KR100547967B1 - Fault Locating System of Lightning for Overhead Transmission Line - Google Patents

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KR100547967B1
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Abstract

본 발명은 가공송전선로에서 발생하는 각종 사고 중에서, 낙뢰피습에 의한 써지전류와 철탑내의 지락고장에 의한 고장전류가 가공지선과 송전철탑을 통하여 흐르는 경우에, 각 송전철탑의 4개의 주주재 중에서 하나의 주주재에 설치한 변류기를 통하여 그 정보를 검출하고, 검출된 정보를 데이터화하여 각 검출단말기마다 내장 설치된 근거리무선통신모듈(전파법시행령 제30조에 의하여 신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국)의 중계전송 통신프로그램에 의하여 하나의 센터장치로 수집되며, 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 컴퓨터프로그램으로 비교분석함으로써 낙뢰지점이나 고장지점을 정확하게 판별할 수 있도록 하는 시스템이다. The present invention is one of the four main materials of each transmission tower when a surge current due to lightning strikes and a fault current due to a ground fault in the steel tower flows through the overhead line and the transmission tower among various accidents occurring in the overhead transmission line. Relayed transmission of the short-range wireless communication module (a radio station that can be opened without reporting under Article 30 of the Radio Wave Act Enforcement Decree) installed by detecting the information through a current transformer installed in the main body It is a system that collects one center device by a communication program and compares the collected data of individual pylons with a computer program to accurately determine a lightning point or a failure point.

고장검출송수신기, 근거리무선통신, 가공지선, 철탑주주재, 가공송전선로, 송전철탑경로, 지락고장, 써지, 뇌표준파형, 레벨검출기, 최대값검출기, 써지/고장전류판별기, 동기, 섬락, 역섬락, 공극, 과도접지저항Fault Detection Transmitter, Near Field Communication, Overhead Line, Steel Tower Host, Overhead Transmission Line, Transmission Line Path, Ground Fault, Surge, Brain Standard Waveform, Level Detector, Maximum Value Detector, Surge / Failure Current Discriminator, Synchronous, Flashover, Reverse flashover, air gap, transient grounding resistance

Description

가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템{Fault Locating System of Lightning for Overhead Transmission Line} Fault Locating System of Lightning for Overhead Transmission Line             

도 1은 송전선로의 가공지선에 낙뢰가 래습하였거나 송전철탑 내에서 지락고장이 일어났을 경우에, 낙뢰전류 또는 고장전류의 흐름을 나타낸 일 실 시 예시도이다. 1 is an exemplary view illustrating the flow of a lightning current or a fault current when a lightning strike occurs on a processing line of a transmission line or a ground fault occurs in a transmission tower.

도 2a는 IEC 뇌 표준파형을 나타낸 그림이다.Figure 2a is a diagram showing the IEC brain standard waveform.

도 2b는 도 1에서 30호 송전철탑에 100KA의 낙뢰전류가 래습하였을 경우에 30호, 29호, 28호, 27 호 송전철탑에서 하나의 주주재에 흐르는 각각의 낙뢰전류 파형을 나타낸 일 실시 예시도이다.FIG. 2B illustrates an example of the lightning current waveforms flowing through one main material in the 30, 29, 28, and 27 transmission towers when the lightning current of 100KA is applied to the 30 transmission tower in FIG. 1. It is also.

도 3은 도 2b의 예시도와 같은 낙뢰전류가 흐르는 경우에 30호, 29호, 28호, 27호 송전철탑에 설치한 고장검출송수신기의 레벨검출기에서 출력되는 구형파의 time chart를 나타낸 일 실시 예시도이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a time chart of square waves output from a level detector of a fault detection transmitter and receiver installed in transmission towers 30, 29, 28, and 27 when a lightning current flows as illustrated in FIG. 2B. to be.

도 4는 도1의 예시도와 같이 30호의 송전철탑에 낙뢰피습이 있는 경우에 24호에서 36호 송전철탑 사이에서 각각의 철탑이 검출하는 낙뢰방전전류값의 크기를 막대그라프로 나타낸 일 실시 예시도이다.Figure 4 is an exemplary embodiment showing the magnitude of the lightning discharge current value detected by each of the towers between the 24 to 36 transmission tower when there is a lightning strike in the transmission tower of No. 30 as shown in FIG. to be.

도 5는 고장검출송수신기의 전자회로 블록도이다.5 is an electronic circuit block diagram of a fault detection transmitter and receiver.

도 6은 변류기와 고장검출송수신기의 취부상태를 나타낸 일 실시 예시도이다.6 is an exemplary diagram showing an installation state of a current transformer and a fault detection transmitter.

본 발명은 가공송전선로의 고장정보를 신속하게 실시간으로 관계자에게 제공하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lightning point and a failure point detection system of a overhead transmission line for quickly providing real-time fault information of the overhead transmission line to a related party.

송전선로는 발전소에서 생산한 전력을 사용자에게로 운송해주는 일종의 통로역할을 하는 전선로로서, 배전변전소와 발전소 사이에 위치함으로 그 전송 전력량이 항상 대용량이 된다. 따라서 1회의 고장이 발생하여도 그 파급영향이 대단히 크다. 그런데 상황을 더욱 어렵게 하는 것은, 송전설비의 대다수가 산악지를 경과하고 있어서, 고장의 발생시에 그 고장 의 발견을 위한 선로 순시에 많은 인력과 시간이 소요되면서도 신속한 조치가 이루어지지 않고 있다. 어떤 경우에는 사고의 복구작업에 소요되는 시간과 인력 보다, 사고지점을 발견하고 원인을 규명하는데 걸리는 시간과 인력이 더 많이 소요되는 경우가 발생하기도 한다. Transmission line is a line that acts as a passage for transporting the power produced by the power plant to the user, and is located between the distribution substation and the power station, so the amount of transmission power is always large. Therefore, even if one breakdown occurs, the ripple effect is very large. To make matters worse, the vast majority of power transmission equipment is passing through mountainous areas, and when a breakdown occurs, a lot of manpower and time is required to find the breakdown, but no quick action is taken. In some cases, it takes more time and manpower to locate and identify the cause of an accident than the time and manpower required to recover from it.

이러한 배경에서, 송전선로의 여러 가지 이상 현상들을 원격에서 실시간으로 감시할 수 있는 기능의 가공송전선로 고장정보 원격수집시스템이 필요하였던 것이다.Against this background, there was a need for a system for collecting fault information on overhead transmission line, which can monitor various abnormalities in transmission line in real time.

