KR20180112516A - 전력용 변압기 자산 관리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력용 변압기 자산 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 장치는, 전력용 변압기의 전주기 데이터를 관리하기 위한 전주기 데이터베이스; 상기 전주기 데이터로부터 상기 전력용 변압기의 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보를 분석하여 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산하는 물리적 성능 평가를 수행하기 위한 물리적 성능 평가부; 상기 물리적 성능 평가 결과를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도 평가를 수행하기 위한 위험도 평가부; 상기 전력용 변압기의 전주기에 걸친 비용을 평가하여 경제성 평가를 수행하기 위한 경제성 평가부; 및 상기 물리적 성능 평가 결과, 상기 위험도 평가 결과 및 상기 경제성 평가 결과를 이용하여 상기 전력용 변압기의 유지보수 우선순위를 결정함에 따라, 상기 전력용 변압기의 교체를 위한 투자계획을 수립하기 위한 자산 관리부;를 포함한다.

Description

전력용 변압기 자산 관리 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ASSET MANAGEMENT OF POWER TRANSFORMERS}
본 발명은 전력용 변압기 자산 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전력용 변압기의 전주기 데이터를 이용하여 물리적 성능, 위험도, 경제성을 평가하여 유지보수 계획과 교체계획을 수립하고, 투자우선순위에 따라 최적의 투자계획을 수립함으로써, 전력용 변압기의 물리적 성능과 경제적 가치를 동시에 극대화시키는 전력용 변압기에 대한 자산 관리를 수행하기 위한, 전력용 변압기 자산 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전력용 변압기는 특고압을 고압으로 강압하여 배전용 변압기에 전력을 공급하는 주 변압기로서, 대용량의 부하가 필요한 곳에 주로 사용되고 있다.
이러한 전력용 변압기의 수명은 내부 핵심 부품인 절연지의 수명을 기준으로 검토되어 왔다. 변압기는 권선을 절연지로 둘러싸 권선의 층간 또는 선간 절연을 유지하고 있으며, 절연지는 권선에서 발생하는 열에 의해 열화된다. 변압기 내부의 온도 분포는 균일하지 않기 때문에, 온도가 가장 높은 핫스팟 지점의 절연지가 가장 빠르게 열화된다. 이로 인해, 절연지의 열화는 핫스팟 지점에 있는 절연지의 수명을 이용하여 판단하여 왔다. 절연지의 열화는 IEEE C57.91에 따라 하기 수학식 1과 같이 아레니우스 이론(Arrhenius reaction rate theory)을 이용하여 'Per Unit of Normal Life'를 계산할 수 있다.
Figure pat00001
그런데 전력용 변압기는 고장이 발생하는 경우에 전력 계통에 미치는 파급효과가 아주 크기 때문에 고장이 발생할 때까지 운영하지 않는다. 즉, 전력용 변압기는 절연지가 열화되어 있는 상태에서 낙뢰나 서지 등의 유입에 의해 고장발생 위험성이 증가한 시점에서 교체되어야 한다.
IEEE C57.91에서는 상기 수학식 1에서 전력용 변압기 교체시점에 대한 기준을 설정하기 위하여 절연지의 수명을 권선의 핫스팟 온도 110℃를 기준온도로 하여 아래 표 1과 같이 제시하였다.
수명 기준 절연지 수명(년)
절연지 잔류 인장강도 50% 7.42
절연지 잔류 인장강도 25% 15.41
평균 중합도 200 17.12
상기 표 1에서, 절연지의 수명 기준은 절연지 잔류 인장강도 50% 또는 25%, 평균중합도 200인 경우를 예로 나타낸 것이다. 여기서, 핫스팟 온도 110℃를 기준온도로 설정한 것은, 주위온도 30℃, 정격부하에서 평균 권선온도 상승 65℃, 핫스팟 부분의 온도가 평균 권선온도보다 15℃ 높은 것을 가정한 것이다.
또한, 일본의 JEC 2200에서는 상기 수학식 1에서 절연지의 수명을 권선의 핫스팟 온도 95℃를 기준온도로 하여 30년 이상의 수명이 기대된다고 정의하고 있다. 여기서, 핫스팟 온도 95℃를 기준온도로 설정한 것은, 주위온도 25℃, 정격부하에서 평균 권선온도 상승 55℃, 핫스팟 부분의 온도가 평균 권선온도보다 15℃ 높은 것을 가정한 것이다. 현재 한국에서는 일본의 JEC 2200 기준을 근거로 전력용 변압기 수명을 30년으로 인식하고 있다. 상기 수학식 1에 따라 핫스팟 온도에 따른 절연지 수명은 아래 표 2와 같이 계산된다.
부하[ MVA ] Hot Spot[℃] 수명[년]
20(100%) 110 7.42
18(90%) 99 23.67
16(80%) 88 77.76
14(70%) 78 274.69
12(60%) 67 1,050.21
10(50%) 56 4,379.42
8(40%) 46 20,093.00
6(30%) 35 102,439.53
4(20%) 24 586,961.65
그런데 실제 전력용 변압기는 정격부하로 운전되는 경우가 거의 없다. 상기 표 2에서, 일례로 부하율이 70%인 경우에는 절연지 수명이 274년으로 계산된다. 이러한 계산 결과는 현실성이 없어 현장에 적용되기 어렵다.
상기 표 1의 절연지 수명 기준은 전력용 변압기의 교체를 위한 기준이 아니라 절연지 잔류 인장강도 또는 평균중합도에 대한 일예에 불과하다.
따라서, 각 전력회사는 전력용 변압기의 교체 기준을 별도로 설정해야 하지만, 이를 판단할 근거를 설정하기 어렵기 때문에 구체적인 교체 계획과 교체 기준을 수립하지 못하고 있는 실정이다.
