KR101253687B1

KR101253687B1 - Insulation Degradation Diagnosis Apparatus

Info

Publication number: KR101253687B1
Application number: KR1020110082957A
Authority: KR
Inventors: 김희동; 공태식; 주영호
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-04-11
Also published as: KR20130020360A

Abstract

절연 열화 진단 장치를 제시한다. 표면에 반도전성 물질이 도포된 고전압 발전기 고정자 권선의 절연 열화 상태를 진단하는 절연 열화 진단 장치는 설정된 전압 레벨의 교류 전압을 생성하는 전압 생성부 및 교류 전압을 고정자의 권선과 철심 사이에 인가하여 고정자의 권선과 철심 사이의 반도전층 손상에 따라 결함을 진단하는 손상 진단부를 포함한다.Present an insulation degradation diagnostic device. The insulation degradation diagnosis device for diagnosing the insulation deterioration state of a high voltage generator stator winding in which a semiconductive material is applied to the surface is applied to a stator by applying an alternating voltage and an alternating voltage between the stator winding and the iron core to generate an alternating voltage having a set voltage level. It includes a damage diagnosis unit for diagnosing the defect according to the damage of the semiconducting layer between the winding and the iron core.

Description

Insulation Degradation Diagnosis Apparatus

본 발명은 절연 열화 진단 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for diagnosing insulation degradation.

발전기는 다양한 원인에 의해 고장이 발생한다. 발전기에서 발생하는 고장 중 중요한 요소는 고정자 권선의 절연 열화로 인한 고장이다. 발전기의 고정자 권선의 절연이 열화의 원인이며 일반적으로 고압전동기도 운전 중에 열적, 기계적, 전기적 응력 및 외부 환경에 의해 단순 또는 복합적으로 열화된다.Generators fail due to a variety of causes. An important element of failures in generators is the failure due to poor insulation of the stator windings. Insulation of the stator windings of a generator is the cause of deterioration. In general, high voltage motors are deteriorated simply or in combination by thermal, mechanical, electrical stress and external environment during operation.

열적 응력에 의한 열화는 열응력과 열분해로 분류되는데 열응력은 기계적 응력과 더불어 균열을 발생시키고 열분해는 에폭시의 분해에 의한 가스 압력이 증가하여 접착 강도를 저하시켜 계면에서 박리를 발생시킨다. 기계적 응력은 마이카와 에폭시의 계면 및 에폭시 리치 부분에서 각각 미소 균열을 발생시키고 다른 원인에 의해 생성된 균열을 확대시킨다. 전기적 응력은 절연재료의 절연내력이 정격전압 혹은 과도 전압에 더 이상 견디지 못할 정도로 약화되면 권선이 파괴에 이른다.Degradation due to thermal stress is classified into thermal stress and pyrolysis. Thermal stress causes cracking along with mechanical stress, and thermal decomposition decomposes at the interface due to the increase in gas pressure due to the decomposition of epoxy. Mechanical stress causes microcracks at the interface between the mica and epoxy and the epoxy rich portions, respectively, and enlarges the cracks caused by other causes. Electrical stresses can lead to breakage of the winding when the dielectric strength of the insulating material is weakened so that it can no longer withstand the rated or transient voltages.

이와 같이 절연 내력의 감소와 절연 파괴를 야기시키는 것은 전기적은 성질뿐만 아니라 열적 및 기계적 열화에 의한 요인이 복합적으로 작용한다. 박리, 균열과 같은 결함 부분에서 부분 방전이 발생하여 유전정접의 증가, 코로나 침식 및 트리가 진행하다가 마이카 조각이 존재하면 진전이 억제된다. 절연열화의 최종단계에서는 독립적으로 발생된 미소 균열이 상호 결합하며 균열 부분에서 트리가 급속히 진전하여 절연파괴에 이른다.In this way, the reduction of dielectric strength and dielectric breakdown are caused by a combination of thermal and mechanical degradation as well as electrical properties. Partial discharges occur at defects such as delamination and cracking, increasing dielectric loss, corona erosion and tree progressing, and the presence of mica fragments inhibits progress. In the final stage of insulation deterioration, independently generated microcracks are mutually bonded, and the tree rapidly develops at the cracked portion, leading to dielectric breakdown.