이러한 필요에 대하여 현재까지의 기술은 거의 원시적 방법을 벗어나지 못하고 있는 실정이다. 즉 변전소에 설치된 단락 또는 지락보호용 거리계전기의 zone-1, zone-2, zone-3 요소의 정정 퍼센트(%) 에 따른 동작상태와 해당 개폐기의 Carrier Trip 동작여부를 조사하여, 어느 한 편의 변전소에서 해당 송전선로의 15% 이내의 거리인가 또는 반대쪽 변전소에서 15% 이내의 거리인가 또는 양쪽 변전소의 중간부분 70% 거리인가를 판별하여, 그 구역에서 선로순시 및 점검을 시행하는 것이다. 이러한 판별은 해당 보호계전기의 오차가 유효값 이내에 있다는 것과 보호계전기의 정동작을 전제로 한 것이다.  To this need, the state of the art to date has almost escaped from the primitive method. In other words, by investigating the operation status according to the percentage of correction of zone-1, zone-2, zone-3 elements of short circuit or ground fault protection distance relay installed in substation and whether Carrier Trip of the switch is operated, It is necessary to determine whether it is within 15% of the transmission line, within 15% of the opposite substation, or 70% of the middle part of both substations, and conduct line inspection and inspection in the area. This determination is based on the assumption that the error of the protective relay is within the valid value and the forward operation of the protective relay.

최근에는 디지털거리계전기(Digital Distance Relay)를 채용한 송전선로에서 이전 보다 좀더 진화된 고장지점의 추정이 가능하여졌고, 전력회사의 지역급전소에 설치된 낙뢰시스템의 가동으로 낙뢰지점의 추정도 가능하여졌다. 그러나 고가의 이러한 시설들이 설치되었음에도 정확한 지점은 알려주 지는 못하고 있는 것이 현재의 실정이다.  In recent years, it has been possible to estimate more advanced failure points on transmission lines employing digital distance relays, and to estimate the lightning points by operating the lightning system installed at the local power supply station of the power company. . However, even though these expensive facilities are installed, the exact point is not known.

따라서 본 발명은 가공송전선로에서 발생하는 각종 사고 중에서, 낙뢰사고와 철탑내의 사고에 의하여, 서지전류나 고장전류가 송전철탑과 가공지선을 통하여 흐르거나 서지전압이 송전철탑과 가공지선에 가압되는 경우에, 각 송전철탑에 설치한 검출기를 통하여, 각 송전철탑에 흐르는 전류값 또는 이상전압의 크기를 측정하고, 검출된 데이터를 각 검출단말기마다 내장 설치된 근거리무선통신모듈(전파법시행령 제30조에 의하여 신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국)의 중계전송에 의하여 하나의 센터장치로 수집하며, 수집된 데이터를 컴퓨터프로그램으로 비교분석함으로서 낙뢰지점이나 고장지점을 정확하게 판별 할 수 있도록 하는 시스템이다. Accordingly, the present invention is a case in which a surge current or a fault current flows through a transmission tower and a processing ground line or a surge voltage is applied to the transmission tower and the processing ground line by a lightning strike and an accident in a steel tower among various accidents occurring in the overhead transmission line. Measure the magnitude of the current value or the abnormal voltage flowing through each transmission tower through the detectors installed in each transmission tower, and report the detected data to the short-range wireless communication module installed in each detection terminal (Article 30 of the Radio Wave Enforcement Decree). It is a system that collects data into a single center device by relay transmission of a radio station that can be established, and compares and analyzes the collected data with a computer program to accurately identify lightning points and failure points.

특허공보 자료에 의하면, 실용신안 등록번호 20-0201727의 “낙뢰 표시장치“가 있는데, 그것은 낙뢰에 의한 고장이 발생한 경우에는 표시천이 펼쳐져 먼 곳에서도 낙뢰가 발생한 철탑을 쉽게 발견할 수 있게 하는 것으로, 한국전력공사 구매시방서(시방번호 : PS112)의 “송전선로용 낙뢰표시기”(Lightning Indicator for Overhead Transmission Line)에서 정한 규격과 동일하다. 그러나 이 기술의 실제적용에서는, 1회의 낙뢰래습 시에 5~6기의 철탑에서 동시에 동작함으로 인하여 점검의 범위를 넓혀 버리고, 또 선로순시자가 개략적이나마 현장순시를 하여야만 하는 것이다. According to the patent publication data, there is a “lightning indicator” of utility model registration No. 20-0201727, which means that when a failure occurs due to a lightning strike, the display cloth is unfolded so that a lightning tower can be easily found from a distant place. It is identical with the standard set in “Lightning Indicator for Overhead Transmission Line” of KEPCO purchase specification (specification: PS112). However, the practical application of this technique is to extend the scope of the inspection by operating simultaneously on five to six pylons in a single lightning strike, and the line-inspector must make a field tour in outline.

외국의 기술 중에서는 미국의 JOSLYN, FISHER PIERCE, POWER DELIVERY PRODUCT INC, EDISON CONTROLS FCI INC. 등에서 유사기술의 제품들이 출시되고 있었다. 그러나 정보를 원격으로 수집하는 경우에는 통신사업자의 원거리통신수단을 사용하여야 하고, 근거리무선통신을 사용하는 경우에는 현장을 순회하면서 Handheld Receiver로 데이터를 수집하여야 하는 것이었다.  Among foreign technologies, JOSLYN, FISHER PIERCE, POWER DELIVERY PRODUCT INC, EDISON CONTROLS FCI INC. Similar technology products were being released on the back. However, when the information is collected remotely, the telecommunication carrier's telecommunication means must be used, and when the short-range wireless communication is used, the data must be collected by the handheld receiver while traveling around the field.

또 일본의 Nippon Kouatsu Electric Co., Ltd.의 Fault Locating System이 가장 선진화된 기술이었지만, 이 시스템 또한 고장검출 시의 동기를 맞추기 위하여 GPS antenna를 통한 클럭의 수신하고, 그리고 데이터의 전송수단으로는 Mobile phone module을 사용하거나, 근거리무선통신을 사용하는 경우에는 Handheld Receiver를 장착한 자동차나 헬리콥 터를 사고지역에 일주시켜서 데이터를 수집하는 방법을 사용하므로 인하여 현장에서의 실제 적용에는 너무나 비경제적인 방법이었다. In addition, Nippon Kouatsu Electric Co., Ltd.'s Fault Locating System was the most advanced technology, but this system also received the clock through the GPS antenna to synchronize the fault detection, and used as a means of transmitting data. In case of using phone module or short range wireless communication, it was too uneconomical for actual application in the field because it uses a method of collecting data by moving a car or helicopter equipped with a handheld receiver to the accident area. .

