정류기용 변압기 시험 및 검사
정류기용 변압기 시험 및 검사
정류기용 변압기의 시험은 크게 일반시험 및 형식승인시험으로 분류할 수 있는데 정류기용 변압기의 효율적인 운영 및 유지보수를 시험방법 및 기기 사용방법, 적용규격, 판정기준 등을 숙지하여야한다.
1. 일반시험
(1) 외관 검사(구조 및 칫수 검사)
○ 시험 방법 : 육안 및 사용기기로 다음 사항을 조사 및 측정하여 판정기준에 적합 여부를 검사한다.
(가) 규격 명판 및 단자 표시 상태
(나) 외형 치수(베이스 치수 포함)
(다) 1차측 / 2차측 결선 상태
(라) 1차측 / 2차측 단자의 규격 및 치수
(마) 단자의 조립 및 용접상태
(바) 권선 및 단자의 절연상태
(사) 권선표면 및 내부의 손상여부
(아) 권선 및 철심의 청결여부
(자) 차륜 및 인양장치 부착여부
(차) 클램프 도장색상 확인 및 도장상태
(카) 기타 부속품 조립상태
○ 판정 기준 : 최종사양과 일치 여부
○ 사용 기기 : 표준색상 견본, 줄자
(2) 권선저항 측정
○ 시험 방법 : Double Bridge를 사용하여 1차측 권선, 2차측 권선 의 저항을 측정하여 측정단자, 측정치, 측정시 권선 온도를 기록한다. 상온시 권선저항과 온도상승 시험 직후 권선저항을 측정하여 권선 온도상승을 산출한다.
○ 판정기준 : 1차측 : 1.948505(Ω), 2차측 : 0.0005502(Ω), 3차측 : 0.001767(Ω)(단 주어진,저항값은 설계기준치 임.)
○ 사용기기 : Double Bridge
권선저항 측정 회로도
(3) 변압비 측정
○ 시험방법 : 전압계를사용하여 고압측에 220V정도의 전압을 인가하 여 저압측에 유기되는 전압을 측정한다. 전압비 오차율 시험기(Transformer Turn Ratio Test Set)를 사용하여 표준 탭의전압비 오차율이 허용 범위에 적합한지 여부 를 검사 확인한다.
○ 판정 기준 : ± 1.5%
○ 사용 기기 : 전압비 오차율 시험기
변압비 측정 회로도
(4) 극성 및 각변위 시험
○ 시험방법 : 단상의 경우 : 전압계법 또는 DC전압계법.
고압측 U와 저압측 u를 접속하고 고압측에 220V 정도의 전압을 인가하여 고압측 V와 저압측 v간의 전압을 측정한다.
① 감극성 : 고압측 인가전압 ＞ 고압측 V, 저압측 v간 전압
② 가극성 : 고압측 인가전압 ＜ 고압측 V, 저압측 v간 전압
○ 3상의 경우 : 각 변위 시험
고압측 U와 저압측 u를 접속하고 고압측에 220V 정도의 전압을인 가하여 다른 고압측 단자와 저압측 단자간의 전압을 측정 기록하고 이 측정치로 백터(Vector)도를 그려서 확인한다.
○ 전압비 오차율 시험기를 사용하여 전압비 시험을 실시할 때 극성 이 틀리면 측정 시험장치 자체에서 확인 되므로 측정치를 기록할필 요가없을 때는 상기의 단상 및 3상의 경우를 생략할 수 있다.
○ 사용 기기 : 교류전압계 (0-300V) 0.5급), 유도 전압조정기
○ 회로도 : 3상의 경우 각변위 시험방법의 회로도는 전압비오차율 시험방법의 회로도는 (다)항의 변압비 측정회로도 와 동일하다.
극성 및 각 변위 시험
(5) Impedance 및 부하손실 시험
○ 시험 방법 : 저압측 단자를 단락하고 고압측 단자에 정격주파수, 정격전류를 흘려서 그때의 전압(임피던스 전압)과 부 하손실을 측정하여 기록한다. 정격전류를 흘리기 곤 란하면 정격전류의 25%이상의 저감 전류로 측정하 여 환산한다.
○ 정격전류 때 손실 = (정격전류/측정전류)2 × 측정손실
○ 정격전류 때 임피던스 전압 = (정격전류/측정전류) × 측정전압
임피던스전압
○ %임피던스 전압 = ------------ × 100% ≒ 대략 6%정도
정격전압
부하손실(W) : 19000W (오차 범위 : ±15% 이내)
○ 사용기기
① 계기용 변류기 ② 계기용 변압기 ③교류 전압계 ④ 교류 전류계 ⑤ 교류 전력계 ⑥ 주파수계
⑦ 보조 변압기 ⑧ 유도전압 조정기
Impendance 및 부하손실 시험 회로도
(6) 유도내전압 시험(충격시험 제외)
유도내전압 시험은 권선 상호간 절연상태를 확인하는 시험으로 권 선에 정격전압의 2배 전압을 유기시켜 권선 횟수간, 권선과 권선간 의 절연강도를 조사 하기위한 목적인데 과전압유도 에 의한 철심의 과여자를 방지하기 위하여 120～500㎐의 고주파를 사용한다.이때 주파수가 높을수록 시험의 준열도가 증가하므로 시험의 지속시간을 주파수에 따라 다음식과 같이줄인다.
