한전표준규격 ES(Technical Standards of KEPCO) ES-5950-0016 22.9kV 일반형주상변압기 (22.9kV General Type Pole Transformers) 2007.10. 1 2008. 3.28 제정개정 1. 적용범위 이규격은 22.9kV-y 3상 4 선식다중접지배전계통에사용하는단상의일반형주상변압기 ( 이하 변압기라한다) 에대하여적용한다. 인용규격 : KS B 2805 (2002) O-링 KS C 0902 (1970) KS C 2301 (2006) KS C 2620 (2005) KS C 4306 (2003) KS C 4307 (1977) KS D 3501 (2007) KS D 3512 (2007) KS D 3706 (2001) KS D 5101 (2003) KS D 6024 (2003) 변압기충격전압시험방법 전기절연유 동선용압착단자 일단접지변압기 주상변압기부싱 열간압연연강판및강대 냉간압연강판및강대 스테인리스강봉 구리및구리합금봉 구리및구리합금주물 KS M ISO 2409 (2003) 페인트와바니시 -도료의밀착성시험방법 KS M 6518 (2006) ES-5950-0009 ES-5950-0010 가황고무물리시험방법 변압기의소음레벨기준치 변압기단락강도시험규격 ES-5970-0009 내염형주상변압기부싱(22.9kV 용) ES-5970-0010 애자시험방법 ES-5970-0025 폴리머주상변압기부싱(22.9kV 용) ES-5970-0026 ES-9160-0001 폴리머주상변압기저압부싱단자 절연유시험방법 IEEE C 57.12.00 (2006) IEEE Standard General Requirements for Liquid-immersed Distribution, Power and Regulating Transformers. ANSI C 57.12.20 (2005) For Transformer-Overhead-Type Distribution Transformers, 500kVA and Smaller : High Voltage, 34500 Volts and Below ; Low Voltage, 7970/13800Y Volts and Below 1
2. 사용상태 2.1 표고 1000m 이하 2.2 주위온도최고 40 최저 -25 이내 3. 종류및정격 변압기의종류와정격은표 1 과같다. 표 1 변압기의종류와정격 품목번호 용량 (kva) 1 차전압 (V) 2 차전압 (V) 1차Tap 전압 (V) 비고 106899 10 106900 20 106901 30 106902 50 13,200 230 [ 13,800 12,600 106903 75 106904 100 4. 구조 다음사항이외에대하여는 KS C 4306 의 6 항( 구조) 에의하며, 방압장치는 ANSI C 57.12.20 의 6항 ( Construction) 에따른다. 4.1 부싱 4.1.1 특고압부싱은 ES-5970-0009 또는 ES-5970-0025( 폴리머주상변압기부싱(22.9kV 용)), 저 압부싱은 KS C 4307 또는 ES-5970-0026( 폴리머주상변압기저압부싱단자 ) 에의한다. 4.1.2 모든부싱의클램프단자는 KS D 6024 의청동주물 2 종(CAC 402) 또는 KS D 5101 의 C3771( 단조용황동) 인재질을사용하여야하며, 클램프볼트, 너트및스프링와샤는 KS D 6024 의실루진청동주물 2 종(CAC 802), 3 종(CAC 803) 또는 KS D 3706 의 STS 304인재 질을사용하여야한다. 4.1.3 모든부싱의취부개소는 NBR(Nitrile(Acrylonitrile) Butadiene Rubber) 또는동등이상 재질의개스킷에의하여완전하게밀봉되어기밀이유지되어야하며, 운반및설치시헐거 워지지않아야한다. 2
