[논문자료] 원자력발전소 전력케이블 부분방전 진단 사례

출처: 픽사베이

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국외 원자력발전소에 설치되어 있는 고압케이블의 사고 유형 을 조사하여 분석한 결과 절연체 내부의 초기 결함이나 시공 불량에 의한 초기 고장이 대부분이지만, 사용 년수 증가에 따른 전기적, 기계적, 열적 스트레스 및 방사능 조사에 의해 케이블 경년열화가 증가하고 있어 사고 가능성 또한 증가하고 있다. 국내 원자력발전소에도 노후 케이블이 증가하는 추세에 있으며 이에 따라 진단에 대한 필요성도 크게 대두 되고 있다.

 

고압케이블의 경우, 열화진단으로서 가장 신뢰할 수 있는 방법은 보이드나 전기트리 개시 또는 진전될 때 발생하는 부분방전 측정이지만, 그동안 원자력발전소 실선로에서는 발전소 정지 위험, 측정감도 및 설비적인 문제로 적용이 어려웠다. 그러나 최근 산업계에서는 고주파 신호 처리기술과 감지 기술을 적용한 부분방전 측정기술로 측정감도를 획기적으로 향상시켰다. 고주파 부분방전 측정(HFPD: High Frequency Partial Discharge Measurement)법으로 불리는 이 기술은 수∼수백 MHz 대역의 주파수 영역에서 부분방전을 측정하는 기술로서[1,2], 국내외적으로 초고압 선로의 준공시험과 노후 선로 진단에 적용되고 있다[3]. 또한 이러한 HFPD 측정기술은 선진 외국에서는 배전 케이블 진단에도 적용 사례가 증가하는 추세에 있고 국내에서도 송전케이블 진단에 적용했던 측정기술을 배전케이블 및 접속함 진단에 적용하여 수차례 부분방전을 검출하였고 사고를 미연에 예방하였다.

 

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201123541577038

원자력발전소 내에 설치되어 있는 13.8kV 및 4.16kV급 고압케이블에 대하여 국내 최초로 실 선로 부분방전 및 열 화상 측정을 통한 진단을 수행 하였다. 진단 결과 원자력발 전소 내에는 송전 및 배전 선로보다 노이즈가 상당히 적어 HFPD 측정 장치를 사용하면 발전소를 정지하지 않고도 부분방전 측정이 가능하다는 결론에 도달하였다. 단 케이블 진단 중 인적실수 및 예기치 못한 고장에 의한 발전소 정지에 대한 대책으로 발전소에서 주기적으로 수행하고 있는 계획예방정지 기간 즉 발전소 상온정지 기간에 집중적으로 부분방전을 측정할 계획에 있으며 향후 원자력발전소의 안정적 운영에 기여할 것으로 사료된다.

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원자력발전설비 : SSRT·SERT·CERT SERIES

원자력 발전설비의 경우 용기와 배관 등 부속품에 대한 철저한 검증과 테스트가 반드시 이루어져야 합니다. 부식과 균열은 방사능 유출로 이어져 환경 오염이나 다른 문제를 일으킬 수 있기 떄문에 설비에 사용되는 소재의 부식과 응력변화, 균열을 지속적으로 연구하고 관리하는 것이 중요합니다. 당사의 원자력 발전설비는 이러한 필요에 의해 제작되었으며 그중 당사의 SSRT / SERT / CERT 설비는 원자력 설비의 부식과 균열, 인장의 특성을 측정 Series로 사용되고 있습니다.

 

부식, 균열, 인장에 대한 특성을 측정하는 설비로 미국의 ASME기준의 압력용기 설계와 국내산업안전, 가스안전검사 진행을 통해 안전한 압력용기 기준으로 제작되었습니다.

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