이에 따라, 각 전력회사는 보통점검, 정밀점검, 유중가스 분석 기반의 유지보수만으로 고장이 발생할 때까지 운전하는 시간기준 유지보수를 수행하거나, 전력용 변압기에 유중가스 분석장치, 부분방전 측정장치(전기적, 초음파, UHF), 부싱 모니터링 장치, OLTC 모니터링 장치 등의 예방진단시스템을 설치하여 온라인으로 위험상태를 감시함으로써, 불시정전을 방지하고자 노력하고 있다.
전술한 바와 같이, 시간기준 유지보수를 수행하는 방식 또는 예방진단시스템을 설치하여 감시하는 방식은, 전력용 변압기의 물리적 성능과 위험도를 평가할 수 없으므로 교체계획을 수립할 수 없고, 경제성을 평가할 수 없으므로 최적의 유지보수 계획과 투자계획을 수립할 수 없는 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1160775호 (2012.06.21 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0046091호
본 발명의 목적은 전력용 변압기의 전주기 데이터를 이용하여 물리적 성능, 위험도, 경제성을 평가하여 유지보수 계획과 교체계획을 수립하고, 투자우선순위에 따라 최적의 투자계획을 수립함으로써, 전력용 변압기의 물리적 성능과 경제적 가치를 동시에 극대화시키는 전력용 변압기에 대한 자산 관리를 수행하기 위한, 전력용 변압기 자산 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 장치는, 전력용 변압기의 전주기 데이터를 관리하기 위한 전주기 데이터베이스; 상기 전주기 데이터로부터 상기 전력용 변압기의 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보를 분석하여 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산하는 물리적 성능 평가를 수행하기 위한 물리적 성능 평가부; 상기 물리적 성능 평가 결과를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도 평가를 수행하기 위한 위험도 평가부; 상기 전력용 변압기의 전주기에 걸친 비용을 평가하여 경제성 평가를 수행하기 위한 경제성 평가부; 및 상기 물리적 성능 평가 결과, 상기 위험도 평가 결과 및 상기 경제성 평가 결과를 이용하여 상기 전력용 변압기의 유지보수 우선순위를 결정함에 따라, 상기 전력용 변압기의 교체를 위한 투자계획을 수립하기 위한 자산 관리부;를 포함할 수 있다.
상기 전주기 데이터는, 상기 전력용 변압기의 설치 데이터, 운전 데이터, 고장/교체/폐기 데이터, 유지보수 데이터, 예방진단 데이터를 통합하여 중앙 집중식 데이터베이스로 구축될 수 있다.
상기 설치 데이터는, 상기 전력용 변압기의 제작년도, 제작사, 변압기 상수, 정격전압, 정격용량, 절연지 종류, 부싱 형태(제작년도, 제작사), OLTC 형태(제작년도, 제작사), 냉각방식, 무부하 손실, 설계, 제작 및 운송 관련 자료가 포함될 수 있다.
상기 운전 데이터는, 상기 전력용 변압기의 부하에 따른 전류, 절연유 온도, 권선 온도, 핫스팟 온도, 수분, 외기온도, 냉각장치 운전정보, OLTC 동작회수가 포함될 수 있다.
상기 유지보수 데이터는, 상기 전력용 변압기의 초기 점검, 보통점검, 정밀점검, DGA, 보수이력, SFRA, tan δ가 포함될 수 있다.
상기 예방진단 데이터는, 유중가스 분석장치, 부분방전 측정장치(전기적, 초음파, UHF), 부싱 모니터링 장치, OLTC 모니터링 장치에서 측정되는 데이터가 포함될 수 있다.
상기 전력용 변압기의 수명 정보는, 상기 전력용 변압기의 특성수명, 평균수명, 수명손실 및 잔여수명 정보가 포함될 수 있다.
상기 물리적 성능 평가부는, 상기 전주기 데이터베이스에 저장된 고장/교체/폐기 데이터 중에서 트러블이나 오동작에 의한 데이터를 제외하고 전력용 변압기의 수명과 관련된 고장 데이터만을 선별한 후, 적합도 검정을 통해 최적 수명분포를 선택하여 상기 특성수명을 산출할 수 있다.
상기 물리적 성능 평가부는, 상기 전력용 변압기의 전주기 데이터베이스에 저장된 고장 데이터를 이용하여 고장률 곡선을 산출하고, 고장률 곡선에서 마모기를 산출하고, 고장률 곡선에서 고장률이 증가하여 위험도가 증가하는 시점을 예측하고, 위험도가 증가하는 시점을 이용하여 상기 평균수명을 산출할 수 있다.
상기 물리적 성능 평가부는, 상기 전력용 변압기의 운전 이력에 따른 단위 시간당의 부하에 따른 수명손실을 산출하고, 상기 단위 시간당의 수명손실을 전력용 변압기의 운전기간에 대하여 누적시킨 총 손실수명을 계산한 후, 총 손실수명을 운전기간으로 나누어 단위시간당의 수명손실률을 구하고, 전력용 변압기 전체에 대하여 수명손실률의 순번을 구하고, 수명손실률의 순번에서 수명손실률이 평균 50%에 속하는 전력용 변압기는 평균수명으로 교체하고, 수명손실률이 평균보다 많은 전력용 변압기는 평균수명보다 빨리 교체하며, 수명손실률이 평균보다 적은 전력용 변압기는 평균수명보다 늦게 교체하는 교체수명을 결정할 수 있다.
상기 단위 시간당의 수명손실은, 부하에 따른 핫스팟 온도를 이용하여 계산되며, 상기 부하에 따른 핫스팟 온도는,
Figure pat00002
(여기서, L은 부하량)를 만족할 수 있다.
상기 물리적 성능 평가부는, 상기 교체수명에서 전력용 변압기의 운전연수를 반영하여 상기 잔여수명을 결정할 수 있다.
상기 물리적 성능 평가부는, 상기 수명 정보와 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치를 부여하여 상기 건전도 지수를 계산하며, 상기 가중치는, 각 파라미터의 합이 각 파라미터의 상태에 따라 부분 또는 전체에 영향을 미치도록 배분되도록 할 수 있다.
상기 위험도 평가부는, 상기 물리적 성능 평가 결과와 고장의 중요도, 고장의 심각도, 고장빈도를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도를 평가할 수 있다.
