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[전기설비 안전관리를 위한 최신 기술] 화학공장 정전사고의 위험성
2010년 10월 15일 (금) 14:29:20 |   지면 발행 ( 2010년 9월호 - 전체 보기 )



한국전기안전써비스㈜
기술사업본부_박영섭 기술이사
(02)449-0771~3 / www.ikess.co.kr


개요

우리나라 국가경제의 바탕을 이루는 전기시설물은 경공업 단계에서 현재는 중공업 부분과 IT 및 자동차, 반도체산업이 주축을 이루고 있으며, 여러 단계를 거치면서 고도성장시대에 대부분 건설됐다.
특히 1980년대 초반부터 1990년 후반 무렵까지를 건설붐의 전성기라 불린다. 고도성장시대에 건설된 전기설비는 현재 노후화, 경년열화화 되어 정전사고 및 효율이 떨어지고 있다. 이에 보다 안정적인 유지관리를 필요로 하는 전기시설물은 해를 거듭할수록 그 수가 증가하고 있다.
특히 국가 경제력의 한 축인 중공업 부분의 화학공장 정전사고의 위험성은 여러 측면에서 막대한 피해를 초래하고 있다. 본고에서는 화학공장 정전사고를 예방하기 위한 안정적 운영 방안을 제시하고자 한다.

국내외 전력설비 대개체 기준

국내외 전력설비 대개체 기준 경향은 1980년 이전에는 각 기기별 사용연한을 정해 사용연한 도래시 교체하는 시간 기준 보수(TBM : Time Base Maintenance)를 실시했다. 1980년 이후에는 기기의 열화상태를 정밀 진단해 기기 수명 한계 이전에 교체하는 상태 기준 보수(CBM : Condition Base Maintenance) 개념으로 바뀌고 있다.

1. 시간 기준 보수(TBM)
⑴개요
시간 기준 보수는 <그림 1>과 같이 전력설비 사용연한을 정해 사용연한에 따라 부품교체 또는 예방정비를 실시하고 사용연한 도래 시 설비를 전체 교체하는 방법이다.

* 위 이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다.

2. 상태 기준 보수(CBM)
⑴개요
상태 기준 보수는 상시 감시 시스템(On-Line System) 및 주기적인 정밀진단을 실시, 각 설비별로 트렌드를 정밀 분석해 잔존수명을 예측하고 적절한 시기에 설비를 교체하는 방법으로 캐나다, 독일, 일본, 한국(일부 기업) 등 많은 나라에서 사용하고 있다.

⑵ 대개체 판단 방법
① On-Line System에 의한 대개체 판단
On-Line System은 각종 열화감지 센서와 통신기술, Data 분석기술을 이용해 설비별 열화 정도 트렌드를 감시 및 분석하고, 적절한 시기에 예방정비를 실시해 설비의 수명한계를 연장시키며 설비의 고장발생을 사전에 방지한다.
② 정밀진단에 의한 대개체 판단
⒜ 설비 제작공장에서 실시하는 정밀진단 : 시험항목은 <표 4>와 같다.
⒝ 설비의 사용장소에서 실시하는 정밀진단(중요설비 발췌): 시험항목은 <표 5>와 같다.
⑶ 상태기준 보수의 장단점

3. 대개체 기준 적용 방안
전력설비 대개체 기준은 시간 기준 보수(TBM)방식에 상태 기준 보수(CBM) 방식의 정밀진단을 추가해 대개체 기준을 수립한다(<그림 4> 참조).

⑴ 설비별 등급결정
전력설비 수명에 밀접한 관계가 있는 사항을 종합분석하고 각 설비별 설비등급을 정해 설비 상태에 적절한 사용연한을 결정한다.

