변압기는 경고 없이 고장나는 경우가 거의 없지만 부싱에 첫 징후가 나타나는 경우가 많습니다. 손상된 변압기 부싱은 과열되거나 오일이 누출되거나 위험한 섬락을 유발할 수 있습니다. 이러한 문제는 절연 파괴 또는 전체 변압기 고장으로 이어질 수 있습니다. 이 게시물에서는 주의해야 할 주요 경고 신호와 조기 발견이 중요한 이유에 대해 알아봅니다.
씰이 노화되거나 탄력성을 잃을 때 오일 누출이 플랜지 주변에 자주 나타나며, 부싱 넥을 따라 천천히 퍼질 수 있습니다. 불균등한 볼트 압력으로 인해 개스킷 표면이 변형될 수도 있으므로 작은 틈이 생겨 오일이 빠져나갈 수 있습니다. 기름이 떨어지면 내부의 절연이 약해지고 습기가 유입되어 내부 방전의 위험이 높아집니다. 또한 밀봉 부품에 압력을 가하는 초기 과열을 나타낼 수도 있습니다.
장기간의 전기적 스트레스, 진동 또는 오염으로 인해 도자기 또는 폴리머 하우징에 균열이 발생하는 경우가 많으며 아주 작은 균열이라도 위험한 약점을 만들 수 있습니다. 먼지, 염분, 오염 물질이 표면에 침전되고 습기가 얇은 전도성 층을 형성합니다. 이 레이어는 추적을 지원하여 전체 플래시오버로 커지는 희미한 스파크 마크를 유발합니다. 균열이 확장되면 습기가 더 깊이 이동하게 되고 부싱 내부의 절연 파괴가 가속화됩니다.
탄소 줄무늬나 검게 변한 자국은 일반적으로 부분 방전이 이미 시작되었음을 나타내며 표면에 눈에 띄는 열 손상 흔적이 생깁니다. PD는 점차적으로 절연체를 부식시켜 부싱의 절연 내력을 잃기 시작합니다. 아크는 창고나 장착 영역 근처에 원형 화상 지점을 남기며 이러한 표시는 용량성 코어 내부에 숨겨진 내부 절연 문제와 연결되는 경우가 많습니다. 단자 영역 주변의 변색은 느슨한 접촉으로 인한 과열을 나타낼 수도 있습니다.
부어오르거나 뒤틀린 부싱 본체는 내부 압력 상승을 암시하며, 이 압력은 종종 절연 오일의 과열이나 가스 생성으로 인해 발생합니다. 가스가 쌓이면 내부층이 바깥쪽으로 밀려나기 때문에 모양이 고르지 않거나 약간 부풀어오르게 됩니다. 변형으로 인해 하우징이 파손되거나 내부 커패시터 층이 붕괴될 수 있으므로 이는 위험한 신호입니다. 모양이 사소한 변화라도 즉각적인 검사가 필요합니다. 일반적으로 하중이 가해지면 빠르게 진행되기 때문입니다.
진동, 온도 변화 또는 부적절한 설치로 인해 볼트가 느슨해질 수 있으며, 기울어진 부싱으로 인해 개스킷 주변의 틈이 노출됩니다. 이러한 틈으로 인해 습기와 먼지가 유입되어 변압기 탱크로 이동합니다. 느슨한 하드웨어는 접지 연속성을 방해하므로 최종 화면 경로를 따라 작은 표유 전류가 발생합니다. 접지 저항이 증가하면 내부 방전이 발생하기 쉬워져 열 응력과 기계적 불안정성이 증가합니다.
OIP 부싱은 강력한 절연을 유지하기 위해 일정한 오일 수준에 의존하며, 오일이 부족하면 절연 강도가 즉시 감소합니다. 오일이 필요한 범위 아래로 떨어지면 내부 종이 층이 과열되어 더 빨리 분해되어 아크 중에 아세틸렌과 같은 가스가 방출됩니다. 오일 레벨이 높으면 구조물 내부에 갇힌 가스가 팽창하고 있음을 나타낼 수도 있습니다. 정상 범위에서 벗어나면 내부 압력이나 열 불균형이 발생하고 있음을 나타냅니다.