상기 위험도 매트릭스는, 상기 전력용 변압기의 고장에 대한 영향도(중요도, 심각도)를 나타내는 축과 전력용 변압기의 고장에 대한 고장빈도(가능성)를 나타내는 축으로 구성될 수 있다.
상기 고장에 대한 영향도는, 사람의 안전에 미치는 영향, 재정에 미치는 영향, 신뢰도에 미치는 영향 및 환경에 미치는 영향이 포함될 수 있다.
상기 고장에 대한 고장빈도는, 특정 연도에 한번 발생할 가능성 또는 1년 이내에 발생할 가능성이 포함될 수 있다.
상기 경제성 평가부는, 상기 전력용 변압기의 수명 전주기에 걸친 구매비용, 설치비용, 운전비용, 점검비용, 수리비용, 개선비용, 갱신비용, 교체 비용, 예비품 확보 비용, 고장에 따른 손실비용, 정전비용, 외부 영향(인허가 관련 영향)에 따른 비용을 포함할 수 있다.
상기 경제성 평가부는, 상기 전력용 변압기의 전력용 변압기의 고장률과 점검비용의 상관관계를 평가하여 전력용 변압기의 보통점검, 정밀점검 및 가스분석 주기를 가장 경제적으로 설정할 수 있다.
상기 자산 관리부는, 시간 기반 관리방식(Time Based Maintenance: TBM), 상태 기반 관리방식(Condition Based Maintenance: CBM) 및 위험도 기반 관리방식(Risk Based Maintenance: RBM) 중 어느 하나 또는 조합된 방식을 이용하여 전력용 변압기의 유지보수 계획을 수립할 수 있다.
상기 자산 관리부는, 보통점검, 정밀점검, DGA 등의 유지보수 이력에 대한 효과를 평가하고, 고장률 곡선 산출에 따른 마모기 산출과 비교하여, 보통점검, 정밀점검, DGA 등의 주기를 최적으로 선정할 수 있다.
상기 자산 관리부는, 부속품 불량에 따른 정비 이력 데이터를 분석하여 부속품의 고장률 곡선을 산출하고, 부속품에 대한 마모기를 산출하여 부속품별 평균수명 및 교체 수명을 결정하고, 회사의 예산 상황을 반영하여 교체계획을 산출할 수 있다.
상기 자산 관리부는, 상기 전력용 변압기의 대규모 교체시기를 조절하여 예산의 집중을 평준화하여 교체시기에 대한 안정적인 투자 및 지출 환경을 유지시키기 위한 최적 투자계획을 수립할 수 있다.
상기 자산 관리부는, 상기 전력용 변압기에 연결된 부하 특성, 계통의 특성, 규제사항에 대한 대책, 수요증가에 대한 대책 등의 고장에 따른 영향도를 고려하여 투자 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 자산 관리부는, 전력계통의 신뢰도에 미치는 영향을 고려하여 투자 우선순위를 수립하고, 투자 우선순위에 따라 단기, 중기 및 장기의 투자계획을 수립할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 방법은, 전력용 변압기의 전주기 데이터로부터 상기 전력용 변압기의 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보를 분석하여 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산하는 물리적 성능을 평가하는 단계; 상기 물리적 성능 평가 결과를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도를 평가하는 단계; 상기 전력용 변압기의 전주기에 걸친 비용을 계산하여 경제성을 평가하는 단계; 및 상기 물리적 성능 평가 결과, 상기 위험도 평가 결과 및 상기 경제성 평가 결과를 이용하여 상기 전력용 변압기의 유지보수 우선순위를 결정함에 따라, 상기 전력용 변압기의 교체를 위한 투자계획을 수립하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 전력용 변압기의 전주기 데이터를 이용하여 물리적 성능, 위험도, 경제성을 평가하여 최적 교체계획과 투자우선순위를 수립함으로써, 전력용 변압기의 물리적 성능과 경제적 가치를 동시에 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 노후화된 전력용 변압기의 고장으로 인한 국가 중요시설에 대한 정전고장을 예방하고, 유지보수 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 노후화된 전력용 변압기의 잔여수명 평가로 고장 위험성을 감소시켜 계통 신뢰도를 향상시키며, 전력용 변압기의 적기 유지보수로 고장을 방지하고, 수명을 연장할 수 있다.
또한, 본 발명은 노후화된 전력용 변압기의 최적 교체시기를 결정하여 운전 효율을 극대화할 수 있다. 즉, 본 발명은 신뢰도와 경제성 기반의 전력용 변압기 중장기 운영계획을 수립할 수 있다.
또한, 본 발명은 교체대상 물량의 대규모 증가에 따른 예산의 집중을 평준화하는 최적 투자계획을 수립할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 장치에 대한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기의 수명손실을 계산하는 과정을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 방법에 대한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 장치에 대한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 장치(이하 "자산 관리 장치"라 함, 100)는, 전력용 변압기의 물리적 성능과 경제적 가치를 동시에 극대화시키는 자산 관리 기능을 제공한다. 여기서, 전력용 변압기는 철심을 축으로 설치된 권선을 절연지로 둘러싸 권선의 층간 또는 선간의 절연을 유지하고, 절연성능과 냉각성능 확보를 위하여 절연유를 채워 밀봉되어 있는 전력용 변압기를 대상으로 한다.
절연지의 열화는 전력용 변압기의 수명을 결정하는 중요한 요인이지만 유일한 요인은 아니다. 실제로 현장에서 운전하고 있는 전력용 변압기는 물리적 성능에만 의존하는 것이 아니라, 기술적, 사회적, 경제적 운전환경 변화에 의해 교체되는 경우가 많다. 예를 들어, 전력용 변압기는 부하가 증가함에 따라 용량이 큰 전력용 변압기로 교체되기도 하며, 기술발전에 따라 화재의 방지를 위해 난연성 변압기로 교체되기도 한다. 또한, 전력용 변압기는 외함, 부싱, OLTC(On Load Tap Changer) 등 부속품의 열화와 과다한 유지보수 비용의 증가, 환경에 미치는 영향에 따른 규제 증가, 제작사의 지원, 안전, 신뢰도 등 전력용 변압기의 관리 및 운영정책에 의존하여 교체되는 경우도 많다.