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 가공송전선로의 지지물인 송전철탑마다 낙뢰전류와 고장전류를 검출하고, 검출된 데이터를 센터장치로 전송하는 고장검출송수신기를 설치한다. 그러나 낙뢰지점과 고장지점을 정확하게 판별하기 위해서는, 각 송전철탑의 검출단말기들이 동일 시각에 측정한 데이터를 가지고 비교분석하여야 하는데, 그러기 위해서는 각 검출단말기들이 서로 공유할 수 있도록 하는 클럭기능이 있어야 하고, 또 동 일시각에 대전류의 크기를 측정할 수 있는 변성기가 있어야 한다. 그리고 측정된 결과를 데이터화하여 수집할 수 있는 통신시스템이 필요한 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and installs a fault detection transmitter and receiver for detecting lightning current and fault current for each transmission tower which is a support of a overhead transmission line, and transmitting the detected data to the center apparatus. However, in order to accurately determine the lightning point and the failure point, the detection terminals of each transmission tower should be compared and analyzed with the data measured at the same time. In order to do this, there should be a clock function that allows the detection terminals to share each other. At the same time, there should be a transformer to measure the magnitude of the large current. And there is a need for a communication system that can collect and collect the measured results.

따라서 본 발명의 기술적 과제는 Therefore, the technical problem of the present invention

첫째, 각 단말기들 사이의 동기(Synchronism)를 어떻게 일치시킬 것인가? First, how to synchronize the synchronization between each terminal?

둘째, 대 전류를 어떻게 측정할 것인가?Second, how do you measure large currents?

셋째, 송전선로 양단의 변전소에서 어떻게 전체 송전철탑의 데이터들을 실시간으로 수집할 것인가? 하는 문제들을 해결하는데 있다고 하겠다. Third, how will the data of the entire transmission tower be collected in real time at the substations at both ends of the transmission line? I'm in solving problems that are.

따라서 본 발명은 종래의 장치들이 낙뢰전류가 발생한 철탑을 무조건적으로 표시하는데 비하여, 본 발명에 의한 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템은 낙뢰의 래습으로 인한 애자파손 뿐만 아니라 절연애자의 불량, 열화, 염해, 오손 등에 의한 flashover와 부유물 에 의한 flashover, 그리고 유도뢰에 의한 역flashover 등으로 송전철탑 내에서 발생하는 모든 영구고장에 대하여 표시장치를 작동시킨다. 또 유도뢰의 피습이 있었지만 고장으로 연결되지 않은 낙뢰의 피습도 정확하게 표시할 수 있게 하는 것이다.
Therefore, the present invention is unconditional display of the steel tower in which the lightning current occurs, while the lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line according to the present invention is not only insulated damage as well as failure of the insulator, The display unit is operated against all permanent failures occurring in transmission towers due to flashover caused by deterioration, salt, fouling, flashover caused by floating material, and reverse flashover caused by guided lightning. In addition, it is possible to accurately display a lightning strike that has been attacked by guided lightning but is not connected to a failure.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템은, 검출단말기 들을 통하여 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 컴퓨터프로그램으로 비교분석함으로써 낙뢰지점이나 고장지점을 정확하게 판별할 수 있도록 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템으로, 검출변류기의 포화점 직하의 기준값을 설정하고, 입력되는 써지파형의 순시값이 상기 기준값에 도달한 시점부터 파고값까지 올라갔다가 다시 그 기준값 미만으로 하강하는 시각까지인 지속시간을 측정하는 레벨검출기와; 상기 지속시간의 크기와 써지파형의 크기가 비례하는 것을 이용하여 낙뢰전류 파형의 크기를 검출하는 최대값 검출수단을 포함하여, 상기 최대값 검출수단에서 검출된 각 철탑을 통과하는 낙뢰전류 파형의 크기를 비교하여, 가장 큰 파형이 검출된 철탑을 낙뢰피습지점에 가장 인접한 철탑으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
낙뢰피습에 의한 써지전류와 철탑내의 지락고장에 의한 고장전류를 구분하는 써지/고장전류판별기를 더 구비하며, 상기 써지/고장전류판별기는, 상기 개별 철탑들로부터 수집되어 상기 써지/고장전류판별기에 입력되는 파형을 1[㎳]동안 50[㎲]마다 1회씩 샘플링하는 수단과, 상기 샘플링의 결과가 특정 값을 최대 10회 출력하는 경우에는 써지전류로 판단하고, 상기 샘플링의 결과가 특정 값들을 적어도 50회 출력하는 경우에는 고장전류로 판단하는 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템은, 검출단말기 들을 통하여 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 컴퓨터프로그램으로 비교분석함으로써 낙뢰지점이나 고장지점을 정확하게 판별할 수 있도록 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템으로, 상기 개별 철탑들로부터 수집되어 입력되는 파형을 1[㎳]동안 50[㎲]마다 1회씩 샘플링하는 수단과; 상기 샘플링 수단에 의한 샘플링의 결과가 의미있는 특정 값을 최대 10회 출력하는 경우에는 써지전류로 판단하고, 상기 샘플링의 결과가 의미있는 특정 값들을 적어도 50회 출력하는 경우에는 고장전류로 판단하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 비교분석을 위해 측정치로부터 보정값을 생성하는 수단을 더 포함하며, 이 보정값 생성수단은, 각 개별 철탑들이 가지는 각각의 접지저항값과 과도접지저항값을 입력하는 수치입력수단과; 상기 수치입력수단에서 입력된 수치에 대해 저항값과 전류값의 관계를 규정한 Ohm의 법칙을 적용하여, 지락고장 시에는 각각의 접지저항값에 따른 보정을 하고, 낙뢰피습 시에는 각각의 과도접지저항값에 따른 보정을 하는 보정수단을 포함하여, 상기 생성된 보정값들 상호간을 컴퓨터 프로그램을 통해 비교분석할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템에 대하여 설명하기 전에 송전선로에 대한 기본사항들을 먼저 설명한다.
Lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line according to the present invention for achieving the above object, it is possible to accurately determine the lightning point or failure point by comparing and analyzing the data of the individual towers collected through the detection terminal with a computer program In the lightning and fault detection system of overhead transmission line, set the reference value directly below the saturation point of the current transformer, and then increase the peak value from the point when the instantaneous value of the input surge waveform reaches the reference value and then rise again to the crest value. A level detector for measuring a duration up to the time of falling below; And a maximum value detecting means for detecting the magnitude of the lightning current waveform by using the proportionality of the magnitude of the duration and the magnitude of the surge waveform, and the magnitude of the lightning current waveform passing through each steel tower detected by the maximum value detecting means. By comparing with, it is characterized in that the pylon with the largest waveform detected is determined as the pylon closest to the lightning strike point.
A surge / fault current discriminator further distinguishes a surge current due to lightning strike and a fault current due to a ground fault in the steel tower, and the surge / fault current discriminator is collected from the individual steel towers to provide the surge / fault current discriminator. Means for sampling the input waveform once every 50 [㎲] for 1 [㎳], and when the result of the sampling outputs a specific value up to 10 times, it is judged to be a surge current, and the result of the sampling determines the specific values. In the case of outputting at least 50 times, it comprises a means for determining the fault current.
Lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line according to the present invention for achieving the above object, it is possible to accurately determine the lightning point or failure point by comparing and analyzing the data of the individual towers collected through the detection terminal with a computer program A lightning point and failure point detection system of a overhead transmission line, comprising: means for sampling waveforms collected from said individual towers once every 50 [mV] for 1 [mV]; Means for judging as a surge current when outputting a specific value that is meaningful as a result of sampling by the sampling means up to 10 times, and as a fault current when outputting at least 50 times when a specific value as a result of sampling is output; Characterized in that it comprises a.
And means for generating a correction value from the measured values for comparative analysis of the collected data of the individual towers, the correction value generating means for inputting each ground resistance value and the transient ground resistance value of each individual towers. Numerical input means; By applying Ohm's law that defines the relationship between the resistance value and the current value with respect to the numerical value inputted by the numerical input means, correction is made according to each ground resistance value in case of a ground fault, and each transient grounding in the case of lightning attack. Compensation means for correcting according to the resistance value, characterized in that to make a comparative analysis between the generated correction values through a computer program.
Before describing the lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line of the present invention for achieving the above objects, the basics of the transmission line will be described first.