접지 패드나 하드웨어 근처의 부식은 일반적으로 금속 인터페이스 주위에 습기가 쌓이고 녹이 전기 결합 경로를 약화시킬 때 발생합니다. 접지가 불량하면 최종 화면 방전이 증가하여 부싱 베이스에 국지적 가열 및 전기적 스트레스가 발생합니다. 녹슨 하드웨어는 기계적 강도를 잃어 진동으로 인해 간격이 넓어지고 접지 신뢰성이 저하될 수도 있습니다. 부식이 확산되면 부싱은 전기적, 구조적으로 불안정해집니다.
시각적 표시 |
그것이 나타내는 것 |
위험 수준 |
오일 누출 |
씰 열화, 수분 유입 |
높은 |
표면 균열 |
트래킹, 절연 약화 |
높은 |
화상 자국 |
부분 방전 또는 아크 발생 |
매우 높음 |
부푼 |
내부 가스 압력 상승 |
비판적인 |
느슨한 하드웨어 |
접지 손실, 수분 유입 |
중간~높음 |
낮은 오일 레벨 |
절연 내력 감소 |
높은 |
부식 |
접지 및 방전 불량 |
높은 |
적외선 스캐닝은 부싱 표면에 핫스팟을 드러내는 경우가 많으며 이러한 핫스팟은 일반적으로 내부 연결이 느슨해지면 형성됩니다. 느슨한 커넥터는 저항을 증가시키므로 전류 흐름은 I⊃2;R 손실을 통해 더 많은 열을 발생시킵니다. 작고 따뜻한 영역으로 시작될 수 있지만 부하가 걸리면 빠르게 성장합니다. 다른 징후가 나타나기 전에 열이 금속 부품을 통해 확산되기 때문에 열화상 이미지는 기술자가 일반적인 육안 검사로는 놓칠 수 있는 패턴을 확인하는 데 도움이 됩니다. 핫스팟이 도체 인터페이스 근처에 있으면 초기 단계의 접촉 저하를 나타내는 경우가 많습니다.
단일 부싱은 다른 부싱보다 더 뜨거워질 수 있으며, 이 차이는 가장 명확한 진단 경고 중 하나입니다. 단 하나의 위상에서만 비정상적인 온도가 나타나는 경우 문제는 일반적으로 전체 변압기가 아닌 특정 부싱 내부에 있습니다. 그러나 시스템 전체의 상승은 냉각 오류 또는 부하 불균형을 나타낼 수 있습니다. 위상을 비교하면 열이 절연체 노화, 하드웨어 느슨함 또는 내부 방전으로 인해 발생하는지 식별하는 데 도움이 됩니다. 또한 과열이 꾸준한지, 갑작스러운지, 부하에 따른 것인지 확인하는 데도 도움이 됩니다.
과부하로 인해 부싱은 의도한 것보다 더 많은 전류를 흐르게 되고, 이 추가 전류는 절연층에 스트레스를 줍니다. 열이 오일이나 공기를 통해 빠져나가는 것보다 더 빨리 축적되기 때문에 부하가 높으면 유전체 노화가 가속화됩니다. 절연이 약해지면 용량성 코어 내부에서 부분 방전이 발생할 수 있습니다. 이러한 작은 방전은 더 많은 열을 추가하여 내부 고장을 가속화하는 사이클을 형성합니다. 단기간 과부하가 발생해도 씰, 도체 접합부 및 내부 금속 스크린이 손상될 정도로 온도가 상승할 수 있습니다.
열은 부싱 씰을 점차적으로 경화시켜 유연성을 잃고 갈라지기 시작합니다. 씰이 파손되면 오일이 작은 틈을 통해 새어나오고, 이러한 오일 손실은 부싱 내부의 절연 강도를 감소시킵니다. 또한 누출로 인해 습기가 유입되어 내부 층을 따라 배출 경로가 생성됩니다. 열 스트레스, 압력 변화 및 노화된 재료의 조합으로 인해 씰이 매우 취약해집니다. 베이스 플랜지 근처에서 오일 누출이 나타나면 씰을 설계 한계 이상으로 밀어붙이는 장기적인 열 응력과 연결되는 경우가 많습니다.
