적용분야

고전압 직류(HVDC) 전력 송전 시스템에서 밸브 홀에는 정류 인버터의 핵심 구성 요소인 사이리스터 밸브가 설치되어 있습니다. 이 밸브들은 교류(AC)를 직류(DC)로, 또는 그 반대로 변환하는 역할을 하며 100 kV에서 800 kV에 이르는 전압 범위에서 운전됩니다. HVDC 송전선은 동일한 용량의 교류 송전선에 비해 필요한 도체 수가 적고 전력 손실이 낮아 장거리 전력 송전에 자주 사용됩니다. 고전압 부싱은 밸브 홀의 벽을 관통하여 한쪽의 변환기 변압기와 다른 쪽의 직류 개폐장(DC 스위치야드)을 연결합니다. 밸브 홀 인접 지역에는 제어 전자 장치, 밸브 냉각 설비, 그리고 밸브 모니터링 시스템을 수용하는 별도의 건물이 함께 배치되는 경우가 많습니다.

이러한 밸브 홀 내부에서의 효과적인 온도 제어는 HVDC 시스템의 신뢰성과 효율성을 보장하는 데 필수적입니다. 사이리스터는 정해진 운전 온도 범위 내에서 동작해야 하므로, 이 밸브들은 HVDC 시스템의 안정적이고 효율적인 운전을 위해 매우 중요합니다. 그러나 사이리스터에서 발생하는 막대한 열과 과열을 방지하며 최적의 성능을 유지하기 위한 정밀한 열 관리가 필요하기 때문에 온도 제어는 쉽지 않은 과제입니다. 온도 조절에 문제가 발생하거나 비효율이 생길 경우, 심각한 운전 장애와 높은 수리 비용, 그리고 잠재적인 안전 위험으로 이어질 수 있습니다.

정류 인버터가 운전 중일 때는 밸브 홀 출입이 엄격히 제한되므로 원격 모니터링 솔루션이 필수적입니다. 이러한 접근 제한과 함께, 측정 시스템을 보호하기 위한 전자기 간섭 차폐 요구 사항은 원격 온도 모니터링 장비의 설치와 유지보수를 더욱 복잡하게 만듭니다. 따라서 HVDC 밸브 홀의 지속적이고 안전하며 효율적인 운전을 보장하기 위해서는 신뢰성 높은 비접촉식 온도 모니터링 솔루션이 반드시 필요합니다.

고전압(HV) 환경에서의 온도 측정은 심각한 안전 문제를 동반합니다. 열전대나 저항 온도 감지기(RTD)와 같은 기존 측정 방식은 고도의 절연 처리가 된 전자 장치와 케이블을 필요로 합니다. 이러한 절연은 고전압 설비와 간섭을 일으킬 수 있으며, 설치와 유지보수 과정을 더욱 복잡하게 만듭니다. 특히 제한된 공간에서 다채널 측정을 수행할 경우 두꺼운 케이블 절연은 큰 문제가 되며, 센서 고장이 발생하면 전체 장치를 교체해야 하는 경우도 많습니다. 또한 전자기적·정전기적 간섭은 신호 품질을 저하시켜 정확한 온도 측정을 더욱 어렵게 만듭니다.

이에 반해, 고정형 열화상 카메라는 HVDC 시스템의 밸브 홀에서 온도를 모니터링하기 위한 견고한 감지 솔루션을 제공합니다. 이러한 적용 분야에서 적외선 원격 측정을 사용하는 가장 큰 장점은 고전압 장비와 측정 시스템 간에 물리적 접촉이 없다는 점으로, 본질적인 안전성을 확보할 수 있다는 것입니다. IR 카메라는 연속적이고 실시간 열화상을 제공하여 잠재적인 문제를 조기에 감지할 수 있게 합니다. 핫스팟과 비정상적인 온도 변화를 식별함으로써, 열화상 카메라는 선제적 유지보수를 가능하게 하고 고비용의 예기치 않은 정전을 예방하는 데 도움을 줍니다. 이러한 기능은 정류 인버터가 운전 중일 때 밸브 홀 출입이 제한되는 환경에서 특히 중요합니다.

열화상 카메라를 활용한 원격 모니터링은 작업자가 고위험 구역에 직접 들어가지 않고도 설비 상태를 평가할 수 있게 해주어, 안전성과 운영 효율성을 동시에 향상시킵니다. 시간이 지남에 따라 이러한 카메라는 상세한 열 프로파일을 제공하여 추세 분석과 예지 정비 전략을 지원합니다. 최적의 온도 제어를 유지함으로써, 고정형 열화상 카메라는 HVDC 밸브 홀의 지속적이고 안전하며 효율적인 운전을 보장합니다.

브라질의 한 적용 사례에서, 전기 변전소 내 밸브 홀에 총 60대의 Optris 적외선 카메라가 설치되었습니다. Optris는 고객의 특정 요구에 맞춘 비용 효율적이고 신뢰성 높으며 견고한 솔루션을 제시했고, 독일 기술에 대한 높은 신뢰를 바탕으로 해당 프로젝트를 수주했습니다.

고전압 환경에 Optris IR 카메라를 적용하기 위해서는 특별한 고려 사항이 필요합니다. 고객은 물리적 간섭과 전자기장으로부터 카메라를 보호하기 위한 전기기계식 하우징을 요구했습니다. Optris는 다른 공급업체와 달리 카메라의 보호 성능과 기능성을 강화하는 다양한 액세서리를 제공합니다. 이러한 액세서리는 신뢰성 있는 산업용 IR 모니터링 솔루션을 구축하는 데 필수적인 요소입니다. 특히 표준 냉각 재킷은 온도 제어뿐만 아니라, 물리적 손상과 전자기 간섭으로부터 카메라를 차단하는 견고한 하우징을 제공하는 데 있어 매우 중요했습니다.

Optris 열화상 시스템의 광각 성능 덕분에 고객은 필요한 IR 카메라 수를 줄일 수 있었으며, 그 결과 다른 브랜드 대비 전체 설치 지점과 잠재적인 고장 지점을 거의 절반 수준으로 감소시킬 수 있었습니다.

독일 엔지니어링과 기술에 대한 명성 또한 중요한 역할을 했습니다. 직접적인 소통과 현장 방문을 통해 이러한 신뢰가 더욱 강화되었고, 제공된 솔루션에 대한 고객의 확신도 높아졌습니다. Optris는 기존 시스템과의 연동이 용이한 유연한 연결 옵션을 제공했습니다.

또한 Optris는 경쟁력 있는 가격을 제시했습니다. 다양한 액세서리와 광각 옵션을 모두 고려하면서도 보호 성능을 희생하지 않고 비용을 최적화했습니다. 이러한 가격 전략을 통해, 더 많은 IR 카메라와 별도의 외부 하우징이 필요한 대량·저가형 경쟁사—이미 현장에 적용되어 있던 업체들—를 상대로도 경쟁 우위를 확보할 수 있었습니다.