고압 회전기 절연진단과 new clips · 2015. 4. 29. · 고압 회전기 절연진단과 new...
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고압 회전기 절연진단과
New CLiPS
한국 쿠와하라 전기 (주)
2 2
목 차
1部 고압 회전기 절연진단
1.절연진단의 필요성
2.고압 회전기 구조
3.고정자 권선 구조와
고장 종류
4.절연 열화 진행
Process
5.고압 코일 절연진단
Point
6.절연진단 항목
7.절연진단 판정기준 Kuwahara Electric Corporation
2部 CLiPS 개요
1.절연진단 특성치로부터
잔존파괴전압을 산출
2.CLiPS 변천
3.CLiPS 데이터
4.CLiPS를 이용한 분석과
기술 연마
5.추정파괴전압 산출 사례
6.절연 수명 진단 구조
7.진단 절차
8. CLiPS 실적
3
절연 진단의 목적
절연물을 대상으로 한 장비 보전
1.예방 보전 (PM):절연 진단을 실시하고 열화
도를 평가하여 대책을 실시한다.
2. 개량 보전(CM):부분을 개량하여 사용한다.
3. 사고 보전(BM):예방의 한계를 넘은 것에 대한
경우・・・・・・고장나면 수리 한다 .
일본의 전력 회사는 대부분 예방 계획적으로
보전을하고있다.
4
1. 절연진단의 필요성 정확한 절연 진단을 통해 사전에 수명을
파악하고 미리 손을 본다
즉 「예방 보전」이 필요하다.
절연 불량이 원인의
고장 약70%
정확한 절연 진단을
실시했으면
대부분의 돌발
고장을 방지 할 수
있었다.
(桑原電工実績データ)
Kuwahara Electric Corporation
돌연 고장은 큰 손실
회전기는 언젠가 반드시 고장
고압 회전기 돌발 고장 재권선 원인 분석
5 5
고정자 코일
베어링
Core
Core
Frame
회전자
2. 고압 회전기 구조
Kuwahara Electric Corporation
6
3.고정자 권선 구조와 고장 종류
절연의 구성 (코일의 단면도)
Kuwahara Electric Corporation
wedge
대지 절연
층간 절연
Slot spacer
coil
Coil 절연
core
고정자 권선의 고장 종류
접지 단락
층간 단락
상 간의 단락
(선간 단락)
권선 직선부, coil-
end에서 많이 발생
coil-end,
결선부에서 많이
발생
7
Kuwahara Electric Corporation
4. 절연 열화 진행 Process
coil
core
초기 건전한 상태
Mica 절연
수지
대지 절연층의 단면
건전한 절연의 경우 , Void에 수지가
충전되고 Void-less 되고 있다.
⇒ 방전이 발생하지 않는다.
coil
core
20년 넘으면 void가 발생
void
시간의 경과에 따라
스트레스를 받고 천천히
void가 형성 되어간다.
coil
core
말기 상태
Void와 void가 연결되어 절연 파괴가
된다.
Void가 증가
절연 진단은 void의
상태를 계측해서
수명을 예측한다.
8
5. 고압 코일 절연 진단 Point
Core
Core
코어에 삽입된
코일의 단면도
A
Kuwahara Electric Corporation
・ 코어에 삽입된 권선의 절연층의
Void(공기층)를 검출한다.
・ Coil-end부 더러움 상태를 검출한다.
⇒ 모터 건강 상태를 진단할 수 있다.
