소개
변류기 절연 시스템의 부분 방전은 임박한 절연 고장에 대한 가장 신뢰할 수 있는 조기 경보이며, 음향 방출 감지는 장비를 가동 중단하지 않고도 설치된 배전 CT에서 활성 부분 방전을 식별하는 가장 실용적으로 배포할 수 있는 방법입니다. 내부에서 활발하게 방전 중인 CT는 절연 매체와 하우징을 통해 전파되는 초음파 음향 신호를 통해 열화 상태를 전달하며, 이 신호는 다음과 같이 감지할 수 있습니다. 압전 센서1 장비, 올바른 방법론으로 해석 가능하고, 올바른 유지보수 대응으로 실행 가능하며, 이 모든 것을 단 1분도 계획된 정전 없이 수행할 수 있습니다.
직접적인 대답은 이것입니다: 배전 CT의 부분 방전 음향 감지는 일반적으로 초음파 압력 파를 감지하여 작동합니다. 초음파 주파수 범위2 - 이 기술은 CT 절연 시스템 내에서 부분 방전 이벤트가 발생할 때마다 생성되며, 비침습적이고 2차 회로 분리가 필요하지 않으며 전원이 공급되는 조건에서 수행할 수 있고 전기적 부분 방전 측정 방법으로는 불가능한 위치 정보를 제공하므로 유지보수 팀이 긴급 교체가 필요한 내부 CT 절연 결함과 CT 개입이 필요하지 않은 외부 코로나 원인을 구분할 수 있어 설치된 CT 유지보수에 고유한 가치를 지니고 있습니다.
배전 유지보수 엔지니어, 절연 상태 평가 전문가, CT 제품군 관리를 담당하는 신뢰성 팀을 위해 이 가이드는 음향 신호 발생의 물리학부터 센서 선택, 측정 방법론, 신호 해석, 유지보수 의사 결정에 이르기까지 음향 방출 부분 방전 감지를 위한 완벽한 기술 프레임워크를 제공합니다.
목차
- CT 절연 시스템에서 부분 방전이란 무엇이며 음향 방출 감지는 어떻게 작동하나요?
- CT 부분 방전 감지를 위한 음향 방출 센서를 선택하고 배치하는 방법은 무엇인가요?
- 구조화된 CT 음향 부분 방전 측정 캠페인을 실행하는 방법은 무엇입니까?
- 음향 방출 신호를 해석하고 CT 유지보수 결정을 내리는 방법은?
- 배전 CT의 부분 방전 음향 감지에 대한 FAQ
CT 절연 시스템에서 부분 방전이란 무엇이며 음향 방출 감지는 어떻게 작동하나요?
부분 방전은 도체 간 절연의 일부만 연결되는 전기 방전으로, 고전압 도체와 접지 사이의 완전한 고장 경로를 구성하지는 않지만 결국 완전한 고장 경로가 형성될 때까지 방전 부위를 둘러싼 절연 재료를 점진적으로 열화시킵니다. 오일 페이퍼, 주조 수지 에폭시 또는 SF₆ 가스 등 CT 절연 시스템에서 부분 방전은 방전 강도 및 절연 유형에 따라 수개월에서 수년에 걸쳐 절연 시스템을 서비스 가능 상태에서 고장 상태로 전환하는 주요 열화 메커니즘입니다.
CT 절연에서 부분 방전의 물리학
부분 방전은 주조 수지의 공극, 오일-종이 절연의 기포, 박리 계면, 금속 내포물, 국부적으로 높은 전기장 응력 영역 등 절연이 취약한 부위에서 발생합니다. 이러한 부위에서는 국부적인 전기장이 결함 내의 절연 매체의 파괴 강도를 초과하며, 일반적으로 유전체 강도가 주변의 고체 또는 액체 절연보다 훨씬 낮은 가스로 채워진 공극이 발생합니다.
로컬 필드가 보이드 파괴 강도를 초과하면 보이드 내에서 나노초에서 마이크로초까지 지속되는 빠른 방전이 발생합니다. 이 방전:
- 전기적으로: 1차 회로에서 전류 펄스를 생성하고 2차 회로에서 해당 유도 펄스를 생성합니다 - 전기 PD 측정 방법의 기본입니다.
