• 제목/요약/키워드: Insulation lifetime

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대형발전기 고정자권선 절연재료의 열 사이클에 의한 열화에 관한 연구 (A study on the heat cycle aging of insulation materials in large generator stator windings)

  • 김희곤;박영관
    • 대한전기학회논문지
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    • 제45권4호
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    • pp.553-557
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    • 1996
  • Heat cycle aging of insulating materials in large generator stator winding has been investigated using both on-line and off-line test methods. On this study, principally, off-line test against actual generator in service was carried out to acquire information about polarization index(PI) and dissipation factor, dissipation factor tip-up, maximum partial discharge for the purpose of remnant breakdown voltage and life assessment. It was found from the tests that both dissipation factor and maximum partial discharge decreased with the increase of operating hours and starting numbers. It was found from off-line tests that the remnant breakdown voltage had a strong relationship with both dissipation factor and maximum partial discharge the remnant breakdown voltage as a results of both operating hours and starting number and the nondestructive tests were proposed as parameters which can predict the remnant lifetime of insulating materials in large generator stator windings. (author). 8 refs., 8 figs., 2 tabs.

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Tan Delta 측정을 이용한 유침 절연지의 열화특성 분석 (Analysis of Degradation Characteristics for Oil-Paper Insulation using Tan Delta Measurement)

  • 김정태;김우빈
    • 전기학회논문지
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    • 제65권9호
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    • pp.1518-1523
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    • 2016
  • In this study, in order to understand the degradation characteristics of oil-paper insulation for power transformers and OF cables, tan delta was measured using cable model specimens with long-term accelerated thermal and electrical aging. In addition, to find out the degradation level due to the accelerated aging, tensile strengths of aged papers were measured. As a result, tan ${\delta}$ showed the characteristics of slight decrease at the first stage and then increase with the aging time, which could be analyzed due to the evaporation of remaining moisture and the change of aging rate with time. Also, the trend of tensile strengths with aging temperature and time was appeared to be exponentially decreased and by use of these data equivalent calculated lifetimes and accelerated aging factors were derived for each aging temperatures. After then, tan ${\delta}$ was analyzed with the equivalent operating years. For all different aging temperatures, the aged data were very well fit to the equivalent operating years and it is shown that tan ${\delta}$ was increased with the decrease of tensile strength.

전기기기 신뢰성 보증을 위한 가속수명시험 설계 (Design of Accelerated Life Testing for Reliability Assurance of Electrical Apparatus)

  • 김민규;이정기;김익수;정주영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1498-1499
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    • 2007
  • In general, ALT can be used to expect the lifetime of electric machines and accelerated stress testing(AST) is used to evaluate the residual life of insulation system. In this paper, a method to design the accelerated life testing(ALT) for reliability qualification of electrical apparatus is represented.

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발전소에서 운전 중인 활성 6.6kV 전력 케이블의 고장상태를 파악하는 장치의 개발 (Developing Equipment to Detect the Deterioration Status of 6.6kV Power Cables in Operation at Power Station)

  • 엄기홍;이관우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.197-203
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    • 2014
  • 발전소의 전력 케이블 시스템에서 발생할 수 있는 사고를 예측하고 방지하는 기술이 필요하다. 사선 상태에 있는 케이블의 동작 특성을 진단하기 위하여 부분방전 및 $tan{\delta}$ 법이 사용되고 있으나, 케이블이 갖고 있는 문제점들을 사전에 발견하기란 쉬운 일이 아니다. 이 논문에서 우리가 연구한 케이블은 (주)서부 발전소에서 설치되어 운전 중인, 발전 운영에 핵심 역할을 하는 6.6kV 고전압 배전 선로이다. 케이블의 온도 및 전류를 측정하고, 이를 바탕으로 절연저항을 측정하기 위한 장치를 개발하였다. 이 장치를 발전소 현장에 시험 설치를 하였고, 동작 중인 케이블의 수명을 평가하기 위한 동작특성의 진단을 성공적으로 마무리 하였다. 진단 데이터를 분석 평가함으로써 단기적으로는 운전 중 6.6kV 케이블 시스템의 고장상태를 파악하는데 활용되며, 장기적으로는 발전소 부하에서의 6.6kV 케이블 시스템의 설치 및 운영에 있어서 원가를 절감하기 위한 노력에 기여하고자 한다.