coil
core
A부 단면도
Void
Mica
코어
상 권선
하 권선
코어
삽입부 Coil-end
결선부
직류 시험
교류 전류
시험
유전 정접
시험
부분 방전
시험
권선 표면의
오손, 흡습
상태
절연층 내부의
열화 판정
절연층 내부의
흡습 상태 및
열화 판정
절연층 내부의
열화 판정
성극 지수 PI = 절연 저항 10분 치(R10)
절연 저항 1분 치(R1)
누설 지수 LI = 충전10분의 전류 치
방전10분의 전류 치
제1차 전류 급증 점 Pi1
제2차 전류 급증 점 Pi2
전류 급증 율 ΔI = ×100(%) I-I0
I0
유전체 손실 각의 탄젠트 tanδ0
Δtanδ2
=tanδE-tanδ0
방전 개시 전압 CSV
방전 소멸 전압 CDV
최대 방전 전하량
Qmax E/√3
흡습 상태
(누설전류가 크다)
건조 상태
Pi1 Pi2 E
E=정격 전압
I
I0
E E0
tanδ0
Δtanδ2
E
Qmax E/√3
1000 PC
CDV E/√3 CSV
t
I
시험 항목 목적 측정 항목 및 정의
Kuwahara Electric Corporation
개요 6. 절연 진단 항목
10
절연물에 직류전압을 인가한 후 전류-시간 특성 , 전류의 파형,
누설 전류 특성, 전압 특성으로부터 절연 상태를 파악한다.
6-1 직 류 시 험
직류시험기 Pen-recorder U V W
회로도
11
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0 60 120
180
240
300
360
420
480
540
600
660
720
780
840
900
960
1020
1080
1140
1200
(μA)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 충전 시간(분)→
방전 시간(분)→
누설 전류
인가 전압 DC3kV
방전 전류
성극 지수PI= 전압 인가1분의 절연저항치
전압 인가10분의 절연저항치 누설 지수LI=
방전 개시10분의 방전 전류치
전압 인가10분 의 누설 전류치
6-1-1 직류 시험
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 충전 시간(분)→
방전시간(분)→
누설 전류
인가 전압 DC3kV
방전 전류
성극 지수(PI)=4.51 >2.0 이상
누설 지수(LI)=2.64 < 30 이하
절연 저항 1분=18395MΩ
절연 저항10분=82973MΩ
당사 기준 (정상적인 경우)
6-1-2 직류 시험
13
누설전류
인가전압 DC3kV
방전전류
(권선 표면의 이물질 부착, 흡습의 경우)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 충전 시간(분)→
방전시간(분)→
성극 지수 (PI)=1.83 < 2.0 이상
누설 지수 (LI)=42.31 > 30 이하
절연 저항 1분=2705MΩ
절연 저항10분=4951MΩ
당사 기준
6-1-3 직류 시험
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 충전 시간(분)→
방전시간(분)→
누설전류
인가전압 DC3kV
방전전류
성극 지수 (PI)=4.51 > 2.0 이상
누설 지수 (LI)=2.64 < 30 이하
절연 저항 1분 =18395MΩ
절연 저항10분=82973MΩ
(권선 표면에 약점부가 있는 경우) 당사 기준
킥 현상
6-1-4 직류 시험
15
교류 전류시험에는 절연물에 교류 전압을 인가해서 전류・전압 특성을 측정함으로써, 주로 void 및 흡습, 이물 부착에 관한
정보를 얻는 시험이다.
6-2 교류 전류 시험
자동 tanδ 측정 기기
I.R.
T.T.
U V W
회로도
16
전류
전압
교류 전류-전압 특성
Pi1 Pi2 E
I
Io
전류 증가율(△I)= I o
I - I o ×100(%)
Pi1:제1자 전류 급증점
Pi2:제2자전류 급증점
E:정격 전압
6-2-1 교류 전류 시험
17
전류
전압(kV)
교류전류-전압 특성
3.3kV
Pi1=3.3kV 이상> E/√3=1.9kV 이상
Pi2= 3.3kV 이상 > E=3.3kV이상
ΔI=0% < =4.0% 이하
절연 상태
I
당사 기준
E
6-2-2 교류전류시험(정상적인 경우)
18
전류
전압(kV)
교류 전류-전압 특성
3.3kV
I
Io
△I= I o
I - I o ×100(%)
절연 상태
Pi1=2.2kV > E/√3=1.9kV이상
Pi2=3.3kV이상> E=3.3kV이상
ΔI=5.5% > =4.0%이하
당사 기준
Pi1
2.2kV E
6-2-3교류 전류시험(열화 경향이 있는 경우)
19
전류
전압(kV)
교류전류-전압 특성
Pi1 Pi2
3.3kV
I
Io
△I= I o
I - I o ×100(%)
절연 상태
Pi1=1.6kV < E/√3=1.9kV이상
Pi2=2.9kV < E=3.3kV이상
ΔI=8% > =4.0%이하
당사 기준
1.6kV 2.9kV
E
6-2-4 교류 전류시험(절연 말기의 경우)
20
자동 tanδ 측정 기기
I.R.
