수변전기기 시험·검사

Substation Testing

수변전기기, 어떤 시험을 하나?

수변전설비의 각 기기에 대해 절연내력 시험,특성 시험, 보호장치 동작 시험을 실시합니다. 기기별로 어떤 시험이 필요한지, 시험 전압·시간 기준은 무엇인지가 핵심입니다.

🔍 시험의 3가지 목적

① 절연 건전성 확인: 절연저항·절연내력 시험 → 절연 파괴 여부

② 기기 특성 확인: 변압비·극성·%Z·손실 → 설계값과 일치 여부

③ 보호 동작 확인: 계전기·차단기 → 정정값에서 정확히 동작하는지

• 시험 종류: 형식시험(제조 시) / 수전시험(설치 시) / 정기시험(운전 중)

시험 항목 매트릭스 + 절연내력 시험

시험 전압28 kV

인가 시간10 분

변압기 용량1000 kVA

🔑 절연내력 시험 핵심

① 시험 전압 = 최대사용전압 × 1.25 × 1.15 (22.9kV → 약 28kV)

② 인가 시간: 연속 10분 → 섬락·방전 없으면 합격

③ 시험 후 반드시 접지봉으로 방전 → 잔류전하 감전 방지

④ 부분방전(PD) 시험 병행 → 절연 열화 초기 단계 검출

핵심 시험법과 기준

절연내력 시험 전압

V_시험 = V_최대사용 × 1.25 × 1.15√3

22.9kV: V_max=25.8kV → 시험전압 ≒ 28kV (10분 인가)

변압기 무부하 시험

2차 개방 → 1차 정격전압 인가 → P₀(철손), I₀(여자전류) 측정

철손: 코어 히스테리시스+와전류손, 부하와 무관한 고정손

🔧 무부하 → 단락 시험

①무부하 시험으로 철손·여자전류를 구하고

②단락 시험으로 동손·%Z를 측정한다 — 시험 쌍둥이!

변압기 단락 시험

2차 단락 → 1차에 저전압 인가(정격전류 흐를 때까지) → P_s(동손), V_s(%Z)

%Z = (V_s/V_정격)×100, 동손: 권선 I²R 손실

차단기(VCB) 시험

① 절연내력 ② 개폐시간(ms) ③ 차단용량 ④ 투입·차단 동작

개폐시간: 투입 50~80ms, 차단 30~50ms (초고속 차단)

🔧 주기기 → 보조기기

①변압기·차단기가 주기기 시험이고

②CT/PT 시험은 보호계전기와 연결되는 보조기기 시험

CT/PT 시험

① 변비 시험 ② 극성 시험 ③ 여자특성(포화곡선) ④ 절연내력

CT 극성 오류 → 보호계전기 오동작, PT 2차 단락 → 소손

시험 성적서 기록

기기명 | 시험항목 | 시험조건 | 측정값 | 판정기준 | 합부

KEC·전기사업법 기준, 성적서 5년 이상 보관

함정 포인트 & 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 포인트

① 절연내력 시험 전압 계산: '최대사용전압'을 '공칭전압'과 혼동 → 22.9kV의 최대사용전압 = 25.8kV

② 무부하시험은 '2차 개방', 단락시험은 '2차 단락' → 역으로 하면 기기 파손!

③ CT 2차를 개방하면 절대 안 됨 → 수천V 유기전압 발생 → 개방 전 단락 처리

④ %Z는 '단락시험'에서 구함 → 무부하시험에서는 구할 수 없음

⑤ 시험 순서: 절연저항 → 절연내력 → 특성시험 → 보호 동작 시험 순서

🔄 변형 문제 패턴

① '변압기 무부하·단락 시험의 목적과 방법' → 철손/동손·%Z 구분 서술

② '절연내력 시험 전압 계산' → 최대사용전압 정의부터 시험전압 산출

③ '수변전설비 수전 시 시험 항목을 나열하시오' → 기기별 매트릭스

④ 'CT 극성 시험 방법' → 가극성/감극성, 직류 킥 시험법

⑤ '시험 성적서 기재 항목' → 기기·조건·값·기준·판정 + 시험자 서명

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실전 답안 체크리스트

📋 시험·검사 최종 정리

①무부하·단락 시험으로 변압기 특성을 파악하고

②차단기·CT/PT까지 시험하면 준공검사 완료

절연내력

V_max×1.25×1.15

10분 인가

무부하시험

2차 개방 → P_i, I₀

철손 측정

🔗 시험 → 특성 → 성적서

절연내력으로 안전성, 무부하/단락으로 특성을 확인하고, 성적서로 기록한다

단락시험

2차 단락 → P_c, %Z

동손·임피던스

성적서

기기|조건|값|기준|합부

5년 보관

🎯 시험 포인트

① 시험 순서: 반드시 '절연저항 → 절연내력 → 특성 → 보호' 순서대로 기술

② 무부하/단락 시험: '목적(무엇을 구하나)·접속(어디를 개방/단락)·측정(무엇을)' 3요소

③ 절연내력: 시험전압 계산 과정을 단계별로 + '10분 인가, 섬락 없음 → 합격'

④ CT 시험: 극성 시험(킥법) + 여자특성(포화곡선) 반드시 포함

⑤ 성적서: 시험 일자·계측기(검교정 유효)·시험조건·판정기준·합부 5항목 필수

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 변압기 무부하 시험과 단락 시험의 목적과 방법을 각각 설명하시오.

②[기출유형] 22.9kV 기기의 절연내력 시험 전압을 구하시오. (답: V_max=25.8kV → 25.8×1.25×1.15/√3 ≈ 21.5kV)

③[기출유형] CT 2차 측을 개방하면 안 되는 이유를 쓰시오. (답: 수천V 유기전압 발생, 감전·절연파괴)

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