4.2 저압부싱단자 4.2.1 저압부싱의수는 2 개로하고, 저압 - ( 또는 v) 부싱단자와접지단자를외부에서쉽게접속 시킬수있는동재질의연결장치가부착되어야하며, 부싱단자의도체부간최소거리는 76mm 이상이어야한다. 4.2.2 저압부싱의전선접속단자는변압기용량에따라표 2의해당전선이용이하게접속될수 있어야한다. 표 2 변압기용량별 2차인상선의굵기및접속방식 용량 2차인상선의굵기접속방식 30 kva 이하 100 mm 2 1조 50 kva 150 mm 2 1조클램프형 75~100 kva 250 mm 2 1조 4.3 4.4 접지단자 4.3.1 접지단자는 P.G 클램프 (Clamp) 형혹은아이볼트형으로서 KS D 6024 의청동주물 2종 (CAC 402), KS D 5101 의 C3771( 단조용황동) 또는이와동등이상의것을, 볼트, 너트및 스프링와셔는 KS D 6024의실루진청동주물 2 종(CAC 802), 3 종(CAC 803) 또는 KS D 3706 의 STS 304( 주석도금제외) 를각각사용하고주석도금을하여야한다. 4.3.2 접지단자는 3.2mm 에서 접속할수있어야한다. 38mm 2 까지의전선또는등가의연결장치를, 용이하고완전하게 4.3.3 저압접지단자의부착위치는저압부싱간의중심점으로부터 127mm( 허용오차 +25.4, -3.2) 아래에있어야한다. 방압장치 변압기에는내부압력상승시자동으로압력을저감시키고일정압력이하로저감되면자동으 로복귀되어유밀이유지되는방압장치가있어야한다. 4.4.1 방압장치의동작특성 (1) 동작압력 : 6.9 ± 1.38 N/cm 2 (0.7 ± 0.14 kgf/cm 2 ) (2) 복귀압력 : 4.12 N/cm 2 (0.42 kgf/cm 2 ) ( 최소치) (3) 방출량 : 1.4 m 3 /min 이상 (9.8 N/cm 2 (1 kgf/cm 2 ) 의압력일때) 3
4.5 4.6 4.4.2 방압장치의구조 (1) 방압장치로서방압밸브를사용할경우에는방압밸브가동작하였을때지상에서용이하 게확인이가능한구조로서쉽게구별할수있는표식이있어야하며, COS 조작봉등으 로복귀할수있는구조이어야한다. (2) 방압장치의구조, 재질, 기계적강도등, 기타명시되지않은사항은 ANSI C57.12.20 에 도장 의하며, 방압밸브를일반적으로사용할때는물론동작할때, 가급적기름이분출되지 않도록변압기에부착되어야하고, 돌출부위가외물접촉등에의해손상받지않도록적 당한크기의보호기구를설치하여야한다. 4.5.1 외함은표면에기름기등이없는상태에서녹, 이물질등을완전히제거, 세정한후, 외장 용분체도료로전체면이 진부위등에도장되지않는부분이없어야한다. 60 μm이상의도막이형성되도록도장하여야하며, 모서리나구석 4.5.2 도장의색상은 Munsell No. 5Y 7/1( 밝은노랑띤회색) 로한다. 변압기의외함 외함에사용하는강판은방열기를제외한부분은 KS D 3501의 SPHC( 두께 2.3mm 이상), 방 열기는 KS D 3512 의 SPCC( 두께 1.2mm 이상) 또는이와기계적성질및화학성분이동등 이상이어야한다. 4.6.1 기계적강도및용적 4.6.2 (1) (2) 내부압력상승에의한외함의파열, 이탈, 유분출등을방지하기위하여다음의내압력을 확보하여야하며, 세부적시험방법의적용은 ANSI C 57.12.20 의 6 항(Construction) 및 8항 (Design Test for Fault Current Capability) 에의한다. 정압력내력 내부압력이 4.9N/cm 2 (0.5kgf/cm 2 ) 에서변압기뚜껑을포함한외함의어느부분도변형을 일으키지않고, 14.73N/cm 2 (1.4kgf/cm 2 ) 에서본체, 부품의파열이탈등이없어야한다. 동압력내력 외함내부에 25.4mm 의아크갭을두고갭사이에 7.2kV, 8kA(rms, sym) 로 2회아크를 발생시켜이상이없어야한다. 유면표시 절연유온도 여야한다. 25 에서적정한유면위치를나타낼수있도록외함내부에유면을표시하 4