진단 징후 |
가능한 원인 |
위험 수준 |
IR 스캔의 핫스팟 |
느슨한 커넥터, 높은 저항 |
높은 |
단상 고온 |
내부 부싱 결함 |
높은 |
다상 고온 |
냉각 시스템 문제 |
중간 |
열 균열 씰 |
오일 누출, 수분 유입 |
매우 높음 |
건강한 변압기 부싱은 조용히 작동하므로 새로운 소음이나 강화된 소음은 숨겨진 문제를 알리는 경우가 많습니다. 기계 부품이 느슨해지고 진동이 부싱 본체를 통해 전달되면 윙윙거리는 소리가 더 커질 수 있습니다. 오염된 표면 주위에 코로나 방전이 형성되면 윙윙거리는 소리가 나타날 수 있습니다. 이온화된 공기가 빠른 마이크로 아크를 생성하기 때문입니다. 균열은 응력을 받는 절연체 내부의 불안정한 전기 활동을 반영하는 경우가 많기 때문에 더욱 심각합니다. 이러한 소리는 부하, 온도 변화 또는 습도에 따라 변할 수 있으므로 중요한 초기 지표가 됩니다. 표면 소리가 더 깊은 결함을 가릴 수 있기 때문에 엔지니어는 소음 위치를 확인하기 위해 음향 프로브를 사용하는 경우가 많습니다.
부분 방전은 날카롭고 불규칙한 딸깍 소리나 희미한 '팝' 소리를 발생시키며, 내부 전기장이 약한 절연에 스트레스를 가해 소리가 반복됩니다. 습기, 갇힌 공기 또는 저하된 층이 절연 강도를 감소시키는 영역에서 종종 형성됩니다. 이러한 작은 방전은 발생할 때마다 절연체를 침식하므로 부싱은 고전압을 수용하는 능력을 서서히 잃습니다. 조용한 시간이나 주변 소음이 적을 때 더 명확하게 들을 수 있으며, 소리는 일반적으로 용량성 코어 근처에 집중됩니다. PD가 강해지면 절연 성능이 더 빠른 속도로 저하되어 소음이 더 자주 발생합니다.
타는 냄새는 가장 강력한 감각적 경고 중 하나이며 일반적으로 단열재가 과열되었음을 의미합니다. 오일이 고열로 분해되면 날카로운 냄새가 발생하여 부싱 베이스 주변으로 퍼집니다. 이는 내부 층이 오일 분자를 분해할 만큼 높은 온도에 도달하여 가스가 형성되고 압력이 증가할 때 발생합니다. 눈에 보이는 손상이 생기기 전에 '뜨거운 기름' 냄새가 날 수 있습니다. 증기가 노화된 씰의 작은 틈을 통해 빠져나가기 때문입니다. 터미널이나 플랜지 영역 근처에서 냄새가 더 강하다면 느슨한 연결로 인한 접촉 가열을 나타낼 수 있습니다. 이러한 냄새는 종종 변색이나 작은 누출 흔적을 동반합니다.
감각 신호 |
그것이 제안하는 것 |
심각성 |
큰 소리로 윙윙거리거나 윙윙거리는 소리 |
코로나, 진동, 느슨한 부품 |
중간~높음 |
딱딱거리는 소음 |
불안정한 방전 또는 절연 응력 |
높은 |
가청 PD 클릭 |
내부 절연 파괴 |
매우 높음 |
탄 냄새 또는 뜨거운 기름 냄새 |
과열, 오일 분해 |
비판적인 |
먼지, 염분 및 산업 오염 물질은 부싱 표면에 침전되며, 수분이 잔여물과 혼합되면 얇은 전도성 층을 형성합니다. 이 층은 플래시오버 전압을 급격히 낮추므로 습하거나 안개가 낀 조건에서 표면 아크가 발생할 가능성이 더 높아집니다. 창고 전체에 걸쳐 무딘 막으로 시작될 수 있지만 중공업 지역에서는 종종 더 두꺼운 막이 쌓이는 것을 보여줍니다. 오염이 쌓이면 고르지 못한 전기장이 생성되어 부싱 가장자리 쪽으로 응력이 가해집니다. 오염은 습기를 가두기 때문에 특히 우기에는 누설 전류가 증가합니다.
