변압기 충격 전압 시험 방법

 

 

 

 

 

1. 적용 범위: 이 규격의 충격 전압 시험은 충격 전압에 대한 변압기의 절연 강도가 소정의 기준에 적합 여부를 확인하기 위하여 하는 것으로서 전력용 및 배선용 변압기에 대하여 적용한다. 

 이 규격에서 따로 정하지 않은 사항에 대하여는 KS C 0901에 따른다. 

비 고 이 규격의 관련 규격은 다음과 같다. 

        KS C 0901 고전압 시험 방법

 

2. 시험 조건

 (1) 시험을 받는 변압기의 상태 : 이 규격의 충격 전압 시험은 조립을 완료한 새로 만든 변압기에 대하여 하는 것으로 한다. 

 (2) 시험 장소 : 이 규격의 충격 전압 시험은 특별히지정하지않는 한 제조 공장에서 하는 것으로 한다. 

 

3. 충격 전압파형 및 파고치

 (1) 표준 충격 전압파: 이 규격에서의 충격 전압파형은 KS C 0901에서 규정한 표준 충격과 1.2/50을 사용 하는 것으로 한다. 

다만, 높은 커페시턴스나 낮은 인덕턴스의 변압기에 대하여는 무부하할 때의 파형이 KS C 0901 에서 규정한 허용차 내에 들어가면 이를 인정하기로 한다. 

 (2) 충격 시험 전압 파고치: 시험 전압의 파고치는 시험용 변압기의 절연 계급에 적합한 파고치를 인가한다. 

     절연 계급에 대응한 충격 전압 시험치는 따로 정한다. 

 (3) 충격 시험 전압 파고치의 인정: 충격 전압 발생기에 시험용 변압기를 접속할 경우의 단자 전압 파고치는 충격 전압 발생기의 회로 정수 및 충격 전압치를 그대로 둔 채, 변압기를 접속하지 않은 경우의 무부하 발생 전압 파고치와 미리 저감 전압에서 측정한 충격 전압 발생기의 전압 변동률에 의하여 이를 간접적으로 인정하는 것으로 한다. 

 (4) 절단파 충격 전압파: 이 규격에서의 충격 전압 파형은 KS C 0901의 그림13에서 규정한 파미절단 충격파로 한다. 

 

4. 충격 전압 시험 

 4-1 충격 전압 시험 항목 : 공시 변압기의 지정 권선에 대하여 다음 순서에 따라 권선의 각 선단자에 대하여 다음과 같이 하는 것으로 한다. 

 4-1.1 무부하 전압 촬영                           1회 

 4-1.2 일단 접지 전과 저감 전압 인가          1회

 4-1.3 절단과 저감 전압 인가                    1회

 4-1.4 절단과 전전압 인가                        2회 

 4-1.5 전파 전전압 인가 

    다만, (1) 직렬 변압기의 직렬 권선에 대하여는 4.1.2~4.1.5 의 시험을 생략한다. 

           (2) 절단 시간 조정용 측정 장치가 부속되어 있지 않은 봉갬으로써 절단파를 발생할 때는 4.1.3을 생략하고, 4.1.4의 사진은 촬영하지 않아도 좋다. 

           (3) 무부하 전압 촬영은 회로 상태가 변할 때에 한하여 촬영하여도 무방하다. 

4-2 충격 전압 시험 준비 

(1) 변압기 탱크의 접지: 변압기의 탱크는 직접 또는 임피던스를 통하여 유효하게 접지를 하여야 한다. 

(2) 충격 전압 발생 장치의 조정: 표준 충격파가 발생하도록 발생 장치를 조정하고, 이 때의 대기상태를 표준대기 상태로 보정해야 한다. 

 또한, 50% 방전전압을 무부하 상태에서 측정하도록 하여야 한다. 

(3) 전압 변동률의 측정: 시험용 변압기를 충격 전압 발생 장치에 연결하고 시험 전압의 약 50% 정도의 전앞에서 충격 전압 발생 장치의 전압 변동률을 측정한다. 이 때, 측정회로에 삽입할 임피던스 및 측정기의 배율 등이 타당한지 어떤지를 검토해야 한다. 

(4) 시험용 변압기의 테이프 및 직병렬 접속: 시험용 변압기가 권선 테이프를 갖고 있는 경우에는 특별한 지정이 없는 한, 최소 권수가 되는 테이프 위치에서 시험을 하도록 한다. 

 또한, 시험용 권선이 직병렬로 변환할 수 있도록 되어 있는 경우에는 특별한 지정이 없는 한 직렬 및 병렬 접속, 각 경우에 대하여 시험을 한다. 이런 경우, 충격 전압의 인가 파고치는 특별한 지정이 없는 한 그 회로의 절연 계급에 따른다. 