4.7 4.8 4.9 4.6.3 4.6.4 4.10 4.11 4.12 인상고리의구조 인상고리는변압기무게중심선양측에견고하게부착되고, 로프등이충분히걸릴수있는 턱을두어야하며, 개체별인장강도는변압기총중량의 5 배이상으로한다. 고정장치 변압기에는상하부 2 개의고정장치를가지며, 각개고정장치의인장강도는변압기총중 량의 5 배이상으로하고, 부착치수및형상, 구조등은 KS C 4306 의부도에준한다. 절연유 전기절연유는폴리염화비페닐 (Poly Chlorinated Biphenyle : PCB) 이함유되지않은것으로 100kVA 이하는 KS C 2301 의 1 종( 광유) 2호및 ES-9160-0001 에적합한것을사용하여야한다. 변압기뚜껑 변압기뚜껑은클램프 (Clamp), 볼트또는밴드조임방식이어야하며, 이에부속되는개스킷 은 NBR(Nitrile(Acrylonitrile) Butadiene Rubber) 또는동등이상의재질을사용하고이음매 가없어야하며, 절연유에의한변형및저온또는고온의온도변화에대한특성의변화가없 어야한다. 압착단자 변압기저압권선과부싱등의접속을위하여사용하는압착단자의구조와성능은 KS C 2620 에적합하여야한다. 단저압권선과저압부싱의접속은직결또는부스형접속단자로할수 있으며, 압착단자와직결또는부스형접속단자의허용전류밀도는변압기용량에따라 3.0A/mm 2 이하이어야한다. 변압기간이격거리 행거밴드를이용하여변압기 3대를주상에설치할경우변압기의외함또는방열판이최소 50mm 이상이격되어변압기간상호간섭이없어야한다. 권선 변압기에사용되는절연전선및절연지는 100kVA 이하는 A종또는동등이상의것을사용 하여야한다. 변압기중량 변압기의총중량은 530kg 이하이어야한다. 5. 특성 변압기의일반적인특성은 KS C 4306 의 5 항( 성능) 에의한다. 다만, 정격출력에있어서의특성 ( 효율, 전압변동율, 무부하전류, 무부하손의값) 과퍼센트임피던스및온도상승은다음과같아 5
야한다. 또한각각의변압기에대하여정격출력에있어서의특성을측정하여보관하여야하며, 검수시험시제시하여야한다. 표 3 특성 정격출력 (kva) 효율 (%) 전압변동율 (%) 무부하전류 (%) 무부하손 (W) 부하손 (W) 10 97.8 이상 2.0 이하 1.2 이하 35 이하 189 이하 20 98.1 이상 1.7 이하 1.2 이하 60 이하 327 이하 30 98.3 이상 1.5 이하 1.0 이하 80 이하 436 이하 50 98.5 이상 1.4 이하 0.8 이하 120 이하 641 이하 75 98.5 이상 1.4 이하 0.8 이하 170 이하 972 이하 100 98.6 이상 1.3 이하 0.7 이하 209 이하 1,210 이하 비고 1. 상기의특성중무부하손의허용치는 2대이상시험시 1대당 5% 이내로하고평균값은 0% 로한다. 비고 2. 부하손은규격제정근거를위한참고값으로한다. 비고 3. 기준특성치환산온도는 100kVA 이하는 75 로한다. 표 4 퍼센트임피던스 용량퍼센트임피던스비고 30kVA 이하 2.8 % 50 kva~100 kva 3.2 % 허용기준치는 ± 10% 표 5 온도상승 용량권선 ( ) 절연유 ( ) 10 kva~100kva 55 50 6. 시험및검사 시험의항목과방법은 KS C 4306 의 7 항( 시험) 및 8 항( 시험의종류) 에의하며, 다음의시험항 목을추가하여야한다. 인정시험은우리회사또는국제시험기관인정기구협의회의상호인정협 정에서명한인정기구로부터인정받은공인시험기관에서시행한시험성적서에의한다. 6
6.1 6.2 절연유특성및시험 KS C 2301 및 ES-9160-0001 에의한다. 단, 절연유의 PCB 함유여부는분기1회공인시험기관 의 PCB 함유량분석시험성적서로확인하며, 필요시납품대기변압기의절연유를임의발취 하여시험할수있다. 단락강도시험 6.2.1 변압기외부회로단락고장시에발생되는단락전류가소정시간흘러도열적, 기계적손상 없이견딜수있도록설계, 제작되어야한다. 외부회로단락고장이란 3 상단락, 단상지락, 선간단락고장등을의미하며변압기단락사고지속시간은아래식에의해결정된다. t = 1250 I 2 I ( = Isc Ir ) : 기준전류에대한대칭단락전류의배수 6.2.2 재폐로기능이있는선로에사용되는변압기는선로의단락상태가연속발생되어단락된 선로에변압기가연속적으로연결됨으로인하여상승되는변압기의온도를정상온도로환 원시키지않고도손상없이이에견딜수있어야하며, 이때의단락누적시간은상기에명 시된단락시간을초과하지않아야한다. 6.2.3 기계적인내력시험은 ES-5950-0010 에의하여시험하고, 열적내력시험은 IEEE C 57.12.00 6.3 6.4 6.5 에따른다. 