습기는 갈라진 개스킷이나 제대로 밀봉되지 않은 조인트를 통해 유입되며 시간이 지남에 따라 단열층으로 이동합니다. 수분이 확산되면서 절연 내력이 감소하고 내부 노화가 가속화됩니다. 프로세스는 느릴 수 있지만 높은 습도에서 작은 물방울이 형성되는 플랜지 영역 주변에 초기 징후가 나타납니다. 손상된 밀봉 지점으로 인해 부싱 내부에 습한 공기가 순환하게 되고, 이 공기는 오염 물질을 더 깊이 운반합니다. 약화된 절연은 더 이상 높은 전기장을 견딜 수 없기 때문에 용량성 코어에서 부분 방전이 발생하는 경우가 많습니다.
추적 실패는 젖은 표면이 누설 전류를 뒷받침할 때 발생하며, 이 전류는 창고를 따라 탄소 경로를 천천히 연소시킵니다. 특히 해안이나 오염된 지역에서 장기간 안개나 비가 내린 후에 자주 나타납니다. 호는 작게 시작되지만 습도가 높게 유지되면 빠르게 커집니다. 표면 윤곽을 따라 희미한 탄 자국이나 반짝이는 탄소 흔적이 보일 수 있습니다. 또한 빗물은 수평 표면에 모이고, 물이 전도성 오염 침전물을 연결하기 때문에 섬락의 가능성을 높입니다.
새둥지, 나뭇잎, 바람에 날린 잔해물 등이 부싱 터미널 근처에 쌓이는 경우가 많으며 이러한 물질은 습기를 머금고 있습니다. 전류가 흐르는 부품 가까이에 있으면 전기장이 왜곡되고 국지적인 방전 지점이 생성됩니다. 네스팅 재료도 환기를 차단하므로 부싱 헤드 주변에 열이 쌓입니다. 파편이 접지된 금속에 닿아 습한 날씨에 스파크가 발생하는 전류의 의도치 않은 경로를 형성할 수 있습니다. 작은 가지나 전선은 간헐적인 호를 유발할 수 있으며, 이러한 호는 잠시 지속되더라도 표면에 상처를 남깁니다.
용량성 코어 내부의 불규칙성은 종종 생산 중에 시작되며 내부 레이어 주변의 전기장을 왜곡합니다. 잘못 정렬된 포일은 전기적 스트레스를 한쪽으로 이동시키는 반면, 갇힌 공기 주머니는 절연 강도를 약화시킵니다. 전압이 상승함에 따라 이러한 결함은 부분 방전을 촉진하고 각 방전은 절연을 더욱 부식시킵니다. 그런 다음 응력을 받는 지점을 따라 열이 발생하면서 손상이 코어를 통해 확산됩니다. 나중에 외관이 정상으로 보일 때에도 탄젠트 델타 값이 상승하거나 정전용량이 갑자기 변하는 것으로 나타날 수 있습니다.
엔드 스크린은 안정적인 접지 경로를 유지해야 하며, 이 경로가 끊어지면 국지적인 전기적 스트레스가 발생합니다. 느슨한 용접이나 진동으로 인해 연결이 약해질 수 있으므로 전류는 절연체를 통과하는 다른 경로를 찾습니다. 이로 인해 화면 가장자리에 방전이 발생하고 방전으로 인해 주변 물질이 점차 탄화됩니다. 접지 결함은 또한 금속 표면을 따라 표유 전류를 증가시키며, 이러한 전류는 부싱 베이스를 가열합니다. 시간이 지남에 따라 절연체의 강도가 약해지면서 장착 영역 근처에 방전 흔적이 나타납니다.
부싱 내부의 솔더 조인트는 기계적으로 강하고 전기적으로 일관성을 유지해야 하지만, 솔더링이 불량하면 저항이 높은 지점이 발생합니다. 이러한 지점을 통해 전류가 흐르면 집중된 열이 발생하고 이 열은 접합부 주변의 절연 노화를 가속화합니다. 커넥터 사이의 스레드 불일치는 동일한 효과를 유발합니다. 접촉 불량으로 인해 작은 영역에 전류가 흐르기 때문입니다. 국부적인 온도 상승으로 인해 가스 포켓이 생성될 수 있으며 이러한 포켓은 부하가 가해지면 팽창합니다. 가스 압력이 증가하면 기계적 변형이나 누출이 뒤따를 수 있습니다.
