변압기 국부 진폭 이상 모니터링 데이터로 무엇을 해야 할까요? 다이어그램 분석 및 고장 진단 방법

• 진위 구분: 부분 방전 모니터링 데이터에 이상이 있을 경우, 우선 간섭 요인을 배제해야 합니다. 변전소의 전자기 환경은 복잡하기 때문에, 센서가 실제 부분 방전이 아닌 외부 간섭 신호에 반응할 수 있습니다.
• 다중 센서 교차 검증: 단일 센서로 감지된 신호만으로는 부분 방전을 확인하기에 불충분하며, 두 개 이상의 서로 다른 유형의 센서가 동일한 시간 창에서 신호를 포착해야만 진단적 가치가 있다
• 서열 비교: 이상 신호의 PRPD 스펙트럼을 전형적인 방전 유형의 표준 스펙트럼 특징과 비교하여, 어떤 유형의 방전인지 및 그 심각도를 판단한다
• 추세 추종: 단발성 이상은 일시적인 현상일 수 있지만, 여러 차례 반복되는 이상은 고장의 신호입니다. — 방전 진폭과 빈도의 변화 추이를 지속적으로 추적해야 합니다.

1. 데이터 이상 현상의 일반적인 원인

2. 진단 절차

2.1 첫 번째 단계: 장비 이상 확인

시스템 자체 진단 상태를 확인하십시오. 센서 연결이 정상적인지, 데이터 수집 장치에 고장 경보가 발생했는지 확인하십시오. 초음파 센서의 경우, 결합제가 마르거나 떨어져 나가지 않았는지 확인하십시오. 고주파 전류 센서의 경우, 장착이 느슨하지 않은지 확인하십시오. 케이블 연결부와 접지가 확실하게 되어 있는지 확인하십시오.

2.2 두 번째 단계: 신호 특성 분석

신호의 위상 분포를 관찰한다——주파수와 관련이 있는가? 실제 부분 방전은 주파수 전압과 일정한 위상 관계를 가지며, 무작위로 나타나는 신호는 대부분 간섭일 가능성이 높다. 신호의 특징적인 파라미터——진폭 분포, 반복률, 펄스 파형 등을 관찰한다. 서로 다른 유형의 부분 방전과 간섭은 이러한 특징에서 뚜렷한 차이를 보인다.

2.3 세 번째 단계: 다중 센서 교차 검증

단일 센서에서만 신호가 감지되고 다른 센서들은 반응이 없다면, 센서 주변의 국부적인 간섭일 가능성이 높습니다. 두 개 이상의 서로 다른 유형의 센서가 동일한 시간 창 내에서 동일한 특징을 가진 신호를 포착할 경우, 신뢰도가 크게 높아집니다.

2.4 네 번째 단계: 추세 확인

단일 또는 간헐적인 신호는 아무리 강해도 바로 고장으로 단정할 수 없습니다. 여러 검출 주기를 연속적으로 관찰하여, 각 주기마다 신호가 나타나고 그 진폭이나 빈도가 증가하는 추세를 보일 때 비로소 실제 부분 방전이 진행 중이라고 확인할 수 있습니다.

2.5 다섯 번째 단계: 대응 계획 수립

부분 방전 유형과 심각도에 따라 대응 수준을 결정한다: 코로나 방전은 정기 점검에 포함시킬 수 있으며, 내부 방전은 모니터링 빈도를 높여야 하고, 표면 방전은 조만간 점검을 실시해야 하며, 부유 방전은 가능한 한 빨리 가동을 중단하고 조치를 취해야 한다.

3. 전형적인 패턴을 이용한 고장 진단

3.1 스펙트럼 신호가 밀집되어 있으며 양반주와 음반주가 대칭적이다

신호는 양반주기 및 음반주기의 제1 및 제3 사분면에 밀집되어 분포하며, 진폭은 중간 수준입니다. 이는 내부 방전을 나타내는 특징으로, 절연 재료 내부의 기공에서 발생하는 전형적인 부분 방전입니다. 추세가 안정적이라면 가동을 계속하면서 정기적으로 모니터링하면 되며, 진폭이나 빈도가 증가하는 추세를 보인다면 점검을 실시해야 합니다.

