가스절연개폐장치의 스페이서 내장형 전자식 변압기의 개발에 관한 연구

Abstract

변전소의 가스절연개폐장치(GIS)에는 전압 측정을 위해 별도의 탱크 내에 대형의 철심형 계기용 변압기를 설치하고 있다. 본 논문에서는 GIS의 소형화와 친환경화, 성능 향상을 위해 스페이서 내장형 전자식 변압기(EVT)에 대한 연구를 수행하였다. 전자식 변압기는 스페이서에 내장의 용량성 분압센서(CVD)와 고입력-저출력 임피던스의 전압 폴로어로 구성하였다. 용량성 분압센서는 절연 성능을 확보하고, 운전 중 진동과 충격을 견뎌낼 수 있도록 Flexible PCB형태로 제작하였다. 시제작 전자식 변압기의 분압비는 42,270이며, –3dB의 주파수 대역은 0.33Hz ~ 3.9MHz이다. 정격 전압 170kV의 6%, 12% 및 18%에서 분압비 오차는 0.32%, 위상차는 12.9[min]이었다. 이는 IEC 60044-7에 규정된 0.5급의 정확도 이내이며, 정격 전압의 80% ~ 120%에서도 만족한다. 본 EVT로 기존 철심형 계기용 변압기를 대체하면 GIS의 bay당 높이 11% 축소와 SF6 충진량을 최소 10% 감소시키는 효과가 있을 것으로 기대한다.