절연진단 고도화를 위한 수력발전기 고정자 On/Off-Line 부분방전 상관성 분석 연구

Abstract

국내 수력발전소는 1960년부터 건설되어 현재까지 30~40여 년 사용되었다. 수력발전기는 장기간 사용에 따른 설비 노후화로 지속적인 유지관리 및 점검보수가 필요하다. 이에, 과거의 TBM(Time Based Maintenance)에 기준한 유지보수에서 현재는 CBM(Condition Based Maintenance)으로 상태를 분석하고 그에 따른 경제적이고 안정적인 유지보수를 실시한다.

이에 대한 발전설비의 상태를 진단하기 위하여 절연상태를 측정한다. 여러 절연진단 항목 중, 가장 중요하고 현재 상태를 가장 잘 나타내는 Off-Line 부분방전 시험을 발전설비 분해점검 주기에 맞추어 2~4년마다 실시한다. 더불어, On-Line 부분방전 장치를 10여 년 전에 설치하여 상시 절연상태를 체크한다.

본 논문에서는 지금까지 주로 사용되고 있는 Off-Line 부분방전 진단 외에 On-Line 부분방전 시험에 대한 분석 및 상관성 검토를 통하여 On-Line 부분방전 시험에 대한 신뢰성을 검증하고 Off-Line 부분방전 진단과 상호보완을 통한 고도화된 절연진단 기법을 제시하고자 한다.

이를 통해 수력발전기의 사고 없는 안정적인 설비운영과 적절한 시점에 최적의 유지보수를 통해 수력발전기 수명 연장뿐만 아니라 경제적인 유지보수를 시행하려고 한다. 또한, 절연진단 기법 개선을 통한 진단비용 절감 및 CBM 기법의 유지보수로 예방진단 기술이 확립될 것으로 기대된다.; A lot of hydroelectric power plants have been built since 1960 and have been used for 30 to 40 years in South Korea. The hydroelectric generators need to be maintained and inspected continuously due to outdated facilities. Therefore, the current status is analyzed with the CBM(Condition Based Maintenance) and the corresponding economic and stable maintenance is performed in maintenance based on the TBM(Time Based Maintenance).

To diagnose the condition of the hydroelectric generator, the insulation of stator in generator is tested. Of the various insulation diagnosis items, the Off-Line partial discharge test, which represents the most important and current condition, is conducted every 2 to 4 years in accordance with the plant dismantling inspection cycle. In addition, the On-Line partial discharge system was installed more than 10 years ago to check the insulation in many hydroelectric generators.

In this paper, in addition to diagnosis of Off-Line partial discharge, reliability of On-Line partial discharge test is verified and the developed partial discharge test is presented through a correlation review.

This will allow stable operation of facilities without accident of hydropower generators and optimum maintenance at the appropriate time, in addition to longer life of the hydropower generator as well as economic maintenance.