- 열적으로: 방전 부위에 에너지를 축적하여 주변 단열재를 탄화시키고 연속적인 방전 주기에 걸쳐 공극을 확대합니다.
- 청각적으로: 방전 부위에서 주변 절연 매체와 CT 하우징을 통해 음파 형태로 외부로 전파되는 급격한 국소 압력 변화(기계적 임펄스)를 생성합니다.
부분 방전 이벤트에서 발생하는 음향 방출은 20-500kHz의 초음파 주파수 범위에서 상당한 에너지 함량을 가진 광대역 압력 펄스입니다. 이 신호는 오일, 수지 또는 가스 등의 CT 절연 매체와 CT 하우징 벽을 통해 전파되며, 거리에 따라 감쇠되고 재료 인터페이스에서 반사되어 접촉 압전 센서로 감지할 수 있는 CT 외부 표면에 도달할 때까지 전파됩니다.
CT 음향 부분 방전 감지를 정의하는 주요 기술 파라미터:
- 음향 방출 주파수 범위: 내부 CT PD의 경우 20-300kHz, 오일 페이퍼 CT 절연의 경우 일반적으로 80-150kHz의 피크 에너지, 주조 수지 CT 절연의 경우 100-250kHz.
- 신호 전파 속도: 변압기 오일의 경우 1,400-1,500m/s, 주조 수지 에폭시의 경우 2,500-3,500m/s, 스틸 하우징의 경우 5,100m/s - 속도 차이로 인해 도착 시간별 소스 위치 파악이 가능합니다.
- 신호 감쇠: 오일의 경우 100mm당 6-12dB, 캐스트 수지의 경우 100mm당 15-25dB, 주파수에 따라 감쇠가 증가 - 저주파 성분이 방전 소스에서 더 멀리 전파됩니다.
- 감지 임계값: CT 하우징의 접촉 압전 센서에서 감지 가능한 최소 PD 전하량은 약 100~500pC에 해당하며, 전기적 PD 측정은 더 민감하지만(5~10pC) 2차 회로 접근이 필요합니다.
- 센서 주파수 응답: 광대역 압전 센서: 20-300kHz 평탄한 응답, 공진 압전 센서: 150kHz ±20%에서 피크 감도, 공진 센서는 설계 주파수에서 더 높은 감도를 제공하지만 공진 대역 밖의 신호는 놓칩니다.
- 적용 가능한 표준: IEC 602703 (전기적 PD 측정 - 기준 방법), IEC 62478(고전압 테스트 기술 - 음향 방출), IEC 60599(용존 가스 분석 - 보완 진단 방법)
음향 방출 감지는 현장 유지보수 애플리케이션에서 전기적 PD 측정보다 유리합니다:
IEC 60270에 따른 전기적 PD 측정은 피코쿨롬에서 보정된 전하 측정을 제공하며 공장 승인 테스트에 사용되는 PD 정량화의 기준 방법입니다. 그러나 현장에서 전기적 PD를 측정하려면 CT 2차 회로, 보정된 커플링 커패시터, 잡음이 없는 측정 환경에 액세스해야 하는데, 이는 전기가 통하는 배전 변전소에서는 거의 달성할 수 없는 조건입니다. 음향 방출 감지는 CT 하우징 표면에 물리적으로 접근하기만 하면 되며, 2차 회로 수정 없이 CT가 완전히 전원이 공급되고 부하가 걸린 상태에서, 그리고 현장에서 전기 PD 측정을 비현실적으로 만드는 전자기 노이즈 환경이 있는 상태에서 수행할 수 있습니다.
CT 부분 방전 감지를 위한 음향 방출 센서를 선택하고 배치하는 방법은 무엇인가요?
센서 선택과 위치는 음향 PD 감지 품질에 가장 큰 영향을 미치는 두 가지 변수로, 잘못된 위치에 센서를 올바르게 선택하면 내부 PD 신호를 놓치게 되고, 잘못된 주파수 응답으로 올바르게 배치된 센서는 내부 방전이 아닌 외부 간섭을 감지하게 됩니다.
