도를 기준 냉매 온도라 한다.
JEC 2200 IEC 76 ANSI C 57.12
유입변압기
구분 JEC 2200[℃] ANSI C 57.12.80[℃] IEC 85/BS 2757[℃]
기 정규 기대 수명(30년)을 단축시키는 것으로 알려져 있다. 변압기 냉각
양과 음의 전류 피크에서 히스테리시스에 의한 전류 파형 왜곡 현상도 나
[그림 3-3] half-cycle saturation
이러한 현상으로 자화 전류가 더 이상 사인형태가 되지 못하고 또한 비대 칭적인 형태를 갖게 되어 [그림 3-4]와 같이 비교적 큰 피크 전류가 발생하 게 될 수도 있다.
유도전류가 이러한 half-cycle saturation의 원인이 되었을 때 갑작스런 DC 플럭스가 변압기의 각 부분에 흐르게 되고 변압기 온도를 상승시키는 원인이 될 수 있다. 즉, 유도전류가 변압기의 수명을 단축시키는 역할을 할 수도 있고 고장의 원인이 될 수도 있다.
변압기의 구조를 알고 있다면 권선에 흐르는 유도전류에 따라 변압기 권 선의 온도상승을 수학적으로 모델링 할 수 있고 특정 테스트를 수행함으로 써 실제 유도전류와 변압기 온도상승과의 관계를 측정 할 수도 있다.
[그림 3-5]는 특정 상황에서 흐르는 전류와 온도와의 관계를 측정한 것이다. 2 시간동안 5A의 전류를 흘리면 서서히 증가하던 탱크의 온도가 1분 간 16.67A를 흘려줬을 경우 탱크의 온도가 급격하게 증가하는 것을 볼 수 있다.
[그림 3-5] 400MVA, 550/16.5-kV bank 의 온도 특성 측정 결과
[그림 3-6] 유도전류와 탱크 온도
알려져 있다. 그래서 우주전파센터에서는 변압기 온도 정보를 수집하기 위 해 [그림 3-7]과 같이 신가평 변전소에 온도 수집 장치를 설치하였다.
온도수집장치는 변전소 운영 시스템과 직접 연결해서 데이터를 수집하기 때문에 변전소 보안정책상 외부망과 연결할 수 없어서 오프라인으로 주기 적으로 온도 데이터를 백업하는 형식으로 온도수집장치를 설치하였다.
온도수집장치는 변압기 권선온도, 철심온도, 오일온도, 부하전류와 전압 데이터 등을 수집한다.
제2절 지자기 유도전류 집중모니터링 방안 1. 국내 전력송전설비 계통 및 유도전류 관측소
[그림 3-7] 변압기 온도수집장치 구성도
[그림 3-8] 국내 유도전류 관측소
우주전파센터에서는 2012년부터 신가평변전소(765kV)에 유도전류 관측소 를 최초로 설치하고, 2013년에는 신태백 변전소(765kV)와 동제주 변전소 (154kV)에 유도전류 관측소를 각각 설치하여 유도전류를 관측해왔다. 또한 금년에는 신가평변전소의 브릿지 변전소인 신미금, 신포천 변전소(345kV)에 각각 유도전류 관측소를 설치하여 유도전류를 관측하고 있다. 또한 2015년 에는 신태백 변전소와 연결된 신한울 원자력발전소 변압기(765kV)에 유도 전류 관측소를 추가 설치하여 수도권의 전력을 공급하는 765kV 전력라인에 대한 유도전류 모니터링 체제를 완성할 예정이다.
2. 유도전류 모니터링 시스템 현황
가. 현행 유도전류 모니터링 시스템
[그림 3-9] 기존 유도전류 모니터링 시스템 구성도
통도와 실제 설치된 관측기 이다.
