 슬러지 형성을 시사합니다.

7. 푸란 분석

이 분석은 셀룰로스 단열재의 열화를 나타내는 퓨란 화합물을 검출합니다. 높은 퓨란 농도는 종종 종이 단열재의 열 노화 또는 기계적 열화를 나타냅니다.

변압기 오일 테스트를 위한 모범 사례

1. 적절한 샘플링 기술 보장

적절한 샘플링 절차는 전체 검사 과정에서 매우 중요합니다. 샘플이 불량하면 당연히 잘못된 결과가 도출되기 때문입니다. 이 작업의 핵심 요건은 깨끗하고 밀봉이 잘 된 용기, 이상적으로는 폴리콘 캡이 있는 500mL 유리병을 사용하는 것입니다. 기타 필수 지침은 다음과 같습니다.

· 샘플링은 사내 또는 외부 전문가의 자격을 갖춘 인력이 처리합니다.

· 가능한 한 막대, 스테인리스 스틸 튜브, ​​보푸라기 없는 천이 포함된 특수 샘플링 키트를 사용하세요.

· 테스트 샘플을 채취하기 전에 최소 500mL의 오일을 제거하세요.

· 샘플링 시 오일 온도를 기록하세요. 이는 정확한 수분 측정에 필수적입니다.

· 샘플을 즉시 밀봉하고 라벨을 붙이고 빛이나 열로부터 보호하세요.

2. 공인된 실험실과 협력

ASTM, IEC, ISO 규격에 따른 시험을 수행할 수 있는 자격을 갖춘 시험소를 선택하십시오. 공인된 시설은 신뢰성을 보장하기 위해 표준화된 방법을 사용합니다. 예를 들어, 절연파괴전압 시험은 ASTM D877, DGA 시험은 D3612를 준수합니다. 시험소의 교정, 인증 상태 및 처리 시간을 항상 확인하십시오.

3. 핵심 매개변수를 모니터링하고 추세를 파악합니다.

BDV, DGA, 수분, 산도, IFT, 퓨란 검사 등 가장 가치 있는 예측 통찰력을 제공하는 검사에 우선순위를 두십시오. 또한, 허용 가능한 값 내에서도 점진적인 변화는 결함 발생을 나타낼 수 있으므로, 시간 경과에 따른 측정값을 추적하여 추세 문제를 파악하십시오.

4. 자세한 기록 유지

테스트 결과, 샘플링 날짜, 주변 환경, 장비 부하 데이터 및 유지보수 작업을 적절한 방식과 위치에 저장하십시오. 이러한 데이터의 추세 분석은 자산 상태 평가 및 계획 수립에 도움이 될 수 있습니다. 발전기 점검과 같은 이벤트와 오일 테스트를 연관시켜 전반적인 시스템 무결성을 평가하십시오.

5. 중요 자산에 대한 온라인 모니터링 구현

실시간 진단을 위해 주요 변압기는 수분, DGA, BDV 및 온도를 측정하는 온라인 모니터를 활용해야 합니다. 이러한 시스템은 조기 경보를 제공하고 정기적인 샘플링에 대한 의존도를 낮춥니다.

6. 진단 결과에 따른 적절한 조치 취하기

검사 결과 아세틸렌 상승, BDV 감소, 습도 증가 등 이상 징후가 나타나면 신속하게 대응하십시오. 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.

· 오일 여과 또는 처리

· 건조 시스템 및 탈기탑

· 부분 오일 교체 또는 회수

· 변압기 교정 유지 관리(예: 탭 체인저 서비스, 부싱 교체)

조치를 미루면 성능 저하가 가속화되고 정전 위험이 커질 수 있습니다.

7. 중요도에 따라 테스트 예약

위험에 대한 정보를 바탕으로 일정을 수립하세요.

· 중요 변압기: 분기별 또는 반기별 테스트.

· 중요하지 않은 장치: 노출 및 운영 스트레스에 따라 매년 또는 2년마다 실시합니다.

IEEE, ASTM 및 유틸리티별 자산 정책을 준수하여 간격을 결정합니다.

포괄적인 테스트 워크플로

1. 사전 샘플링 준비: 일정을 정하고, 격리하고, 제거한다.

2. 샘플 수집: 씻어서 밀폐된 용기에 담아 보관하세요.

3. 현장 점검: 필요한 경우 기본 현장 DGA 또는 BDV를 수행합니다.

4. 실험실로 배달: 온도 데이터와 보관 체계를 포함합니다.

5. 처리 및 분석: 연구실에서 모든 테스트를 실행합니다.

6. 검토 보고서: 매개변수와 추세를 평가합니다.

7. 완화 계획: 시정조치를 정의합니다.

8. 기록 업데이트: 결과를 자산 관리 시스템에 입력합니다.

변압기 유지 관리 프로그램과의 통합

오일 테스트는 견고한 변압기 건강 관리 전략의 일부일 뿐입니다. 오일 진단과 함께 다음 사항을 고려해 보세요.

· 육안 검사: 탱크 부식, 누출, 페인트 상태, 부싱 무결성을 확인하세요.

· 열화상 조사: 부싱, 탭 체인저, 연결부에서 비정상적인 핫스팟을 감지합니다.

· 오프라인 전기 테스트: 보다 심층적인 상태 점검을 위해 역률/메거 테스트, 권선비, 스윕 주파수 분석 등이 있습니다.

· 진동 및 소음: 변압기 탱크 내부의 비정상 신호를 추적합니다.

· 문서화 및 인력 교육: 샘플링 및 유지 관리 직원이 적절한 교육을 받았는지 확인하세요.

이 다각적인 접근 방식은 절연, 권선 또는 코어 수준에서 결함을 식별합니다.

결론

변압기 오일 검사 및 진단은 자산 신뢰성, 성능 및 안전에 필수적인 요소입니다. 포괄적인 예방 정비 프로그램은 고장 위험을 획기적으로 줄이고 서비스 수명을 연장할 뿐만 아니라 고장 후 사후 수리에 비해 더 나은 결과와 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다. 꼼꼼한 문서화, 체계적인 일정, 그리고 숙련된 인력을 통해 변압기 오일 검사는 운영 효율성을 향상시키는 선제적 수단이 될 수 있습니다.