정격주파수
○ 시험 기간 = ----------- × 120(초)
시험주파수
○ 사용 기기 : 유도발전기, 보조변압기
유도내전압 시험(충격시험제외) 회로도
(7) 무부하전류 및 무부하손실 측정
○ 시험방법
고압측 단자를 개방하고 저압측 단자에 정격주파수, 정격전압을 인 가하여 무부하 전류, 무부하 손실을 측정하여 기록한다. 전압파형은 거의 정현파가 아니면 안된다. 3상의 경우 무부하 전류는 철심구조 에 따른 각 상간 불평형이므로 평균값을 취한다.
○ 판정 기준
무부하 전류(%) : 1.5% (오차 범위 : ±30% 이내)
무부하 손실(W) : 8000W (오차 범위 : +15% 이내)
※ 사용 기기
① 계기용 변류기 ② 계기용 변압기 ③ 교류 전압계 ④ 교류 전류계
⑤ 교류 전력계 ⑥ 보조 변압 ⑦ 유도전압조정기
무부하전류 및 무부하손실 측정
(8) 전압변동율 및 효율 계산
○ 전압변동율(Voltage Regulation)의 계산방법
무부하시험 및 부하시험에 의하여 측정된 값에 의거 계산한다.
(%IR)2
○ 전압변동율 = %IR + ------------(%)
200
또는 2차단자에 정격역율, 정격전류가 흐르도록 부하를 접속하고 2차 단자전압이 정격전압이 되도록 1차 전압을 일정하게 조정한 후 무부하 상태로하면 2차 단자전압의 변동치가 나타난다.
2차 단자전압의 변동치
○ 전압변동율 = ------------------------× 100(%)
2차 단자전압
○ 효율(Efficiency) 계산 방법
무부하시험 및 부하시험에 의하여 측정된 값에 의거 계산한다.
용량
○ 효율 = ------------------------------× 100(%)
용량 + 무부하손실 +부하손실
○ 판정 기준 : 99.0%(오차범위:-(100-효율)/10 (%)=98.9%이상)
2. 형식승인 시험
(1) 온도상승 시험
○ 시험 방법
등가부하법에 의한 시험
저압권선을 단락하고 고압권선에 정격전류의 90% 이상의 전류를 흘려서 권선 온도상승이 안정될 때까지 시험을 계속한다.
정격전류에 대한 권선의 온도상승(저항법)은 다음식으로 산출.
○ Qn = Qt × ( In / It ) ＾q
q : 자냉식 : 1.6, 풍냉식 : 1.8
Qt : 권선 온도상승 측정치 임피던스전압
In : 정격전류
It : 시험 통전전류
○ 건식변압기의 온도상승 시험은 저항법에 의하며, 무부하시험과 부 하시험을 행하여 권선온도 상승치를 산출한다.
○ Qc′ = Qc [ 1 + ( Qe / Qc )＾1.25 ] ＾0.8
Qc : 부하시험시 권선온도 상승치
Qe : 무부하시험시 권선온도 상승치
○ 판정 기준 : 절연물 온도상승 155℃, 권선온도상승 100℃
(2) 소음 측정 시험
○ 시험 방법
시공시 권선에 정격 주파수, 정격 전압을 인가하여 무부하 상태에서 시험한다.
○ 측정 위치
변압기 높이가 2.5m미만:높이의 1/2위치
변압기 높이가 2.5m이상:높이의 1/3,2/3위치
- 발음면과 거리 : 1m
- 측정 위치 사이의 간격은 1m 이내이고 측정개소는 6개소 이상이어야 한다.
○ 판정 기준 (dB) : 70 (+3dB이내)
○ 사용 기기 ; 소음 측정기
○ 적용 규격 ; JEM-1118
(3) 충격 내전압 시험
○ 시험 방법
충격 전압 발생 장치를 사용하여 변압기의 절연 강도가 규정에 적 합 여부를 확인하기 위하여 시험한다.
○ 판정 기준 ; 125 (KV)
○ 사용 기기 ; 충격 전압 발생 장치 ( 3.7KWS , 240KV 발생)
○ 적용 규격 ; IEC 76-3 12항
(4) 부분 방전 시험
○ 시험 방법
부분 방전 시험기를 사용하여 변압기의 부분 방전 정도를 측정한다.
○ 판정 기준 ; 100 pC 이하
○ 사용 기기 ; 동조식 부분 방전 시험기
○ 적용 규격 ; CSA C9-M 1981
(5) 변압기 - 정류기 결합 시험
(가) 정류기의 제작시방서의 변압기 - 정류기 결합시험 절차서 참조.
주). 일반시험 및 형식승인시험은 제작사 자체시험이며 형식승인시험 은 최초 생산된 1대 적용