기술지원

연구분야 발전 기술지원

수냉식 발전기 고정자 권선의 누설 진단을 통한 예방 정비

수냉식 발전기 고정자 권선에 대한 누설 시험은 소선 내부를 흐르는 냉각수의 누수에 따른 발전기 손상을 예방하기 위한 시험으로, 정확한 진단을 위해서 권선 내부를 충분히 건조한 상태에서 누설 시험을 수행하여야 한다. 발전연구소에서는 수냉식 발전기 고정자에 대해 권선 건조, 진공저하시험, 압력강하시험, 헬륨추적시험 및 흡습시험을 수행하여 누설처를 확인하고 긴급정비를 시행하고있다. ○○발전소 ○호기의 발전기 고정자에 대한 누설 시험 결과, 진공저하시험에서 누설율이 1.5396 ft3/day로서 허용치 이내였지만, 정상 발전기 권선에 비해 상대적으로 높은 상태였다. 압력강하 시험에서도 시간에 따른 누설율이 제한치를 초과하여 시험을 중지한 후, 곧바로 헬륨추적시험을 통해 터빈측 3개 권선에서 누설부를 확인하고, 이에 대한 긴급정비를 시행하였다. 누설부의 발생 원인은 고정자 권선 소선에서의 경년열화에 의한 부식으로 추측되며, 누설부에 대해서는 VPI (vacuum pressure impregnation) 방법으로 정비를 완료하였다.
본 발전기는 2010년에도 터빈측 1개소에 대해 정비를 수행한 바가 있으며, 이번 시험에서는 누설 개소가 3개소로 증가하는 등 누설이 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 수냉식 발전기 고정자 권선은 전자력에 의한 권선 단말부의 진동, 발전기 운전에 따른 열화현상, 냉각수와 도선과의 부식 등으로 흡습 및 누설 현상이 발생할 수 있어, 주기적인 누설 및 흡습 시험/진단을 통해 발전기 고정자 권선의 기계적 건전성을 점검하는 것이 발전기 운전 중에 누설 및 흡습에 의한 절연파괴 사고를 예방할 수 있는 최상의 방법이다.

헬륨가스추적시험

누설부 확인 및 정비

해외 유동층 및 복합 발전소 연소분야 기술지원

현대건설(주)에서 베트남 전력청과 EPC사업으로 추진중인 몽중-1 순환유동층 발전소에 대한 시운전 기술지원을 수행하였다. 베트남 몽중-1 발전소는 250MW 보일러 2기에 500MW 터빈 1기가 조합된 발전소로 총 발전량이 1,000MW인 베트남 최대 규모의 순환유동층 발전소이다. 주요내용으로는 몽중-1 발전소에 대한 보일러 최적 운전가이드를 제시하고 시운전원을 대상으로 교육을 시행하였다. 뿐만 아니라 시운전 기간 중 발생한 연소로 및 저회 처리장치(Stripper cooler) 하부 클링커 생성 문제에 대해 근본적인 원인을 분석하고 해결 방안도 제시하였다.
또한, 해외사업운영처의 요청으로 필리핀 일리한 발전소 및 요르단 알카트라나 발전소 가스터빈 진단 기술지원도 수행하였다. 일리한 복합발전소 연소기 튜닝 및 기동 검사를 통해 중부하 이상 운전조건에서 복합발전 시스템이 안정적으로 운전될 수 있는 튜닝조건을 제시하여 현장적용을 완료하였다. 또한 알카트라나 발전소의 가스터빈 연소기 검사를 통해 연소기 출구 손상과 연료 누설을 확인하여 본 발전소의 안정적 운영에도 기여하였다.

몽중-1 시운전원 교육

나이지리아 엑빈발전소 주제어설비 시운전 기술지원

전력연구원과 나이지리아 현지법인과의 기술지원 협약 체결에 따른 해외사업 기술지원 요청으로 엑빈발전소 4호기 보일러, 터빈 및 발전기 제어시스템 교체에 대한 시운전 기술지원을 수행하였다. 국내외 제작사가 입찰에 참여하여 기존 설비 제작사가 탈락하고 제어 전문회사가 계약자로 선정 됨에 따라, 제어시스템 교체를 수행하는 업체와 원제작사가 상이하여 신뢰성 확보가 큰 관심사로 대두되었다. 이를 위해 제어시스템 설계 단계에서의 상세 검토와 시운전 등 전반적인 기술지원이 필요하게 되었다. 이번 기술지원으로 보일러 점화 오류, 공기량 검출 오류, 속도검출기 설치 오류 및 현장 구동장치 동작 오류 등을 발견하여 수정 보완하였으며, 보일러 제어 파라미터 튜닝을 실시 하였다. 또한, 발전기 전압, 계통전압 및 계통주파수 등 운전 변수의 갱신이 매우 느려서 계통병 입에 지연요소로 작용하여 응답속도가 빠른 변환기를 설치하도록 조치하였다. 또, 주증기 압력이 과도하게 저하할 경우 압력을 적정치로 유지시키는 증기압력 제한 기능이 누락되어 제어로직을 추가하고 계통병입 직후 역전력 영역에서 벗어나기 위해 초기부하 회로를 개선하였다.
이번 기술지원에서 제어로직은 물론 제어기 하드웨어와 현장 계측설비의 건전성을 점검하고 신 속히 오류를 조치하여 운전 신뢰성을 확보하였으며 시운전 기간을 크게 단축할 수 있었다. 향후 개조 예정인 엑빈발전소의 나머지 5개 호기 제어시스템에도 개선사항을 동일하게 반영하여 안정 적인 운전에 기여할 것으로 기대된다.

운전 중인 신규 제어설비