이러한 절연 파괴 상태에 도달하는 것을 방지하기 위하여 발전기 절연 파괴 전에 고정자 권선의 절연 열화 특성을 정밀하게 분석한다. 이때, 고정자 권선의 절연 열화 특성을 분석하기 위하여 각 상별로 부분 방전(partial discharge) 측정 시험을 수행한다.In order to prevent reaching this dielectric breakdown state, the dielectric degradation characteristics of the stator windings are precisely analyzed before the generator dielectric breakdown. At this time, a partial discharge measurement test is performed for each phase to analyze the insulation deterioration characteristics of the stator windings.

그러나 고전압 발전기에서 고정자 권선을 진단하는 시험은 권선 내부의 절연 열화 상태를 평가하여 권선과 철심 사이의 반도전층의 손상으로 인한 절연파괴를 진단하지 못하는 문제점이 있다.
However, the test for diagnosing stator windings in high voltage generators fails to diagnose insulation breakdown due to damage of the semiconducting layer between the winding and the iron core by evaluating the state of insulation degradation inside the winding.

한국등록특허공보 10-1027145Korean Registered Patent Publication 10-1027145

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고정자 권선의 표면에서 반도전층 손상 정도에 따라 결함을 평가할 수 있는 절연 열화 진단 장치를 제공하는 것이다.
The problem to be solved by the present invention is to provide an insulation degradation diagnostic apparatus that can evaluate the defect in accordance with the degree of damage to the semiconducting layer on the surface of the stator winding.

본 발명의 일 측면에 따르면, 절연 열화 진단 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, an insulation degradation diagnostic apparatus is provided.

표면에 반도전성 물질이 도포된 고전압 발전기 고정자 권선의 절연 열화 상태를 진단하는 절연 열화 진단 장치는 설정된 전압 레벨의 교류 전압을 생성하는 전압 생성부 및 교류 전압을 고정자의 권선과 철심 사이에 인가하여 고정자의 권선과 철심 사이의 반도전층 손상에 따라 결함을 진단하는 손상 진단부를 포함한다.
The insulation degradation diagnosis device for diagnosing the insulation deterioration state of a high voltage generator stator winding in which a semiconductive material is applied to the surface is applied to a stator by applying an alternating voltage and an alternating voltage between the stator winding and the iron core to generate an alternating voltage having a set voltage level. It includes a damage diagnosis unit for diagnosing the defect according to the damage of the semiconducting layer between the winding and the iron core.

본 발명의 일 실시 예에 따른 절연 열화 진단 장치는 고전압 발전기 고정자 권선 표면에서 반도전층 손상 정도를 사전에 진달할 수 있어 권선과 철심 사이에서 발생되는 결함을 찾을 수 있고, 결함을 분석하여 고정자 권선의 절연 파괴 사고를 크게 감소시킬 수 있다.
Insulation degradation diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention can advance the degree of damage to the semi-conductor layer on the surface of the stator winding of the high voltage generator to find a defect generated between the winding and the iron core, and analyze the defect to analyze the defect of the stator winding. The breakdown of insulation can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연 열화 진단 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 손상 진단부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 손상 진단부의 일부 회로 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 반도전층이 손상된 고정자 권선을 나타내는 도면이다.
도 5는 고정자 권선 표면에서 반도전층이 손상된 경우 유전정접과 전압 사이의 상관관계를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an apparatus for diagnosing insulation degradation according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a damage diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a part of a circuit configuration of a damage diagnosis unit according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram illustrating a stator winding in which a semiconductive layer is damaged.
FIG. 5 shows a correlation between dielectric tangent and voltage when the semiconducting layer is damaged on the stator winding surface.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail below. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 절연 열화 진단 장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an insulation degradation diagnosis apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연 열화 진단 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an apparatus for diagnosing insulation degradation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연 열화 진단 장치는 고정자(50)에 연결된 전압 생성부(100) 및 손상 진단부(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an insulation degradation diagnosis apparatus according to an exemplary embodiment includes a voltage generator 100 and a damage diagnosis unit 200 connected to a stator 50.