따라서, 자산 관리 장치(100)는 전력용 변압기의 설치, 운전, 고장, 유지보수, 예방진단 등의 데이터를 이용하여 수명을 평가하고, 수명 정보와 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산하여 물리적 성능을 평가하고, 물리적 성능 평가 결과와 고장의 중요도, 고장의 심각도, 고장빈도를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도를 평가하며, 유지보수 비용, 고장 비용 및 사회적 비용 등을 평가하여 신뢰성과 경제성 기반의 최적 교체기준을 자산 관리 방법을 수립한다.
다시 말해, 자산 관리 장치(100)는 전력용 변압기의 물리적 성능과 위험도를 평가하고, 수명 전주기에 걸친 비용을 기반으로 하는 경제성을 평가하여 전력용 변압기의 자산 관리에 대한 최적의 유지보수 계획과 교체 계획을 수립하고, 투자우선순위에 따라 단기, 중기 및 장기의 투자계획을 수립한다.
이러한 자산 관리 장치(100)는 전주기 데이터베이스(110), 물리적 성능 평가부(120), 위험도 평가부(130), 경제성 평가부(140), 자산 관리부(150)를 포함한다.
전주기 데이터베이스(110)는 전력용 변압기의 설치, 운전 및 폐기에 이르는 전력용 변압기의 전주기 데이터(111) 즉, 설치 데이터(11), 운전 데이터(12), 고장/교체/폐기 데이터(13), 유지보수 데이터(14), 예방진단 데이터(15) 등을 통합하여 중앙 집중식 데이터베이스로 구축한다. 이때, 전주기 데이터베이스(110)는 전력용 변압기의 자산 관리에 필요한 데이터를 대규모의 정형 및 비정형 데이터 형태의 빅-데이터(big data)로 저장 및 관리한다.
구체적으로, 설치 데이터(11)에는 전력용 변압기의 제작년도, 제작사, 변압기 상수, 정격전압, 정격용량, 절연지 종류, 부싱 형태(제작년도, 제작사), OLTC 형태(제작년도, 제작사), 냉각방식, 무부하 손실 등이 포함된다. 또한, 설치 데이터(110)에는 설계, 제작 및 운송 관련 자료도 포함될 수 있다.
운전 데이터(12)는 부하에 따른 전류, 절연유 온도, 권선 온도, 핫스팟 온도, 수분, 외기온도, 냉각장치 운전정보, OLTC 동작회수 등이 포함된다.
고장/교체/폐기 데이터(13)는 고장 데이터, 교체 데이터, 폐기 데이터, 고장 원인 및 폐기 원인 등이 포함된다.
유지보수 데이터(14)는 초기 점검, 보통점검, 정밀점검, DGA(Dissolved Gas Analysis), 보수이력, SFRA(Sweep Frequency Response Analysis), 탄젠트 델타(tanδ) 등이 포함된다.
예방진단 데이터(15) 유중가스 분석장치, 부분방전 측정장치, 부싱 모니터링 장치, OLTC 모니터링 장치에서 측정되는 데이터 등이 포함된다. 부분방전 측정장치로는 전기적, 초음파, UHF 측정장치가 포함될 수 있다.
물리적 성능 평가부(120)는 전력용 변압기의 전주기 데이터(111)를 이용하여 전력용 변압기의 수명 정보를 분석한 후, 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치 부여를 통해 건전도 지수(health index)를 계산함으로써, 전력용 변압기의 물리적 성능을 평가한다.
먼저, 물리적 성능 평가부(120)는 전주기 데이터베이스(110)에 저장된 고장/교체/폐기 데이터(13)를 통계 처리하여 특성수명, 평균수명, 수명손실 및 잔여수명을 산출한다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
물리적 성능 평가부(120)는 전주기 데이터베이스(110)에 저장된 고장/교체/폐기 데이터(13) 즉, 고장 데이터, 교체 데이터 및 폐기 데이터 중에서 트러블이나 오동작에 의한 데이터를 제외하고 전력용 변압기의 수명과 관련된 고장 데이터만을 선별한다.
물리적 성능 평가부(120)는 고장 데이터로부터 전력용 변압기의 특성수명을 산출하기 위해, 고장 데이터의 적합도 검정을 통해 최적 수명분포(예를 들어, 와이블 분포(weibull distribution))를 선택한다. 이때, 물리적 성능 평가부(120)는 고장 데이터의 최적 수명분포에 대한 특성수명을 산출한다(S201). 여기서, 특성수명이란 와이블 분포를 가지는 데이터의 63.2%를 의미한다.
다음으로, 물리적 성능 평가부(120)는 전주기 데이터베이스(110)에 저장된 고장 데이터를 이용하여 고장률 곡선을 산출하고, 고장률 곡선에서 마모기를 산출하고, 고장률 곡선에서 고장률이 증가하여 위험도가 증가하는 시점을 예측하고, 위험도가 증가하는 시점을 이용하여 평균수명을 산출한다(S202, S203). 이때, 물리적 성능 평가부(120)는 고장률 곡선을 통해 고장 데이터에서 전력용 변압기가 고장이 발생했을 때의 운전 나이를 산출하고, 해당 나이에 운전되는 전력용 변압기를 나누어 연도별 고장률을 산출할 수 있다. 이와 같이 산출된 고장률은 운전 연수에 따라 증가하는 시점을 나타낼 수 있는데, 이 시점을 마모기라 한다.
전력용 변압기는 고장이 발생하는 경우에 사회에 미치는 파급효과 및 경제적 손실이 크기 때문에 특성수명을 기준으로 교체되는 것이 바람직하지 않다. 이는 특성수명이 운전되는 전력용 변압기의 63.2%가 고장이 위험성이 증가하기 발생하는 시점을 의미하기 때문이다.