[그림 3-10] 유도전류 관측시스템 상세 계통도(신가평 변전소)
[그림 3-11] 변압기 중성점 센서 설치 [그림 3-12] 데이터 수집 PC
변전소 야외 변압기에 연결된 접지선에 Clamp형 전류센서를 연결하고 전류센서에서 전류량을 아날로그 형태로 초단위로 유도전류를 관측한다.
데이터는 인터넷망을 이용하여 우주전파센터 자료 수집 서버로 전송되게
[그림 3-13] 유도전류 집중 모니터링 시스템 구성도
’14년에 개발된 초단위 유도전류 산출모델을 이용하여 유도전류 예상값과 관측값을 변전소 상황판 및 홈페이지 서버로 전송하여 실시간 유도전류 데 이터를 표출하고 있다.
SMS 서비스는 현재 센터에서 운용중에 있는 SMS 서버와 연동하여 설정 된 유도전류 값을 초과하는 유도전류 데이터가 발생하면 자동으로 등록된 수요자에게 문자를 발송한다. 현재 설정된 유도전류 크기는 1차로 5A 이상 이며, 2차는 10A 이상이다.
’15년에는 한국수력원자력에서 보유하고 있는 한울발전소 765kV 변압기 에 유도전류 관측기를 설치하고 ‘14년에 개발한 현황판 시스템을 발전소 상 황실에 추가 설치 예정이다.
분석하고, 지자기 변화에 따른 유도전기장을 분석하여 유도전류 예측기술의
[그림 3-14] 유도전류 상시 모니터링 상황판 구성도
상황판은 변전소 현장에서 근무자가 쉽게 유도전류를 확인할 수 있도록 표 출화편을 구성하였다.
상황판 상단에는 현재 지역 시간과 현재 전류의 크기 및 GIC 상태를 표시 하고, 하단에는 과거 유도전류 관측값과 현재 및 예상값 그래프 표출한다.
상황판에서 현재 표출되는 데이터를 기준으로 과거 5분 이전 데이터는 센 터 서버에 전송되는 분단위 실측 데이터로 표출하고 현재부터 과거 5분까지의 데 이터는 초단위 유도전류 분석모델 결과를 이용하여 지자기 데이터로 계산한 데이터의 1분 동안 최고치를 표출하게 된다. 실시간으로 표출되는 데이터는초 단위 유도전류 분석모델 결과를 이용하여 지자기 데이터로 계산한 1초 데이 터이다.
[그림 3-15] 유도전류 상시 모니터링 상황판 구성
[그림 3-16] 유도전류 상시 모니터링 상황판 설치 및 표출
다. 초단위 유도전류 상관계수를 이용한 유도전류 예상값 제공
예상값을 산출하게 된다.
초단위 유도전류 상관계수 자동 산출을 위해 [그림 3-18]과 같은 순서로 상관계수를 산출하였다.
[그림 3-18] 초단위 유도전류 상관계수 산출 순서도
지자기 교란 통합 데이터를 이용하여 산출된 지자기 유도전류 초단위 상 관계수를 이용해서 초단위 유도전류 예상치를 산출한 결과, [그림 3-19]와 같이 초단위 유도전류 실측치와의 패턴이 일치되고 발생규모가 수렴하고 있음을 확인할 수 있었다. 이렇게 산출된 초단위 유도전류 상관계수를 이용하 여 변전소 현장에 설치하는 상시 모니터링 체계에 필요한 초단위 유도전류 데이 터 산출하였다. 이러한 초단위 유도전류 예상값 이용시, 유도전류 실측 데이터의 수집 지연 현상 및 오류(임펄스) 정보 제거 가능하게 되었다.
[그림 3-19] 초단위 유도전류 예상값과 실측값 비교
[그림 3-20] SMS 및 모바일 앱 서비스 체계
[그림 3-21] 수요자 맞춤형 홈페이지 서비스 화면 예시
상에 유도되는 유도전기장 변화 분석하여 유도전기장의 변화에 따라 유도