 
설비등급 결정시 고려사항

▲ 주위환경(온도, 습도, 염해 등)
전력설비 열화에 밀접한 관계가 있는 요소 등을 고려
▲ 설비별 사용 부하율(변압기, 변성기, 케이블)
전력설비 온도 상승에 관계 있는 부하율을 고려
▲ 개폐횟수(차단기, 스위치)
차단기 수명에 밀접한 관계 있는 개폐횟수를 고려
▲ 전류 고조파 함유량(변압기, 케이블, 콘덴서)
전력설비 발열 및 진동 등에 관계 있는 고조파량을 고려
▲ 부하 중요도
통신부하 등 중요부하에 공급하는 설비는 사용연한을 짧게 해 관리
▲ 정밀진단 결과 반영
결과 동일 기기와 비교해 불량 판정치에 가까운 설비는 사용연한을 짧게 해 관리
▲ 기타 사항(한전 권고 사항, 상간 온도차 등)


⑵ 정밀진단 실시
전력설비 현황 및 설비등급에 따라 사용연한이 1년 이내로 도래한 설비와 사용연한이 경과한 설비에 대한 정밀진단을 실시해 교체여부를 판단한다.

⑶ 설비의 교체 또는 보수
정밀진단 결과 불량인 설비에 대해 적절한 시기에 전체 교체 또는 보수를 실시한다(<그림 5> 참조).

전력계통분석

기존 전력설비가 최초 설비를 시설하고 추가로 설비를 증설 및 변경하면서 계통 전체적으로 안정성이 저하되고, 설비의 노후화로 사고의 발생은 더욱 증가되고 있다. 설비 사고의 잠재요인을 사전에 발견해 제거하고 만약 사고가 발생하더라도 파급을 최소화하기 위해 전기설비 상태를 진단, 분석해 가장 합리적인 개선방향을 제시해야 한다. 따라서 주
기적인 점검, 진단 및 개선이 요구되고 있으나 공정상 정전이 불가능해 육안점검 등 일상적인 점검에 그치고 있는 실정이다. 최근 전력계통 분석 프로그램이 개발되고 있으며 분석기법 또한 전문가가 주로 수행하고 있다. 정확한 진단 및 분석을 통해 미연에 사고를 방지함은 물론, 고품질 전력사용과 설비의 효율적인 관리를 기할 수 있다.

1. FAULT CURRENT CALCULATION
계통의 3상 단락전류 및 1선 지락전류를 계산해 ▲ 차단기 차단용량 결정 ▲ 전력기기의 기계적 강도 및 정격 결정 ▲ 보호계전기 세팅 ▲ 통신 유도장해 검토 ▲ 계통구성안 결정 ▲ 유효접지 조건 검토 등에 활용한다.

2. RELAY COORDINATION
보호계통이 적정한가를 검토하고 각종 보호계전기 정정값이 전위ㆍ후위 보호계전기 간 협조가 되도록 해, 안전하고 설비사고의 최소화 및 사고 시 주 차단기가 트립되어 정전의 범위가 확대되는 것을 방지하기 위함이다.

 
▲ 보호계전기의 정확한 동작 ▲ 고장회선 신속 제거 ▲ 고장회선 선택 제거


3. 전력계통구성 및 보호 시스템 검토
전력계통구성은 계통의 안정성과 효율적인 운용에 상당히 중요하며 부하 규모, 부하위 중요도 등에 따라 인입선로, 변압기 뱅크 구성, 강압 방식, 모선구성, 배전 구성, 연계선로 구성 등 가장 합리적인 계통 구성이 되도록 검토한다.

 
▲ 인입선로 검토 ▲ 변압기 BANK 구성 검토 ▲ 수배전 모선 구성 검토 ▲ 계통운용 방안 검토


4. 기기 정격 및 용량 검토
전기설비의 각종 기기 및 구성요소를 정확한 자료파악, 실측, 검토, 분석해 불합리한 요소를 찾아내 가장 합리적인 개선방안을 제시한다.

 
▲ 변압기 용량 검토 ▲ 차단기 용량 검토 ▲ 케이블굵기 검토 ▲ 변성기(CT, PT, ZCT, GPT) 검토 ▲ 발전기, UPS, 축전지 용량 검토 ▲ 기타 전력기기
검토


5. 고조파 분석(Harmonics Anaysis)
최근 Power Electronics를 이용한 기술이 다양화되고 그 범위가 확대됨에 따라 고조파 발생이 증가하고 있다. 이로 인해 계통에서 전압, 전류파형의 왜곡이 커지는데, 이러한 피해를 방지하기 위함이다.
고조파 분석자료에 의한 전력계통에 미치는 영향상태를 진단한다.