가공송전선로는 변전소와 변전소 사이에 설 치되어, 그 길이가 수 Km에서 수 십 Km에 걸쳐서 송전철탑과 송전선로 도체로 구성되어 있다. 그리고, 표준경간 300m 마다 송전철탑으로 지지되어 있고, 그 철탑들로부터 애자련을 통하여 도체가 이격 지지되어 있으며, 낙뢰의 피뢰를 위하여 선로도체 상부를 가공지선이 위치하도록 철탑의 가장 첨탑부에서 가공지선을 지지한다. 그리고 가공지선과 철탑사이에는 절연을 하지 않으므로 매 지지철탑마다 가공지선이 직접접지가 되게 하는 것이다. 또 우리나라의 송전방식은 전압종별에 관계없이 3상3선식을 사용하므로, 단도체나 다도체를 불문하고 하나의 도체로 하였을 때 3개의 도체가 하나의 송전선로 1회선이 된다. 그러므로 오늘날과 같이 송전선로 건설부지의 확보가 어려울 때에는 자연히 하나의 철탑에 다수의 송전회선이 설 치되어 있어서, 4회선은 다반사이고 6회선까지 설치된 철탑도 있는 실정이다. Overhead transmission lines are installed between substations and substations, consisting of transmission towers and transmission line conductors, ranging in length from several kilometres to tens of kilometres. And, it is supported by transmission tower every 300m of standard span, and conductors are supported from the pylons by self-detachment, and processing overhead line at the top of the tower so that the overhead line is located above the track conductor for lightning protection. Support. In addition, since there is no insulation between the processing ground wire and the steel tower, the processing ground wire is directly grounded at every supporting steel tower. In addition, the power transmission system in Korea uses three-phase three-wire type regardless of voltage type, so when one conductor is used, regardless of single conductor or multi-conductor, three conductors become one transmission line. Therefore, when it is difficult to secure the construction site of transmission line as it is today, many transmission lines are naturally installed in one pylon, and four lines are multi-reflective and up to 6 lines are installed.

그리고 하나의 송전철탑경로(Route)에 여러 개의 회선이 설치되었다 하더라도, 본 “가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템”은 송전철탑경로에서 고장의 경간을 정확하게 표시하고, 다수의 송전회선이 설치된 송전철탑경로에서 고장이 발생한 송전회선의 표시는 양단 변전소의 계전기나 차단기의 동작상태를 분석함으로써 어느 회선의 고장인지를 판단할 수 있다. 여기서 송전철탑경로란 의미는 송전선로와 구별되는 용어이다. 즉, 송전철탑이 송전선로의 지지물로 사용될 때에, 어느 하나의 송전선로에만 사용되는 것이 아니고 다른 계통의 송전선로도 병가 될 수 있는 것이다. 그리고 어느 한 송전철탑경로의 시 작점에서 함께 출발한 2개 이상의 송전선로가 중간에 서로 다른 경로를 따라 나누어 질 수도 있다. 그러므로 하나의 가공지선으로 연결된 송전철탑군을 하나의 송전철탑경로로 간주한다.  And even if several lines are installed in one transmission route, this “lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line” accurately displays the span of failure in the transmission tower path, and multiple transmission lines The indication of the transmission line having a failure in the installed transmission tower path can determine which line is broken by analyzing the operation status of relays or breakers at both substations. Here, the transmission line tower path is a term distinguished from the transmission line. In other words, when a transmission tower is used as a support for a transmission line, it is not only used for any one transmission line but also becomes a bottle of another transmission line. In addition, two or more transmission lines starting together at the beginning of a transmission line path may be divided along different paths in the middle. Therefore, a group of transmission towers connected by one overhead line is considered as one transmission tower path.

본 발명의 시스템 구성은 다음의 세 가지로 구성된다. The system configuration of the present invention is composed of the following three.

