9.8 증명된 해결책

Proven Solutions

 

GE는 여러 해 동안 Thermal Sensitivity 문제를 취급하고 연구했으며 이 문제에 대한 여러 가지 해결책을 개발하였으며 열적으로 민감한 계자에 대해 Thermal Sensitivity를 제거하기 위한 다음과 같은 여러 가지 결론을 얻었다.

(1) "Slip-Plane" 개발 적용

Thermal Sensitivity의 일반적인 원인중의 하나는 계자권선내의 기계적인 힘의 불균형이다. 이것은 Slot내에서 마찰 또는 구속이 균일하지 못하기 때문에 일어날 수 있다. GE는 계자전류가 공급될 때 계자에서의 굽힘이 발생하지 않도록 축 방향의 Winding Force가 단조된 계자에 균일하게 작용하도록 하는 "Slip-Plane"을 개발했다. 이 "Slip-Plane"은 코일 다발 상부에서 마찰과 힘을 동일하게 하여 로터 굽힘의 원인인 불균일한 힘을 제거시킨다. 이 정비법은 현존하는 계자권선에 적용 가능할 뿐만 아니라 완전한 재권선시에도 적용가능하며 특히 높은 계자전류와 온도하에서 운전되고 간접 냉각 방식의 계자에 효과적이다. 또한 비가역적 진동 형태가 나타나는 곳에 적당하다.

(2) 발전기 계자 재설계

높은 계자전류와 무효전력하에서 운전되는 간접 냉각방식의 계자 발전기는 직접 냉각 방식 발전기로 개조 가능하며 구리 권선과 계자 단조물 사이의 높은 온도차의 결과로 높은 무효전력하에서 Thermal Sensitivity 문제가 여러번 나타났다. 직접 냉각 방식 계자로 개조하므로서 이러한 온도차가 현저히 적어지고 발전기 품질이 더 향상되었다. 계자의 수정이 불가능하거나 정지기간이 중요한 경우에는 동일한 결과를 얻기 위해 새로운 직접 냉각방식의 계자를 제작한다. 새로 제작하거나 개조된 직접 냉각방식의 계자를 열적으로 민감한 발전기 내에 설치되었는데 개조후 모든 문제의 Thermal Sensitivity가 제거되었다. 이러한 방법은 가역적 및 비가역적 Thermal Sensitivity가 나타나는 계자에 적절하다.

(3) 발전기 계자의 개조

구리 권선과 계자 단조물 및 Retaining Ring 사이에서의 차등 움직임의 대부분은 코일 묶음 상부에서 일어나기 때문에 Top Turn, 절연물 및 Blocking은 이 위치에서 마모되고 변형되기 쉽다. 이러한 상태는 특히 기동 정지가 많거나 부하 변화가 빈번한 높은 계자전류 상태에서 운전하는 발전기에서 일어난다. 절연물, Creepage Block, Distance Block 및 Wedge와 같은 부품들을 개조하여 이러한 형태의 계자에 적용할 수 있도록 일련의 수정 방법을 개발했다. 이 방법은 계자 전체를 재권선하거나 기존의 권선에 필요 부품만 수정함으로서 이루어질 수 있다. 이러한 수정법은 Slot 상부에서 권선과 절연물간의 접촉면을 새롭게 하기 위해 고안된 이 수정법들은 새로운 계자 재권선 뿐만 아니라 많은 운전중인 발전기 계자에 적용했으며 모든 경우 Thermal Sensitivity가 크게 감소했다. 이러한 수정 방법은 가역적 및 비가역적 Thermal Sensitivity가 나타나는 계자에 적절하다.

(4) 수소 압력의 증가

수소 냉각 발전기에서 수소 압력을 증가시키면 도체와 단조품 사이의 온도차를 줄여준다. Thermal Sensitivity가 높은 계자전류와 무효전력에서만 나타난다면 수소 압력 증가만으로도 이러한 구속을 제거하는데 매우 유용할 수 있다. 수소 압력 증가로 인해 권선으로부터 보다 많은 열을 제거한다. 이 방법은 보다 많은 발전기 출력을 공급하기 위해 여러해 동안 새로운 발전기 제작 설계에 적용해 왔다.

 

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