 
▲ 발전기 용량 감소 ▲ 변압기 용량 감소 ▲ 보호계전기의 오동작 및 계기 오차 ▲ 통신유도장해(TIF)


6. 전력조류분석(Load Flow Analysis)
모선의 전압강하, 역률, 변압기 부하율, 계통의 손실량 등을 파악하고 최적 운영조건을 적용해 가장 합리적인 운용이 될 수 있도록 하기 위함이다.

7. 순간전압강하(Volitage Dip) 검토
전압강하 발생 시 기기 및 계통에 미치는 악영향을 검토하고 대책을 수립하기 위함이다.

8. 접지 시스템 검토
전력기기별 및 계통접지방식에 맞는 보호 시스템으로 구성됐는지, 계통접지방식에 맞는 계전기를 적용했는지를 검토하기 위함이다. 전력계통 안정운용 방안 확립의 효과를 기대할 수 있다. 설비의 운용능력 확보로 인한 전력공급의 신뢰도를 향상시키고 문제설비의 노출로 인한 정전 예방으로 원가 절감과 재해를 줄일 수 있다.

9. 아크전격위험성(Arc Flash(Fault) Hazard(Calculation)) 진단
전력기기의 단락사고 시 고장전류 및 아크전격을 산출해 인적 보호를 위한 아크에너지를 산출하고 인적 및 물적 보호를 위한 안전 이격거리와 안전범위를 진단한다.

 
▲ Bolted Fault Current(kA) ▲ Arcing Fault Current(kA) ▲ Incident Energy(Joule/㎠) ▲ Incident Energy(cal/㎠) ▲ Working Distance(㎜)
▲ Arc Flash Boundary(㎜)


활선 측정 분석

정전을 수반하기 어려운 전력설비에 대해 첨단 활선장비를 이용해 일정 기간 동안 주기적으로 실시, 이력을 관리한다. 이로써 물리적 성능 저하를 체크하고, 절연파괴 또는 장애 발생으로 그 변화량이 급속히 변화하는 정도를 분석해 수명 예측과 예방보전(Maintenance) 시기를 수립함으로써 우발적 사고를 사전에 예방한다. 이는 신뢰성 있는 고품질의 전력운용 및 효율적인 관리로 최적의 설비 상태를 유지하기 위함이다.

1. 적외선 열화상(Thermovision) 측정
활선상태에서 전기기기로부터 방출되는 적외선을 검출해 국부온도 또는 열분포 상태를 파악함으로써 전기설비의 열화 이상유무를 조기에 발견하기 위함이다.

 
▲ 전력기기의 접촉불량 검출 ▲ 과부하에 의한 이상 발열 검출 ▲ 절연체 절연열화의 국부 발열 검출


2. 자외선 영상탐지(Ultra Violet Corona Detection) 측정
진단 대상물에 대한 자외선(UV) 파장에 의한 전압으로 발생된 열화 검출, 코로나와 부분방전 발생여부를 측정해 절연파괴 및 결함, 고장진단으로 전력설비의 건전성과 신뢰성을 확보한다.

 
▲ 자외선(UV) 파장에 의한 코로나 검출, 자외선(UV) 파장에 의한 아크 방전 검출 ▲ 자외선을 방출 하는 부분방전 영상 탐지 ▲ 전력설비 주요결함의 원인인 절연파괴 영상 탐지


3. 전자파 부분방전(Partial Discharge) 측정
절연열화의 전기적 검출방법으로 폐쇄형 배전반에 절연기기(CT, PT, MoldTR, Cable Head 등)에서 내부 절연열화나 표면에서 부분방전 되는 전자파(수㎒~수백㎒) 중 가장 많은 부분방전 분포대역(30㎒±0.5㎒)을 측정해 활선 상태에서 절연열화를 검출함으로써 기기의 이상유무를 체크한다.