3.2 스펙트럼 신호가 전압 피크 영역에 집중되어 있다

신호는 주파수 전압의 피크 부근(약 90° 및 270°)에 집중되어 있으며, 진폭은 낮지만 반복 빈도가 높습니다. 이러한 특징은 일반적으로 내부 금속 끝부분이나 날카로운 모서리에 의해 발생하는 코로나 방전을 시사합니다. 단기적으로는 큰 위험이 없으나, 정기 점검 시 전기장 집중 원인을 조사해야 합니다.

3.3 스펙트럼에 진폭이 크고 위상이 좁은 신호가 나타남

신호가 특정 위상 구간에 집중되어 있으며, 방전 진폭이 다른 신호보다 현저히 높습니다. 이는 부유 방전을 나타내는 특징으로, 접지가 제대로 되지 않은 금속 부품이 교류 전기장 내에서 인접한 부품과 방전을 일으키는 현상입니다. 이는 가장 위험한 국부 방전 유형이므로, 가능한 한 빨리 가동을 중단하고 점검 및 조치를 취해야 합니다.

4. 자주 묻는 질문

4.1 질문: 스펙트럼에 부분 방전으로 의심되는 신호가 나타났지만 유형을 확인할 수 없는 경우 어떻게 해야 합니까?

답: 먼저 여러 센서가 동시에 감지했는지 확인한 후, 시스템의 자동 진단 기능을 통해 예비 판단을 내립니다. 그래도 확실하지 않다면, 스펙트럼과 데이터를 공급업체 기술팀에 전송하여 원격 분석을 의뢰합니다. 심각한 의심이 가는 경우에는 정전을 실시하여 전통적인 부분 방전 시험을 통해 최종 확인을 진행할 수 있습니다.

4.2 질문: 부분 방전 데이터와 유체 크로마토그래피 데이터를 어떻게 종합적으로 판단합니까?

답: 부분 방전(PD)에서 방전 신호가 감지되었으나 오일 크로마토그래피 및 아세틸렌 수치가 상승하지 않은 경우 — 부분 방전이 초기 단계에 있을 가능성이 있으며, 오일 크로마토그래피가 아직 반응하지 않은 상태일 수 있습니다. 부분 방전 및 오일 크로마토그래피 아세틸렌 수치가 동시에 상승함 — 방전이 이미 높은 에너지 단계로 진행되었으므로, 조속히 조치해야 합니다. 부분 방전에 이상은 없으나 오일 크로마토그래피 아세틸렌 수치가 상승함 — 방전 위치와 센서 사이에 차폐물이 있거나, 기타 이상 원인이 있을 수 있습니다.

4.3 질문: 외부 간섭과 실제 국소화를 스펙트럼상에서 어떻게 구별할 수 있습니까?

답: 외부 간섭 신호와 전력 주파수 간의 위상 관계는 일반적으로 일정하지 않으며, 주기마다 서로 다른 위상 위치에서 나타납니다. 실제 부분 방전은 전력 주파수 전압과 일정한 위상 결합 관계를 가지며, 연속된 여러 주기 동안 동일하거나 유사한 위상 구간에서 나타납니다.

4.4 질문: 부분 방전 신호의 증가 추세는 무엇을 의미합니까?

답: 서서히 안정적으로 증가하는 현상(수개월에서 1년)은 일반적으로 절연체의 점진적인 노화를 나타냅니다. 급격히 가속되는 증가(수주에서 수개월)는 국부적인 결함이 빠르게 확대되고 있음을 나타낼 수 있습니다. 갑작스럽게 높은 진폭의 신호가 나타나는 것은 대개 새로운 구조적 문제(예: 기계적 이완으로 인한 부유 방전)가 발생했음을 의미하므로 즉각적인 조치가 필요합니다.

4.5 질문: 부분 방전 데이터에 이상이 있지만 유체 크로마토그래피와 온도는 모두 정상인 경우, 가동을 중단해야 합니까?

답: 반드시 즉시 가동을 중단해야 하는 것은 아니지만, 모니터링 빈도를 높여야 합니다. 세 가지 모니터링 방법 중 부분 방전(PD)이 일반적으로 가장 먼저 반응을 보입니다. 유체 크로마토그래피와 온도 측정이 아직 반응하지 않았다고 해서 고장이 없는 것은 아니며, 단지 고장이 초기 단계에 있을 뿐일 수 있습니다. 추세 분석을 통해 판단해야 합니다. 만약 부분 방전 신호가 가속적으로 증가하고 있다면, 유체 크로마토그래피와 온도 측정이 아직 반응하지 않았더라도 점검 일정을 잡는 것을 고려해야 합니다.

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