누유시험 온도가충분히상승된상태( 포화상태 ) 에서 2분간압력을가하여내부압력 4.9N/cm 2 (0.5kgf/cm 2 ) 상태로누유가되지않아야한다. 충격내전압 KS C 4306 의 7.12 항( 뇌임펄스내전압시험 ) 에의하여, 온도시험시행후변압기의온도가충 분히상승된상태에서 도장시험 6.5.1 6.5.2 도장막의밀착성시험 KS C 0902 에따라시행한다. 외함에서 3 개소를선정하여시행하며, 시험방법은 KS M ISO 2409에의하며시험결과의 구분은 1 이하이어야한다. 도장막의두께측정 도장막측정기를사용하여몸체의서로다른부위에서 4 개소, 뚜껑부위에서 2개소를측 정하며, 그평균값이규정값이상이어야하고, 개별측정값은어느부위에있어서도규정 값의 80% 이상이어야한다. 7
6.6 부싱시험 부싱을변압기에부착하기전에다음시험을시행하여야하며, 필요한경우조립되지않은상 태에서도시험을할수있다. 단, 모든부싱의클램프단자및볼트조임시험은표 7에따라 클램프에적용전선을삽입하고해당조임력으로조일때클램프의변형이나볼트, 너트에이 상이없어야한다. (1) 자기재부싱 표 6 부싱시험항목및방법 시험항목시험방법비고 구조검사 온도시험 절연저항시험 상용주파내전압시험 KS C 4307 의 6항 가열시험충격내전압시험과전류강도시험애관의냉열시험애관의흡습시험내오손시험 ES-5970-0010 의 3항 내오손시험은저압부싱제외 클램프단자및볼트의조임시험표 7 8
(2) 폴리머부싱 시험항목시험방법비고 외관및구조검사온도시험절연저항시험상용주파내전압시험충격내전압시험수분확산시험 X선투과시험 내트래킹시험 비틀림내하중시험 굽힘내하중시험 ES-5970-0025 의 5항 ES-5970-0026 의 5항 접착력시험난연성시험염색용액침투시험수분침투시험과전류강도시험내후성시험가열시험클램프단자및볼트의조임시험표 7 표 7 조임토크 구분 볼트, 너트호칭(mm) 조임토크적용전선 (mm 2 ) 특고압부싱 M12 4.9kN cm (500kgf cm) 22 저압부싱 M10 M12 M16 2.95kN cm (300kgf cm) 4.90kN cm (500kgf cm) 7.36kN cm (750kgf cm) 100 150 250 9
6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 접지단자시험 접지단자의재질은 4.3.1 항에적합하여야하며, 조임시험은 6.6 항( 부싱시험 ) 의클램프단자및 볼트의조임시험에따른다. 단, 조임토크는 2.95kN cm ( 300kgf cm), 적용전선은 22mm 한다. 개스킷의특성및시험 개스킷에대한특성및시험은 KS B 2805 의 1종 A( 고정용개스킷 ) 및 KS M 6518 의 16항 ( 오존균열시험 ) 에따른다. 단, 오존균열시험에서폭로시간은 72 시간으로하고, 폭로한후육 안으로확인하였을때균열이없어야한다. 소음레벨측정 ES-5950-0009 의표 2( 배전용유입변압기소음레벨기준치 ) 에의한다. 유도내전압시험 KS C 4306 의 7.11 항( 유도내전압시험 ) 에의하며, 변압기의온도가충분히상승된상태 ( 포화 상태) 에서시행한다. 가속열화시험 권선이알루미늄재질인경우에가속열화시험을시행하여이상이없어야한다. (1) 시험수량 : 1 100kVA 2대 (2) 시험항목및방법 : 가속열화시험전, 후확인시험시행 6.12 - 가속열화시험전 : 특성시험, 온도상승시험 - 가속열화시험 : 2차단락법에의해 145% 부하에서 30일간열화 - 가속열화시험후 : 특성시험, 온도상승시험, 절연내력시험, 충격내전압시험, 단락강도시험 시 료 시험항목별시료의발취수량은표 8 과같다. 2 로 10
표 8 시료발취수량 구분시험항목인정시험 검수시험 ( 대) 1~50 51~200 201~ 400 401이상 겉모양및구조검사 (1) 절연내력 ( 유도전압 ) 시험 전량전량전량전량 특성시험 5 12 23 30 충격내전압시험 3 8 15 20 방압장치동작시험 누유시험 (2) (2) 도장막의두께측정 1 2 3 5 접지단자조임시험 1 2 3 5 변압기 시험 접지단자재질시험 (3) - 압착단자시험 (3) - 외함의재질시험 - 도장막의밀착성시험 - 동압력내력시험 - 정압력내력시험 (2) 고정장치, 인상고리의강도시험 (2) 단락강도시험개스킷시험소음레벨측정시험온도상승시험절연유시험 (2) (4) (5) (6) (7) 가속열화시험 (8) - 11