 
▲ Mold(TR, CT, PT) 기기 내부 방전, 기기 표면 연면 방전 ▲ 케이블 접속재 내부 방전 ▲ BUS 지지애자, 피뢰기, SA 애자 표면 연면 방전


4. 초음파 코로나(Acoustic Emission) 측정
절연열화의 음향적 검출방법으로 애자류 및 부싱 등 균열, 기기의 접촉불량 등에 의해 발생하는 초음파 코로나음을 측정해 방전개소 탐지로 전력기기의 이상유무를 확인한다.

 
▲ Bus, Cable 접속부위 초음파 코로나 탐지 ▲ 차단기 접촉부위(고정자, 가동자) 초음파 코로나 탐지 ▲ Mold 변압기 TAP, DS, COS, PF 등 개폐기 접촉부위 초음파 코로나 탐지


5. 피뢰기 누설전류 측정
피뢰기 자체의 사고는 전력계통 전체에 큰 영향을 주게 되므로 이를 대처하기 위한 조치가 필요하다. 이상전압을 신속하게 방류하고 전압 회복 후 잔류전압, 전류를 자동으로 신속히 차단해야 한다. 그러나 산화아연소자의 미세한 누설전류(uA 단위)가 통전될 때 이를 측정함으로써 열화 진행 정도를 예측할 수 있다. 특히 산화아연소자의 열화는 계통지락사고의 원인이 되므로 계통의 안정적 운영을 위해 LA 진단이 필수적이다. Leakage Current가 통전 될 때 이를 uA 단위로 측정해 이상유무를 확인한다. 참고로 Gapless Type은 누설전류 1㎃가 흐른다.

6. 변압기 소음 측정
기계적 검출법으로 변압기의 소음 정도를 측정, 제작 출고 시의 제작사 용량대별 기준치와 비교해 이상유무를 확인한다.

7. 발전기 무부하 진동 측정
기계적 검출법으로 발전기 무부하 운전시의 진동을 진단해 구조물 및 발전기 본체에 미치는 영향 정도를 파악한다.

8. 육안점검 및 구조적 결함 체크
육안점검을 통해 외형적, 구조적인 상태를 점검함으로써 인명 및 재산 피해를 야기할 수 있는 상태를 파악한다.

⑴ 전기설비 사고예방
① 특고 인입선 설비사고 예방
▲ 케이블 헤드 단말처리 상태 적정성 여부 확인 ▲ 케이블 헤드 단말처리부 균열 및 변형 여부 확인 ▲ 접속 금구류 지지력 및 볼트 부식 여부 확인 ▲ 지중 케이블 매설부 굴착작업에 대비한 표식 유 · 무 확인 ▲ 수전설비 지반 상태 적정성 검토 ▲ 개폐기류 접촉 상태 적정성 검토 ▲ 연결 볼트류 부식 상태 확인 ▲ 애자 및 부싱 등 분진으로 인한 섬락사고여부 확인 ▲ 애자류, 부싱류의 균열 상태 여부 확인 ▲ COS 퓨즈 연결 부분 부식 상태 여부 확인 ▲ 수전설비 주위에 근무자 접촉 우려성 검토
② 특고기기 설비사고 예방
▲ 폭우로 인한 특고기기 침수 우려성 확인 ▲ 1, 2차 접촉불량 등으로 인한 과열, 변색부 확인 ▲ 2차 인출선 빗물 침투 가능성 확인 ▲ 특고기기 부싱 인출 부분 Packing부 노후, 균열 여부 확인 ▲ 피뢰기 Disconnector 분리 시 원활히 동작할 수 있는지 여부 확인
③ Cubicle 내 설비사고 예방
▲ 외함 및 창문의 파손으로 폭우 시 빗물 침투 및 인축 접촉 우려성 확인 ▲ 조작배선 상태 및 팬, 직부 등 낙하 시 파급사고 우려성 검토 ▲ 단락사고 시 Cubicle 개방 상태 적정성 확인 ▲ Cubicle 내부 조수 침입 가능성 여부 확인
④ 옥내배선 설비사고 예방
▲ 전선 용량에 대한 개폐기 용량의 적정성 확인 ▲ 수전용량 및 배선용량의 부하 분담 적정성 확인 ▲ 개폐기의 과열로 절연판의 탄화흔 여부 확인 ▲ 접촉부 과열로 유기질 절연체의 탄화흔 여부 확인 ▲ 접속부위 Taping 처리 견고성 확인 ▲ 무자격자에 의한 무단 증설 여부 확인 ▲ 불용전선 방치 여부

