블로그

Aug 30, 2023

발전기 유지보수: 버블에 대비하기

2000년대 초반 전력 산업에 관심을 갖고 있었다면 당시 미국 가스터빈 보유량이 크게 급증한 것을 기억할 것입니다. 에너지정보청(EIA) 보고서

2000년대 초반 전력 산업에 관심을 갖고 있었다면 당시 미국 가스터빈 보유량이 크게 급증한 것을 기억할 것입니다. 에너지정보청(EIA)은 2000년부터 2005년까지 미국에서 196.5GW 이상의 가스 화력 발전이 서비스에 들어갔다고 보고합니다(그림 1). 이는 이전 6년 동안 추가된 용량의 6배 이상이었고 이후 6년 동안 추가된 용량의 4배 이상이었습니다. 분명히 업계의 호황기였습니다.

1. 운영 초기 연도별 미국 천연가스 화력 발전 용량. 출처: 미국 에너지정보청

예를 들어, GE Gas Power는 2002년에 가스 터빈 복합 사이클 차량에 전 세계적으로 350개 이상의 장치를 추가했으며 다음 해에는 300개 이상의 장치를 추가했다고 보고했습니다. 대부분의 가스 터빈은 E 등급 및 F 등급 기계였습니다. 특히, 이들 발전소 중 다수는 앞으로도 수년간 실행 가능한 발전 자원으로 남을 것으로 예상됩니다.

온라인 프레젠테이션에서 GE Vernova의 일부인 GE Gas Power의 발전기 글로벌 영업 이사인 Chris Killian은 북미 전력망을 지원하기 위해 F급 장치가 향후 10년 동안 어떻게 작동될 수 있는지에 대한 예측을 제시했습니다. “전력망의 재생 에너지가 증가함에 따라 [그들]이 사용될 시간은 줄어들 것입니다.”라고 그는 말했습니다. “우리는 또한 이 장치의 시동 횟수가 증가할 것으로 보고 있습니다. 이러한 장치 중 다수는 결국 피커가 될 수 있습니다. 그들은 보다 주기적인 임무를 수행하게 될 것입니다. 따라서 이번에는 이러한 장치가 실행 가능하다는 것을 알 수 있지만 과거에 보았던 것과는 다르게 작동할 수 있습니다.”

Killian은 GE가 E클래스 기계를 연구하고 유럽과 아시아의 그리드를 조사할 때 유사한 경향을 발견했다고 말했습니다. “전반적으로 앞으로 몇 년 동안 계속 사용할 수 있는 장치가 많이 있을 것으로 보입니다.”라고 그는 말했습니다.

GE Gas Power의 발전기 신뢰성 담당 수석 엔지니어인 Ian Hughes는 프레젠테이션 중에 일부 발전기 수명 주기 고려 사항을 다루었습니다. 그는 고정자가 되감기를 요구하기 전에 25~30년 동안 작동하는 것이 일반적이지만 회전자는 작동 후 15~20년 후에 되감아야 할 수도 있다고 말했습니다. 그러나 사이클링 및 로드 스윙이 증가하면 수명주기 성능에 영향을 미칩니다. “우리가 보고 있는 순환은 짧은 회전, 절연체의 움직임 및 기타 일부 고장 모드에 영향을 미치고 있습니다.”라고 그는 말했습니다.

가장 일반적인 고장 모드에는 접지 및 단락, 오작동, 주 단자 스터드 고장, 극 대 극 및 코일 대 코일 커넥터, 코로나, 절연 및 바 갑옷 손상 및 저하, 높은 진동/열 민감도, 절연 등이 있습니다. 및 amortisseur 마이그레이션, 오염, 부수적 손상, 사전 대응 및 기타 덜 알려진 모드. “이해해야 할 점은 대략 26개의 [고장 모드]가 있으며 이러한 모드가 서로 다른 모든 차량에 영향을 미친다는 것입니다. 일부 차량은 특정 고장 모드에 더 취약합니다. 예를 들어 공냉식 차량은 수소보다 코로나에 더 취약합니다. 냉각된 기계입니다.”라고 Hughes는 말했습니다. “모든 발전기에 회전자나 고정자 되감기가 필요한 것은 아닙니다. 이는 귀하의 상업적 고려 사항을 포함하여 다양한 요인에 따라 달라집니다.”

Killian은 이렇게 말했습니다. “정말로 할 수 있는 가장 좋은 일은 차량의 위험을 이해하는 것입니다. 당신은 현재 더 높은 위험에 처해 있는 장치가 무엇인지, 그리고 미래에 더 높은 위험에 처하게 될 장치가 무엇인지 알고 싶습니다. 자속 프로브 판독, 고정자에 대한 부분 방전 분석, 표준 전기 테스트 결과 보기, 여기 전류 보기 등 업계에서 사용하는 일부 표준 예측 도구를 사용하고 싶을 것입니다. 아마도 진동 문제가 있고 이러한 진동이 출력 증가 및 감소에 민감합니까? 이러한 유형의 정보를 보고 수집하여 자신에게 도움이 되고 장치에 대한 위험 수준을 헤쳐나가는 데 도움이 될 것입니다.”

정전 계획도 중요하며, 여기서 소유자와 운영자는 최대한 적극적으로 대처해야 합니다. 2000년대 초반에 서비스를 시작한 모든 장치가 대략 동시에 대규모 유지 보수를 해야 하므로 계약자 일정이 빠르게 채워질 것으로 예상할 수 있습니다. Killian은 "우리는 이번 10년 동안 수요가 급격히 증가할 것으로 예상합니다. 이는 현장 서비스 요구 사항에 대한 수요가 더 많아질 것임을 의미합니다."라고 말했습니다. “그래서 이 작업을 가능한 한 빨리 예약하는 것이 가장 중요합니다. 우리는 18~24개월을 가동 중단에 대한 확실한 계획을 세워야 할 시기로 보고 있습니다.”