유입변압기 열화현상

전기기기의 열화진단, 잔여 수명 추정을 시행하는 것은 사고발생을 미연에 방지하는데 중요한 역할을 한다. 

이 글에서 변압기의 열화현상에 대해서, 그 메커니즘에 대해서 개략적으로 얘기를 나누어보고 주로 사용면에서 본 변압기의 잔여 수명 추정에 대해 서술해보자.

 

유입변압기를 구성하는 주재료에는 도전재료로서의 동, 알루미늄, 철심으로서의 규소강대, 구조재료로서의 강재, 절연재료로서의 절연유, 셀룰로오스를 주재료로 하는 절연지, 프래스보드 등의 절연물이 있다. 이들 중 동, 알루미늄 등의 금속류는 장기간의 사용에도 열화가 거의 확인되지 않는다. 절연유에 대해서는 공기, 수분 등의 침입이 없으면 절연유가 파괴전압에 큰 저하가 없어 장기사용이 가능한 것이 보통이라고 할 수 있다. 또 유침된 절연지, 프레스보드의 내전압도 가열열화로 큰 저하가 없다고 되어 있다.

 

 1. 열에 의한 열화

  - 유입변압기가 발생하는 열로 절연물이 산화 및 열분해해서 일어나는 것으로 절연지, 프레스보드 등은 기계적 강도가       저하된다.

 

 2. 흡습에 따른 열화

  - 절연지, 프레스 보드가 대기 중의 수분을 흡수해서 절연내력 및 기계적 강도가 저하하는 경우로, 열에 의한 열화를        촉진하기도 한다.

 

 3. 코로나에 의한 열화

  - 절연물에 가해지는 전계의 강도는 어느 정도를 넘었을 때 발생하는 코로나에 의해 일어나는 것으로 절연물이 탄화하      고 절연내력의 저하와 함께 기계적 강도도 저하해서 열화되는 것이다.

 

 4. 기계적 응력에 의한 열화

  - 단시간의 전자기계력 또는 이상한 진동, 충격에 따라 절연지, 프레스보드 등이 기계적으로 파괴되어 절연내력이 저        하 하는 경우로 전술한 1~3의 원인으로 기계적 저항력이 약해져 있는데다가 기계적 응력이 작용해 파괴되는 경우도      많이 있다.

 

 

결론

수명말기 절연물의 기계적 강도가 초기에 비해 상당히 작아져있다. 과부하, 단락사고는 그대로 코일 파괴에 이를 가능성이 높기 때문에 수명말기의 변압기 운전상황에 대해서는 특히 주의를 요해야 한다.

 

그밖에 외함의 부식에 의한 변압기 열화는 무시할 수 없다. 유입변압기는 절연유에 침입하는 상태에서 처음으로 그 성능이 보증되기는 했지만 부식으로 함에 구멍이 뚫리고 그 구멍으로부터 수분이 침입하거나 기름이 새면 코일의 절연성능이 현저하게 저하하고 절연파괴에 이른다.