⑵ 전기화재 사고 예방
① 과전류에 의한 전기화재 예방
▲ 과부하(과전류)에 의한 과열, 변색부 확인 ▲ 접촉불량 등으로 인한 발열 요인 확인 ▲ 누전에 의한 발화 요인 확인 ▲ 전기배선 또는 전기기기 발화요인 확인 ▲ 반단선에 의한 발화 요인 확인 ▲ 그라파이트화에 의한 발화 요인 확인
② 단락에 의한 전기화재 예방
▲ 단락(합선) 위해 요인 확인 ▲ 피복 손상 여부 확인
③ 정전기에 의한 전기화재 예방
▲ 정전기에 의한 대전과 방전에 의한 발화 요인 확인 ▲ 정전기에 의한 폭발 화재 요인 확인

⑶ 전기 감전사고 예방
① 기기 접지에 의한 감전재해 예방
▲기기접지단선여부확인▲기기접지탈락여부 확인 ▲ 기술기준에 명시된 적정 접지 시공 확인
② 계통접지에 의한 감전재해 예방
▲ 대지전압 저감 여부 확인 ▲ 보호계전기 동작 적정 여부 확인 ▲ 이상전압의 발생 억제 여부 확인 ▲ 특고와 저압전로를 결합하는 변압기 2종 접지 여부 확인 ▲ 특고와 고압전로를 결합하는 변압기 방전장치 및 피뢰기 설치 여부 확인
③ 뇌해방지에 의한 감전재해 예방
▲ 뇌 전류에 의한 대지전위 상승 여부 확인
④ 등전위차 접지로 감전재해 예방
▲ 금속재 간 전위차가 동일하게 시설됐는지 확인
⑤ 뇌해방지에 의한 감전재해 예방
▲ 마찰, 박리 등에 의해 발생한 정전기를 원활하게 대지로 방류하는지 여부 확인 ▲ 대지전위가 다른 2개 이상의 대전된 물체 사이의 전위차 최소화 여부 확인
⑥ 지락검출용 접지로 감전재해 예방
▲ 지락사고 시 저압전로에 설치되어 있는 보호계 전기, 누전차단기, 누전경보기의 동작 여부 확인

전력기기 성능 테스트 및 예방보전(Maintenance)

설비의 기능을 설정기준으로 유지하거나 향상시키는 것을 말한다. 설비의 기능, 성능의 기준을 파악해 현재 수준이 저하하는 요인을 돌출시켜 앞으로 진행되어 발생될 수준을 예측한다. 이로써 성능 향상의 시기, 목표, 방법을 결정해 그 결과를 실행, 평가, 관리하는 데 있다. 또한 일상점검, 정기점검 외 필요한 곳에 성능 시험을 실시해 예방보전(Maintenance)으로 물리적 수명을 연장시킨다. 내용년수(국내생산 전력기기 약 15년)에 근접한 기기에 대한 OVERHAUL을 통해 전력설비의 유지보수에 합리화를 기한다.
따라서 정전을 수반한 설비의 정밀 테스트 방법으로 트렌드(경년변화) 판독이 정확하고 수명예측으로 교체시기를 선정 · 수립할 수 있다. 예방보전을 실시하므로 물리적 성능 저하를 보강해 수명을 연장시키며, 우발적 사고를 사전에 예방한다.