매 철탑마다 설치되어 그 철탑을 통하여 흐르는 이상전류를 검출하고 검출된 데이터를 센터장치로 송신하거나, 단말기 사이의 중계전송을 수행하는 고장검출송수신기(FDT=Fault Detector Transceiver)와, A fault detection transmitter (FDT = Fault Detector Transceiver) installed in each tower to detect abnormal current flowing through the tower and transmit the detected data to the center apparatus, or perform relay transmission between terminals;

고장검출송수신기로 데이터를 전송하거나 고장검출송수신기로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 PC 또는 Web Server PC로 전송하는 센터장치(CCU=Central Communication Unit)와, A center unit (CCU = Central Communication Unit) for transmitting data to the fault detection transmitter or receiving data from the fault detection transmitter and receiver and transmitting the received data to a PC or a Web Server PC;

센터장치에서 수신한 데이터를 처리하는 PC 또는 Web Server PC와 관리프로그램이다. 그러나 PC 또는 Web Server PC에 관하여는 일반화 되어 있으므로 여기서는 설명을 생략하고, 관리프로그램의 구성에 대해서만 얼마간 설명한다.It is a PC or Web Server PC that manages data received from the center device and a management program. However, since it is generalized about PC or Web Server PC, the explanation is omitted here, and only the configuration of the management program will be described for a while.

그리고 고장의 검출 시에 각각의 다른 철탑들이 동일 시점에 검출하여 그 값을 비교하여야 유효한 비교가 될 수 있으므로, 일본의 Fault Locating System에서는 GPS antenna를 통한 클럭의 수신으로 동기를 맞추었으나, 본 발명에서는 낙뢰피습이나 지락고장 발생 시에 일어나는 급격한 파형의 상승부 또는 파두장에서 2[㎲] 이내에 레벨검출기가 동작하게 되어 있으므로 각각의 철탑에서 검출되는 데이터들이 자동적으로 동기가 이루어진 효과를 가지게 되는 것이다. 그러므로 동기에 관련한 장치를 생략하였다. In addition, when the faults are detected, different towers must be detected at the same time and compared with each other, so that a valid comparison can be made. In the Fault Locating System of Japan, the synchronization is achieved by receiving a clock through a GPS antenna. Since the level detector operates within 2 [㎲] at the rising part or head of the abrupt waveform which occurs during a lightning attack or ground fault, the data detected in each pylon have an synchronized effect automatically. Therefore, the device related to synchronization is omitted.

이제 본 발명의 구성과 작용을 참고 예시도 1내지 6과 함께 상세하게 설명한다. Now, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference examples 1 to 6.

도 1은 송전선로의 가공지선에 낙뢰가 래습하였거나 송전철탑 내에서 지락고장이 일어났을 경우에, 낙뢰전류 또는 고장전류의 흐름을 나타낸 일 실 시 예시도이다.  1 is an exemplary view illustrating the flow of a lightning current or a fault current when a lightning strike occurs on a processing line of a transmission line or a ground fault occurs in a transmission tower.

본 예시도는 하나의 송전철탑경로가 60기의 송전철탑으로 구성되어 있고, 그 60기의 철탑에 각각 1호에서 60호까지 일련번호가 부여되어 있다. 그 중에서 30호 철탑 가까이에 낙뢰피습이 발생하였거나, 송전철탑 내에서 지락고장이 발생한 경우, 가공지선 과 각각의 철탑을 통하여 방전되는 낙뢰전류 또는 고장전류의 흐름을 27호에서 33호까지 나타낸 것이다.   In this exemplary view, one transmission tower path is composed of 60 transmission towers, and serial numbers are assigned to Nos. 1 to 60, respectively. Among them, when the lightning strike occurred near the No. 30 pylon or the ground fault occurred in the transmission tower, the flow of the lightning current or the fault current discharged through the processing ground and each steel tower is shown in Nos. 27 to 33.

예시도에서 나타낸 바와 같이 30호 철탑을 통하여 가장 많은 방전전류가 흐르고, 그 다음에는 29호와 31호 철탑, 그 다음에는 28호와 32호 철탑, 그 다음에는 27호와 33호 철탑의 순으로 방전전류의 크기가 작아지는 것이다. 즉 낙뢰피습이나 지락고장 지점으로부터 멀어질수록 방전전류는 작아진다고 할 수 있다. As shown in the diagram, the most discharge current flows through No. 30 pylon, followed by No. 29 and No. 31 pylon, then No. 28 and No. 32, and then No. 27 and No. 33 pylon. The magnitude of the discharge current is reduced. In other words, as the distance from the lightning strike or ground fault occurs, the discharge current decreases.

도 2a는 IEC 뇌 표준파형을 나타낸 그림이다.  Figure 2a is a diagram showing the IEC brain standard waveform.

일반적으로 뇌전압 또는 뇌전류의 파형은 도 2a에서와 같이 충격파(Impulse wave)이다. 충격파를 써지(Surge)라고 부르기도 하는데, 이것은 극히 짧은 시간에 파고값에 도달하고, 극히 짧은 시간에 소멸하는 파형을 갖는 것이다. 그림에서 A점을 파고점, OA를 파두(波頭), AB를 파미(波尾)라고 한다. 충격파는 보통 파고값과 파두길이와 파미길이로 나타내고 있다.In general, the waveform of the lightning voltage or brain current is an impulse wave as shown in FIG. 2A. Shock waves are also called surges, which have a waveform that reaches a crest value in a very short time and disappears in a very short time. In the figure, the A point is called the digging point, OA is called Padu, and AB is called Pami. Shock waves are usually represented by crest values, wave lengths, and wave lengths.

그러나 실제로는 파두 부분의 파형이 일그러지고 있기 때문에 그림에 나타낸 바와 같이 파고값의 10[%](전압의 경우에는 30[%]로 한다)와 90[%]의 점을 맺는 직선이 시간축과 교차하는 점을 시간의 기준점(이것을 규약영점 이라고 한다)으로 잡고, 이것으로부터 위의 곡선이 A점을 통과할 때까지의 시간, 즉 그림의 Th를 파두길이라 한다. 파미길이는 기준점으로부터 파고값의 반으로 내려가는 점까지의 시간, 즉 그림의 Tt를 파미길이라고 한다. In practice, however, the wave is distorted, so as shown in the figure, a straight line between 10 [%] of the peak value (30 [%] for voltage) and 90 [%] intersects the time axis. The point of time is referred to as the reference point of time (this is called the protocol zero), and the time from this time until the upper curve passes the A point, that is, the Th of the figure is called the wave length. Fami length is the time from the reference point to half the crest value, ie the Tt in the figure is called the fam length.

그러므로 만약 100[KV], 1.2×50[㎲]파라고 하면, 파고값이 100[KV]이고, 파두길이가1.2[㎲], 파미길이가 50[㎲]라는 것을 의미한다. Therefore, if 100 [KV] and 1.2 × 50 [㎲] waves are used, the wave height is 100 [KV], the wave length is 1.2 [,], and the wave length is 50 [㎲].

