전력용 콘덴서의 점검 방법, 주요 고장과 원인, 콘덴서 뱅크 초기점검

출처: 삼화콘덴서공업(주) 카달로그

 

1. 콘덴서 사고 방지를 위한 점검 방법

포인트	점검내용	조치
누유 및 오손 점검	애자 부분에 누유는 없는가?	누유가 있는 것은 교환한다. (장기간 방치시 절연 파괴로 진전됨)
	외함 용접부에 누유는 없는가?	누유가 있는 것은 교환한다. (Oil이 스며 나온 곳은 청소하고 수일 후 다시 점검 한다.)
	외함에 오손, 녹슬음은 없는가?	오손 및 녹은 청소 후 방청처리를 한다.
외함의 부풀음 점검	외함의 측면에 부풀음은 없는가?	표준 팽창도를 넘는 것은 교환한다
온도상승 접속불량 점검	단자부의 접속불량으로 인한 과열은 없는가?	단자를 조여준다. (진동이 있는 장소는 피한다)
	주위온도 35℃에 있어서 외함의 온도 상승 한도는 30 deg 이하 (고압일 경우)	측정은 봉상 온도계를 사용한다.  (밀폐된 장소는 피한다.) 온도상승 한도를 초래하는 것은 원인을 조사한다. (과전류, 접촉불량 등)
절연저항 점검	단자일괄과 접지단자간에 절연 저항을 측정하여 1000MΩ 이상 일 것	애자등을 마른걸레로 청소한 다음 측정한다.  표준치 이하를 지시하는 것은 교환한다. 저압용 (500VDC), 고압용 (1000VDC)

점검 등으로 콘덴서 단자에 직접 접촉하는 경우에는 전원측의 개폐기를 개방한 후에 단로기를 개방하고 5분이상 그대로 방치하여 잔류전압이 50V이하가 될 때까지 기다린 후 접지봉을 이용하여 잔류전압을 완전히 방전시킨 후 충전부를 점검하야여 합니다.

 

1) 콘덴서의 최고 허용 과전압은 정격전압의 110%이하 (24시간 중 12시간 이내) 이며 각상이 평형상태인지 반드시 확인해야 합니다. 특히 야간이나 점심 휴식 시간등 경부하시 회로전압이 상승하므로 주의 해야 합니다. 콘덴서에 과전압이 인가되면 이 전압상승분의 2승에 비례하여 kvar가 증가되므로 이로 인해 콘덴서의 온도 상승이 과대해져 콘덴서의 수명이 매우 단축됩니다. 따라서 경부하시에는 콘덴서를 회로로부터 분리 하는 것이 바람직 합니다.

 

2) 콘덴서의 케이스 외부 최고 온도부 온도는 하절기 최고 온도 40℃ 에서 60℃ 이하가 되도록 설계되어 있습니다. 만약에 이것을 초과할 경우에는 강제 풍냉에 의해서 주위온도를 내려야 합니다. 

 

3) 콘덴서는 온도 변화에 의해 내부의 절연유가 팽창 수축하므로 케이스 표면의 휘어짐에 의해 이 부분을 흡수합니다.

운전시에는 내부 절연유에 의해 케이스가 편측으로 약 15mm정도 팽창합니다. 이 이하의 경우는 콘덴서의 이상이 아니지만 만약 이와 비슷한 치수로 케이스가 팽창하면서 콘덴서의 기능 이상이 의심된다면 전류를 점검하면 됩니다. 각 상의 전류가 정격전류의 허용범위 이내 이면서 삼상 평형을 이루고 있다면 콘덴서는 이상이 없습니다.

 

4) 콘덴서의 전류는 상시 점검해야 합니다.

 

5) 콘덴서 회로에 사용되는 차단기나 개폐기는 년 1회 접촉부분을 점검해야 합니다. 이 접촉이 불완전하면 콘덴서가 단상 운전이 되거나 접촉불량으로 이상음이 발생하며 고주파 진동전압이 콘덴서에 인가되어 수명을 현저하게 저하 시킬 수 있습니다. 

