수변전기기 시험·검사

Substation Testing

수변전기기 시험·검사는 절연내력·무부하·단락 등 항목 매트릭스로 기기를 검증하는 단원이에요. 시험 전압·인가 시간과 변압기 주요 시험 카드가 실기 뼈대예요. 목적(안전·성능·기준)을 알고 항목을 고르면 답이 정리돼요. 시험 전압·시간 슬라이더로 매트릭스와 시험 회로를 살펴봐요.

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

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)