 절연 계급 20호 미만의 경우(BIL 150kV 미만) 는 직렬 접속 시험만으로 한다. 

4-3 일단 접지 충격 전압 시험: 시험용 변압기에서 전압을 인가할 권선의 선단자 하나를 선정하여 충격 전압 발생 장치에 접속하고, 다른 단자(중성점 단자도 포함한다) 는 전류 측정용 저임피던스를 통하여 접지한다. 

또한, 전압을 인가하지 않는 쪽 권선의 임의 값의 저항을 통하여 접지한다. 

 (1) 전파 충격 전압 시험: 먼저 규정전파 시험 전압의 50~75% 정도의 파고치를 갖는 절단과 충격 전압으로 시험용 단자와 대지 사이에 설정한 봉 간격을 섬락시켜서 파미에서 절단된 절단파를 인가하여 이 때의 전압, 전류파형을 오실로그래프로서 측정 촬영한다. 

 절단파 시험 후 규정 전파 시험 전압을 위와 같이 인가한다. 

 (2) 절단파 충격 전압 시험: 먼저 규정 절단과 시험 전압의 50~75% 정도의 파고치를 갖는 절단과 충격 전압으로 시험용 단자와 대지 사이에 설정한 봉 간격을 섬락시켜서 파미에서 절단된 절단파를 인가하여 이떄의 전압, 전류파형을 측정 촬영한다. 계속하여 위와 같은 방법으로 규정 절단과 시험을 한다. 이 시험에서 주의해야 할 것은 봉 간격에서 섬락이 일어나지 않을 경우, 약 115% 의 전파 과전압이 시험용 변압기에 인가하게 되어 절연을 손상할 우려가 있으므로 충분한 검토를 하여야 한다. 

4-4 변압기 중성점에 대한 충격 전압 시험: 변압기 중성점에 대한 시험은 특별히 지정되었을 때에 한하여 다음 방법 중 어느 한 방법을 택하여 한다. 이 때, 권선테이프가 있는 경우에는 최고권수 테이프로 접속하여야 한다. 

4-4.1 유기 전압 방법 : 이 경우는 선단자 충격전압 시험 전에 다음과 같이 하여야 한다. 

 (1) 중성점의 대지 전압이 규정 전파 전압이 되도록 적합한 임피던스를 통하여 접지한다. 

 (2) 전압 측정 회로를 중성점에 삽입한다. 

 (3) 시험하지 않는 권선은 단락시킨다. 

 (4) 중성점에 삽입한 임피던스를 고려하여 중성점 단자에 규정 전파 충격 전압이 유기되도록 선단자의 인가 전압을 조정한다. 

 (5) 선단자 중 하나를 통하여 전파 저감 충격 전압을 인가한다. 계속하여 전파 전전압을 인가한다. 이 때, 인가하는 전파 전압치는 선단자의 전파전압 이하여야 한다. 

4-4.2 직접 인가 방법: 이 방법은 중성점에 전파 충격 전압을 다음과 같이 직접 인가한다. 이 경우, 다른 단자는 전류 측정용 저인덕턴스를 통하여 접지한다. 

(1)전파 저감전압  1회 

(2)전파 전전압     2회

 

5. 시험 결과의 판정: 충격 시험을 하여 공시품이 다음 항목을 만족할 경우에 한하여 합격으로 한다. 

(1) 충격 전압 시험시 공시품의 내부에서 현저한 소리 발연성 기포가 있어서는 안된다.  

(2) 부싱 기타 외부에서 섬락이 있어서는 안된다. 

(3) 충격 전압 시험 후 절연내력 가압 시험 및 유도 시험을 반드시 하고, 이에 합격하여야 한다. 

(4) 시험할 때, 촬영한 저감 전압과 전전압 인가시 필름을 검토 비교하여 전압 전류파형이 닮은 꼴이어야 한다. 

   다만, 절단과 충격 전압 시험에 있어서 절단 시간의 상이로 전류파형이 크게 틀릴 수 있으므로 이 때는 이에 따른 판정은 하지 않아도 좋다. 

 

6. 반복하여 시험을 할 때 시험 전압: 이 규격에 따라 합격한 변압기에 대하여 다시 시험을 할 경우에는 주문자와 제조자의 협의에 따라 정하되 규정 전압의 75% 를 넘을 수 없다. 

 또한, 변압기를 사용후 권선 또는 절연물의 일부를 수리한 경우의 시험 전압은 위에 준한다.