따라서, 전력용 변압기의 평균수명은 특성수명과 고장률이 급격히 증가하거나 특정 고장률(예, 5%, 10% 등)을 나타내는 시점 등을 평가하여 선정하여야 한다. 이때, 고장률의 급격한 시점의 판단은 전력용 변압기의 물리적 성능, 위험도, 경제성을 평가하여 정책적으로 판단한다.
다음으로, 물리적 성능 평가부(120)는 전력용 변압기의 잔여수명을 계산한다. 이때, 물리적 성능 평가부(120)는 잔여수명에 전력용 변압기의 전주기에 걸쳐 부하가 어떻게 인가되어 왔는지(운전 이력)에 따라 결정되는 수명손실을 반영한다.
본 발명에서는 고장 데이터를 이용하여 평균수명을 설정한다. 전력용 변압기는 너무 빨리 교체되면 교체비용이 증가하며, 너무 늦게 교체되면 고장 위험성이 증가하기 때문에 평균수명을 기준으로 일괄 교체하는 것은 바람직하지 않다.
전력용 변압기는 평균수명을 기준으로 부하가 많이 인가되어 온 전력용 변압기는 평균수명보다 빨리 교체하고, 부하가 적게 인가되어 온 전력용 변압기는 평균수명보다 늦게 교체할 수 있다. 즉, 전력용 변압기 전체에 대하여 운전기간 동안 인가되어 온 부하이력에 따른 수명손실을 구한 다음, 수명손실이 평균 50%에 속하는 전력용 변압기는 평균수명으로 교체하고, 수명손실이 평균보다 많은 전력용 변압기는 평균수명보다 빨리 교체하고, 수명손실이 평균보다 적은 전력용 변압기는 평균수명보다 늦게 교체할 수 있다.
도 2를 참조하면, 부하이력에 따른 수명손실을 구하기 위하여, 단위 시간당의 부하에 따른 수명손실
Figure pat00003
를 아래 수학식 2와 같이 구할 수 있다(S204).
Figure pat00004
상기 수학식 2는 핫스팟 온도에 따른 단위 시간당의 열화를 나타낸다. 핫스팟 온도는 부하에 의해 결정되므로, 부하이력에 따른 수명손실은 핫스팟 온도에 따른 수명손실과 같다. 부하 데이터는 1시간 단위 또는 1분 단위로 기록될 수 있다. 따라서 상기 수학식 2는 부하 데이터가 기록된 단위 시간당의 열화를 나타낸다.
상기 수학식 2의 단위 시간당의 부하에 따른 수명손실
Figure pat00005
를 계산하기 위해서는 부하에 따른 핫스팟 온도
Figure pat00006
를 계산하여야 한다. 본 발명에서 부하에 따른 핫스팟 온도는 광파이버 센서로 측정한 데이터를 이용하여 수학식 3과 같이 구하였다.
Figure pat00007
여기서, L은 부하량이다.
단위 시간당의 수명손실률
Figure pat00008
를 전력용 변압기의 운전기간에 대하여 수학식 4와 같이 누적시키면 총 손실수명
Figure pat00009
를 계산할 수 있다(S205).
Figure pat00010
총 손실수명
Figure pat00011
는 운전기간으로 나누어 단위시간당의 수명손실률을 구하고(S206), 전력용 변압기 전체에 대하여 수명손실률의 순번을 구한다(S207).
여기서, 수명손실률의 순번에서 수명손실률이 평균 50%에 속하는 전력용 변압기는 평균수명으로 교체한다. 수명손실률이 평균보다 많은 전력용 변압기는 평균수명보다 빨리 교체한다. 수명손실률이 평균보다 적은 전력용 변압기는 평균수명보다 늦게 교체할 수 있다.
평균수명보다 빨리 교체하거나, 늦게 교체하는 수명의 년수는 전력용 변압기 소유자의 교체전략에 따라 전략적으로 결정하는 것으로, 일실시예에 따르면 평균수명을 35년으로 설정할 경우, 수명손실률이 가장 많은 전력용 변압기는 25년으로 결정하고, 수명손실률이 가장 적은 전력용 변압기는 45년으로 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 부하이력에 따른 수명손실률의 순번에 따라 교체하는 수명을 교체수명이라 하며(S208), 교체수명에서 전력용 변압기의 운전연수를 반영하여 잔여수명을 결정할 수 있다(S209).
다음으로, 물리적 성능 평가부(120)는 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산한다.
예를 들어 건전도 점수는 수명 정보에 50%의 가중치를 부여하고, 고장률 곡선에서 해당 변압기의 운전연수에 30%, 운전이력에 10%, 예방진단시스템의 상태 정보에 10%의 가중치를 부여할 수 있다.
여기서, 가중치는 각 전주기 데이터(파라미터)의 합이 100이 되도록 일률적으로 배분하는 것이 아니라, 각 전주기 데이터(파라미터)의 상태에 따라 부분 또는 전체에 영향을 미치도록 배분된다. 예를 들어, 아세틸렌(C2H2) 가스가 요주의 이하로 발생하는 경우에는 부분적으로 가중치가 부여되어 부분에 영향을 미치도록 적용되나, 요주의 이상으로 3회 이상 발생하는 경우에는 전력용 변압기 내부 점검을 수행할 수 있도록 전체적으로 가중치가 부여되어 전체에 영향을 미치도록 적용된다. 또한, 가스분석 결과가 위험을 나타내는 경우에는 즉시 전력용 변압기 내부 점검을 수행하도록 가중치를 부여한다.
위험도 평가부(130)는 물리적 성능 평가부(120)로부터 확인 가능한 전력용 변압기의 고장의 중요도, 고장의 심각도, 고장빈도를 이용하여 위험도 매트릭스(risk matrix)를 생성하여 위험도를 평가한다. 여기서, 위험도 매트릭스는 전력용 변압기의 고장에 대한 영향도(즉, 중요도, 심각도)를 나타내는 축과 전력용 변압기의 고장에 대한 고장빈도(즉, 가능성)를 나타내는 축으로 구성된다.