1. VCB(Vacuum Circuit Breaker : 진공차단기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트 ▲ 진공도 테스트 ▲ 접촉저항 테스트 ▲ 3상 개폐 특성 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 분할핀 이완 및 이탈 상태 여부 ▲ 변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 보조 및 제어 계전기 동작 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 오일 완충기 및 기아부분 누유 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Cleaning ▲ 주접점부 접촉 그리스 도포 작업 ▲ 진공 밸브 상태 여부 ▲ 개폐 특성에 따라 개폐 거리 조정

2. VCS(Vacuum Contacter Switch : 진공접촉기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트 ▲ 진공도 테스트 ▲ 접촉저항 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 분할핀 이완 및 이탈 상태 여부 ▲ 변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 보조 및 제어 계전기 동작 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 오일 완충기 및 기아부분 누유 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Cleaning ▲ 주접점부 접촉 그리스 도포 작업 ▲ 진공 밸브 상태 여부 ▲ 부품 교환은 기종에 따라 다르므로 점검 후 지급품으로 교체

3. MBB(Magnetic Blaster Breaker : 자기유지 차단기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트 ▲ 개폐 특성 테스트 ▲ 접촉저항 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 분할핀 이완 및 이탈 상태 여부 ▲변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 보조 및 제어 계전기 동작 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 오일 완충기 및 기아부분 누유 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Cleaning ▲ 주접점부 접촉 그리스 도포 작업 ▲ 개폐특성에 따라 개폐 거리 조정

4. MO(T)CB(Minimum Oil Circuit Breaker : 극소유량차단기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트 ▲ 개폐 특성 테스트 ▲ 접촉저항 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 분할핀 이완 및 이탈 상태 여부 ▲ 변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 보조 및 제어 계전기 동작 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 완충기 및 기아 부분 누유 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Clean-ing ▲ 주접점부 접촉 그리스 도포 작업 ▲ 절연유 누유 상태 점검 ▲ 유량 적정성 여부 점검 ▲ 개폐 특성에 따라 개폐 거리 조정 ▲ 부품 교환은 기종에 따라 다르므로 점검 후 지급품으로 교체 ▲ 절연유 상태 점검

5. GCB(Gas Circuit Breaker : 가스차단기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트 ▲ 개폐 특성 테스트 ▲ 접촉저항 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 분할핀 이완 및 이탈 상태 여부 ▲ 변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 보조 및 제어 계전기 동작 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 기아 부분 누유 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Clean-ing ▲ 주접점부접촉 그리스 도포 작업 ▲ 개폐 특성에 따라 개폐 거리 조정

6. ACB(Air Circuit Breaker : 기중차단기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 분할핀 이완 및 이탈 상태 여부 ▲ 변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 기아 부분 누유 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Clean-ing ▲ 주접점부 접촉 그리스 도포 작업 ▲ 부품 교환은 기종에 따라 다르므로 점검 후 지급품으로 교체

7. MCCB(Mold Case Circuit Breaker : 배선용 차단기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 수동개폐 조작 테스트
② 예방보전 항목
▲ 볼트, 너트 이탈 상태 여부 ▲ 변형, 마모 및 손상 상태 여부 ▲ 기계적 동작 상태 여부 ▲ 균열, 아크 흔적 여부 ▲ 주회로 단자부 접촉 상태 여부 ▲ 단자 조임 상태 여부 ▲ 절연물 분진 및 이물질 Clean-ing ▲ 부품 교환은 기종에 따라 다르므로 점검 후 지급품으로 교체

8. Transformer(Mold Type)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트(200V급, 10㎸급) ▲ 절연내력 테스트(60㎸급) ▲ 권선저항 측정 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 1, 2차 부싱 균열 및 Clean-ing ▲ 1, 2차 케이블 헤드 Clean-ing ▲ 보호 계측장치 회로 점검 확인 ▲ 1, 2차 접촉부 단자 재체결 작업 ▲ 몰드 EPOXY 수리 표면 균열, 변색 확인 및 Clean-ing ▲ 몰드 탭 부분 상태 확인 점검 ▲ Bus Duct 단자 재체결 작업

9. Transformer(Oil Type)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트(200V급, 10㎸급) ▲ 절연내력 테스트(60㎸급) ▲ 권선저항 측정 테스트 ▲ 절연유 내압 테스트 ▲ 절연유 산가 테스트 ▲ 절연유 GAS 분석 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 외관 누유 상태 확인 제거 ▲ 1, 2차 부싱 균열 및 Clean-ing ▲ 1, 2차 케이블 헤드 Clean-ing ▲ 1, 2차 접속함 커버 바킹 상태 확인 ▲ 보호 계측장치 회로 점검 확인 ▲ 1, 2차 접촉부 단자 재체결 작업 ▲ Bus Duct 단자 재체결 작업