CT 음향 PD 감지를 위한 센서 선택
압전 접촉 센서(기본 방식):
접촉 압전 센서는 CT 하우징 표면에 밀착되어 하우징 벽을 통해 전달되는 음파를 감지합니다. 내부 PD 감지에 가장 높은 감도를 제공하며 CT 음향 PD 측정을 위한 표준 방법입니다.
선택 기준:
- 주파수 범위: 오일 침지형 CT의 경우 50-200kHz, 캐스트 레진 CT의 경우 80-300kHz - 레진의 감쇠가 높을수록 방전원의 신호가 잡음층으로 감쇠되기 전에 감지하기 위해 더 높은 주파수 감도가 필요합니다.
- 민감도: 오일을 통과하는 최대 300mm 거리에서 PD 소스를 안정적으로 감지하기 위한 최소 -65dB ref 1 V/μbar, 주조 수지 애플리케이션의 경우 최소 -55dB
- 주택 호환성: 강자성 CT 하우징용 마그네틱 마운팅 베이스 - 트렌드 모니터링을 위해 일관된 결합력과 반복 가능한 센서 위치 설정 제공, 비강자성 하우징용 접착식 커플링 제공
공중 초음파 센서(보조 방법):
비접촉식 초음파 센서는 표면 코로나 및 외부 PD 소스에서 발생하는 공기 중 음향 방출을 감지합니다. 강한 공기 중 신호를 생성하지만 접촉 신호는 약한 외부 코로나를 강한 접촉 신호는 생성하지만 공기 중 신호는 약한 내부 PD와 구별하는 데 사용됩니다.
다양한 CT 유형에 맞는 센서 위치 지정
오일 침지형 CT(포셀린 또는 복합 부싱):
- 기본 센서 위치: 탱크 벽 하부, 탱크 베이스 위 50~100mm - 내부 PD 소스의 오일 매개 음향 신호가 아래로 전파되어 탱크 베이스에 집중되며, 이 위치는 내부 PD 감지를 위한 신호 대 잡음비를 최대화합니다.
- 보조 센서 위치: 1차 센서와 90°에 위치한 탱크 중간 벽 - 도착 시간 비교를 통해 2차원 소스 위치 파악 가능
- 피하십시오: 부싱 표면 - 부싱 표면의 외부 코로나가 강한 음향 신호를 생성하여 센서가 부싱에 배치된 경우 내부 PD 신호를 가릴 수 있습니다.
캐스트 레진 CT(에폭시 캡슐화):
- 기본 센서 위치: CT 본체 바닥, 에폭시 표면 바로 위 - 주조 수지는 오일보다 음향 감쇠가 높기 때문에 예상 PD 소스 위치(일반적으로 고전압 도체 인터페이스 또는 코어-수지 인터페이스)에 가능한 한 가깝게 센서를 배치해야 합니다.
- 보조 센서 위치: CT 본체 둘레를 중심으로 120° 간격으로 - 레진 캡슐화 CT의 3점 소스 위치 지정 가능
- 커플링 매체: 캐스트 레진에 필수적인 음향 커플링 젤 - 에폭시의 표면 거칠기는 커플링 젤이 없으면 고주파 신호를 심각하게 감쇠시키는 에어 갭을 생성합니다.
커플링 품질 검증
PD 측정을 기록하기 전에 음향 커플링 품질을 확인합니다:
센서에서 100~200mm 떨어진 CT 하우징 표면에 연필심 끊기(Hsu-Nielsen 소스)를 적용하면 광대역 음향 임펄스가 발생하여 센서가 올바르게 결합되고 신호 경로가 손상되지 않았는지 확인할 수 있습니다. 올바르게 결합된 센서는 배경 잡음 플로어보다 6dB 이상의 SNR로 깨끗한 임펄스 응답을 표시합니다.
구조화된 CT 음향 부분 방전 측정 캠페인을 실행하는 방법은 무엇입니까?
절대적인 음향 신호 레벨은 맥락 없이는 의미가 없으며, 절연 열화를 식별하는 것은 상대적인 레벨과 추세이기 때문에 배전 CT 제품군에 대한 구조화된 음향 PD 측정 캠페인에는 CT 간, 측정 기간 간, 테스트 중인 CT와 알려진 정상 기준 사이의 비교를 가능하게 하는 정의된 측정 프로토콜이 필요합니다.