예를 들어, 반도체 공장, 제철 공장 및 화학 공장 등에 전력을 공급하는 전력용 변압기는 고장에 대한 영향도가 상당히 높으므로, 영향도를 가장 중요도가 높은 단계로 설정할 수 있다. 이와 같이 전력용 변압기가 고장이 발생할 경우에 미치는 영향도에 따라 각 단계를 설정할 수 있다.
고장에 대한 영향도는 사람의 안전에 미치는 영향, 재정에 미치는 영향, 신뢰도에 미치는 영향 및 환경에 미치는 영향 등으로 정의될 수 있다. 또한, 물리적 성능 평가부(120)로부터 전력용 변압기의 고장 발생 가능성을 고장빈도로 나타낼 수 있다.
발생 빈도는 특정 연도에 한번 발생할 가능성 또는 1년 이내에 발생할 가능성 등으로 정의된다. 이때, 발생 빈도는 최소-최고 빈도의 고장 범위(예, 10년에 1회 미만)로 지정될 수도 있다.
경제성 평가부(140)는 전력용 변압기의 전주기에 걸친 비용을 평가하여 경제성을 평가한다. 여기서, 수명 전주기에 걸친 비용은 전력용 변압기의 구매비용, 설치비용, 운전 비용, 점검비용, 수리비용, 개선비용, 갱신비용, 교체 비용, 예비품 확보 비용, 고장에 따른 손실 비용, 정전 비용, 외부 영향(예, 인허가 관련 영향)에 따른 비용 등이 포함된다. 이때, 경제성 평가부(140)는 수명 전주기에 걸친 비용을 인플레이션과 할인율을 사용하여 현재의 가치로 환산한다.
상기와 같이 경제성 평가부(140)가 전력 변압기의 각종 비용을 평가하면, 전력용 변압기의 유비보수 및 교체 전략에 이를 반영할 수 있다. 예를 들어 변압기에서 고장이 발생할 경우, 현장에서의 수리비용, 공장에서의 수리비용(운송비용 포함) 및 신규 전력용 변압기의 구매비용을 비교하여, 전력용 변압기를 현장에서 수리할지, 공장에서 수리할지, 아니면 폐기하고 신규로 전력용 변압기를 구매할 지를 결정할 수 있다.
또한, 경제성 평가부(140)는 전력용 변압기의 고장률과 점검비용의 상관관계를 평가하여 전력용 변압기의 보통점검, 정밀점검 및 가스분석 주기를 가장 경제적으로 설정할 수 있다.
자산 관리부(150)는 물리적 성능 평가부(120)의 물리적 성능 평가 결과(즉, 특성수명, 잔여수명, 고장률, 고장에 따른 영향도, 건전도 점수 등), 위험도 평가부(130)의 위험도 평가 결과(즉, 위험도 등) 및 경제성 평가부(140)의 경제성 평가 결과(즉, 전주기에 걸친 비용 등)를 이용하여 전력용 변압기의 최적의 유지보수 계획과 교체 계획을 수립하고, 투자우선순위에 따라 단기, 중기 및 장기의 투자계획을 수립할 수 있다. 여기서, 최적 유지보수 계획 수립은 보통점검, 정밀점검, DGA 등의 유지보수 이력에 대한 효과를 평가하고, 고장률 곡선 산출에 따른 마모기 산출과 비교하여, 보통점검, 정밀점검, DGA 등의 주기를 최적으로 선정하는 것을 포함할 수 있다. 또한, DGA 결과와 내부점검 결과를 분석하여 최적의 유지보수 방법을 선정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 자산 관리부(150)는 최적 유지보수 계획을 수립할 때 필요에 따라 시간 기반 관리방식(Time Based Maintenance: TBM), 상태 기반 관리방식(Condition Based Maintenance: CBM) 및 위험도 기반 관리방식(Risk Based Maintenance: RBM) 중 어느 하나 또는 조합된 방식을 이용하여 전력용 변압기의 유지보수 계획을 수립할 수 있다.
이처럼 교체계획 수립은 전력용 변압기의 전주기 데이터를 이용한 물리적 성능평가 결과와 위험도 평가 결과 및 상기 경제성 평가 결과를 이용하여 전력용 변압기의 교체시기를 최적으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전력용 변압기의 전주기 데이터로부터 잔여수명 및 교체수명을 분석하고, 수명 정보와 예방진단시스템의 상태 정보에 의한 물리적 성능평가 결과를 토대로, 고장의 중요도, 고장의 심각도, 고장빈도에 의한 위험도 평가를 수행하여, 회사의 예산 상황을 반영하여 교체계획을 산출할 수 있다.
또한, 부속품 불량에 따른 정비 이력 데이터를 분석하여 부속품의 고장률 곡선을 산출하고, 부속품에 대한 마모기를 산출하여 부속품별 평균수명 및 교체 수명을 결정하고, 회사의 예산 상황을 반영하여 교체계획을 산출할 수 있다.
투자계획 수립은 전력용 변압기의 교체수명 산출에 따라 전력용 변압기가 같은 시기에 대규모로 교체될 경우, 대규모의 예산이 수반되므로, 전력용 변압기의 교체 시기를 조절하여 예산의 집중을 평준화하는 투자 최적화 방안을 포함할 수 있다. 이는 경제 개발 시점에 집중으로 설치된 전력용 변압기 교체 시기가 중첩되어 대규모 예산이 요구될 수 있기 때문이다.
따라서, 자산 관리부(150)는 전력용 변압기의 교체 시기에 대한 안정적인 투자 및 지출 환경을 유지시키기 위한 최적 투자계획을 수립할 수 있다.
특히, 자산 관리부(150)는 유지보수의 우선순위를 결정하기 위해 전력용 변압기의 고장에 따른 영향도를 고려할 수 있다. 이 경우에는 전력용 변압기에 연결된 부하 특성(예, 병원과 같은 중요 부하 여부), 전력용 변압기가 연결된 계통의 특성(예, 주거지역, 산업지역 등), 규제사항에 대한 대책, 수요증가에 대한 대책, 기타 사항(즉, 수요증가, 노후설비, 용량증대, 안전문제) 등을 검토한다.