잘못된 조립은 부싱 구조에 기계적 응력을 가하고, 응력을 받은 부품은 진동이나 온도 변화로 인해 균열이 발생합니다. 튜브가 잘못 정렬되거나 클램핑이 고르지 않으면 전도성 부품이 구부러질 수 있으므로 내부 레이어가 서로 마찰될 수 있습니다. 이 마찰로 인해 보호 코팅이 제거되고 절연체가 전기장에 노출됩니다. 손상된 부분은 구조의 나머지 부분보다 더 빠르게 가열되어 초기 핫스팟을 생성합니다. 조립 결함으로 인해 개스킷이 변형되어 습기가 유입되어 내부 고장이 가속화될 수도 있습니다.
팁: 초기 공장 결함은 일반적으로 부싱 내부 깊숙이 숨어 있으므로, 정전 용량, 역률 또는 온도의 급격한 변화는 부싱이 외부에서 건강해 보일 때에도 경고로 간주되어야 합니다.
작은 오일 누출은 처음에는 무해해 보이지만 점차적으로 부싱 내부의 단열재를 약화시킵니다. 오일 레벨이 떨어지면 절연 강도가 떨어지고 씰 주위의 작은 틈을 통해 습기가 들어갑니다. 수분은 종이 층 전체로 퍼지므로 절연체가 부드러워지는 부분에서 부분 방전이 발생합니다. 습도가 높아지면 습식 절연으로 인해 누설 전류가 표면을 따라 흐를 수 있습니다. 결국 약화된 경로는 플래시오버를 지원하고 정상적인 전압 서지 중에 아크가 부싱을 가로질러 점프합니다. 플래시오버는 표면을 태워 변압기를 심각한 상태로 만듭니다.
부분 방전은 용량성 코어 내부 깊은 곳에서 희미한 전기 활동으로 시작되며 매 주기마다 반복됩니다. 각 방전은 약간의 절연체를 제거하여 작은 탄소 반점을 생성합니다. 이러한 지점은 탄화 트랙으로 성장하고 탄소는 건강한 절연체보다 더 쉽게 전류를 전도합니다. 탄소 층이 두꺼워짐에 따라 인접한 층으로 퍼지므로 결함 주위에 핫스팟이 발생합니다. 온도가 상승하면 탄소 성장이 가속화되고 절연체는 결국 전기장 아래에서 붕괴됩니다. 고장은 변압기 권선에 결함 전류를 빠르게 유입시키는 내부 단락을 형성합니다.
내부 단락이 발생하면 열이 급격히 상승하고 부싱 주변의 오일이 분해되기 시작합니다. 분해되면 가스가 형성되고, 이 가스는 탱크 내부에서 팽창하여 내부 압력을 높입니다. 압력이 너무 빨리 상승하면 안전 장치가 제때 압력을 해제할 수 없습니다. 탱크가 파열될 수 있으며, 뜨거운 가스가 갑자기 방출되어 주변 오일에 불이 붙을 수 있습니다. 화재는 부싱 베이스나 탱크 벽을 따라 확산되고 강한 아크가 계속해서 구조물에 열을 공급합니다. 심한 경우에는 탱크가 오일을 배출할 수 있는 것보다 더 빠르게 아크가 오일을 증발시키기 때문에 변압기가 폭발합니다.
부싱 고장은 연결된 네트워크 전체의 전압 안정성을 방해하므로 둘 이상의 변압기에 영향을 미칩니다. 결함이 있는 변압기가 오프라인으로 전환되면 근처 장치가 부하를 픽업해야 하며 이러한 변화는 다른 장비에 스트레스를 줍니다. 민감한 부하는 전압 강하, 깜박임 또는 위상 불균형을 경험할 수 있습니다. 산업 시설은 전력망 안정화에 어려움을 겪으면서 모터 정지나 장비 정지를 겪을 수 있습니다. 변전소에서 오류가 발생하면 전체 공급 장치가 분리될 수 있으며 수천 명의 고객이 몇 초 만에 정전될 수 있습니다.