T.T.
U V W
회로도
6-3 유전 정접 시험
유전 정접 시험에는 절연물에 교류 전압을 인가한 후 tanδ-전압
특성으로 부터 흡습・오손・열화・void 등 절연 성상에 관한 정보를
얻는 시험이다.
21
δ Ic
Ir
I I =모든 전류
Ic=절연물로서 정전 용량 성분의 전류
Ir=충전 전류와 저항분이 있는 전류
δ=유전체 손실 각
인가 전압(V)
tanδ=Ir/Ic
6-3-1 유전 정접 시험
22
전압(kV)
E
tanδ0
tan
δ(%)
Δtanδ1 Δtanδ2
E/√3
tanδ0 : 0.3~5%
너무 낮은 열화 경향
너무 높은 오손 ・흡습 경향
Δtanδ2 : 3.0% 이하
당사 기준
t a n δ 정의
tanδ0 : 방전이 발생하지 않는 전압(0.6kV)에서 tanδ
Δtanδ1 : E/√3 인가시에 tanδ와 tanδ0 차이
Δtanδ2 : 정격 전압 인가시에 tanδ와 tanδ0 차이
6-3-2 유전 정접 시험
23 전압(kV)
E
tan
δ(%)
10
20
t a n δ-전압 특성
건전한 절연 상태
void가 있고 또 열 열화 된 경우
절연물에 void가 있는 경우
휴일 회전 방치 등에 의해 흡습・오손
6-3-3 유전 정접 시험
24
6-4 부분 방전 시험
절연에 고전압을 인가하면 void나 공극의 존재에 의한 부분 방전이 발생한다.
그 부분방전의 방전 전하량 및 발생 빈도를 측정하여 절연 열화
에 의한 void나 공극의 증가 및 절연 열화 인자로서의 부분 방전
정보를 얻는 시험이다.
CK
회로도
U V W
T.T.
I.R.
X-Yrecorder 부분 방전 측정기
L
V ~
25 전압(kV)
최대
방전
전하량
(PC)
500
1000
5000
10000
15000
0 E
최대 방전 전하량-전압 특성
방전 발생 빈도
50PPS 경우에 최대 방전 전하량
정격 전압 E 및、E/√3인가시 최대 방전 전하량
방전 개시 전압
1000PC에 방전 전하가 1초간에 50개 발생하는 전압
6-4-1 부분 방전 시험
26 인가 전압(KV)
최대
방전
전하량
Qmax(PC)
25000
20000
15000
12000
10000
7000
5000
4000
3000
2500
2000
1500
1200
1000
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.3
Corona 개시 전압=2.20kV Corona 소멸 전압=1.70kV
QmaxE/√3= 1700PC
Qmax1.25E/√3=16000PC
QmaxE =25000PC
3.3kV 경우에 판정 기준E/√3 (1.9kV)에서
5000PC 이하
낮을수록 양호함.
6-4-2 부분 방전 시험
27
시험
헝목
특성치 더러움
흡습
박리
void
국부
열화
Megger 절연 저항치 ○ △ △ 절연 표면의 오염/ 흡습에 심하게 영향
직류시험
전류・전압-시간 특성
성극 지수(PI)
○
○
△ △ 열화 진행에 따라서 누설 전류가 많아진다.
(단, 건조 상태에서는 나오지 않음.)
열화 말기에는 킥 현상이 나타남.
흡습 정도를 평가.
열화에 대한 상관성이 낮음.
교류전류시험
제1자 전류 급증점 Pi1
제2자 전류 급증점 Pi2
전류 증가율
○
○
○
△
○
흡습시에는 전류 급증점이 나타나기 어려움.
건조시에 나타나기 쉽고 열화에 따라서 저하.
일반적으로 정격 전압이하에서 나타나지 않음.
나타나는 조건이 Pi1와 동일. 열화에 따라서
증대.
단, 흡습 되는 경우에는 그다지 나타나지 않음 .