또한, 자산 관리부(150)는 장기적 관점에서 전력계통의 신뢰도에 미치는 영향을 고려하여 투자계획을 수립할 수 있다. 이 경우에는 투자 우선순위를 결정할 수 있으며, 투자 우선순위에 따라 단기, 중기 및 장기의 투자계획을 수립하는 것을 포함할 수 있다.
전력계통의 신뢰도에 미치는 영향은 고객의 손실시간, 호당 평균 정전시간(System Average Interruption Duration Index: SAIDI), 호당 평균 정전빈도(System Average Interruption Frequency Index: SAIFI), 이벤트 수, 정전 실적 기반의 가용성 및 비가용(즉, 연간 평균 가용성, 송전 연속성), 전력품질(전압 크기, 변동률, 전압 불균형, 고조파), 장애 조치(선로 고장, 고장/정전 수), 재무지표 등을 고려한다. 재무 지표는 세금 전후 순이익, 신용등급, 이자, 세금, 감가상각 및 상각 전 이익(EBITDA), 영업현금, 운영/유지보수/관리 비용, 자기자본 이익률, 현금흐름, 경제적 부가가치, 영업 이익, 부채, 자본비율, 자본 조달 비율, 순이익 비율 등이 고려될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력용 변압기 자산 관리 방법에 대한 도면이다.
자산 관리 장치(100)는 전력용 변압기의 설치, 운전 및 폐기에 이르는 전력용 변압기의 전주기 데이터(111)를 통합하여 중앙 집중식 데이터베이스로 구축한다(S301). 여기서, 전력용 변압기의 전주기 데이터(111)는 설치 데이터(11), 운전 데이터(12), 고장/교체/폐기 데이터(13), 유지보수 데이터(14), 예방진단 데이터(15) 등이 포함된다.
이후, 자산 관리 장치(100)는 전력용 변압기의 수명 정보를 분석하고, 수명 정보와 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치 부여를 통해 건전도 점수를 계산함으로써, 전력용 변압기의 물리적 성능(health index)을 평가한다(S302).
구체적으로, 자산 관리 장치(100)는 고장 데이터를 통계 처리하여 최적 수명분포에 대한 특성수명 및 고장률을 결정한다(S302-1). 또한, 자산 관리 장치(100)는 고장 데이터를 이용하여 고장률 곡선을 산출하여 평균수명을 결정하고(S302-2), 부하 이력 데이터로 수명손실과 잔여 수명을 산출한다(S302-3). 그리고 자산 관리 장치(100)는 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 평가한다(S302-4).
그런 다음, 자산 관리 장치(100)는 전력용 변압기의 고장에 대한 중요도, 심각도, 고장빈도를 확인함에 따라 위험도 매트릭스(risk matrix)를 생성하여 위험도를 평가한다(S303).
아울러, 자산 관리 장치(100)는 전력용 변압기의 수명 전주기에 걸친 비용을 평가하여 경제성을 평가한다(S304).
한편, 자산 관리 장치(100)는 전력 계통에 설치된 다수의 전력용 변압기에 대한 점검이력, 고장률 평가로 유지보수 계획을 수립하고, 단기, 중기 및 장기 교체계획 및 투자우선순위를 수립한다(S305).
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 자산 관리 데이터베이스 111 : 전주기 데이터
120 : 물리적 성능 평가부 130 : 위험도 평가부
140 : 경제성 평가부 150 : 자산 관리부

Claims (26)

  1. 전력용 변압기의 전주기 데이터를 관리하기 위한 전주기 데이터베이스;
    상기 전주기 데이터로부터 상기 전력용 변압기의 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보를 분석하여 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산하는 물리적 성능 평가를 수행하기 위한 물리적 성능 평가부;
    상기 물리적 성능 평가 결과를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도 평가를 수행하기 위한 위험도 평가부;
    상기 전력용 변압기의 전주기에 걸친 비용을 평가하여 경제성 평가를 수행하기 위한 경제성 평가부; 및
    상기 물리적 성능 평가 결과, 상기 위험도 평가 결과 및 상기 경제성 평가 결과를 이용하여 상기 전력용 변압기의 유지보수 우선순위를 결정함에 따라, 상기 전력용 변압기의 교체를 위한 투자계획을 수립하기 위한 자산 관리부;
    를 포함하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전주기 데이터는,
    상기 전력용 변압기의 설치 데이터, 운전 데이터, 고장/교체/폐기 데이터, 유지보수 데이터, 예방진단 데이터를 통합하여 중앙 집중식 데이터베이스로 구축되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 설치 데이터는,
    상기 전력용 변압기의 제작년도, 제작사, 변압기 상수, 정격전압, 정격용량, 절연지 종류, 부싱 형태(제작년도, 제작사), OLTC 형태(제작년도, 제작사), 냉각방식, 무부하 손실, 설계, 제작 및 운송 관련 자료가 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 운전 데이터는,
    상기 전력용 변압기의 부하에 따른 전류, 절연유 온도, 권선 온도, 핫스팟 온도, 수분, 외기온도, 냉각장치 운전정보, OLTC 동작회수가 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유지보수 데이터는,
    상기 전력용 변압기의 초기 점검, 보통점검, 정밀점검, DGA, 보수이력, SFRA, tan δ가 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 예방진단 데이터는,
    유중가스 분석장치, 부분방전 측정장치(전기적, 초음파, UHF), 부싱 모니터링 장치, OLTC 모니터링 장치에서 측정되는 데이터가 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력용 변압기의 수명 정보는,
    상기 전력용 변압기의 특성수명, 평균수명, 수명손실 및 잔여수명 정보가 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 물리적 성능 평가부는,
    상기 전주기 데이터베이스에 저장된 고장/교체/폐기 데이터 중에서 트러블이나 오동작에 의한 데이터를 제외하고 전력용 변압기의 수명과 관련된 고장 데이터만을 선별한 후, 적합도 검정을 통해 최적 수명분포를 선택하여 상기 특성수명을 산출하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 물리적 성능 평가부는,
