[한국에너지신문] 화력발전소 대용량 발전기의 고정자 권선 결함 진단의 정확도를 높이는 기술을 전력연구원이 국내 최초로 개발했다.
한전 전력연구원(원장 배성환)은 발전기에서 새는 미량의 수소가스를 평상시에도 정밀하게 측정하는 ‘발전기 권선 수소누설량 연속 측정기’를 개발했다.
이 측정기는 완전 자동화돼 현장에 설치한 뒤 수소가스가 얼마나 새는지 상시 측정할 수 있다.
실시간 누설량, 일일 누설량, 누설량 추이 등 다양한 데이터를 제공하기 때문에 측정이 정확하고, 고장을 최소화할 수 있다. 휴대폰 애플리케이션을 이용하면 누설을 원격으로 확인할 수 있어 발전기 관리를 더욱 편리하게 할 수 있다.
발전기의 구성 요소인 회전자와 고정자는 열 발생이 많아 냉각을 해야 한다. 500MW 이상의 대용량 발전기 고정자는 권선 내부에 통로를 내 순도 100%의 물을 흘려보내는 방식으로 냉각이 이뤄진다. 회전자는 코일에서 생기는 열을 수소가스로 냉각한다.
따라서 고정자 권선에 틈이나 미세한 구멍 등 결함이 생기면, 냉각수가 흘러나와 발전기의 각종 부품을 적셔 절연이 되지 않는 문제를 일으킬 수 있다. 절연이 되지 않으면 발전기가 제대로 작동되지 않아, 결국 2개월 이상 정비하는 동안 발전소를 정지시켜야 한다.
고정자 냉각계통의 누수를 막고, 적은 누수가 큰 고장으로 이어지지 않기 위해서는 고정자의 결함을 정확하게 확인하는 것이 관건이다. 이를 위한 방법으로 권선의 결함부위를 통해 냉각수에 흘러들어간 수소가스의 양을 측정하는 기술이 활용되고 있다.
하지만 종전의 진단 기술은 정확도가 떨어지고, 초기 대처를 하기 어려운 단점이 있었다. 누설이 의심될 때나, 주기적 정비가 이뤄질 때만 발전기의 수소 급배기구에서 비닐 용기로 가스를 모아 휴대용 측정기를 이용해 농도를 분석했기 때문이다.
한전 전력연구원은 지난 7월까지 한국남부발전 하동화력발전소 5호기와 7호기에서 ‘발전기 권선 수소누설량 연속 측정기’ 기술의 실증시험과 성능시험을 마친 뒤 국내 중소기업에 이 기술을 이전했다.
한전 전력연구원 관계자는 “국내에 있는 90여기의 대용량 수냉각 발전기를 대상으로 이 측정기를 적용하면 정비 계획을 발전기에 맞게 세울 수 있고, 불시 정지를 예방해 전력공급을 더욱 안정적으로 할 수 있을 것”이라고 말했다.
