9.4 열적 민감도 시험

Testing for Thermal Sensitivity

 

만약 로터가 계자전류에 민감하다고 생각되면 이러한 현상을 확인하기 위한 시험 방법들이 있으며, 터빈 발전기의 유효전력 상승에 의한 진동 상승이 아님을 확인해야 한다. 시험 방법중의 하나가 Flux Probe 시험이다. 이 시험으로 계자권선 층간 절연물의 절연 상태를 진단할 수 있고 계자권선 내에서 코일이 단락되었는지를 알 수 있다. 대부분의 경우, 이 시험으로 각 코일 내의 단락 코일수와 단락 위치가 어느 극인지를 알 수 있다 (Magnetic Wedge가 사용되는 경우는 정확한 검출을 할 수 없다). 권선 층간에서의 단락은 Thermal Sensitivity가 발생하는 가장 일반적인 원인이기 때문에 이 시험법은 아주 유용한 진단법이다.

시행해야할 또 다른 시험 방법은 계자 상태에서 무효전력으로부터 유효전력의 영향을 격리시키는 것이다. 유효전력 성분에 따른 진동변화는 Thermal Sensitivity Mechanism이 아니다. 유효전력 성분은 베어링 Alignment 변화의 결과와 마찬가지로 로터 진동의 상승을 초래한다. Thermal Sensitivity 진단 시험은 3단계로 실시하며 그림 3-66에 나타내고 있다.

1 단계 시험은 계자에 계자전류를 일정하게 공급하고 발전기 유효전력을 50~60%변화시킨다. 진동값 뿐만 아니라 전압, 전류, 온도와 같은 다른 발전기 주요 매개변수들을 시험 단계별로 기록하여야 한다. 각 단계별 시험 도중 발전기 진동의 큰 변화를 주의해야 한다. 1 단계 시험은 그림 3-66에서의 1에서 4까지 움직이면서 시행한다.

그림 3-66 열적으로 민감한 계자 시험 절차

 

2 단계 시험은 발전기에 유효전력을 일정(약 60~80%)하게 한후 최대 정격 계자전류까지 상승시킨다. 각각의 시험 지점에서 정상상태에 이를때까지 유지한다. 진동의 한계를 초과하지 않고서는 공급 가능한 최대 계자전류를 공급하지 못한다면, 시험을 반복해야 하지만 허용 가능 진동 한계치를 초과하지 않는 범위까지만 최대 계자전류를 공급한다. 일정한 유효전력에서 계자전류의 증가에 따라 진동 또는 위상각의 변화가 크다는 것은 계자가 열적으로 민감하다는 것을 의미한다.

다음에 이 시험을 다시 반대로 시행해야 한다. 즉 계자전류를 최대치에서 처음 시작점까지 다시 감소시킨다. 모든 시험 데이터를 다시 기록한다. 만약 진동 및 위상각이 초기값으로 되돌아간다면 이러한 Thermal Sensitivity Type을 가역적이라 부르며 대부분의 경우 진동 한계치 이상으로 진동이 초과하지 않도록 하기 위해 Thermal Vector가 제로점을 통과하도록 절충 발란싱으로 교정할 수 있다. 그러나 진동값이 최초의 상태로 돌아오지 않고 높은 상태를 유지한다면 이러한 계자 진동을 비가역적이라 부르며, 교정조치 내용에는 계자에 대한 개선 사항에 포함되어 있다. Flux Probe와 Thermal Sensitivity 시험은 열적으로 민감한 계자를 감시하고 진단하는데 매우 중요하다.

 

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