유전
정접
시험
tanδ-전압 (loop 특성)
tanδ0
△tanδ
○
○
△
△
○
흡습의 경우, 더구나 열화가 진행된 경우,
hysteresis 현상이 증대.
흡습・열화가 따를 시 증대.
열화・건조 상태에서는 저하.
건조시 열화와 함께 증대. 흡습시에는 나오기
어렵다.
부분
방전
시험
Corona 개시 전압
Qmax 최대 방전 전하
○
○
△
열화에 따라 저하.
열화에 따라 증대한다. 단, 흡습이 있으면
나오기 어렵다. 오손 요인의 저항치에 세게
영향이 받는다. 노이즈를 영향이 많다.
6-5 절연 진단 시험항목과 열화정도 검출의 관계
절연 저항 측정
직류시험
(0.5E) 1.0E
교류 전류시험 1.25E/√3까지 인가하고 판단
교류 전류시험
정격 전압까지
유전 정접 시험
정격 전압까지
부분 방전 시험
정격 전압까지
100MΩ 미만
100MΩ 이상
PI=1.5 이상
LI=30 이하
평 가
유전 정접 시험 1.25E/√3 까지
부분 방전 시험 1.25E/√3 까지
평 가
Pi1=E/√3 미만
교류전류시험 E/√3 까지
유전 정접 시험 E/√3 까지
부분 방전 시험 E/√3 까지
평 가
PI=1.5 미만 LI=30 초과
고객님과 협의
Pi1=E/√3 이상
6-6 절연 진단 흐름
절연진단은 비파괴검사이기 때문에 시험 중 코일이 끊어지지 않도록 하기 위한 절차
Kuwahara Electric Corporation
29
7.절연진단 판정기준
일단 기준으로 자료-1
각 진단 마다 판정기준을 정하는데, 실제로 각 회전기 절연 시스템에 따라 판정 결과에 차이가 있다.
따라서 진단특성치를 그대로 판정기준과 조합하면 절연 열화 정도 평가를 잘못 할 우려가 있다.
그것을 방지하기 위하여 초기의 절연특성 데이터나,
각 시대별, 메이커별 절연구성을 파악해서 평가의 참고로 하고 있다.
Kuwahara Electric Corporation
30
자료-1 절연 진단 판정 기준
6350V 3800V 1900V 6350V 3800V 1900V 전압
Q m a x
(E/√3)
2000V 1000V 500V 2000V 1000V 500V 전압
tanδ0
8000V 4800V 2400V 8000V 4800V 2400V 전압 Δtanδ2 (E)
6.0%이하 3.0%이하 6.5%이하 3.0%이하
8000V 4800V 2400V 8000V 4800V 2400V 전압 전류 증가율(ΔI)
12%이하 8.0%이하 4.0%이하 12%이하 8.0%이하 4.0%이하
0.3~5.0% 2~10%
E이상 E이상 제2자 전류 급증점 (Pi2 )
전압 이상 저하 또 전류 커브의 킥 현상 커브 특성
E/√3이상 E/√3이상 제1자 전류 급증점(Pi1)
30이하 30이하 누설 지수(LI)
2.0이상 1.5이상 성극 지수(PI)
100MΩ이상 100MΩ이상 절연 저항
11kV급 6kV급 3kV급 11kV급 6kV급 3kV급
10000PC이하
5000PC
이하
10000PC이하 5000PC
이하
수지 compound
31 31
年 代 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995メーカー S35 S40 S45 S50 S55 S60 S65 S70
第1種エポキシ 第3種エポキシ(アミン系) (酸無水物)
ポリタイト・1531(平巻) ポリタイトS・1533
Me社
Y社
메이커 각사 고압코일 절연구성의 변천
H社
T社
M社
F社
ポリエステルフイルムテープ ハイレジン(エポキシ)
ドライプリプレッグ 集成マイカシリコンエポキシ
ハイパクト
コンパウンド (VPI)フレークマイカ
ポリアミド裏打マイカテープ F-ハイパクト
サーモセットワニスシェラック接着フレークマイカ
ハイシール(レジンリッチ)3kV
DR絶縁(ポリエステル)(コイル単体VPI)
新トスタイト
トスタイト(Ⅱ)ドライ集成マイカテープ 3kV
SLS VPI
DF絶縁(エポキシ)フイルム/フレークマイカ (一体VPI)
新DF絶縁(エポキシ)集成マイカ/アラミッド (一体VPI)
シェラック絶縁 コンパンドVPI シェラックマイカ 焼付 Fレジン/S スタビラスチック
セミキュア 集成マイカ ヒートプレス Fレジン/G
全含浸ドライ集成マイカテープ
ハイシール(6kV)
トスタイト(Ⅱ)6kV
MEWレジン ポリエステル
レジタイト(エポキシ) 新ミューレジン 一体VPI
152-S(平巻)
153(ポリエステル→エポキシ)
ボリタイトT・155(一体VPI)
ポリタイトR・1532 (平巻)
新ポリタイトR・1534(全テーピング方式)
152(平巻)
Kuwahara Electric Corporation
32
사례-1 동일한 데이터에서도 평가가 다른
일반적 기준만으로 절연을 진단 하는 것은 위험하다.
