• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.03b
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• pp.36-36
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• 2010

송전 및 배전계통에 운영되고 있는 유입식 변압기는, 생분해성이 좋아 보다 더 친환경적인 식물성 절연유로 대체되어 가고 있으며, 미국등지에서는 이미 10여년 전부터 식물성 절연유를 사용한 변압기를 배전 및 송전 계통에 사용하고 있다. 본 연구에서는 기존의 광유계 절연유를 대체하는 식물성 절연유를 사용한 배전급 변압기 및 기존의 광유계 절연유를 사용하는 동일한 용량의 배전급 변압기($1_{\phi}2010KVA$ 13200-230V)를 제작하여 열사이를 형태의 복합 열화를 시켜, 식물유 및 광유를 채취 분석하고 그 열화 기구를 연구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.2060-2061
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• 2008

식물성 절연유는 기존 광유계 절연유에 비해 친환경성과 안전성이 부각되어 전력용 변압기에 사용을 검토하고 있다. 우수한 생분해성 및 높은 인화점, 발화점을 갖는 반면, 점도가 높아 냉각 효과가 줄어드는 단점이 있다. 변압기 절연유의 역할이 절연과 냉각이므로 광유에 비해 약 3배 정도 높은 점도를 갖는 식물유를 사용할 경우 변압기 권선 내부 온도 상승을 검토하여야 한다. 본 연구에서는 배전급에 사용되는 변압기에 광유 대체로 식물유를 사용하였을 때 권선 및 유온도 상승을 측정하였다. 변압기 권선 구조 설계에 있어서 정확한 권선온도 상승 값을 활용하여야 적정 수명 유지가 가능해 진다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.3
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• pp.18-26
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• 2016

Mineral oil is the most widely used for electrical transformer, though some factors should be considered such as their environmentally harmfulness when it spill and low flash point. To cover these disadvantages, vegetable oil has developed because of its high biodegradability and thermal stability. However, it is necessary that many studies should conduct to reveal the detailed impacts of long-term operation as transformer oil. In this paper, we applied the accelerated aging test which simulate the real transformer circumstances using insulation paper, coil, steel at $150^{\circ}C$, which is higher than normal operation, for 2 weeks. To figure out the oxidation characteristics between mineral oil and vegetable oil test major properties and components such as total acid number, dielectric breakdown and dissolved gas components during that period. As a result of these tests, we found that vegetable oil has higher electric insulation ability than mineral oil though poor total acid number by hydrophile property. Vegetable oil also kept its thermal stability under the given circumstances.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1195-1196
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• 2008

최근, 친환경 물질이면서 광유에 비하여 발화점이 높은 식물성절연유에 대한 관심이 고조되고 있으며 식물성절연유변압기의 사용이 미주 등 해외시장에서 급격하게 증가되고 있다. 본 연구에서는 송전급 식물성절연유변압기 개발을 위하여 액체절연 매질의 고전압 시험법을 검토하고 전극 간 이격 거리에 따른 절연파괴 시험을 통하여 식물성절연유의 절연성능을 평가하였다. Weibull 분포와 전계해석을 이용하여 2% 절연파괴전압을 산출하고 전계분포를 계산하여 기존의 변압기 절연매질인 광유와 비교하였다. 본 연구 결과는 향후 식물성 절연유변압기 제작에 필요한 설계 자료로 활용될 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.03b
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• pp.33-33
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• 2010

최근 개발된 식물성 절연유는 광유에 비해 약 3배 정도 점도가 높아 변압기 냉각에 상당한 영향을 주게 된다. 뿐만 아니라 식물유의 유동점은 $-20^{\circ}C$이하로 광유에 비해 높은 것이 단점이다. 온도가 낮을수록 점도가 급격히 높아질 뿐만 아니라 유동점에 도달할수록 응고되어 가기 때문에 겨울철에 변압기 부하가 낮거나, 교체 운전 초기에 냉각 특성 및 전기적 특성의 변화를 가져올 수 있다. 이에 따라 식물성 절연유를 유동점에 가까운 온도로 냉각한 후 절연파괴전압을 측정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1139-1140
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• 2011