 

반응형

2. 증상으로 보는 콘덴서의 주요 고장과 원인

포인트	점검내용	원인
Oil 누설	애자부 누유	단자 결선부의 조임이 과대했다
	외함 용접부의 누유	외력에 의하여 외함이 손상되었다 외함이 부식되었다 외부로부터 CASE에 지락이 발생했다 콘덴서 내부에 이상이 있다
외함의 변형	외함의 과도한 팽창	주위온도가 과대하게 높다 고조파전류가 유입되고 있다 외력에 의해 외함이 손상되고 있다 콘덴서 내부에 이상이 있다
이상음	-	단자의 체결이 불충분하다 고조파 전류가 유입되고 있다 돌입전류가 과대하다 개폐기의 투입상태가 불완전하다 콘덴서 내부에 이상이 있다
이상한 냄새	-	절연유가 열화되어 있다 절연유의 양이 부적당하다 단자의 체결이 불충분하다 콘덴서 내부에 이상이 있다
온도 이상	-	주위온도가 너무 높다 과전압이 인가되어 있다 고조파전류가 유입되고 있다 콘덴서의 선정이 부적당하다 콘덴서 내부에 이상이 있다

콘덴서는 통상의 사용상태에서는 이상음이 발생하는 일이 없지만 최근 콘덴서에서 이상음이 발생한다는 문의가 많다고 합니다. 이상음은 콘덴서에 유입하는 전기량의 급격한 변화시에 콘덴서 케이스와 내부 구성품의 전자진동과 상호공진에 의한 것으로 추정된다고 합니다. 

그러나, 이 이상음 자체는 콘덴서에 악영향을 끼치지 않으며, 원인이 되는 고조파등의 유입이 콘덴서에 영향을 끼친다고 합니다. 따라서, 이러한 경우에는 콘덴서의 전류파형을 조사하거나 합성전류가 허용치 이내에 들어 있는 가를 조사하여 고조파 함유량이 허용치 이내인 경우라면 실용상 큰 문제가 없으므로 그대로 사용해도 된다고 합니다.

 

3. 콘덴서 뱅크 초기 점검 및 통전방법

1) 결선확인

- 주회로도를 점검한다.

- 보호방식에 따른 보조회로 결선상태를 점검한다.

- 각 부의 조임은 적당히 Tight한가?

- 절연저항이 확보되어야 할 개소에 절연저항은 어떤가?

- 특히 PT, CT (K,L)의 결선방향이 바뀌지 않았는가? (APFC, 역률 계등의 오동작 요인이 됨)

 

2) 시험통전준비

- 콘덴서에 전원을 투입하지 않은체 System의 이상 유무를 Check하기 위함

- 콘덴서로 향하는 주회로를 분리시킨다.

- VCB등의 Fuse를 제외하거나 단로기를 개방하거나 콘덴서 인입 단자를 분리시킨다.

- 콘덴서 전용 CB의 보조접점과 interlock된 회선이 있으면 경우에 따라 개방 혹은 단락시킨다

- 보호방식에 따라 콘덴서를 trip 시킬 수 있는 준비를 한다. ( OCR, NCS, NVS, 전압차동방식, Opendelta 방식 등)

 

3) 시험통전

- 콘덴서 뱅크를 ON시킨다

- ON된것을 확인하고 보호방식에 따른 trip signal을 인가한다

- CB가 trip되는지 확인하고 trip되지 않으면 원인을 찾아 조치한다

- CB가 trip된것을 확인하고 그 때의 signal량, trip시간 등을 기록한다.

 

4) 통전

- 회로를 원상으로 복구한다

- 부하가 있는 상황에서 역률계를 Check한다.

- 콘덴서가 투입된 후 예상되는 역률을 계산한다.

- 정격전류, 예상 역률을 기록한다.

- 역률계 전류계를 주시하며 CB를 투입시킨다.

- 예상치를 벗어나면 원인을 찾아 조치한다.

- 통전 후 최초 60분간은 입회하여 전류 등을 감시한다.

- 최초 24시간은 매 1시간 마다 전류, 역률, 온도를 점검 기록한다. (특히 이상음 발생에 유의한다)

- 첫 1주일은 가능한 하루에 5~6회 이상 점검토록 한다.

 

 

오래된 유입식 콘덴서의 경우 고장으로 인하여 교체하여야 할때엔 아래 포스팅을 참고바랍니다.

 

 

PCBs (폴리염화비페닐) 유입식 변압기 등 관리대상기기 신고

 

전기안전관리_007_적외선 열화상 측정