전압 생성부(100)는 고정자 권선의 절연 열화 진단을 위한 교류 전압을 생성한다. 여기서 전압 생성부(100)는 절연 열화 진단을 위해 설정된 전압 레벨의 교류 전압을 생성할 수 있다. 예를 들면, 전압 생성부(100)는 고정자 권선과 절연물 표면과 철심 사이의 반도전층에 인가하기 위한 교류 전압을 생성할 수 있다. 이러한 전압 생성부(100)는 최대 약 50kV의 교류 전압을 생성할 수 있다.The voltage generator 100 generates an AC voltage for diagnosing insulation degradation of the stator winding. The voltage generator 100 may generate an AC voltage having a voltage level set for diagnosing insulation degradation. For example, the voltage generator 100 may generate an alternating voltage for applying to the semiconducting layer between the stator winding and the insulator surface and the iron core. The voltage generator 100 may generate an AC voltage of up to about 50 kV.

손상 진단부(200)는 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.The damage diagnosis unit 200 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 손상 진단부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 손상 진단부의 일부 회로 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a damage diagnosis unit according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating a part of a circuit configuration of a damage diagnosis unit according to an exemplary embodiment.

도 2 및 도 3을 참조하면, 손상 진단부(200)는 고정자 권선의 절연 열화를 진단한다. 여기서 손상 진단부(200)는 전압 케이블을 이용하여 전압 생성부(100)에서 생성된 교류 전압을 고정자 권선에 인가할 수 있다. 이때, 손상 진단부(200)는 고정자의 전선과 철심 사이의 반도전층에 교류 전압을 인가할 수 있다.2 and 3, the damage diagnosis unit 200 diagnoses insulation degradation of the stator winding. Here, the damage diagnosis unit 200 may apply an AC voltage generated by the voltage generator 100 to the stator winding by using a voltage cable. In this case, the damage diagnosis unit 200 may apply an AC voltage to the semiconducting layer between the wire and the iron core of the stator.

이러한 손상 진단부(200)는 고전압 시험 변환부(210), 쉐링 브리지(220), 제어부(230), 표시부(240), 가속열화 시험부(250) 및 저장부(260)를 포함한다.The damage diagnosis unit 200 includes a high voltage test converter 210, a sharing bridge 220, a controller 230, a display unit 240, an acceleration degradation test unit 250, and a storage unit 260.

고전압 시험 변환부(210)는 교류 전압을 유전정접 측정을 위한 전압으로 변환한다. 여기서 고전압 시험 변환부(210)는 전압 생성부(100)로부터 입력받은 교류 전압을 유전정접 시험을 위한 전압으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 고전압 시험 변환부(210)는 1차 코일 및 2차 코일을 구비하여 교류 전압을 유전정접 측정을 위한 전압으로 변환할 수 있다.The high voltage test converter 210 converts an AC voltage into a voltage for measuring dielectric loss tangent. Here, the high voltage test converter 210 may convert the AC voltage received from the voltage generator 100 into a voltage for the dielectric tangent test. For example, the high voltage test converter 210 may include a primary coil and a secondary coil to convert an AC voltage into a voltage for dielectric loss tangent measurement.

쉐링 브리지(220)는 유전정접을 측정한다. 여기서 쉐링 브리지(220)는 가변 저항과 커패시터를 구비하여 유전정접을 측정할 수 있다. 또한, 쉐링 브리지(220)는 정전 용량 및 손실각의 정밀 측정을 수행할 수 있다.The shearing bridge 220 measures the dielectric tangent. Here, the shearing bridge 220 may include a variable resistor and a capacitor to measure dielectric loss tangent. In addition, the shearing bridge 220 may perform precise measurements of capacitance and loss angle.

제어부(230)는 고정자 권선에 인가되는 교류 전압을 조절하기 위해 전압 생성부(100)를 제어한다. 여기서 제어부(230)는 전압 인가 부재를 통해 고정자 권선에 인가되는 교류 전압이 약 15kV까지 약 1kV씩 증가되도록 전압 생성부(100)를 제어할 수 있다.The controller 230 controls the voltage generator 100 to adjust an AC voltage applied to the stator winding. Herein, the controller 230 may control the voltage generator 100 such that an AC voltage applied to the stator winding through the voltage applying member is increased by about 1 kV up to about 15 kV.

또한, 제어부(230)는 고정자 권선의 절연 열화 상태를 진단하기 위해 반도전층의 손상 정도를 판정할 수 있다. 이때, 제어부(230)는 유전정접을 미리 설정된 반도전층의 손상 판정 기준에 적용하여 고정자 권선의 절연 열화를 진단할 수 있다.In addition, the controller 230 may determine a degree of damage of the semiconducting layer in order to diagnose an insulation deterioration state of the stator winding. At this time, the control unit 230 may apply the dielectric loss tangent to a damage determination criterion of the semiconducting layer in advance to diagnose insulation degradation of the stator winding.