식물성 절연유는 기존에 사용되던 광유와 비교하여 우수한 생분해성 및 뛰어난 난연 특성을 가지고 있다. 반면에 광유 대비 높은 점도로 인하여 냉각 효과가 떨어지기 때문에 효과적인 사용을 위해서는 변압기 내부 온도 상승에 따른 특성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 배전급 유입변압기에 대하여 광유와 식물성 절연유의 내부 온도 분포 특성 비교를 위한 시제품을 제작하여 실제 내부 온도를 측정하고 3차원 해석을 통하여 광유와 절연유의 열적 특성을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.80-80
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• 2010

본 논문에서는 현재 사용되는 변압기의 절연유인 광유와 새롭게 대두되고 있는 식물유의 신유 상태일 때, 온도와 유동대전방지제(Benzotriazole)에 따른 대전경향을 비교, 분석함으로써 변화되는 조건이 절연유에 미치는 영향에 관해 연구하였다. 유동대전현상을 해석하기 용이한 직렬식 대전장치를 설계, 제작하여 실험한 결과 온도의 변화에서는 광유, 식물유 모두 60[$^{\circ}C$] 부근에서 최대치를 발생하였고 유동대전방지제의 첨가에 따라 유동대전은 광유, 식물유 모두 비슷한 경향으로 변화하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.5
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• pp.495-501
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• 2016

Mineral oil has been widely used as an insulating oil for electrical transformers for a long time, but the necessity of employing new insulation oil such as vegetable oil has been increased due to urgent needs for the biodegradability when it leaks and also for the thermal stability at a higher operation temperature. Although specific periods are required between the production and consumption, there are still short of the data to prove the insulation oils' storage stability depending upon various circumstances and their resources. Thus, this paper demonstrates the insulation oils' oxidation characteristics of both mineral and vegetable oils when each was exposed to different environments for 12 weeks. From this test, some properties including total acid number, water content and dielectric breakdown were changed under specific conditions and resources. Vegetable oils showed higher hydrophilicity and water saturation than those of mineral oils due to their molecular compositions. Under sunlight exposure condition, all insulation oils oxidized and changed their properties when exposing to the direct light, regardless of the resource used.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.924-925
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• 2011

본 논문에서는 환경친화적이고, 인화점 및 발화점이 높아 화재의 위험도가 낮은 식물성 절연우를 기존 변압기의 광유를 대체로 사용하기 위한 열적 특성을 열유동해석을 이용하여 온도분포를 수치해석을 통하여 예측하였다. 해석모델로는 154kV 급 단상 내철형 유입자냉식 변압기를 대상으로 CFD 해석을 수행하였으며, 광유와 식물성 절연유는 부하의 변화에 따른 온도특성을 파악하는 동시에 핫스팟(hot spot)을 예측하였다. 본 논문은 변압기를 3차원 모델링하여 유동 및 온도 분포를 해석한 결과, 변압기의 내부 온도 및 핫스팟 추적에 대하여 변압기의 수명에 대한 예측이 가능하며, 식물성 절연유를 사용한 전력용 변압기 온도 분포 해석결과는 식물성 절연유의 적용 및 냉각 설계 변경에 기초자료롤 활용될 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.1
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• pp.97-102
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• 2012

A hermetically sealed oil transformer is designed by applying expanding function of the tank due to the volume changes of the insulation oil according to the temperature rises. When the insulation oil expands, an increase in the volume of the corrugated fin prevents a pressure rise of the transformer. For a wind turbine transformer, a vegetable-oil-immersed transformer has the advantages of excellent biodegradation and fire-resistant properties like an exceptionally high fire point. When vegetable oil is substituted for mineral oil, however, the maximum winding temperature rises because of the decrease in the internal circulation flow rate resulting from the variations of the oil's physical characteristics, such as density and viscosity. The purpose of this study is to develop a hermetically sealed vegetable oil transformer that can be applied in a wind turbine and to analyze the thermal stability of the active part of the transformer to deal with pressure variations due to the temperature changes. In addition, thermal tests for the vegetable oil transformer have been performed, and the measured values are compared with the analysis results.