철저한 육안 검사를 통해 초기 표면 손상을 발견하고 심층 테스트를 시작하기 전에 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다. 엔지니어는 플랜지 주변의 오일 누출을 확인합니다. 누출은 씰이 약해졌거나 내부 압력 변화가 있음을 의미하기 때문입니다. 창고의 균열이나 탄 자국은 표면 방전을 나타내며, 변색은 느슨한 연결로 인해 가열되었음을 나타낼 수 있습니다. 그러면 열 스캔을 통해 비정상적인 온도 상승이 확인되고, 도체 경로 내부에 저항이 증가하면 핫스팟이 나타납니다. 이러한 패턴은 부싱이 파손되기 시작하는 정확한 위치를 찾아내는 데 도움이 됩니다.
전기 테스트를 통해 절연체 상태를 보다 명확하게 확인할 수 있으며 탄젠트 델타 측정을 통해 절연체가 전기적 스트레스를 얼마나 잘 처리하는지 알 수 있습니다. 탄젠트 델타가 상승하면 습기가 중요한 역할을 하며 노화된 절연체는 전압에 저항하는 능력을 잃습니다. 커패시턴스 테스트는 커패시턴스 레이어 내부의 이동을 감지합니다. 잘못 정렬되거나 손상된 포일로 인해 부싱이 충전을 저장하는 방식이 변경되기 때문입니다. 역률 테스트는 절연체 내부의 손실을 측정하며, 역률의 급상승은 조기 고장을 나타냅니다. 이러한 테스트는 함께 작동하며 문제가 표면에 나타나기 오래 전에 드러납니다.
OIP(기름 함침지) 부싱은 절연체가 가열되거나 아크할 때 가스를 방출하므로 용존 가스 분석이 필수적입니다. 내부 아크가 시작되면 아세틸렌이 나타나며 작은 흔적이라도 절연체가 타고 있음을 나타냅니다. 도체 내부가 과열되면 수소가 상승하고, 메탄이나 에탄은 오일의 열분해를 반영합니다. 가스 패턴은 부싱에 부분 방전, 과열 또는 심각한 아크가 발생하는지 식별하는 데 도움이 됩니다. 추세는 종종 단일 테스트보다 실패를 더 정확하게 예측하기 때문에 기술자는 여러 샘플에 걸쳐 결과를 비교합니다.
교체는 심각도와 추세에 따라 달라지며, 탄젠트 델타 또는 커패시턴스가 갑자기 증가하면 즉각적인 조치가 필요한 경우가 많습니다. 가스 농도가 빠르게 상승하면 부싱이 거의 파손될 수 있으므로 교체가 가장 안전한 선택이 됩니다. 그러나 변화가 느리면 특히 온도가 안정적으로 유지되는 경우 모니터링이 가능합니다. 기계적 손상은 시간이 지나도 거의 개선되지 않기 때문에 시각적 균열, 변형 또는 반복되는 핫스팟은 일반적으로 교체를 가리킵니다. 엔지니어는 최종 결정을 내리기 전에 작동 부하, 부싱의 수명, 계단식 결함 위험을 평가합니다.
조기 경고 신호는 장비, 사람, 전력망을 보호합니다. 정기적인 검사와 데이터 기반 모니터링을 통해 장애가 커지기 전에 문제를 파악하는 데 도움이 됩니다. 변압기 부싱은 즉시 고장나는 경우가 거의 없으며, 큰 고장이 발생하기 훨씬 전에 작은 증상이 나타납니다. 의 믿을 수 있는 제품 Rainbow는 안정적인 성능과 신뢰할 수 있는 엔지니어링을 통해 보다 안전한 작동을 지원하고 장기적인 가치를 제공합니다.
답변: 불량 변압기 부싱에는 오일 누출, 표면 균열, 핫스팟 또는 비정상적인 소음이 나타나는 경우가 많습니다.
A: 과열은 변압기 부싱의 다른 단계에 비해 국지적인 핫스팟 및 온도 상승으로 나타납니다.
답변: 습기, 노화된 절연 또는 내부 결함으로 인해 변압기 부싱 내부에서 부분 방전이 발생할 수 있습니다.
A: 테스트 결과 급격한 절연 저하, 가스 축적 또는 변압기 부싱의 반복적인 열 결함이 나타나면 교체하십시오.