당사에서는 각 메이커 절연 시스템별, 시대별 절연특성(방전전하량이나 유전 정접
등) 차이를 파악하고 있고 그 데이터를 종합적으로 판단하고 「그 모터 고유 절연
상태를 진단하여 판단해서 」고객에게 제공한다.
Ex)부분 방전 시험 방전 전하량 Qmax(atE/√3)=10000PC
H社製: “과거에 예가 없을 정도로 큰 값→ 요 주의”
M社製: “과거 사례로부터 거의 평균치→ 문제 없음”
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
H社製(1970년 제작 이전) 110건 M社製(DF1970년 제작 이전) 192건
Kuwahara Electric Corporation
33
CLiPS 개요 (Coil Life Prediction System)
고압 회전기 고정자 권선의 절연진단을 실시하여
(절연저항측정・직류 시험・교류전류 시험・유전 정접 시험・부분 방전 시험)
신뢰성이 높은「 추정 절연 파괴 전압치 」을 산출하여
절연 열화상태를 정량적으로 평가한다.
Kuwahara Electric Corporation
34
Field Date
종합 평가
정성적인 평가 정량적인
평가
고압 회전기 절연 열화 상태를 「 추정 잔존 파괴 전압 」 이라고
하는 정량치로 평가하는 획기적인 방법이다.
CLiPS (Coil Life Prediction
System)
유전정접시험
부분방전시험
보고서
직류 시험
교류 전류 시험
1.절연진단 특성치으로부터 잔존 파괴전압을 산출
Kuwahara Electric Corporation
35
절연진단의 평가방법
당사는 고압회전기 재 권선을 주로 하며 60년 동안 각 메이커 전동기, 발전기를 보았습니다. 또, 사용 조건이 다른 다양한 회전기를 수리했습니다.
그 가운데, 절연갱신시에 절연파괴를 실시하고 절연진단과 잔존파괴전압의 인과 관계를 찾아 절연 수명을 예측하는 시스템을 개발합니다.
“CLiPS”(Coil Life Prediction System)
그 방법은 회전기 절연의 현재 상태를 정량화하여 잔존 파괴전압으로 표현한 방법입니다.
당사 절연진단 실적
절연진단 건수 = 14,250件
절연 파괴 데이터 = 915件 (2011年1月現在)
・ 위 같은 Back Data로부터 각각 진단데이터를 평가한다.
37
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30 35 40
추정
파괴
전압
경과년
초기 파괴 전압치 (25kV)
운전에 필요한 절연
내력 2E+1000V
양호
다소 불량
요주의
불량
양호 현재 문제 없음
다소 불량 2년 마다 진단
요주의 교체 계획
불량 바로 교체
KV
CLiPS로 경향 관리 데이터를 제공합니다.