여기서 제어부(230)는 측정된 유전정접에 따라 반도전층의 손상 판정 기준을 설정할 수 있다. 반도전층의 손상 판정 기준은 양호, 요주의 및 불량으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 제어부는 유전정접이 약 5% 미만일 경우 양호, 약 5% 이상이고 약 10% 이하일 경우 요주의, 약 10% 초과일 경우 불량으로 반도전층의 손상 판정 기준을 설정할 수 있다.Herein, the controller 230 may set a criterion for determining damage of the semiconducting layer according to the measured dielectric loss tangent. Criteria for determining damage of the semiconducting layer may be classified into good, caution, and bad. For example, the control unit may set a criterion for determining damage to the semiconducting layer as good when the dielectric loss tangent is less than about 5%, attention when it is about 5% or more, and about 10% or less.

표시부(240)는 측정되는 유전정접을 표시한다. 여기서 표시부(240)는 쉐링 브리지(220)에 측정된 유전정접을 텍스트, 그래프 등으로 표시할 수 있다.The display unit 240 displays the dielectric loss tangent measured. Here, the display unit 240 may display the dielectric loss tangent measured by the shearing bridge 220 in text, graph, or the like.

가속열화 시험부(250)는 고정자 권선의 가속열화 시험을 수행한다. 여기서 가속열화 시험부(250)는 미리 설정된 고정자 권선의 운전 시간에 상응하여 고정자 권선의 열화를 가속시키는 시험을 수행할 수 있다. 가속열화 시험부(250)는 가속열화 시험에 따른 고정자 권선 표면의 반도전층의 손상을 시험할 수 있다.The acceleration degradation test unit 250 performs an acceleration degradation test of the stator windings. In this case, the acceleration degradation test unit 250 may perform a test for accelerating deterioration of the stator windings in correspondence with a preset operation time of the stator windings. The acceleration degradation test unit 250 may test the damage of the semiconducting layer on the surface of the stator winding according to the acceleration degradation test.

저장부(260)는 고정자 권선의 유전정접을 저장한다. 여기서 저장부(260)는 건전한 고정자 권선의 유전정접의 검출값과 가속열화 시험이 실시된 고정자 권선의 유전정접의 검출값을 저장할 수 있다. 이때, 가속열화 시험은 장시간 동안의 발전기 운전을 모의하여 고정자 권선의 열화를 가속시켜 열화 상태를 추정하는 시험일 수 있다.The storage unit 260 stores the dielectric tangent of the stator winding. The storage unit 260 may store the detection value of the dielectric tangent of the stator winding and the detection value of the dielectric tangent of the stator winding subjected to the acceleration degradation test. At this time, the acceleration degradation test may be a test for estimating the degradation state by accelerating the deterioration of the stator winding by simulating the operation of the generator for a long time.

여기서 반도전층의 손상 판정 기준은 가속열화 시험을 통해 측정된 유전정접에 의해 설정될 수 있다. 예를 들면, 가속열화 시험의 시간 조건을 7230시간, 10400시간 및 13910시간으로 설정될 수 있다. 그리고 가속열화를 7230시간 동안 시험한 후 유전정접을 측정한 결과, 유전정접이 약 5% 이하일 때는 반도전층의 손상이 확인되지 않는다. 또한, 가속열화를 7230시간 ~ 10400시간 동안 시험한 후 유전정접을 측정한 결과, 유전정접이 약 5% ~ 약 10% 사이에서 반도전층이 약간 손상되었지만 고정자 권선의 절연파괴는 발생하지 않는다. 그리고 가속열화를 13910시간 동안 시험한 후 유전정접을 측정한 결과, 유전정접이 약 10% 이상으로 증가함에 따라 반도전층 손상이 심화되면서 절연파괴가 발생하였다. 이러한 반도전층의 손상 판정 기준은 표 1과 같이 정리될 수 있다.The damage criterion of the semiconducting layer may be set by the dielectric loss tangent measured through the accelerated degradation test. For example, the time conditions of the accelerated degradation test can be set to 7230 hours, 10400 hours, and 13910 hours. After dielectric degradation was measured after 7230 hours of accelerated degradation, damage to the semiconducting layer was not confirmed when the dielectric loss was less than about 5%. In addition, after the accelerated degradation was tested for 7230 hours to 10400 hours, the dielectric tangent was measured. As a result, the semiconducting layer was slightly damaged between about 5% and about 10%, but there was no breakdown of the stator winding. After dielectric degradation was measured after 13,910 hours of accelerated deterioration, dielectric breakdown increased to more than about 10%, causing damage to the semiconducting layer, resulting in dielectric breakdown. The criteria for determining damage of the semiconducting layer can be summarized as shown in Table 1.