그러나 뇌파형의 실제값은, 전류는 수 만~20만[A]이고, 파두장은 1~10[㎲]이며, 파미장은 10~100[㎲]이라고 알려져 있다. However, the actual value of brain waves is known to be tens of thousands to 200,000 [A], wave length is 1-10 [~], and wave length is 10-100 [㎲].

그런데 여기서 함께 다루어야 하는 고장전류는 뇌 파형과는 상당히 다르다. 즉 상용주파수에 속하고, 그 주기도 1㎐의 시간이 16,700[㎲]나 되어 뇌파형에 비교하여 엄청나게 긴 시간동안 지속되는 것이다. 따라서 뇌 파형과 고장전류의 파형은 아주 쉽게 구분할 수 있는 것이다. However, the fault currents that must be dealt with here are quite different from brain waveforms. That is, it belongs to the commercial frequency, and the period of 1㎐ is 16,700 [㎲], which lasts for a very long time compared to the brain waveform. Therefore, the brain waveform and the fault current waveform can be distinguished very easily.

도 2b는 도 1에서 30호 송전철탑에 100KA의 낙뢰전류가 래습하였을 경우에 30호, 29호, 28호, 27호 송전철탑에서 하나의 주주재에 흐르는 각각의 낙뢰전류 파형을 나타낸 일 실시 예시도이다. FIG. 2B illustrates an example of the lightning current waveforms flowing through one main material in the 30, 29, 28, and 27 transmission towers when the lightning current of 100KA is applied to the 30 transmission tower in FIG. 1. It is also.

도 1에서 각 철탑을 통하여 방전되는 전류의 크기를 추산하여 보면, 최 근접 철탑인 30호 철탑을 통하여 방전되는 전류는 40KA, 30호 철탑에서 양측으로 전파되는 전류를 각각 30KA로 가정한다. 다음에 29호 철탑 또는 31호 철탑에 도달한 30KA는, 60[%]인 18KA가 29호 철탑 또는 31호 철탑을 통하여 방전되고 나머지 12KA는 다시 28호 또는 32호 철탑방향으로 흘러감으로서, 상기의 분류방식을 반복하게 된다. Referring to the magnitude of the current discharged through each of the towers in Figure 1, it is assumed that the current discharged through the closest pylon No. 30 pylon 30 currents propagating to both sides in the 40KA, No. 30 pylon respectively. 30KA reaching the No. 29 or No. 31 pylon is discharged through the No. 29 or No. 31 pylon and the remaining 12KA flows in the direction of No. 28 or No. 32 pylon again. The classification method of is repeated.

이러한 추산값으로 30호 철탑의 낙뢰방전전류를 검출하는 경우, 송전철탑의 4개의 각 주주재로 균등하게 분류될 것이고, 하나의 주주재로는 10KA가 흐를 것이다.  When the lightning discharge current of the No. 30 pylon is detected by this estimated value, it will be classified evenly into the four main subjects of the transmission tower, and 10KA will flow as one main subject.

그리고 29호 또는 31호 철탑에서 하나의 주주재로는 18KA의 1/4인 4.5KA가 흐르게 되고, 28호 또는 32호 철탑에서 하나의 주주재로는 7.2KA의 1/4인 1.8KA가 흐르게 되는 것이다. In the No. 29 or No. 31 tower, 4.5KA, which is 1/4 of 18KA, flows as one main body, and in the No. 28 or 32 tower, 1.8KA, which is 1/4 of 7.2KA, flows. Will be.

이러한 낙뢰방전전류의 크기를 검출하고자 변류기를 사용하는 경우에는, 변류기의 포화점이 수 KA까지 높아야 하는데, 그러한 변류기를 철탑마다 검출장치로 설치하는 것은 불가능하다. 그러므로 변류기 철심에 공극을 삽입하여, 작은 면적의 자로에서도 포화점을 높여주게 하는 방법이 사용되어질 수 있다. 여기서는 포화점 3KA의 변류기를 사용하는 것으로 가정한다.  In the case of using a current transformer to detect the magnitude of such a lightning discharge current, the saturation point of the current transformer should be high to several KA, and such current transformers cannot be installed as a detection device for each steel tower. Therefore, a method of inserting a void into the core of the current transformer can be used to increase the saturation point even in a small area path. It is assumed here that a current transformer at saturation point 3KA is used.

따라서 도 2b는 낙뢰피습지점의 최 근접철탑과 낙뢰피습지점으로부터 차츰 멀어지는 철탑들의 주주재를 통하여 방전되는 각각의 낙뢰방전전류 파형이 점점 작아지는 상태를 나타내고 있으며, 또 각 철탑들을 통하여 방전되는 낙뢰방전전류 파형의 포화점 지속시간을 나타낸 것이다.  Accordingly, FIG. 2b shows a state in which the lightning discharge current waveforms discharged through the main body of the steel towers gradually approaching the lightning tower and the lightning tower are gradually decreasing, and the lightning discharge discharged through the respective towers. The saturation point duration of the current waveform is shown.

즉 낙뢰피습지점의 최 근접 철탑(도 1의 경우에는 30호 철탑)을 통하여 방전되는 낙뢰방전전류 파형이 ①의 파형이고, 그 다음으로 좌우에 인접한 철탑(도 1의 경우에는 29호 또는 31호 철탑)을 통하여 방전되는 낙뢰방전전류 파형이 ②의 파형이고, 그 다음으로 좌우에 인접한 철탑(도 1의 경우에는 28호 또는 32호 철탑)을 통하여 방전되는 낙뢰방전전류 파형이 ③의 파형이고, 그 다음으로 좌우에 인접한 철 탑(도 1의 경우에는 27호 또는 33호 철탑)을 통하여 방전되는 낙뢰방전전류 파형이 ④의 파형이 되는 것이다. That is, the waveform of the lightning discharge current discharged through the closest steel tower (No. 30 steel tower in FIG. 1) at the lightning strike point is the waveform of ①, and next to the left and right steel towers (No. 29 or 31 in the case of FIG. 1). The lightning discharge current waveform discharged through a steel tower is a waveform of ②, and the lightning discharge current waveform discharged through a steel tower adjacent to the left and right (No. 28 or 32 steel tower in FIG. 1) is a waveform of ③, Next, the lightning discharge current waveform discharged through the left and right steel towers (No. 27 or 33 steel tower in FIG. 1) becomes a waveform of ④.

