변압기 부싱 온라인 모니터링이란 무엇인가? 절연 모니터링과 부분 방전 모니터링에 대한 상세 설명

• 개체 모니터링: 변압기 고압 부싱——변압기 내부 권선과 외부 배전반을 연결하는 핵심 부품입니다. 부싱의 절연 상태는 변압기의 안전한 운전과 직결되며, 절연 열화는 부싱에서 가장 흔히 발생하는 고장 유형입니다.
• 모니터링 원칙: 제로 플럭스 전류 변압기를 통해 부싱 끝면 접지 전류 신호를 수집하고, 여기서 누설 전류, 유전 손실 및 정전용량이라는 세 가지 핵심 파라미터를 추출하여, 파라미터의 변화 추이를 통해 부싱의 절연 상태를 판단한다
• 이중 모니터링 차원: 절연 모니터링은 유전 손실과 정전용량의 변화를 통해 부싱의 전반적인 절연 상태를 평가하며, 부분 방전 모니터링은 부싱 내부의 부분 방전 신호를 포착하여 초기 절연 결함을 발견합니다.
• 논스톱 설치: 센서 카트리지는 피복관의 끝부분에 있는 접지선에 장착되며, 고전압 회로와 완전히 절연되어 있어 설치 과정에서 정전이 필요하지 않습니다.

1. 왜 라이닝에 온라인 모니터링이 필요한가요?

고압 부싱은 변압기의 가장 중요한 구성 요소 중 하나로, 모든 상 전압과 부하 전류를 견뎌냅니다. 부싱의 절연 구조는 내부 전도봉, 커패시터 코어 및 외부 세라믹 케이스(또는 복합 절연 외피)로 구성됩니다. 운전 중, 정전용량 코어는 전기열 응력과 환경 요인으로 인해 점차 노화되며, 유전 손실이 증가하고 정전용량이 변동하고, 심한 경우 절연 파괴로 이어집니다.

부싱 고장의 결과는 매우 심각합니다. 단 하나의 부싱만 절연 파괴가 발생해도 변압기 화재나 심지어 폭발로 이어질 수 있습니다. 기존의 부싱 검사는 정기적인 정전 예방 시험에 의존해 왔으며, 두 번의 시험 사이에는 수년의 간격이 있을 수 있어 그 기간 동안 절연 상태의 변화는 파악하기 어려운 사각지대에 놓이게 됩니다. 부싱 온라인 모니터링은 이러한 사각지대를 메워, 지속적인 모니터링을 통해 부싱의 절연 상태에 대한 실시간 데이터를 제공합니다.

2. 핵심 모니터링 지표

3. 절연 모니터링과 부분 방전 모니터링의 차이점

3.1 절연 모니터링 — 전체 상태 확인

절연 모니터링은 부싱의 전반적인 절연 성능에 초점을 맞춥니다. 유전 손실과 정전용량을 지속적으로 측정함으로써 부싱의 절연 노화 정도를 평가할 수 있습니다. 유전 손실이 서서히 증가하는 것은 절연이 정상적으로 노화되고 있음을 나타내는 반면, 유전 손실이 급격히 증가하거나 정전용량이 갑자기 변동하는 것은 절연에 문제가 발생했다는 신호입니다. 절연 모니터링은 중장기적인 추세 변화에 중점을 둡니다.

3.2 부분 방전 모니터링 — 국부적 결함 확인

부분 방전 모니터링은 부싱 내부에 부분 방전이 발생하는지 여부를 확인하는 것입니다. 전체적인 절연 상태가 양호하더라도 부싱 내부의 미세한 기포, 불순물 또는 기계적 손상은 부분 방전을 유발할 수 있습니다. 부분 방전 모니터링은 이러한 초기 결함 신호를 포착하여 단기적인 고장 예보에 중점을 둡니다.

3.3 통합 솔루션

일부 부싱 모니터링 시스템은 절연 모니터링과 부분 방전 모니터링 기능을 동시에 통합하여, 하나의 플랫폼에서 전체적인 수준부터 세부적인 수준에 이르기까지 전방위적인 부싱 상태 평가를 제공합니다. 중요한 변압기의 경우, 이러한 통합 솔루션이 가장 포괄적인 부싱 모니터링 범위를 제공합니다.

4. 자주 묻는 질문

4.1 질문: 피복관 모니터링과 변압기 본체 모니터링은 어떻게 다른가요?

답: 부싱은 변압기 본체와 독립된 구성 요소로, 자체적인 절연 구조와 고장 양상을 가지고 있습니다. 변압기의 오일 크로마토그래피 또는 부분 방전 모니터링은 주로 변압기 오일 탱크 내부의 고장을 감지하는 데 초점을 맞추고 있는 반면, 부싱의 문제(예: 세라믹 부싱 균열, 커패시터 코어 습기 침투)는 본체 모니터링 시스템으로는 전혀 감지되지 않을 수 있습니다. 따라서 부싱에는 별도의 모니터링 방안이 필요합니다.

4.2 질문: 손실 전력이 증가하면 반드시 커플링을 교체해야 합니까?

답: 반드시 그렇지는 않습니다. 유전 손실의 서서히 증가하는 현상은 정상적인 절연 노화 과정입니다. 증가 속도가 안정적이고 절대값이 여전히 허용 범위 내에 있다면 계속 가동할 수 있습니다. 그러나 유전 손실이 가속화되거나 단시간 내에 급격히 변동하는 경우, 가능한 한 빨리 점검이나 교체를 실시해야 합니다.

4.3 질문: 쉘 모니터링 시스템으로 다른 장비도 측정할 수 있습니까?

답: 피복관 모니터링의 기술 원리(측정 단자의 접지 전류를 통해 절연 매개변수를 추출하는 방식)는 전류 변압기, 전압 변압기, 고압 피뢰기 등 다른 용량성 장비에도 동일하게 적용됩니다. 하나의 시스템으로 변전소 내 다양한 용량성 장비의 절연 상태를 동시에 모니터링할 수 있습니다.

4.4 질문: 실외 배관 커버는 환경적 요인의 영향을 많이 받나요?

답: 상당한 영향을 미칩니다. 빗물, 오염, 온도 변화는 모두 피복관의 표면 누설 전류와 유전 손실 계수에 영향을 줍니다. 우수한 모니터링 시스템은 환경 보정 알고리즘과 추세 분석을 통해 환경적 변동과 실제 절연 열화를 구분합니다.

4.5 질문: 케이싱 모니터링을 설치하려면 케이싱 자체를 개조해야 합니까?

답: 필요하지 않습니다. 센서는 절연관의 말단 차폐선(스크린)에 설치되며, 고전압 부위에 접촉하지 않고 절연관 본체에 어떠한 개조도 가하지 않습니다. 단, 설치 전에 절연관 말단 차폐선의 접지 방식이 센서 설치에 적합한지 확인해야 합니다.

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