판정 기준Criteria 양호Good 요주의Attention 불량Bad 유전정접(tanδ)[%]Dielectric loss tangent (tanδ) [%] 5% 미만 Less than 5% 5% ~ 10%5% to 10% 10% 초과More than 10%

이러한 반도전층의 심화된 손상은 도 4에 도시된 바와 같이 권선의 표면을 노출시킬 수 있다. 도 4는 반도전층이 손상된 고정자 권선을 나타내는 도면이다. 도 4에서 고정자 권선 표면의 검은 피막이 반도전층이다.This damage to the semiconducting layer can expose the surface of the winding as shown in FIG. 4. 4 is a diagram illustrating a stator winding in which a semiconductive layer is damaged. In FIG. 4, the black film on the stator winding surface is a semiconducting layer.

한편, 가속열화 시험부(250)의 가속열화 시험에 의해 측정된 유전정접은 도 4에 도시된 바와 같이 전압별로 확인할 수 있다.Meanwhile, the dielectric loss tangent measured by the accelerated degradation test of the accelerated degradation test unit 250 may be confirmed for each voltage as shown in FIG. 4.

도 5는 고정자 권선 표면에서 반도전층이 손상된 경우 유전정접과 전압 사이의 상관관계를 나타내는 도면이다.FIG. 5 shows a correlation between dielectric tangent and voltage when the semiconducting layer is damaged on the stator winding surface.

도 5를 참조하면, 가속열화 시간의 증가에 따라 반도전층의 손상 정도가 심할수록 유전정접이 높게 측정된다. 여기서 가속열화 시간에 따른 반도전층의 손상에 의해 측정되는 유전정접과 전압은 제1 간선(510), 제2 간선(520), 제3 간선(530), 제4 간선(540) 및 제5 간선(550)으로 나타날 수 있다.Referring to FIG. 5, as the damage degree of the semiconducting layer increases with increasing acceleration degradation time, the dielectric loss tangent is measured. Here, the dielectric tangent and the voltage measured by the damage of the semiconducting layer according to the acceleration deterioration time are the first trunk 510, the second trunk 520, the third trunk 530, the fourth trunk 540, and the fifth trunk. It may appear as (550).

제1 간선(510)은 가속열화를 수행하지 않은 고정자 권선의 반도전층의 손상 정도를 나타낸다. 그리고 제2 간선(520)은 약 7230 시간에 상응하는 가속열화 시험을 수행한 고정자 권선의 반도전층의 손상 정도를 나타낸다. 그리고 제3 간선(530)은 약 9500 시간에 상응하는 가속열화 시험을 수행한 고정자 권선의 반도전층의 손상 정도를 나타낸다. 그리고 제4 간선(540)은 약 10400 시간에 상응하는 가속열화 시험을 수행한 고정자 권선의 반도전층의 손상 정도를 나타낸다. 그리고 제5 간선(550)은 약 13910 시간에 상응하는 가속열화 시험을 수행한 고정자 권선의 반도전층의 손상 정도를 나타낸다.The first trunk line 510 represents a degree of damage of the semiconducting layer of the stator winding that does not undergo accelerated degradation. In addition, the second trunk line 520 represents the degree of damage of the semiconducting layer of the stator winding which has undergone the accelerated degradation test corresponding to about 7230 hours. In addition, the third trunk line 530 represents the degree of damage of the semiconducting layer of the stator winding which has undergone the acceleration degradation test corresponding to about 9500 hours. In addition, the fourth trunk line 540 represents the degree of damage of the semiconducting layer of the stator winding which has undergone the accelerated degradation test corresponding to about 10400 hours. And the fifth trunk 550 represents the degree of damage of the semiconducting layer of the stator windings subjected to the accelerated degradation test corresponding to about 13910 hours.

