여기에서는 미델회사에서 생산하는 이스터 베이스의 용액들중 하나인 MIDEL eN 1215을 알아보려 한다.


MIDEL eN 1215 은 대두(콩)으로 부터 생산되는 식물성 이스터 트랜스포머 용액이다. 현재 미국에서 그 지역 대두(콩)을 이용해 생산중이다. MIDEL eN 1215는 자연적 이스터 전연 용액으로써 현재 널리 사용되어지는 미네랄오일, 실리콘 용액, 또는 건식의 트랜스포머의 대체제로 주목 받고 있다.


MIDEL eN 1215은 높은 발화점을 가지고 있으므로 화재 위험성으로부터 안전한 편에 속하기때문에 트랜스포머의 추가적인 화재 방지 장비 구축에 있어서 경제적, 공간적 소비를 줄일 수 있다.


MIDEL eN 1215은 식물성 오일로부터 생산되기 때문에 지속적인 재생산이 가능하다. 또한, 식물성 분해가 쉽게 일어나기 때문에 환경오염으로 부터 상대적으로 자유로우며 장비의 오염 가능성 또한 낮은 편이다.


MIDEL eN 1215을 가장 효과적으로 사용가능한 곳은 기후가 온화하고 장비들이 산소에 노출되지 않은 곳에서 가장 적합하다.


MIDEL eN 1215은 습도에 매우 강하다 (high moisture tolerance) 그리고 이러한 특성은 섬유성 절연체 수명의 연장을 이끌어 낼 수 있다.


MIDEL eN 1215는 넓은 범위의 트랜스포머의 적용이 가능하며, 산소와 접촉이 없는한 실내와 실외 모두 사용가능하다.


트랜스포머의 화재는 전 세계 파워 네트워크에서 빈번하게 일어나는 사고 이며 이러한 화재는 매우 빠르게 전이되어 추가적으로 설비의 손실을 이끌어 낼 수 있다. 


따라서 발화점이 높은 MIDEL eN 1215이 새로운 방안으로 제시 될 수있다.

MIDEL eN 1215 용액이 가지는 특성(https://www.midel.com/app/uploads/2018/05/MIDEL-eN-1215-Product-Brochure.pdf)




MIDEL eN 1215은 높은 발화점으로인해 아주 우수한 절연능력을 보여주며 이미 입증되있듯이 미네랄 오일에 비해 상당히 안정적이다. 또한 대두(콩)으로 부터 생산되기 때문에 매우 친환경적이며, 지속적인 생산이 가능하며 무독성, 높은 생물학적 분해능력의 장점을 가지고 있다. 


MIDEL eN 1215은 습도에 있어서 강한 내구성을 지니고 있기 때문에 특히 섬유소 베이스의 고체 절연의 수명을 늘릴 수 있으며 결론적으로 파워 트랜스포머의 수명 연장 또한 가능하다.


MIDEL eN 1215의 몇가지 특성을 간략하게 요약해보면 다음과 같다.


  • 높은 발화점(300℃ 이상)
  • 불에 잘 타지 않는 용액
  • 실내와 실외 모두 사용가능(산소와 접촉이 없을시)


  • 재생가능한 식물성 오일로부터 생산
  • 미네랄오일의 비해 낮은 탄소배출
  • 손쉬운 생물학전 분해
  • 무독성
  • 부식성 황(Sulphur)가 존재하지 않음
  • 우수한 습도 내구성: 많은 양의 수분을 절연파괴 전압의 감소 없이 흡수 가능
  • 높은 습도 포화 한계성( 1100ppm @ 20℃)


  • 미네랄 오일에 비해 장비의 수명을 높여줌
  • 표준온도에서 더 높은 섬유소 수명 보장 가능
  • 고온의 절연 없이 더 높은 파워 생산(power output) 가능


  • 추가적인 화재시설이나 고온절연이 필요 없기때무넹 간단한 디자인이 가능해짐
  • 또한, 높은 유연성과 높은 발화점으로 인해 미네랄 오일에 비해 과부화가 가능해진다.


파워 트랜스 포머는 대게 정격 전압이 33kV이상이며 에너지 인프라에 있어서 매우 핵심적인 부분이다. 하지만, 매우 비용이 높으며 운반하기가 상당히 어렵다. 이러한 파워 트랜스포머들은 종종 인구가 많은 지역에 설치되거나, 환경적으로 예민한 지역에 설치 수도 있기 때문에 항상 화재의 위험성과 환경오염 가능성을 최우선적으로 고민해야 한다.