예상 수명을 초과하여 정상적으로 동작하는 고압 케이블의 확인 (Identification of Normally Operating High-Voltage Cables beyond Expected Life time)

  • 엄기홍;이관우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.207-212
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    • 2015
  • 지속적이고 고품질의 전기 에너지의 공급은 현대 경제 사회에서 중요하다. 발전소에서 동작하는 모든 장비들은 신뢰할 수 있어야 하며 안전해야 한다. 변압기, 케이블, 발전기 및 개폐 장치 등의 주요 전력 장비들은 완전한 상태로 동작하여야 한다. 송전의 유일한 수단으로 사용되고 있는 케이블은 수명이 30년 이라고 제작 시에 선언되고 있다. 케이블 두 도체 사이의 절연체는 입력 고전압으로 부터의 전기적인 응력[應力]을 유지해야한다. 이러한 조건이 케이블의 동작 기간 전체에 걸쳐서 입증되어야 한다. 초저주파수(VLF) tan${\delta}$, 부분 방전, 절연 저항을 이용한 몇 가지 기술들이 케이블의 동작 상태를 진단하기 위하여 사용되고 있다. 우리는 이 논문에서 충청남도 태안에 위치한 (주)서부 발전소에서 설치 운영되고 있는 고전력 케이블들의 동작 특성을 진단하기 위하여 절연 저항을 이용한 결과, 예상을 초과하여 38 년의 수명을 가지고 있는 케이블이 존재한다는 사실을 확인하였다.

마이카 고전압 커패시터의 환경시험과 가속 수명시험을 통한 신뢰성 평가 (Reliability assessment of mica high voltage capacitor through environmental test and accelerated life test)

  • 박성환;함영재;김정석;김경훈;소성민;전민석
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.270-275
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    • 2019
  • 마이카 커패시터는 세라믹 커패시터에 비해 내고충격 특성이 우수하여 다양한 유도무기체계의 고전압 기폭장치에 적용된다. 본 연구에서는 국산화된 마이카 고전압 커패시터의 고전압 기폭장치 적용을 위해 단자강도시험, 내습성시험, 열충격시험과 같은 환경시험과 함께 가속 수명 시험을 진행하였다. 마이카 고전압 커패시터의 고장모드는 절연저항 감소 및 이를 통한 절연 파괴이다. 가속수명모델의 중요 상수를 실험적으로 도출하였으며 전압계수 n 및 활성화 에너지 Ea는 각각 5.28 및 0.805 eV이었다. 가속모델식을 이용하여 도출한 가속계수는 496이었으며 가속수명시험을 통해 도출된 정상 사용 조건에서의 마이카 고전압 커패시터의 수명은 38.5년으로 기폭장치 적용에 문제가 없는 것으로 확인되었다.

고전력 활선 XLPE 케이블의 열화를 측정하기 위한 판정기준의 적용 및 절연상태 판정 (Application of Judgement Criteria to Measure Deterioration and to Judge Insulation Resistance in High-Power Live XLPE Cables)

  • 엄기홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.239-244
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    • 2017
  • 전력 수요는 매년 증가추세에 있으며, 이에 따라 발전소에서 동작하는 모든 장비들과 대용량의 장거리 전력수송을 위한 장비들은 신뢰할 수 있는 수준에서 완전한 상태로 동작하여야 한다. 발전소에서 생산한 고전압 전력을 전달하기 위해 사용하는 케이블은 주로 6.6 kV XLPE 케이블(또는 CV케이블)이다. 제작 기술, 설치환경 및 사용조건에 다르겠지만, 케이블은 동작함과 동시에 열화과정이 진행된다. 접속재의 경우, 제조 결함이나 공사 결함이 있는 경우 대체로 동작 후 약 3 년 내에 고장을 일으키며, 그렇지 않는 경우 수명이 20-30 년을 지속하는 경우가 많다. 우리는 케이블의 열화 상태를 감시하기 위한 장비를 개발하여 충남 태안의 한국서부발전주식회사(Korea Western Power Co. Ltd.)에 설치하였다. 우리는 이 논문에서 케이블의 열화 판정의 기준을 설정하고, 기준에 따른 열화정도를 판정하고, 케이블의 대체여부를 결정함으로써 발전소에서 설치된 활선 케이블의 동작 상태를 감시한 결과와 케이블을 구성하고 있는 절연체와 방식층이 절연저항 특성에 미치는 영향 및 케이블의 동작에 미치는 영향을 연구한 결과를 제시한다.