제1 간선(510) 내지 제5 간선(550)을 살펴보면 고정자 권선의 표면의 반도전층 손상에 의해 유전정접이 높을 경우에는 권선 교체보다 절연 보강이 효과적일 수 있다. 예를 들면, 고압전동기 같은 경우 반도전층 손상에 의해 권선과 철심 사이에 틈이 생기면 절연보강 후에 유전정접이 현저하게 감소한다.Looking at the first trunk line 510 to the fifth trunk line 550, the insulation reinforcement may be more effective than the winding replacement when the dielectric loss tangent is high due to the semiconducting layer damage on the surface of the stator winding. For example, in the case of high-voltage motors, if the gap between the winding and the iron core is caused by damage to the semiconducting layer, the dielectric loss tangent is significantly reduced after insulation reinforcement.

한편, 손상 진단부(200)는 유전정접의 검출값에 의해 고정자 권선 표면과 철심 사이에 반도전층 손상 정도에 대한 판정 기준을 가질 수 있다. 예를 들면, 손상 진단부(200)는 고정자 권선의 절연 상태가 양호하면 유전정접의 검출값이 약 5% 이하로 나타나지만 고정자 권선 표면의 반도전층이 손상되면 약 5% 이상으로 높게 측정된다.Meanwhile, the damage diagnosis unit 200 may have a criterion for determining the degree of damage of the semiconducting layer between the stator winding surface and the iron core by the detection value of the dielectric tangent. For example, when the insulation state of the stator winding is good, the damage diagnosis unit 200 shows a detection value of dielectric loss tangent of about 5% or less, but when the semiconducting layer on the surface of the stator winding is damaged, it is measured to be about 5% or more.

본 발명의 일 실시 예에 따른 절연 열화 진단 장치는 고전압 발전기 고정자 권선 표면에서 반도전층 손상 정도를 사전에 진단할 수 있어 권선과 철심 사이에서 발생되는 결함을 찾을 수 있고, 결함을 분석하여 고정자 권선의 절연 파괴 사고를 크게 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연 열화 진단 장치는 권선과 철심 사이의 표면 결함을 사전에 예측하여 진단의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.Insulation degradation diagnostic device according to an embodiment of the present invention can diagnose the degree of damage to the semi-conductor layer on the surface of the stator winding of the high voltage generator in advance to find a defect occurring between the winding and the iron core, and analyzes the defect to The breakdown of insulation can be greatly reduced. In addition, the insulation degradation diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention may predict surface defects between the winding and the core in advance and greatly improve the reliability of the diagnosis.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

50: 고정자
100: 전압 생성부
200: 손상 진단부
210: 고전압 시험 변환부
220: 쉐링 브리지
230: 제어부
240: 표시부
250: 가속열화 시험부
260: 저장부50: stator
100: voltage generator
200: damage diagnosis unit
210: high voltage test converter
220: Shering Bridge
230:
240:
250: accelerated degradation test unit
260: storage unit

Claims

In the device for diagnosing the insulation deterioration state of the high voltage generator stator winding coated with a semiconductive material on the surface,
A voltage generator configured to generate an AC voltage having a set voltage level; And
Including a damage diagnosis unit for applying the AC voltage between the winding and the iron core of the stator to diagnose the defect according to the damage of the semiconducting layer between the winding and the iron core of the stator,
The damage diagnosis unit
A high voltage test converter converting the AC voltage received from the voltage generator into a voltage for dielectric loss tangent measurement;
A Shering bridge having a variable resistor and a capacitor to measure the dielectric loss tangent;
An acceleration deterioration test unit configured to perform an acceleration deterioration test of the stator windings in correspondence with a preset operation time; And
The degree of damage of the semiconducting layer of the stator winding is controlled by controlling the generation of the AC voltage and applying the measured dielectric loss tangent to the damage determination criterion of the semiconducting layer set according to the acceleration deterioration test result. Insulation degradation diagnostic apparatus including a control unit for determining a defect according to.

delete

The method according to claim 1,
The damage diagnosis unit
A display unit displaying the measured value of the dielectric loss tangent; And
Insulation degradation diagnostic device further comprises a storage unit for storing the measured value of the dielectric loss tangent.

The method according to claim 1,
The damage criterion is set to be good if the measured value of the dielectric loss tangent according to the accelerated degradation test is less than 5%, attention if it is within 5% to 10%, bad if more than 10%.