1단계: 기준 측정값 설정하기
음향 PD 감지를 통해 열화 CT를 식별하려면 먼저 알려진 정상 조건에서 각 CT에 대한 기준선 측정값을 설정해야 합니다:
- 시운전 시 기준선 또는 마지막으로 알려진 건강한 상태를 기록합니다: 시운전 시 또는 정상 절연 테스트가 확인된 직후에 각 CT의 음향 신호 레벨, 주파수 스펙트럼 및 위상 분해 패턴을 측정하고 문서화합니다.
- 측정 조건을 문서화합니다: 1차 전압, 1차 전류, 주변 온도 및 기상 조건 기록 - 음향 PD 신호 레벨은 전압(PD 개시 전압) 및 온도(절연 점도는 오일의 신호 전파에 영향을 미침)에 따라 달라집니다.
- 차량 참조를 설정합니다: CT 제품군 전체의 음향 신호 레벨의 통계적 분포 파악 - 신호 레벨이 제품군 중앙값보다 6dB 이상 높은 CT는 절대 레벨에 관계없이 조사가 필요합니다.
2단계: 측정 순서 및 빈도 정의하기
- 서비스 연령 15세 이상의 CT를 대상으로 매년 설문조사를 실시합니다: CT 사용 수명 후반기에 절연 열화가 가속화되며, 연간 음향 PD 조사를 통해 열화가 임계 수준에 도달하기 전에 감지할 수 있는 충분한 시간적 분해능을 제공합니다.
- 단열 문제가 있는 것으로 알려진 CT를 대상으로 6개월마다 설문조사를 실시합니다: 이전 조사에서 음향 레벨이 상승한 것으로 나타난 CT, 비정상적인 용존 가스 분석4 결과 및 열 과부하 이벤트가 발생한 CT의 경우
- 장애 발생 후 즉각적인 조사: 정격 단시간 전류 50%를 초과하는 통과 고장 전류를 받은 모든 CT는 30일 이내에 음향 PD 평가가 필요합니다 - 고장 전류 열 스트레스는 고장 발생 후 수주 이내에 PD로 나타나는 절연 성능 저하를 시작할 수 있습니다.
3단계: 측정 프로토콜 실행
- 측정 환경을 준비합니다: 센서를 CT 하우징에 연결했지만 신호 소스를 분리한 상태에서 주변 노이즈 레벨을 기록합니다 - SNR 계산을 위한 노이즈 플로어를 설정하고, 주변 노이즈가 측정 주파수 대역에서 -40dBV를 초과하면 계속 진행하기 전에 노이즈 소스를 식별하고 제거합니다.
- 정의된 위치에 센서를 적용합니다: 센서 선택 섹션의 1단계에서 정의한 CT 유형별 위치 지정 사용, 캐스트 레진 CT용 커플링 젤 적용, Hsu-Nielsen 소스 테스트를 통해 커플링 품질 확인
- 시간 도메인 파형을 기록합니다: 각 센서 위치에서 최소 10초의 연속 음향 신호를 캡처하여 여러 전력 주파수 주기를 관찰하고 위상 관련 PD 활동을 식별하기에 충분합니다.
- 주파수 스펙트럼을 기록하세요: 캡처된 파형의 FFT 분석, 피크 주파수 성분 식별, 기준선 스펙트럼과 비교 - 기준선 이상의 새로운 주파수 성분은 새로운 PD 활동을 나타냅니다.
- 기록 위상 해상도 PD 패턴5: 기준 전압 신호를 사용하여 음향 측정을 전력 주파수 전압 위상과 동기화, 음향 이벤트 진폭 대 위상 각도 플롯 - PRPD 패턴 모양으로 PD 소스 유형 식별
- 다중 센서 도착 시간 분석을 적용하세요: 두 개 이상의 센서를 동시에 배치하는 경우, 센서 위치 간 음향 신호의 도착 시간 차이(TDOA)를 기록하여 소스 위치 계산이 가능합니다.
4단계: 소스 위치 계산
CT 하우징의 알려진 위치에 있는 두 센서의 경우:
어디 는 측정된 도착 시차이고 는 오일의 음향 전파 속도(1,450m/s)입니다. 소스는 일정한 경로 길이 차이로 정의된 쌍곡선 위에 놓입니다. - 세 개 이상의 센서가 있는 경우 여러 하이퍼볼라의 교차점이 포인트 소스 위치를 제공합니다.