    상기 전력용 변압기의 전주기 데이터베이스에 저장된 고장 데이터를 이용하여 고장률 곡선을 산출하고, 고장률 곡선에서 마모기를 산출하고, 고장률 곡선에서 고장률이 증가하여 위험도가 증가하는 시점을 예측하고, 위험도가 증가하는 시점을 이용하여 상기 평균수명을 산출하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 물리적 성능 평가부는,
    상기 전력용 변압기의 운전 이력에 따른 단위 시간당의 부하에 따른 수명손실을 산출하고, 상기 단위 시간당의 수명손실을 전력용 변압기의 운전기간에 대하여 누적시킨 총 손실수명을 계산한 후, 총 손실수명을 운전기간으로 나누어 단위시간당의 수명손실률을 구하고, 전력용 변압기 전체에 대하여 수명손실률의 순번을 구하고,
    수명손실률의 순번에서 수명손실률이 평균 50%에 속하는 전력용 변압기는 평균수명으로 교체하고, 수명손실률이 평균보다 많은 전력용 변압기는 평균수명보다 빨리 교체하며, 수명손실률이 평균보다 적은 전력용 변압기는 평균수명보다 늦게 교체하는 교체수명을 결정하는 것을 포함하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단위 시간당의 수명손실은, 부하에 따른 핫스팟 온도를 이용하여 계산되며, 상기 부하에 따른 핫스팟 온도는,
    Figure pat00012
    (여기서, L은 부하량)를 만족하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 물리적 성능 평가부는,
    상기 교체수명에서 전력용 변압기의 운전연수를 반영하여 상기 잔여수명을 결정하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리적 성능 평가부는,
    상기 수명 정보와 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보에 가중치를 부여하여 상기 건전도 지수를 계산하며,
    상기 가중치는, 각 파라미터의 합이 각 파라미터의 상태에 따라 부분 또는 전체에 영향을 미치도록 배분되도록 하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 위험도 평가부는,
    상기 물리적 성능 평가 결과와 고장의 중요도, 고장의 심각도, 고장빈도를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도를 평가하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 위험도 매트릭스는,
    상기 전력용 변압기의 고장에 대한 영향도(중요도, 심각도)를 나타내는 축과 전력용 변압기의 고장에 대한 고장빈도(가능성)를 나타내는 축으로 구성되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 고장에 대한 영향도는,
    사람의 안전에 미치는 영향, 재정에 미치는 영향, 신뢰도에 미치는 영향 및 환경에 미치는 영향이 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 고장에 대한 고장빈도는,
    특정 연도에 한번 발생할 가능성 또는 1년 이내에 발생할 가능성이 포함되는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 경제성 평가부는,
    상기 전력용 변압기의 수명 전주기에 걸친 구매비용, 설치비용, 운전비용, 점검비용, 수리비용, 개선비용, 갱신비용, 교체 비용, 예비품 확보 비용, 고장에 따른 손실비용, 정전비용, 외부 영향(인허가 관련 영향)에 따른 비용을 포함하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 경제성 평가부는,
    상기 전력용 변압기의 전력용 변압기의 고장률과 점검비용의 상관관계를 평가하여 전력용 변압기의 보통점검, 정밀점검 및 가스분석 주기를 가장 경제적으로 설정하는 것을 포함하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 자산 관리부는,
    시간 기반 관리방식(Time Based Maintenance: TBM), 상태 기반 관리방식(Condition Based Maintenance: CBM) 및 위험도 기반 관리방식(Risk Based Maintenance: RBM) 중 어느 하나 또는 조합된 방식을 이용하여 전력용 변압기의 유지보수 계획을 수립하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 자산 관리부는,
    보통점검, 정밀점검, DGA 등의 유지보수 이력에 대한 효과를 평가하고, 고장률 곡선 산출에 따른 마모기 산출과 비교하여, 보통점검, 정밀점검, DGA 등의 주기를 최적으로 선정하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 자산 관리부는,
    부속품 불량에 따른 정비 이력 데이터를 분석하여 부속품의 고장률 곡선을 산출하고, 부속품에 대한 마모기를 산출하여 부속품별 평균수명 및 교체 수명을 결정하고, 회사의 예산 상황을 반영하여 교체계획을 산출하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 자산 관리부는,
    상기 전력용 변압기의 대규모 교체시기를 조절하여 예산의 집중을 평준화하여 교체시기에 대한 안정적인 투자 및 지출 환경을 유지시키기 위한 최적 투자계획을 수립하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 자산 관리부는,
    상기 전력용 변압기에 연결된 부하 특성, 계통의 특성, 규제사항에 대한 대책, 수요증가에 대한 대책 등의 고장에 따른 영향도를 고려하여 투자 우선순위를 결정하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 자산 관리부는,
    전력계통의 신뢰도에 미치는 영향을 고려하여 투자 우선순위를 수립하고, 투자 우선순위에 따라 단기, 중기 및 장기의 투자계획을 수립하는 전력용 변압기 자산 관리 장치.
  26. 전력용 변압기의 전주기 데이터로부터 상기 전력용 변압기의 수명 정보, 고장률, 운전이력 및 예방진단시스템의 상태 정보를 분석하여 가중치 부여를 통해 건전도 지수를 계산하는 물리적 성능을 평가하는 단계;
    상기 물리적 성능 평가 결과를 이용하여 위험도 매트릭스 생성에 의한 위험도를 평가하는 단계;
    상기 전력용 변압기의 전주기에 걸친 비용을 계산하여 경제성을 평가하는 단계; 및
    상기 물리적 성능 평가 결과, 상기 위험도 평가 결과 및 상기 경제성 평가 결과를 이용하여 상기 전력용 변압기의 유지보수 우선순위를 결정함에 따라, 상기 전력용 변압기의 교체를 위한 투자계획을 수립하는 단계;
    를 포함하는 전력용 변압기 자산 관리 방법.
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