(3kV급) 눈으로 봐서 판단할 수 있는 전동기 절연 수명 경향
38 38
2.CLiPS 변천
개발년 6.0kV급 3.0kV급
1993年 Ver,1 n=49
1994年 Ver,1 n=33 Ver,2
1995年 Ver,2 n=35 Ver,3
1996年 Ver,3-1 n=127
1997年 Ver,3 n=42
1998年 절연진단 관리 시스템 완성
2003年
Ver,3-1 n=92 Ver,4 n=205
절연 종별로 분류 하여 분석
2011年 n=133
n=462
Kuwahara Electric Corporation
39 39
3.CLiPS 데이터
1)절연 파괴전압 분포
당사에서 재 권선한 정격 전압 3kV급 모터의 실측 절연
파괴 전압의 분포 최소 값=3.0kV
최대 값=22.5kV
평균 값=13.95kV
데이터 수=462件
약 90% 사용 가능한 절연
내력을 기자고 있다.
2E+1kV
Kuwahara Electric Corporation
2)각 진단 데이터와 절연 파괴전압의 단 상관
각각 특성치와 BDV간
강한 상관관계가 확인
되지 않음.
BDV:절연파괴전압
Kuwahara Electric Corporation
41
4.CLiPS 를 이용한 분석과 기술 연마
장기간
사용
재 권선 수리품
절연진단
절연파괴
통계처리 절연파괴추정식
重回帰式 y=(経過年×1.04)-(Pi1×0.8)
+(ΔI×0.2)・・・・・・
검증 (실제 파괴 시험)
진단
데이터으로부터
추정BDV를 계산
대응 하는 데이터 건수
3KV급 절연 = 462건
6KV급 절연 = 133건
(2011年1月)
Kuwahara Electric Corporation
42
相関係数 = 0.8899 データ数=462
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
推定破壊電圧値(kV)
実破
壊電
圧値
(kV
)
寄与率=0.792
추정파괴전압치와 실 파괴전압치의 관계
Kuwahara Electric Corporation
상관계수 데이터 수
기여율
추정파괴전압치
실파괴전압치
43
5.절연진단과CLiPS 에 의한
추정 파괴 전압 산출 사례
측정포인트
7.05
10.82
추정파괴전압치(kV) 8.3~12.5
중심치 10.4
ΔI의 분포
Δtanδ2의 분포
해당기와 동일한 절연
사양 데이터
Kuwahara Electric Corporation
44
6.절연 수명 진단 구조
절연 진단 데이터:462件 실제 파괴 전압치:462件
절연 진단
데이터
절연 진단 특성치와 실제 파괴 전압치의 관계를 다변량 해석
실험식 구축 Y:임의 회전기 추정 파괴 전압 X:정수
Y =X-(X1×경과년)+ (X2×절연저항치)+ (X3×Pi1)- (X4×tanδ0)
・・・・・・- (X10×QmaxE)
80% 확률로 절연 잔존 수명(추정 잔존 파괴 전압)을 추정
KUWAHARA의 절연진단 시스템
CLiPS
절연 진단 보고
・수명 추정
・보전 방법 추정
경향 관리
고장 예측
Database
45 45
7. 진단 절차
절연파괴시험
절연진단
직 류 시 험
부분방전시험 교 류 시 험
유전정접시험
목시점검:마모가루 ,변색 , 타음
세 척 ・수 지처 리 부 분 수 리 재 권 선
정 기 점 검
평가
절연 저항 저하
부위 찾기
평가
건조상태
건조처리
평가
계 속 사 용
경 향 관 리
양호
불량
양호
불량
절연저항 저하 열화 경향 중요설비는 10年
일반 설비는 20年
넘으면 CLiPS 로
절연진단을 계속
실시하여 예방 보전에
활용.