10. Protection Relay(Induction Type)
① 성능 테스트 항목
▲ 최소 동작 테스트 ▲ 동작시한 특성 테스트 ▲ 비율 특성 테스트 ▲ 위상 특성 테스트 ▲ 차단기 연동 테스트
② 예방보전 항목
▲ 계전기 내부 상태 점검 ▲ 플러그 접촉 상태 및 Clean-ing ▲ 외함 접촉부 단자 재체결 작업 ▲ 각 접점 통전 그리스 도포 작업 ▲ 동작 표시기 동작 상태 확인

11. Protection Relay(Static Type, Digital Type)
① 성능 테스트 항목
▲ 최소 동작 테스트 ▲ 동작시한 특성 테스트 ▲ 비율 특성 테스트 ▲ 위상 특성 테스트 ▲ 차단기 연동 테스트
② 예방보전 항목
▲ 플러그 접촉 상태 및 Clean-ing ▲ 외함 접촉부 단자 재체결 작업 ▲ 동작 표시기 동작 상태 확인

12. 특고압ㆍ저압 패널
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 테스트 ▲ 패널 내 전력기기 성능 테스트 ▲ 접지저항 측정 테스트 ▲ 계측기기 동작 테스트 ▲ 극성 테스트 ▲ 단자 도통 테스트
② 예방보전 항목
▲ 모선 연결부 단자부 조임 상태 확인 및 재체결 작업 ▲ 지애자의 균열, 파손, 상태 확인 및 Cleaning ▲ 제어계통의 단자 조임 및 조작배선 정리 작업 ▲ 케이블 변색, 과열, 소손 상태 확인 및 Cleaning ▲ CT, PT 절연체 균열, 변형 파손 상태 확인 및 Clean-ing ▲ 부속부품 동작 상태 확인 및 교체가능 부분 보수 교체 작업(부품은 지급품 사용) ▲ 접지선 단자 재조임 작업 ▲ 패널 내외 Clean-ing

13. 특고압 케이블
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 측정 테스트(2,000V급, 10㎸급) ▲ 절연내력 테스트(60㎸급) ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 심선과 대지 간 측정 ▲ 차폐측과 접지 간 측정 ▲ 케이블 헤드 Clean-ing ▲ 케이블 접촉부 단자 재체결 작업

14. 154㎸ GIS(SF6 Gas Insulation Switch Gear : 154㎸ 가스절연 개폐기)
① 성능 테스트 항목
▲ 절연저항 측정 테스트(2,000V급) ▲ 차단기 및 DS, ES 접촉저항 측정 테스트 ▲ SF6 GAS 아황산가스(SO₂) 함유량 측정 테스트 ▲ SF6 GAS 수분함유량 측정 테스트 ▲ SF6 GAS 누기 측정 테스트 ▲ 차단기 동작시간 측정 테스트 ▲ 유전정접(tanδ) 테스트
② 예방보전 항목
▲ 외관 상태 점검 확인 ▲ 경보회로 동작 상태 점검 확인 ▲ 조작함 내 제어용 배선전원 및 단자 조임확인 ▲ 조작 기구부 점검 확인 ▲ Hydro-Oil Pump 점검 확인

15. 154㎸ GIS P/D(SF6 Gas Insulation Switch Gear Partial Discharge : 154㎸ GIS 활선 부분방전 테스트)
① 성능 테스트 항목
▲ UHF(전자파) 부분방전 측정 테스트 ▲ AE(초음파) 부분방전 측정 테스트
② 진단 내용
▲ GIS 내부 부분방전 발생 시 나타나는 전자파 검출 ▲ GIS 내부 부분방전 발생 시 나타나는 초음파 음향을 Tank의 외벽에서 초음파 음향 검출

16. 154㎸ TR P/D(Oil Transformer Partial Discharge : 154㎸ TR 활선 부분방전 테스트)
① 성능 테스트 항목
▲ AE(초음파) 부분방전 측정 테스트 ▲ 활선 부분방전(L-센서) 측정 테스트
② 진단 내용
▲ 변압기 내부 부분방전 발생 시 나타나는 초음파 음향을 Tank의 외벽에서 초음파 음향 검출 ▲ 변압기 외함 접지선 및 케이블 헤드에서 부분방전량 검출