내부 형상이 알려진 CT의 경우, 3개의 센서와 세심한 TDOA 측정으로 ±20~50mm의 소스 위치 정확도를 달성할 수 있으며, 이는 고전압 도체 인터페이스(가장 중요), 코어-절연 인터페이스(중간 정도), 탱크 벽(가장 낮은 심각도)에서 PD 소스를 구별하기에 충분한 수준입니다.
애플리케이션 시나리오
- 배전 변전소 연간 CT 차량 조사: 하부 탱크 벽의 압전 센서 접촉, 단일 센서 진폭 및 스펙트럼 조사, 차량 기준선과의 비교, 후속 다중 센서 조사를 위해 기준선보다 6dB 이상 증가한 CT 플래그 지정
- 노후 CT 절연 상태 평가(20년 이상 사용): PRPD 분석을 통한 다중 센서 배치, TDOA 소스 위치, 용존 가스 분석 결과와의 상관관계, 음향 및 화학적 증거를 결합한 유지보수 결정
- 장애 후 CT 절연 평가: 장애 발생 후 30일 이내에 즉각적인 단일 센서 조사, 장애 발생 전 기준선과의 비교, 신호 레벨 상승으로 가속화된 모니터링 프로그램 트리거
- 새로운 CT 커미셔닝 기준: 시운전 시 전체 다중 센서 조사, 참조로 기록된 PRPD 패턴, 문서화된 주파수 스펙트럼, CT 자산 관리 기록에 수명 기준선으로 저장된 결과
음향 방출 신호를 해석하고 CT 유지보수 결정을 내리는 방법은?
신호 해석 프레임워크
음향 PD 신호를 해석하려면 진폭 범위는 겹치지만 주파수 스펙트럼, 위상 분해 패턴, 유지 관리에 미치는 영향이 뚜렷하게 다른 네 가지 신호 범주를 구분해야 합니다:
카테고리 1: 내부 보이드 방전(가장 중요)
- 음향 특성: 2배의 전력 주파수 반복율(전압 사이클당 두 번의 방전 이벤트 - 하나는 양극 반주기, 하나는 음극 반주기)에서 반복 임펄스, 피크 주파수 80-150kHz, 공기 중 센서보다 접촉 센서에서 더 강한 신호.
- PRPD 패턴: 45° 및 225° 위상 위치의 대칭 클러스터(양극 및 음극 전압 피크), 진폭 분포는 각 클러스터 내에서 가우스 분포를 따름.
- 유지 관리 시사점: 활성 내부 절연 성능 저하 - 다음 계획된 정전 기간 내에 교체 일정을 잡고, 교체할 때까지 모니터링 빈도를 매월로 늘립니다.
카테고리 2: 표면 추적 방전(심각도 높음)
- 음향 특성: 불규칙한 임펄스 패턴, 전력 주파수 상관관계가 존재하지만 비대칭, 피크 주파수 50~100kHz, 접촉식 센서와 공중 센서 모두에서 신호 감지 가능
- PRPD 패턴: 비대칭 클러스터 - 한쪽 반주기에서 다른 쪽 반주기보다 강함; 불규칙한 진폭 분포로 불규칙한 방전 동작을 나타냄.
- 유지 관리 시사점: 표면 절연 성능 저하 - 일반적으로 부싱-플랜지 인터페이스 또는 코어-수지 인터페이스에서 발생, 교체 필요, 다음 정전 예정일 이후로 미루지 마십시오.