신 규
Kuwahara Electric Corporation
46
2 1 4 4 7 18 37 30 3555
87 85124134
178
255
328
433
512
681701
811772
657
595
527
713704710
943
884
988
1066
11691124
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
測定年
件数
CLiPS도입
8.CLiPS 실적
한때 감소한 것은 가격 경쟁 격화와
간이 진단 병용 때문이라고 추측됨
Kuwahara Electric Corporation
47
참고
CLiPS DateBase
Kuwahara Electric Corporation
48
1.절연 파괴 시험 상황
Kuwahara Electric Corporation
49
2.절연 파괴 전압 분포 CLiPS 의 사용 데이터
당사에서 재 권선한 실측 절연 파괴 전압 분포
최소 값 =3.0kV
최대 값 =22.5kV
평균 값 =13.95k
V데이터 수 =462件
최소 값 =10.0kV
최대 값 =29.5kV
평균 값 =21.92kV
데이터 수 =133件
3kV급 6kV급
Kuwahara Electric Corporation
50
3.CLiPS 에의한에 절연 파괴
추정치의 증거 실제 파괴 시험 사례
기기 명:Induction Motor
정격:165kW,4000V,2P
내열 Class: B
추정파괴전압치:11.4kV~14.1kV
추정 파괴 전압 중심 값: 12.8kV
실제 파괴 전압: 13.0kV
CLiPS에 의한 추정 값
(95%신뢰 구간)
Kuwahara Electric Corporation
51 51
기타1 5 %
③연면1 2 %
②Slo t 안1 3 %
①Slo t 끝6 0 %
4.절연 파괴 위치
実破壊試験データ数462台(3kV)
Kuwahara Electric Corporation
52
5.CLiPS Date Base
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
10以下 11~15 16~20 21~25 26~30 31~35 36~40 41~45 46以上
1)3kV급 모터 경과 년수
대수
경과년수
n =462
Kuwahara Electric Corporation
53
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
5~10 11~15 16~20 21~25 26~30 31~35 36~40 40以上
2) 6kV급 모터 경과 년수
대수
경과년수
n =133
Kuwahara Electric Corporation
54
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
1~200 201~400 401~600 601~800 801~1000 1000以上
3) 3kV급 모터 용량별 구성
대수
용량(kW)
n = 462
Kuwahara Electric Corporation
55
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1~200 201~400 401~600 601~800 801~1000 1000以上
4) 6kV급 모터 용량별 구성
대수
용량(kW)
n =133
Kuwahara Electric Corporation
56
F 社1 2 %
S 社6 %
Me 社5 %
Y 社2 1 %
M社2 6 %
T 社1 8 %
H 社1 1 %その他
1 %
5)모터 메이커별 구성
n=462
F 社8 %
S 社3 %
Me 社4 %
Y 社1 2 %
M社3 2 %
T 社1 3 %
H 社1 2 %
その他1 6 %
n=133
3kV급 6kV급
Kuwahara Electric Corporation
57
n=462
6)절연물별 구성
一体真空含浸3 0 %
単体真空含浸・ ハイ シー
ル2 4 %
アスフ ァ ルト2 1 %
三菱DF・ D R2 5 %
一体真空含浸2 5 %
単体真空含浸2 2 %
プリ プレッ グ方式1 8 %
アスフ ァ ルト3 5 %
3kV급 6kV급
n=133
Kuwahara Electric Corporation
58
장래의 전기 장비 유지 방안 ・갱신 근거가 경과년수 뿐이라는 것은 설득력이 부족하다. ・열화 진행은 작동 조건 및 사용 환경에 크게 의존한다.
・신기술 (CLiPS) 등을 이용하여 정량적 열화 평가, 잔여 수명 추정이 요구된다.
1. 보전 형태로 현재의 예방에서
・Online 감시 진단을 주체로 한 상태 감시 보전으로 이행
・현재의 절연 진단에서는 측정할 수 없는 Layer 절연 진단이 필요.
2.그러기 위해서는 다음 세 가지 개발이 키포인트
・운전 중의 열화 데이터를 추출할 수 있는 저렴한 센서 개발
・대량 데이터의 확보 및 처리 기술 개발
・신뢰성 높은 진단 분석 기술 개발
59
Online 감시 진단 도전 측정 방법 개발
特長
1.小型
2.指向性
3.作成容易
(低コスト)
센서 개발
BOX
권선
모터 소형 Loop 센서
계구부
방사 전자파
파형 관측 장치
특징
1. 소형
2. 주변 노이즈
잡기 어려움
3. 제조가 용이
(저비용)
60
층간 절연진단 도전 측정 방법 개발
特長
1.小型
2.指向性
3.作成容易
(低コスト)
센서 개발
특징
1. 소형
2. 주변 노이즈
잡기 어려움
3. 제조가 용이
(저비용) 파형 관측 장치
방사 전자파
Impulse 발생기
BOX
권선
Turn 사이 부분방전
소형 Loop 센서
계구부