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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김환용
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 원광대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 논문은 현장에서 600[kVA] 변압기 1차측에 설치된 전력퓨즈의 열화현상을 진단하고 문제점을 해결하기 위해 개선방법을 연구하였다. 수변전 설비에서 전력퓨즈는 사고전류 발생시 동작특성 중 비보호 영역 내에서는 퓨즈로 보호되지 않으며 녹아서 끊어지지 않아도 손상, 열화 할 우려가 있다는 단점이 있다.
전력퓨즈의 열화현상은 퓨즈 엘리멘트에 반복하여 흐르는 평상전류에 의해 오동작하는 주된 원인이 된다. 퓨즈 엘리멘트는 온도상승에 따른 금속조직의 재료성분 변화와 퓨즈링크 내에서 가열냉각에 의해 일어나는 퓨즈 엘리멘트 신축팽창 반복에 따른 변화가 있다. 따라서 변전실 현장에서 전력퓨즈와 변압기, 전력콘덴서, 리액터 및 금속덕트내의 전선로 등 환경적 영향이 전력퓨즈의 열화 및 온도상승에 영향을 준다는 것을 착안하여 문제해결과 개선을 진행하였다. 전력퓨즈의 열화는 고압 통전시 육안으로 점검할 수 없어 적외선 열화상 진단장비로 점검하고, 상태 판정은 3상 온도 비교법을 기준으로 하였다. 연구대상이었던, 600[kVA] 변압기 1차측 전력퓨즈의 상간 온도차가 7.1[℃]였으며, 전기설비기술기준상 “요주의” 기준이었다. 연구방법은 옥내변전실내 4대의 변압기와 2차측 전선로, 전력용 콘덴서, 리액터의 온도변화를 측정하였다. 전력퓨즈 전, 후단과 옥내 변전실내 전력기기의 온도변화와 전력퓨즈 열화현상의 관계를 규명하여, 열화현상의 원인을 제거하여 부하설비의 증설을 조사하여 전력퓨즈를 재산정하였다.
변압기는 개선전과 비교하여 평균 6[℃]가량 하락하였고, 전선로의 온도는7~8[℃]가량 개선되었다. 전력용 콘덴서와 직렬리액터는 실내온도 및 기기동조화와 관계되어 2~3[℃] 높은 상태 유지됨을 알수 있었다. 연구대상인 전력퓨즈 3상간 온도차는 0.5~1.0[℃]로 안정화 됨을 보였다. 이에 따라, 전력퓨즈의 열화현상 억제는 변전실내 환경적인부분과 주변기기 온도상승과 밀접한 관계가 있으며, 용량 산정, 부하분산, 각 전력 기기 간 온도관계에 따라 영향을 받음을 알 수 있었다. 옥내 변전실내의 환경적인 전력기기간의 온도발생요인을 제거하여 전력퓨즈의 열화 및 온도상승을 억제할 수 있음을 제안 하였다. 산업현장의 변전실 상황은 기기의 배치, 변전용량 등 조금씩 다를수 있으나, 본 연구를 통해 제시 한 바와 같이, 환경적인 부분을 개선, 적용한다면 전력퓨즈의 수명연장과 안정적 전력공급에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
전력퓨즈의 열화현상은 퓨즈 엘리멘트에 반복하여 흐르는 평상전류에 의해 오동작하는 주된 원인이 된다. 퓨즈 엘리멘트는 온도상승에 따른 금속조직의 재료성분 변화와 퓨즈링크 내에서 가열냉각에 의해 일어나는 퓨즈 엘리멘트 신축팽창 반복에 따른 변화가 있다. 따라서 변전실 현장에서 전력퓨즈와 변압기, 전력콘덴서, 리액터 및 금속덕트내의 전선로 등 환경적 영향이 전력퓨즈의 열화 및 온도상승에 영향을 준다는 것을 착안하여 문제해결과 개선을 진행하였다. 전력퓨즈의 열화는 고압 통전시 육안으로 점검할 수 없어 적외선 열화상 진단장비로 점검하고, 상태 판정은 3상 온도 비교법을 기준으로 하였다. 연구대상이었던, 600[kVA] 변압기 1차측 전력퓨즈의 상간 온도차가 7.1[℃]였으며, 전기설비기술기준상 “요주의” 기준이었다. 연구방법은 옥내변전실내 4대의 변압기와 2차측 전선로, 전력용 콘덴서, 리액터의 온도변화를 측정하였다. 전력퓨즈 전, 후단과 옥내 변전실내 전력기기의 온도변화와 전력퓨즈 열화현상의 관계를 규명하여, 열화현상의 원인을 제거하여 부하설비의 증설을 조사하여 전력퓨즈를 재산정하였다.
변압기는 개선전과 비교하여 평균 6[℃]가량 하락하였고, 전선로의 온도는7~8[℃]가량 개선되었다. 전력용 콘덴서와 직렬리액터는 실내온도 및 기기동조화와 관계되어 2~3[℃] 높은 상태 유지됨을 알수 있었다. 연구대상인 전력퓨즈 3상간 온도차는 0.5~1.0[℃]로 안정화 됨을 보였다. 이에 따라, 전력퓨즈의 열화현상 억제는 변전실내 환경적인부분과 주변기기 온도상승과 밀접한 관계가 있으며, 용량 산정, 부하분산, 각 전력 기기 간 온도관계에 따라 영향을 받음을 알 수 있었다. 옥내 변전실내의 환경적인 전력기기간의 온도발생요인을 제거하여 전력퓨즈의 열화 및 온도상승을 억제할 수 있음을 제안 하였다. 산업현장의 변전실 상황은 기기의 배치, 변전용량 등 조금씩 다를수 있으나, 본 연구를 통해 제시 한 바와 같이, 환경적인 부분을 개선, 적용한다면 전력퓨즈의 수명연장과 안정적 전력공급에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
목차
서 론 1제1장. 수변전 설비 개요 3제1절. 수변전 설비의 종류 및 특징 3제2절. 수변전 설비와 전력퓨즈의 역할 9제 2장. 전력퓨즈의 종류 및 특성 15제 1절. 전력퓨즈의 종류 15제 2절. 전력퓨즈의 특성 19제 3장. 전력퓨즈의 구조 및 열화현상 23제 1절. 전력퓨즈의 구조 23제 2절. 전력퓨즈의 열화현상 28제 3절. 전력퓨즈의 보수정비 37제 4장. 적용 및 고찰 42제 1절. 실험 방법 42제 2절. 분석 및 고찰 47결론 58참고 문헌 60
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