MV 스위치기어에서의 부유 부분방전: 탐지 및 수리 사례 연구

부분방전(PD) 신호가 한 플랜트의 중전압 스위치기어에서 감지되어 전력 설비의 안전성과 안정성에 대한 우려를 불러일으켰습니다. 안전한 점검을 위해 기술 팀은 전원을 차단하여 영향을 받은 구역을 고립시켰습니다.

시정 조치로는 외부 전원에서 장비에 고전압을 인가하고, 방전의 위치와 근본 원인을 정확히 파악하기 위해 고급 탐지 도구를 사용하는 것이 포함되었습니다.

조사 과정에서 PD 신호를 탐지하고 분석하기 위해 두 가지 주요 방법이 사용되었습니다.

• 초음파
• 과도대지전압(TEV)

탐지 및 진단

부유 부분방전(PD) 신호는 EA UltraTEV Plus²를 사용하여 플랜트의 중전압 스위치기어 패널에서 감지되었습니다. 초음파 및 과도대지전압 (TEV) 방식으로 측정했습니다. 그러나 PD의 정확한 위치는 파악할 수 없었습니다.

그림 1. MV 스위치기어에서 30 dB의 부유 패턴을 보여 주는 TEV 측정 결과로, 내부 부분방전 가능성을 시사합니다.

그림 2. MV 스위치기어에서 26 dBμV PD 패턴과 군집된 방전 활동을 보여 주는 초음파 측정 결과입니다.

CRY2623로 방전 원인 정밀 위치 특정

추가 조사를 위해, 개방된 스위치기어 패널 내부의 차단기에 외부 전원에서 고전압을 인가했습니다. 이후 방전 신호를 이미지, 음향 및 다이어그램 형태로 기록할 수 있는 CRYSOUND CRY2623 장비를 사용하여 방전 신호의 정확한 발생 위치를 시각적으로 정밀하게 파악했습니다. 그 결과 플랜트의 정전 시간이 크게 단축되었습니다.

그림 3. CRY2623 음향 이미징으로 차단기의 상부 극 필드 디플렉터에서 부유 PD를 위치 특정한 모습.

근본 원인 규명

PD 신호의 근원은 차단기 상부 극의 필드 디플렉터에서 발생하는 것으로 확인되었습니다. 점검 결과, 필드 디플렉터가 느슨해져 있었고, 설계 사양보다 얇은 고무 O-링이 디플렉터 아래에 사용되어 버스바와 접촉이 되지 않은 흔적이 발견되었습니다.

그림 4. 필드 디플렉터 아래의 얇은 O-링을 보여 주는 점검 사진으로, 부유 PD의 근본 원인으로 확인되었습니다.

수리 후 검증

더 두꺼운 고무 O-링으로 교체하여 설치했습니다. 장비에 다시 전원을 인가한 후, 개선 여부를 확인하기 위해 부분방전(PD) 신호를 재측정했습니다.

그림 5. 부유 PD를 개선하기 위해 필드 디플렉터 아래의 O-링을 더 두꺼운 O-링으로 교체한 수리 상태를 보여 줍니다.

그림 6. 수리 후 초음파 및 TEV 결과로, 초음파는 노이즈 수준이며 TEV는 5 dB로 우려할 수준이 아님을 보여 줍니다.

CRYSOUND CRY2623 음향 이미징 카메라는 엔지니어가 부분방전 발생원을 실시간으로 정확하게 위치 특정할 수 있게 해 주어, 진단 시간을 단축하고 예기치 못한 가동 중단을 최소화하며 전력 시스템을 안전하게 운전할 수 있도록 합니다. 스위치기어, 변압기 또는 케이블 중 어떤 설비를 다루든, CRY2623는 빠르고 신뢰할 수 있는 고장 탐지를 제공하여 작은 문제가 큰 고장으로 이어지기 전에 조치할 수 있도록 해 줍니다.

자세히 알아보고 싶으신가요? 아래의 문의하기 양식을 작성해 주시면, 담당 팀이 곧 연락을 드립니다.