변압기 절연유는 단순히 식혀주는 역할만 하나요?

Question

유입변압기를 보면 내부에 절연유가 들어 있는데 처음에는 열을 식히기 위한 냉각용 오일이라고만 알고 있었습니다. 그런데 절연 역할도 한다고 해서 궁금합니다. 절연유 하나로 어떻게 냉각과 절연을 동시에 할 수 있는지 알고 싶습니다. 또한 절연유 상태가 나빠지면 어떤 문제가 생기는지도 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

변압기의 절연유는 냉각과 절연역할을 동시에 담당하는 매우 중요한 역할을 합니다.

이는 시험에도 자주나오는 이론입니다.

냉각 측면에서는 권선과 철심에서 발생한 열을 흡수해 변압기 외벽이나 라디에이터로 전달하여 온도를 낮춰 줍니다. 반면 절연 측면에서는 권선과 권선, 권선과 철심 사이를 채워 공기보다 훨씬 높은 절연 성능으로 방전을 막아 줍니다. 즉, 절연유는 열을 운반하면서 동시에 전기가 흐르지 않도록 절연하는 매체입니다.

하지만 절연유가 오래되면 열과 산소의 영향으로 산화되고, 수분이나 이물질이 섞이면서 절연 성능이 떨어집니다. 그러면 절연파괴 전압이 낮아져 내부 방전이 발생하기 쉽고, 냉각 성능도 저하되어 권선 온도가 상승해 변압기 수명이 단축될 수 있습니다.

그래서 현장에서는 절연유의 절연내력시험(BDV), 수분 함량, 산가, 용존가스분석(DGA) 등을 정기적으로 점검해 절연유 상태를 관리합니다.

즉, 절연유는 단순한 냉각 오일이 아니라 변압기의 절연과 냉각을 동시에 책임지는 핵심 구성요소이며, 절연유 상태가 나빠지면 변압기 고장과 수명 저하로 이어질 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기 절연유는 높은 절연파괴 전압으로 권선 사이의 전류를 막아주는 절연 기능을 합니다. 그리고, 열을 방출기에 전달해서 식혀주는 냉각 역할까지 동시에 수행합니다. 또 오일 자체의 높은 비열과 전기가 통하지 않는 특성이있어서 이 두 가지 작용을 해내는 것입니다. 만약 절연유가 오랫동안 열화되거나 수분이 들어가면, 절연 성능이 저하되서 내부 단락이나 화재 사고로 이어질수있구요. 그리고 슬러지까지 생기면 냉각 효울이 뚝 떨어져 변압기 수명이 급격히 줄어들게 될수도 있습니다.