카테고리 3: 외부 코로나(낮은 CT 심각도)
- 음향 특성: 개별 임펄스가 아닌 연속적인 히스, 강한 공기 중 신호, 약하거나 없는 접촉 신호, 피크 주파수 20-50kHz
- PRPD 패턴: 전압 제로 크로싱 포인트(90° 및 270°)에 집중, 매우 일관된 진폭 분포
- 유지 관리 시사점: 인접 도체, 절연체 또는 하드웨어로부터의 외부 코로나 - CT 절연 성능 저하 없음, 외부 코로나 원인 조사 및 수정, CT 교체 필요 없음
카테고리 4: 기계적 진동 및 간섭(PD 없음)
- 음향 특성: 전력 주파수 및 고조파(50Hz, 100Hz, 150Hz)에서 연속 신호, 전압 위상과의 상관관계 없음, 접촉 센서에 신호가 존재하지만 위상 상관관계 없음
- PRPD 패턴: 모든 위상 각도에 걸쳐 균일한 분포 - 위상 상관관계 없음
- 유지 관리 시사점: 자기 변형, 느슨한 구성 요소 또는 외부 기계적 소스로 인한 기계적 진동 - PD 신호가 아니며 절연 문제 없음, 진동 수준이 높아지면 기계적 소스를 조사하십시오.
유지 관리 결정 순서도
어쿠스틱 PD 진단 의사 결정 트리
상호 보완적인 진단 방법과의 상관관계
음향 PD 감지는 가장 실행 가능한 현장 진단을 제공하지만, 상호 보완적인 방법과의 상관관계를 통해 결론을 강화할 수 있습니다:
- 용존 가스 분석(DGA): 오일 침지 CT에서 수소(H₂) 및 메탄(CH₄) 발생은 활성 PD를, 아세틸렌(C₂H₂)은 고에너지 아크 방전을, 음향 신호 레벨 증가와 DGA 가스 발생률 간의 상관관계는 내부 방전원을 확인합니다.
- 열화상(적외선): CT 하우징 표면의 핫스팟은 방전 경로 추적에 따른 저항 가열을 나타내며, 동일한 위치에서 음향 신호와의 상관관계를 통해 표면 방전 활동을 확인합니다.
- 전기 PD 측정(IEC 60270): 최종 심각도 평가에 필요한 pC 단위의 보정된 전하 측정 제공; CT 전원이 차단되고 2차 회로에 액세스할 수 있는 상태에서 계획된 정전 중에 수행됨
일반적인 해석 실수
- 모든 상승된 음향 신호를 내부 PD에 귀속시킵니다: 인접 하드웨어의 외부 코로나는 배전 변전소에서 가장 흔한 오탐 음향 PD 표시의 원인으로, 항상 접촉 및 공기 중 센서 신호를 비교한 후 내부 PD가 있다고 결론을 내립니다.
- 단일 측정 진폭만을 기준으로 교체 결정을 내립니다: PRPD 패턴 분석, 주파수 스펙트럼 비교, 기준선 상관관계가 없는 단일 상승 진폭 판독만으로는 교체 결정을 위한 증거가 충분하지 않으며, 음향 PD 평가에는 완전한 신호 특성화 패키지가 필요합니다.
- “알람 임계값” 이하의 음향 신호 무시: 점진적인 절연 성능 저하는 수개월에서 수년에 걸쳐 점진적으로 증가하는 음향 신호 레벨을 생성합니다. 현재 기준선보다 3dB 높고 다음 조사에서 기준선보다 4dB 높은 신호는 기준선보다 6dB 높지만 안정적인 신호보다 더 우려스러운 신호 - 절대적인 수준보다 추세가 더 유용한 정보입니다.
- 전압 과도 또는 스위칭 이벤트 직후에 음향 PD 측정을 수행합니다: 스위칭 작업은 오일 침지형 CT에서 수 분 동안 지속될 수 있는 음향 신호를 생성하므로, 음향 PD 측정을 시작하기 전에 스위칭 작업 후 최소 30분을 기다리십시오.
결론
음향 방출 부분 방전 감지는 정전, 2차 회로 액세스, 특수 변전소 인프라, CT 또는 연결된 회로의 수정이 필요 없는 가장 실용적인 상태 모니터링 기법으로, 설치된 배전 CT에 사용할 수 있습니다. 이 기술의 가치는 한 순간에 PD를 감지하는 것이 아니라, 차량의 각 CT에 대한 기준선을 설정하고 연속적인 측정 캠페인에 걸쳐 음향 신호 레벨을 추세화하고 위상 분해 패턴과 주파수 스펙트럼을 사용하여 긴급 교체가 필요한 내부 보이드 방전과 CT 개입이 필요하지 않은 외부 코로나를 구별하는 데 있습니다. 배전 CT 제품군 관리에서 음향 방출 부분 방전 감지는 예기치 않은 절연 고장 후 긴급 교체와 같은 사후 대응적인 CT 고장 대응을 계획된 자산 관리로 전환하는 유지보수 투자로, 노후화된 CT를 고장 수개월 전에 식별하고 예정된 정전 중에 교체함으로써 예기치 않은 CT 고장으로 인한 안전 위험, 보호 중단 및 긴급 조달 비용 없이 교체할 수 있게 해줍니다.