현재 MIDEL 회사는 MIDEL eN 1204, MIDEL eN 1215, 그리고 MIDEL 7131 세가지의 이스터 베이스의 용액을 생산중이며 이 세가지 용액 모두 트랜스포머에 최대 400KV까지 적용 가능하다. 세 용액 모두 쉽게 생물학적 분해가 가능하기때문에 친환경적이며 장비 오염적 측면에서도 우수한 성능을 보여준다.


특히 MIDEL 7131(합성 이스터 용액)은 뛰어난 산화 안정성때문에 야외나 실내 모두 사용가능하다. 다시 말하면, 장비가 산소에 노출되는경우 노출되지 않는경우 모두 적용이 가능하다.


반면에 MIDEL eN 1204(rapeseed), MIDEL eN 1215(soybean)은 유채씨, 대두()등에서 추출되기 때문에 매우 친환경적이며 재생가능한 식물성 오일로 부터 생산이 가능하다. 하지만 상대적으로 낮은 산화안정성때문에 산소와 접촉이 없는 장비에만 적용이 가능하다. 유채씨로부터 생산되는 MIDEL eN 1204은 콩으로 부터 생산되는 MIDEL eN 1215(soybean)보다 유동점이 낮기때문에 (-31) 추운 지역에서 이용이 가능하다.




 

출처: https://www.midel.com/midel-in-use/power/


기본적으로 파워시스템의 구성요소는 Generation (전력 생산), Transmission(전송), 그리고 Distribution (배전)으로 구성된다. 이번 부분에서는 Transmission 과 Distribution 시스템에 관해서 이야기해보려 한다.

● Transmission and Sub-Transmission Systems

Transmission 과 Sub-transmission (하위 전송)은 메시 구조(Mesh)의 네트워크이기 때문에 한 포인트에서 다른포인트로의 여러 이동 경로가 존재하게 된다. 이렇게 여러 경로가 존재하는 궁극적인 이유는 Transmission 구조의 안정성을 증가시키기 위함이다.

기본적으로 Transmission 네트워크의 주 목적은 전력 생산 지점으로부터 load point (전력 소비 지점)까지의 고전압 전력 송신을 목적으로 하지만 sub-transmission은 transmission과 반대로 저전압 전력의 단거리 송신을 주요 목적으로 한다. Transmission 네트워크는 132~765kV 그리고 sub-transmission은 주로 34~132 kV의 범위의 해당된다.

그리고 이러한 transmission, sub-transmission은 다음과 같이 구성되어 있다.

1. 절연 와이어 또는 절연 케이블

2. 변압기 (전압 레벨을 바꿈)

3. 보호장치 (ex: 서킷 브레이커, 릴레이, 각종 정보 통신 시스템)

4. 트랜스미션 타워나 변전소 같은 물리적 장소.




● Distribution System (배전 시스템)

Distribution system은 대게 sub-transmission의 하위 레벨의 속한다. Distribution system은 대략적으로 다음과 같이 구성된다.

1. 1차 Distribution 라인 또는 공급장치

2. Distribution 변압기

3. 2차 Distribution 회로

4. 소비자와의 연결 및 미터기

변전소는 변압기를 포함하고 있으며 변압기를 통해 sub-transmission부터 distribution 레벨까지의 전압을 변화시킨다 (전압 감소). Distribution 전압은 보통 4~34kV에 해당하며 각 변전소에 존재하는 변압기는 최소 하나 혹은 그 이상의 공급장치를 운용하게 된다.

1차 distribution system은 distribution 변전소부터 distribution 변압기까지 확장되어 있으며 가장 뚜렷한 특징은 주요 공급장치와 측면의 공급장치에서 두드러진다. 주요 공급장치는 변전소와 측면 공급장치는 주요 공급장치와 연결되어있다.



각각의 공급장치는 쇼트서킷 전류로 인한 손상을 방지하기 위해서 서킷 브레이커 (Circuit breaker)나 리클로저(Re-closure) 같은 보호장치들이 설치되어있다. 주요 공급장치는 전력 전달 또는 공급장치의 통제 및 보호를 위해 대게 지하 케이블 또는 오버헤드라인으로 구성되어있다. 이러한 보호장비의 예로는 스위치, 카파 시터, 퓨즈, 전압 조절장치, sectionalizer, 링클 로저, step-down 분배 변압기.

많은 변압기들은 주요 공급장치와 연결되어 있으며 주요 목적은 전압 레벨을 소비자가 사용 가능한 레벨 (120, 208, 또는 240V) 낮추는 것이다. 분배 전압기는 대게 2차 distribution system에 공급된다.

추가적으로 전력 소비의 사이즈에 따라서, 소비자의 전력 시스템은 transmission system, sub-transmission system, 1차 distribution system, 또는 2차 distribution system에 배정되어 연결된다.

출처: http://electricalacademia.com/electric-power/electrical-power-system-components/


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