• 전기의세계
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• 제41권4호
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• pp.27-34
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• 1992

절연가스 봉입식 변압기는 변압기 TANK내에 절연 및 냉각매체로서 종래의 절연유 대신에 절연가스를 봉입한 것으로서 절연가스는 절연내력이 높을것, 열적으로 안정하고 불황성일것, 불연성일것, 인체에 무해할것, 열전달 특성이 우수할 것등의 성질이 요구되며 이와 같은 성질을 잘 만족시키는 SF6 가스가 사용되고 있다. 따라서 SF6 GAS 절연변압기는 고장으로 인해서 변압기는 고장으로 인해서 변압기 내부가 이상고온으로 되더라도 화재발생의 우려가 없고 주변의 환경에 피해를 주지 않으므로 시내나 건물의 지하등에 설치하는데 적절하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.572-574
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• 2005

전력용 변압기 내부의 주요 부품들은 권선과 코일 및 절연물로 크게 나눌 수 있는데, 이들 구성물질 중 권선과 코일은 $30\sim40$년 운전기간동안 별다른 문제를 야기하지 않아 일반적으로 변압기의 수명은 거의 절연물의 수명과 일치한다고 알려져 있다. 특히 절연지의 열화에 매우 의존적이다. 절연지의 인장강도나 중합도 분석 등은 상당량의 절연지를 필요로 하기 때문에 운전 중 변압기의 열화진단을 위해서는 부적절하다. 따라서 HPLC 에 의한 furfural 분석은 변압기의 절연지의 둔해 정도를 평가하는 좋은 방법이 되고 있다. 이 논문은 그동안 한전의 변압기들에 대한 furfural 분석결과와 경년열화실험을 통한 절연열화물들에 대한 분석결과를 토대로 변압기의 수명평가를 위한 기초를 마련하고자 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 합동춘계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.159-160
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• 2008

본 논문에서는 변압기 절연유 상태를 측정하여 변압기 열화정도를 분석할 수 있는 CNT센서를 개발하였다. 센서의 감지막 형성을 위해 MWCNT(multi walled carbon nanotube)로 CNT paste를 제작하고 이를 프린팅공정을 이용하여 그 규격을 최적화하였다. 제작된 CNT 센서를 이용하여 절연유 상태를 분석하고 이를 전기 화학적 분석을 통하여 변압기 열화 정도를 확인하였다. 변압기 사용 여부에 따른 센서의 특성과 절연유의 산가, 절연파괴전압 등 기타 특성과 비교하여 변압기 절연유의 열화정도를 확인하였다. 변압기 과부화 및 과전류에 의해 열화가 진행되어 전산가가 높아지면 이를 CNT 감지막의 전기적 특성 변화로 확인 할 수 있다. 개발된 IT 센서를 이용하면 변압기 열화 정도를 실시간으로 확인 할 수 있어 변압기 사용에 있어서 안정성 확보 및 유지관리에 경제성을 높일 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 전기설비
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• pp.109-111
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• 2005

국내에서 배전용 변압기 제조업체 수는 매년 조금씩 증가하고 있지만 품질향상을 위한 연구가 미흡하여, 전력회사가 요구하는 품질수준을 만족시키지 못하고 있다. 변압기는 전선의 취약부분에서 우선적으로 고장이 발생하게 된다. 정상운전 중 과열점 온도에 의해 절연지가 열 연화되어 고장으로 진전되게 된다. 따라서 변압기의 수명을 결정짓기 위해서는 무엇보다 내부 열특성 해석과 발생된 열에 대한 절연물의 열화 현상을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 변압기 절연지의 열화 현상과 열화로 인한 절연특성 변화메커니즘에 대한 연구를 수행하였다. 절연지의 열화는 변압기 충간의 절연상태를 약화하고 다른 환경적인 요인이 부가될 경우 고장으로 급격히 진전될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.46-48
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• 2007

수분은 변압기의 절연 상태를 악화시키고 결국은 권선의 단락이나 1, 2차간의 절연 파괴로 이어져 변압기 고장의 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 변압기의 절연물인 절연지와 절연유에 대해서 회복전압 측정법을 이용한 열화상태 진단에 대한 측정을 통해 변압기내에 존재하는 수분의 온도 특성을 실험했다. 실험 결과 변압기내 온도에 따른 수분은 절연유보다 절연지의 영향을 크게 받는 것으로 나타났고, 이는 변압기에 사용된 절연지인 셀룰로오스계 절연지의 수분 흡착성이 강하고, 온도가 증가함에 따라 수분을 생성하는 특성 때문인 것으로 판단되었다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.166-172
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• 2000