상기 ① ② ③ ④의 파형이 포화점 3KA를 초과하는 지속시간은, 그림에서 T1(a'-a)[㎲], T2(b'-b)[㎲], T3(c'-c)[㎲], T4(d'-d)[㎲]가 되는 것이다. 이 포화지속시간을 측정함으로서, 측정하지 못하는 포화점 상부에 존재하는 파고점을 역산할 수 있는 것이다.  The durations above which the waveforms of ① ② ③ ④ exceed the saturation point 3KA are shown in the figure as T1 (a'-a) [㎲], T2 (b'-b) [㎲], T3 (c'-c) [ I) and T4 (d'-d) [i]. By measuring this saturation duration, it is possible to invert the crest point that exists above the saturation point that cannot be measured.

도 3은 도 2b의 예시도와 같은 낙뢰전류가 흐르는 경우에 30호, 29호, 28호, 27호 송전철탑에 설치한 고장검출송수신기의 레벨검출기에서 출력되는 구형파의 time chart를 나타낸 일 실시 예시도이다. 도 5에서 레벨검출기는 설정치 이상이 되면 ON되고, 설정치 미만이 되면 OFF되는 논리를 가지고 있다. 그러므로 도 2b에서 a점을 1[㎲], b점을 2[㎲], c점을 3[㎲], d점을 4[㎲], a‘점을 70[㎲], b’점을 55[㎲], c‘점을 45[㎲], d’점을 30[㎲]라고 가정한다면, 그림과 같은 타임차트가 그려지므로, T1은 69(70-1)[㎲]의 지속시간을 갖는 하나의 구형파를 발생시키고, T2는 53(55-2)[㎲]의 지속시간을 갖는 하나의 구형파를 발생시키고, T3는 42(45-3)[㎲]의 지속시간을 갖는 하나의 구형파를 발생시키고, T4는 26(30-4)[㎲]의 지속시간을 갖는 하나의 구형파를 발생시키는 것이다.  FIG. 3 is a diagram illustrating a time chart of square waves output from a level detector of a fault detection transmitter and receiver installed in transmission towers 30, 29, 28, and 27 when a lightning current flows as illustrated in FIG. 2B. to be. In FIG. 5, the level detector has a logic of turning on when the value is greater than or equal to the set value and turning off when the level is less than the set value. Therefore, in FIG. 2B, point a is 1 [㎲], point b is 2 [㎲], point c is 3 [㎲], point d is 4 [㎲], point a 'is 70 [㎲], point b' is 55 [㎲], assuming that the point c 'is 45 [d] and the point d' is 30 [,], T1 has a duration of 69 (70-1) [㎲] because the time chart is drawn as shown in the figure. Generates one square wave, T2 generates one square wave with a duration of 53 (55-2) [m], and T3 generates one square wave with a duration of 42 (45-3) [m]. T4 is to generate one square wave with a duration of 26 (30-4) [Hz].

도 4는 도1의 예시도와 같이 30호의 송전철 탑에 낙뢰피습이나 지락고장이 있는 경우에 24호에서 36호 송전철탑 사이에서 각각의 철탑이 검출하는 방전전류값의 크기를 막대그라프로 나타낸 일 실시 예시도이다. 이러한 그라프는 각각의 송전철탑이 가지는 접지저항과 과도접지저항값이 균일하다고 가정한 경우이다. 그러나 실제에 있어서는 각각의 송전철탑이 위치한 지역의 토질이나 시공상태에 따라 접지저항이나 과도접지저항값에 차이가 발생한다. 그러므로 도 4의 막대그라프로 판단이 어려울 수도 있는 것이다.  4 is a bar graph showing the magnitude of the discharge current value detected by each of the towers between the towers 24 to 36 when there is a lightning attack or ground fault in the transmission tower of No. 30 as shown in FIG. It is an exemplary illustration. This graph is assuming that the ground resistance and the transient grounding resistance of each transmission tower are uniform. In practice, however, there are differences in ground resistance and transient grounding resistance values depending on the soil quality and construction conditions of each transmission tower. Therefore, it may be difficult to determine the bar graph of FIG.

따라서 정확한 판단을 유도할 수 있는 막대그라프를 출력하도록 하기 위해서는, 각 송전철탑이 가지고 있는 접지저항과 과도접지저항값을 관리프로그램에 입력하여, 저항값에 반비례하는 전류값의 관 계(Ohm의 법칙)를 고려하여 보정한 후에 비교분석하여 나타내도록 하여야 하는 것이다. 이러한 보정과정은 컴퓨터 관리프로그램의 제작에서 얼마든지 삽입할 수 있는 것이다. 그리고 프로그램에 입력되는 접지저항값과 과도접지저항값은 신설 송전선로인 경우에는 송전선로 건설 준공 시에 측정한 값을 입력하고, 그 후 주기적으로 측정하는 접지저항 및 과도접지저항값을 입력하여 경신시키도록 한다. 기존의 송전선로에서도 항상 최신의 측정자료를 입력하거나 경신시킴으로써, 예시도와 같은 형태의 막대그라프가 나타나도록 하여 정확한 낙뢰지점이나 고장지점을 판단할 수 있도록 한다. Therefore, in order to output a bar graph that can induce accurate judgment, input the ground resistance and the transient grounding resistance value of each transmission tower to the management program, and the relationship of the current value inversely proportional to the resistance value (Ohm's law). ) Should be corrected in consideration of the This correction process can be inserted into the computer management program. In case of new transmission line, the ground resistance value and transient ground resistance value inputted to the program are inputted after the construction of transmission line is completed, and then the ground resistance and transient ground resistance value measured periodically are inputted. Let's do it. In the existing transmission line, the latest measurement data is always input or updated, so that a bar graph in the form of an example can be displayed so that an accurate lightning point or failure point can be determined.