단열 도료 코팅 창호의 냉난방부하 특성분석 및 경제성 평가 (The Estimation of Heating, Cooling Load and Economical Efficiency Analysis of Insulation Paint Coating Windows)

  • 정열화;김병수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.95-102
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    • 2011
  • The purpose of study is to estimate heating, cooling load performance and economic efficiency in office building with applied the functional paint. this paint can reduced SHGC(Solar Heat Gain Coefficient) on the glazing surface by coating. In this study, estimated to compared with double glazing, low-e glazing, IP(Insulation Paint) and IPu(Insulation UV-Cut Paint) coating glazing. As a result of this study, 1)heating & cooling load Analysis, SHGC value and U-factor of double glazing is about 0.70 and 3.29($W/m^2K$). low-E glazing is about 0.65 and 2.70($W/m^2K$). Two-side it is about 0.27 and 3.25($W/m^2K$). When compared to double glazing, annual heating & cooling load of low-E glazing, Two-side IPu and IP paint coating glazing is 3,012MWh($124kWh/m^2$), 2,910MWh($120kWh/m^2$), 2,867MWh($118.4kWh/m^2$) and 2,867MWh($118.4kWh/m^2$). It i sreduced to 2.0%, 5.2%, 6.7%, and 6.7% respectively. 2)the estimation of economic efficiency, low-e glazing installed in office building can not recover the investment within a lifetime 40years. but IPu and IP paint, two-side coating in glazing, have a payback period of 13 years respectively.

고전력 케이블의 잔여 수명 예측을 위한 부하 전류 및 온도 연구 (A Study on Load Current and Temperature to Expect Lifetime of High-Power Cables)

  • 엄기홍;이관우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.199-203
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    • 2015
  • 산업의 발전과 더불어 전력에 대한 수요량이 증가하고 있다. 이에 따라 전기의 생산 및 송전 용량이 커지고 시설이 대규모화될 뿐만이 아니라 높은 신뢰성으로써 동작할 것을 요구받고 있다. 전기의 생산 및 공급 과정에서 요구 되는 높은 신뢰성은 산업 사회의 필수적인 요소라고 할 수 있다. 설비의 사고 및 정전 사고 등은 높은 전기적 의존을 가진 고도 산업 사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 이 논문에서 운전 중 케이블의 부하 전류와 수명과의 상관 관계에 대한 기초 연구를 제시한다. 본 연구를 위하여, 절연 저항과 부하 전류를 측정하기 위한 CT와 온도 측정 장치를 운전 중인 6.6 kV 케이블 시스템에 설치하였다. 측정 장치는 동작한지 약 20년이 경과한 케이블 시스템에 설치 운영 중이다. 대부분 케이블의 절연 저항은 한계 이상의 값을 나타내었으므로, 잔여 케이블 수명을 발견하기 어려웠으며, 부하 전류는 거의 변동이 없는 시스템이었다. 주변 온도는 $15{\sim}25^{\circ}C$로서 변동폭은 매우 적었다.

New Cooling System Design of BLDC Motor for Electric Vehicle Using Computation Fluid Dynamics Modeling

  • Vu, Duc Thuan;Hwang, Pyung
    • Tribology and Lubricants
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    • 제29권5호
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    • pp.318-323
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    • 2013
  • Overheating in electrical motors results in detrimental effects such as degradation of the insulation materials, demagnetization of magnets, increases in Joule losses, and decreases in motor efficiency and lifetime. Thus, it is important to find ways to dissipate heat from the motor and to keep the motor operating at its most efficient temperature. In this study, a new design to guide air flow through a given brushless direct current (BLDC) motor is developed and the design is analyzed, specifically by using computational fluid dynamics (CFD) simulations. The results showed that the temperature distribution in the three proposed models is lower than that in the original model, although the speed of the cooling fan in the original model reaches a very high value of $15{\times}10^3$ rpm. The results also showed that CFD can be effectively used to simulate the heat transfer of BLDC motors.