17. Mold TR P/D(Mold Transformer Partial Discharge : Mold TR 활선 부분방전 테스트)
① 성능 테스트 항목
▲ AE(초음파) 부분방전 측정 테스트 ▲ 활선 부분방전(L-센서) 측정 테스트
② 진단 내용
변압기 결선의 방식에 따라 Y 결선의 경우에는 HFCT와 TEV를 조합으로 HFCT를 통해 다른 계통의 신호와 몰드에서 발생하는 신호를 동시에 취득한다. 그리고 TEV센서를 통해 부스바와 몰드, 노이즈를 모두 취득한 후 펄스분석을 통해 절대평가가 아닌 상대평가를 실시한다. △ 결선의 경우에는 AE센서와 TEV를 조합해 전자파와 초음파를 동시에 측정함으로써 검출되는 펄스와 소리를 측정한다. 두 개의 센서를 동시에 비교하고, 만약 코로나가 발생하면 두 개의 센서에 동시 검출하고 소리가 없는 RF 노이즈 발생 시에는 TEV만 검출해 서로 비교한다.
③ 진단 항목
▲ HFCT(High Frequency CT Sensor) 부분방전 측정 ▲ TEV(Transient Earth Voltage) 부분방전 측정 ▲ AE(Acoustic Emission) 부분방전 측정 ▲ RF(Radio Frequency) 부분방전 측정

18. 케이블 P/D(Cable P/D Partial Discharge : Cable P/D 활선 부분방전 테스트)
① 성능 테스트 항목
▲ AE(초음파) 부분방전 측정 테스트 ▲ 활선 부분방전(L-센서) 측정 테스트
② 진단 내용
HFCT(High Frequency CT Sensor) 외부 노이즈로부터 보호하기 위한 전기 스크리닝이 내장된 CT와 TEV 부분방전 장비를 조합한다. 장비에 내장된 PD 측정 소프트웨어와 위치 탐색 소프트웨어를 이용해 노이즈 제거가 아닌 노이즈의 분류 방식으로, 외부 노이즈와 설비에서 발생하는 부분방전에 대한 펄스를 구별해 분석한다.
③ 진단 항목
▲ HFCT(High Frequency CT Sensor0) 부분방전 측정 ▲ TEV(Transient Earth Voltage) 부분방전 측정 ▲ AE(Acoustic Emission0 부분방전 측정 ▲ RF(Radio Frequency) 부분방전 측정

마무리

전기설비의 안정적 운영을 하기 위해서는 유지관리가 중요하다. 또한 전기설비는 모든 건축물의 심장 부분과 핏줄이라 해도 과언이 아니다. 전기설비의 유지관리에 대한 이해 및 운영자를 비롯한 관련업계 종사자가 동일한 목적과 관점에서 협조해 무재해ㆍ무사고의 전기설비 운용이 지속되기를 바란다.

 
박영섭(朴詠燮)
중앙대학교 전기공학과 졸업(공학사). 한국전기안전공사 부설 전기안전연구원 전신 조사연구실 연구원, 한국전기안전공사 검사부 검사원. 現한국전기안전써비스㈜ 기술사업본부 본부장/기술이사, 한국전력기술인협회 기술지도/사고조사위원, 한국전력기술인협회 전기감리/안전관리사 교육 강사, 한국철도대학 강사, 한국산업인력공단 전기분야 국가직업능력표준개발 전문위원, 한국시설안전공단 정밀점검 및 정밀안전진단평가위원회 심의위원, 한국시설안전공단 전기설비 분야 자문/감수위원, 한국시설안전공단 주택관리사 안전점검 교육훈련 강사, 한국폴리텍Ⅱ대학 화성캠퍼스 강사, 학교법인 한국폴리텍 산업체자문위원

<Energy News>

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태그 : 전기설비 안전관리를 위한 최신 기술
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분류: 특집/기획
2010년 9월호
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