구분시험항목인정시험 자기재 부싱 시험 (9) 폴리머 부싱 시험 검수시험 ( 대) 1~50 51~200 201~ 400 401이상 겉모양및구조검사 전량전량전량전량 절연저항시험 전량전량전량전량 상용주파내전압시험 건조 전량전량전량전량 주수 - 충격내전압 3 8 15 20 온도시험 - 가열시험 - 과전류강도시험 - 애관의냉열시험 1개또는생략 1 1 2 애관의흡습시험 1개또는생략 1 1 2 내오손시험 - 클램프단자및볼트의토크시험 1 2 3 5 기타시험 ( 납품수량 ) 1/2 1/3 1/5 1/5 겉모양및구조검사 전량전량전량전량 절연저항시험 전량전량전량전량 상용주파내전압시험 건조 전량전량전량전량 주수 - 충격내전압시험 3 8 15 20 온도시험 - 수분확산시험 - X선투과시험 - 내트랙킹시험 - 비틀림내하중시험 - 굽힘내하중시험 - 접착력시험 - 난연성시험 - 염색용액침투시험 - 수분침투시험 - 과전류강도시험 - 내후성시험 - 클램프단자및볼트의토크시험 1 2 3 5 기타시험 ( 납품수량 ) 1/2 1/3 1/5 1/5 가열시험 - 12
주 ( 1 ) 완제품전량에대해서육안또는측정도구를이용하여검사가능한부분에대하여시행한다. 주 ( 2 ) 년 1회임의로 2 개용량(50kVA 이하및초과분) 을선정하여시행하되시험불합격등성능확인이필요한 경우에는추가로 1 회이상시행할수있다. 시료선정은특성시험을시행한시료중 % 임피던스가최소인것 을대상으로하며불합격시발취수량을 2 배로한다. 주 ( 3 ) 원제조업체의공인기관시험성적서로대체한다. 주 ( 4 ) 인정시험항목중압축영구변형시험과부식및점착시험을제외하며, 년 1회임의로 1개용량을선정하여 시행한다. 주 ( 5 ) 특성시험을한후무부하전류가최대인것으로하며, 시료발취기준은주( 2 ) 와같다. 주 ( 6 ) 온도상승시험은특성시험후전손실이최대인 주 ( 7 ) 절연유시험은아래와같이시행한다. 7.1) KS 제품의경우년 1회시험한다 1 대를발취하여시행한다. 7.2) 기타의경우납품시마다동일납기분중에서시료를임의채취하여시행하되납품대수가 50대이상인 경우는시료를 주 ( 8 ) 알루미늄권선에한함 2 회채취하여시험한다. 주 ( 9 ) 저압부싱인경우검수시험은원제조업체가최근 1년간당사또는국제시험기관인정기구협의회의상호인 정협정에서명한인정기구로부터인정받은공인시험기관에서시행한시험성적서로대체한다. 주 ( 10 ) 특성시험은제조자가제시한특성치를참고로하여시행하되, 제시한특성치가적합하지않을경우는전량 시험한다. 주 ( 11 ) 인정시험은당사또는국제시험기관인정기구협의회의상호인정협정에서명한인정기구로부터인정받은 공인시험기관에서시행한시험성적서에의하되, 100kVA 를대표규격으로한다. 7. 표시 변압기의표시는다음에따른다. 7.1 한전문자마크, 용량, 전압및제작년월의표시 변압기가주상에설치된상태에서지상으로부터식별이용이한크기로변압기정면에표시하 며, 한전문자마크, 용량및전압의경우에는압출등의방법으로돌출되도록표시하고, 제작 년월은돌출없이표시하되, 도장색은적색으로쉽게지워지지않도록도장하여야하며, 그 표시예는다음과같다. 예 한전 50 22900-230 03. 3 7.2 명판 변압기본체에는 KS C 4306 의 10 항( 표시) 및다음사항을기입한명판을취부하여야한다. 명 13
판은스테인리스스틸혹은동등이상의내부식성재질로각인또는스탬핑 ( 불멸잉크 ) 후내 후성투명코팅처리등장기간사용하여도지워지지않는방법으로기재하여견고하게부착 하여야한다. (1) 계약효율 ( 소수점둘째자리 ) (2) 무부하손, 부하손 (3) 구매오더번호 (15 자리) (4) 권선재질 ( 알루미늄인경우에한함) 8. 도면승인제작자는다음사항을제출하여승인을받아야한다. 8.1 변압기의각치수및무게 8.2 변압기의각종특성값 8.3 1, 2 차부싱의상세도 (2 차부싱은접속단자상세도포함) 8.4 주상설치평면도 (3 대) 9. 품질보증 제조업체는자주적인품질보증활동으로기자재에대한품질을보증하여야하며, 당사가요구할 경우에는관련품질보증구매시방서에따라야한다. 14