별다른 사고가 없는 경우, 변압기의 수명은 내부 절연지의 수명에 해당되지만 운전중인 변압기에서 고체 상태의 절연지를 채취할 수 없는 반면에, 절연지가 열을 포함한 여러 영향에 의해 분해되어 변압기내에 용존되어 있는 절연유는 운전중인 변압기에서 쉽게 채취할 수가 있다. 그러므로 절연지의 분해산물이 용해되어 있는 절연유의 간접적인 분석을 통해 절연지의 상태, 나아가서는 변압기를 진단할 수 있다면 변압기의 관리 측면에서는 아주 유용할 것이다. 이러한 근거하에서 절연지의 분해산물로 알려진 퓨란(furan) 유도체제중 한전의 변압기에서 특징적으로 관찰되는 2-furfural의 농도를 별다른 전처리 과정없이 HPLC에 의한 분석 방법을 확립하였다. 운전중인 변압기에서 채취한 절연유를 분석한 결과, HPLC에 의한 2-furfural 농도가 현재 일반적으로 실시하고 있는 GC를 이용한 $CO_2$나 CO 가스 농도보다 변압기 내부 절연지의 상태를 보다 정확하게 반영한다는 것을 알 수 있었다. 대략적으로 변압기의 수명이 30-40년 정도라고 가정할 때 한전에서는 노후화된 변압기의 숫자가 증가될 것이므로 변압기의 적기교체를 위한 변압기 수명예측의 필요성이 대두될 것으로 예상되며 본 연구의 수행을 통해 확립된 방법은 절연지의 열화정도를 진단한 분석 방법으로서 변압기의 효율적인 관리는 뭍론 수명예측 혹은 수명진단에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1848-1850
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• 2004

변압기에 사용되는 절연유의 열화정도를 변압기의 운전정지 없이 실시간으로 측정할 수 있는 전기용량을 이용한 센서를 개발하였다. 개발된 전기용량형 센서는 3-전극형의 구조와 변압기에 센서의 외부상자가 접지 될 때 2중의 정전차폐가 되도록 하여 외부로부터의 잡음에 영향을 받지 않도록 하였다. 또한 변압기에서 절연유의 온도변화에 따른 유전율 변화를 보상하기위하여 기준용 센서와 측정용 센서를 한개의 변압기에 장착함으로 온도보상이 되도록 하였다. 제작된 센서는 변압기에서 절연유의 사용기간에 따른 유전율의 변화를 정확히 측정하였으며, 절연유의 체적저항의 변화도 감지 할 수가 있다. 따라서 센서에서 출력되는 신호를 phase sensitive detector를 사용하여 유전율의 변화로 혹은 체적저항의 변화로도 나타내 보일 수가 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1063-1064
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• 2011

GIS에 이상전압이 흐를 때, 이를 계측하여 전력기기의 손상 및 고장을 미연에 방지하기 위해 SF6 계기용 변압기를 사용한다. 이러한 계기용 변압기는 절연 파괴가 일어나지 않도록 설계하여야 한다. 특히, 절연은 권선 부분이 중요한 구성 요소로, 권선간의 전기적 절연특성해석을 통하여 전계강도를 완화할 수 있는 절연 설계를 수행하여야 한다. SF6 계기용 변압기는 SF6가스의 유전율이 절연물에 비해 적기때문에 가스에서의 전계 집중 현상이 생기게 된다. 본 논문에서는 SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석을 수행하였다. 1차 권선과 2차 권선의 형상을 모델링하고 유한요소법을 사용하여 축대칭 2차원 전계해석을 수행한다. 이 때 발생하는 전계강도를 예측하고 최대전계강도가 발생하는 영역을 찾는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2047_2048
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• 2009

절연유중 용존가스분석에 의한 진단방법은 변압기 내부에 이상유무를 판단하는 좋은 방법이다. 이중에서 $CO_2$와 CO가스에 의한 열화진단도 가능하나, 이들 가스들은 운전 중인 변압기 내에서 절연지 속으로 매우 잘 흡수되어 진다고 알려져 있다. 절연지는 도체의 주위를 감싸고 있어서 변압기를 폐기할 때까지는 종이로 된 절연물의 상태를 분석하기가 어렵기 때문에 절연유중에 용해되어 있는 CO와 $CO_2$ 농도를 분석하여 절연지의 열화 정도를 판단하고 있지만, 절연유의 일반적인 열화에 의해서도 이들 가스가 발생하기 때문에 정확하게 판단하기가 어렵다. 따라서, 절연물의 열화정도를 파악하기 위해 절연유중의 퓨란화합물에 대한 최적 분석법을 도출하여 열화진단에 대한 정확도를 높이고자 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2060-2061
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• 2008

식물성 절연유는 기존 광유계 절연유에 비해 친환경성과 안전성이 부각되어 전력용 변압기에 사용을 검토하고 있다. 우수한 생분해성 및 높은 인화점, 발화점을 갖는 반면, 점도가 높아 냉각 효과가 줄어드는 단점이 있다. 변압기 절연유의 역할이 절연과 냉각이므로 광유에 비해 약 3배 정도 높은 점도를 갖는 식물유를 사용할 경우 변압기 권선 내부 온도 상승을 검토하여야 한다. 본 연구에서는 배전급에 사용되는 변압기에 광유 대체로 식물유를 사용하였을 때 권선 및 유온도 상승을 측정하였다. 변압기 권선 구조 설계에 있어서 정확한 권선온도 상승 값을 활용하여야 적정 수명 유지가 가능해 진다.