배전 CT의 부분 방전 음향 감지에 대한 FAQ
Q: 유입식 배전 변류기에서 부분 방전 감지를 위해 어떤 음향 방출 주파수 범위를 사용해야 하며, 이것이 주조 수지 CT 애플리케이션과 다른 이유는 무엇입니까?
A: 오일 침지형 CT: 50-200kHz - 오일이 낮은 음향 감쇠를 제공하여 저주파 성분이 방전 소스에서 센서로 전파될 수 있도록 합니다. 캐스트 레진 CT: 80-300kHz - 에폭시 수지는 음향 감쇠가 더 높기 때문에 적절한 신호 대 잡음비를 달성하기 위해 더 높은 주파수 감도와 예상 PD 소스 위치에 더 가까운 센서 배치가 필요합니다.
Q: 위상 분해 부분 방전 패턴 분석은 배전 CT 음향 방출 측정에서 내부 보이드 방전과 외부 코로나를 어떻게 구별하나요?
A: 내부 보이드 방전은 전압 피크 위상 위치(45° 및 225°)에서 대칭 PRPD 클러스터를 생성 - 보이드의 전압 응력이 최대가 될 때 방전이 발생합니다. 외부 코로나는 전압 제로 크로싱 위치(90° 및 270°)에서 PRPD 클러스터를 생성합니다. 코로나는 전기장 기울기가 가장 가파를 때 시작됩니다. PRPD 클러스터의 위상 위치는 내부 및 외부 PD 소스를 구별하는 주요 요소입니다.
Q: 배전 CT에서 부분 방전원 위치에 필요한 음향 방출 센서의 최소 개수는 몇 개이며 위치 정확도는 어느 정도인가요?
A: 도착 시간 분석을 사용하는 2차원 소스 위치를 위한 최소 3개의 센서. 3개의 센서는 두 개의 쌍곡선을 교차하여 내부 형상이 알려진 오일 침지형 CT에서 ±20~50mm의 정확도로 포인트 소스 위치를 제공합니다. 두 개의 센서는 쌍곡선 궤적만 제공하므로 포인트 위치에는 충분하지 않지만 소스가 다른 센서 위치보다 가까운지 확인하는 데 유용합니다.
Q: 배전 유지보수 프로그램에서 CT 교체 결정을 내리기 위해 음향 방출 부분 방전 측정값을 용존 가스 분석 결과와 어떻게 상호 연관시켜야 합니까?
A: DGA에서 수소 및 메탄 발생과 결합된 음향 PD 신호 증가는 활성 저에너지 내부 방전을 확인합니다 - 다음 정전 계획 시 교체 일정을 잡습니다. 아세틸렌 발생과 결합된 음향 PD 신호 증가는 고에너지 아크 방전을 확인합니다 - 긴급한 것으로 간주하고 교체를 미루지 마십시오. DGA 가스 발생이 없는 음향 PD 신호 증가는 외부 코로나 또는 기계적 진동을 시사합니다 - 교체 일정을 잡기 전에 비 CT 소스를 조사합니다.
Q: 배전 변전소 내 유입 변압기의 음향 방출 부분 방전 모니터링에 CT 사용 기간 및 상태 이력을 기준으로 어떤 조사 빈도를 적용해야 합니까?
A: 알려진 단열 문제가 없는 15년 미만의 CT: 2년마다 음향 조사를 실시합니다. 15~25년 된 CT: 매년 조사. 25년 이상의 CT: 6개월마다 조사. 이전에 음향 판독값이 상승했거나 비정상적인 DGA 또는 고장 후 열 스트레스 이력이 있는 CT: 연령에 관계없이 3개월마다 조사. 정격 단시간 전류 50%를 초과하는 CT 1차 전류와 관련된 오류 이벤트 발생 후 30일 이내에 즉각적인 조사.