도 5는 고장검출송수신기의 전자회로 블록도 이다. 가공송전선로의 가공지선(22)으로부터 낙뢰전류가 철탑으로 유입되거나 송전선로 도체로부터 고장전류가 철탑으로 유입되면, 4개의 철탑주주재(21)를 통하여 방전되는데, 이 때 하나의 철탑주주재(21)에 설치한 변류기(23)를 통하여 낙뢰전류나 고장전류를 검출하게 된다. 그러나 보통으로 사용되는 변류기는 그 포화점이 얼마 높지 않으므로 대 전류의 순시값을 그대로 검출할 수 없는 경우가 많다. 그러므로 변류기의 자로로 사용되는 폐회로 철심의 어느 한 부분에 공극을 삽입하여 포화점을 높여주는 변류기를 사용하고, 그와 같이 공극이 삽입된 변류기의 포화점 보다 높은 순시값의 검출에는 레벨검출기(24)를 사용한다. 즉 변류기 포화점 아래의 어느 값을 설정하여 두고, 입력되는 순시값이 그 설정값에 이르면 ON되고 그 설 정값 아래로 내려오면 OFF되게 하여, 입력되는 값이 그 설정값 이상의 순시값을 “얼마나 오래동안 지속하느냐“ 하는 지속시간을 측정하여, 그 시간을 역산함으로써, 포화점 이상의 순시값을 알아낼 수 있는 것이다. 그리고 최대값검출기(25)는 레벨검출기(24)의 설정값 미만의 값을 나타내는 경우에 그 최대순시값을 검출하도록 하는 것이다. 이 경우에는 고속 Sampling IC를 사용하거나 Holding IC 등을 사용할 수 있다.  5 is an electronic circuit block diagram of a fault detection receiver. When a lightning current flows into the steel tower from the overhead processing line 22 of the overhead transmission line or a fault current flows into the steel tower from the transmission line conductor, it is discharged through the four steel tower host materials 21, where one steel tower host material ( Through the current transformer 23 installed in 21), a lightning current or a fault current is detected. However, current transformers used in general are not high enough to detect the instantaneous value of large current as they are not high. Therefore, use a current transformer to increase the saturation point by inserting a void in any part of the closed-core iron core used as a current transformer of the current transformer, and use a level detector (24) to detect the instantaneous value higher than the saturation point of the current transformer with voids. ). In other words, set a value below the saturation point of the current transformer, turn it on when the input instantaneous value reaches the set value, and turn it off when it falls below the set value. It is possible to find out the instantaneous value above the saturation point by measuring the duration of whether it lasts for a while and inverting the time. The maximum value detector 25 detects the maximum instantaneous value when the value is less than the set value of the level detector 24. In this case, high speed sampling IC or holding IC can be used.

또 검출되는 파형이 써지파형인지 또는 고장전류파형인지를 구분할 수 있는 써지/고장전류판별기(26)를 설치한다. 이 판별기는 써지파형과 상용주파수 파형에 대하여 상이한 임피던스값을 나타내는 코일과 콘덴서의 조합으로 쉽게 판 별할 수 있는 방법이 있고, 또 50[㎲]마다 1회씩 Sampling하는 IC를 사용하여 1[㎳]동안 파형을 sampling하면, 써지파형은 zero에 가까운 반복되는 동일 값을 제외한 어느 값을 1~2회 정도만 sampling할 수 있고, 상용주파수의 파형은 zero에 가까운 반복되는 동일 값을 제외한, 항상 변화하는 어떤 값들을 334회나 sampling 할 수 있는 것이다. 이러한 방법들을 사용하면, 그 판별은 쉽게 이루어지는 것이다. In addition, a surge / fault current discriminator 26 capable of distinguishing whether the detected waveform is a surge waveform or a fault current waveform is provided. This discriminator can be easily judged by a combination of a coil and a capacitor showing different impedance values for surge and commercial frequency waveforms, and for 1 [Hz] by using an IC that is sampled once every 50 [Hz]. When the waveform is sampled, the surge waveform can sample only one or two times any value except for the same value that is close to zero, and the waveform of the commercial frequency always changes, except for the same value that is close to zero. You can sample them 334 times. Using these methods, the determination is easy.

상기에서와 같이 레벨검출기(24)에서 설정값 이상 지속시간을 출력하여 CPU(27)에 입력시키고, 최대값검출기(25)에서 최대값을 검출하여 CPU(27)에 입력시키고, 써지/고장전류판별기(26)에서 써지파형과 상용주파파형을 구분하여 CPU(27)에 입력시키면, CPU(27)는 이 신호들을 저장하고 연산하며 데이터화하여, Dip switch(29)에 의한 자신의 인식번호와 함께 RF모듈(28)을 통하여 센터장치로 전송하게 되는 것이다. 또 이 RF모듈(28)은 인근의 단말기들이 전송하는 신호들을 수신하고 재전송함으로써, 다단계 중계전송을 통하여 통신통달거리를 훨씬 넘어선 장소까지 데이터의 전송을 가능하게 하는 것이다. 즉 이러한 여러 가지 기능의 통신프로그램들이 이 CPU(27)에 내장되는 것이다. As described above, the level detector 24 outputs a duration longer than the set value and inputs it to the CPU 27, detects the maximum value from the maximum value detector 25, inputs it to the CPU 27, and the surge / fault current. When the surgeon distinguishes the surge waveform and the commercial frequency waveform from the discriminator 26 and inputs them to the CPU 27, the CPU 27 stores these signals, calculates the data, and converts the signals into its own identification number by the dip switch 29. Together with the RF module 28 is to be transmitted to the center apparatus. In addition, the RF module 28 receives and retransmits signals transmitted from neighboring terminals, thereby enabling data transmission to a place far beyond a communication communication distance through multi-stage relay transmission. That is, communication programs of these various functions are built into this CPU 27.

그리고 고장검출송수신기에 공급하여야 하는 전원의 문제는 여러 가지 방법들이 사용될 수 있을 것이다. 축전지를 수시로 교체하는 방법과, 평소에 가공지선에 흐르는 누설전류를 변류기를 사용하여 전 원으로 사용하는 방법과, 태양전지를 이용하는 방법과, 바람을 이용한 풍력발전을 이용하는 방법 등이 제시될 수 있다. 어느 방법이든지 충방전이 가능한 축전지의 사용은 필수적일 수 밖에 없다. And the problem of the power to be supplied to the fault detection transceiver may be used in various ways. How to replace the battery from time to time, using the current leakage current flowing through the processing line as a current using a current transformer, a method using a solar cell, a method using a wind power generation using wind, etc. . Either way, the use of a battery that can be charged and discharged is indispensable.

도 6은 변류기와 고장검출송수신기의 취부상태를 나타낸 일 실시 예시도이다. 즉 변류기는 최하방 암의 아래에 위치한 주주재와 보조재 연결부분에 설치하여 철탑전체에 통전되는 전류의 1/4이 흐르게 한다. 특히 변류기는 구조적으로 분리형철심(Split type core)을 제작하여 현장에서 조립할 수 있게 함으로써, 철탑주주재의 분해, 변형, 손상작업 없이 설치할 수 있게 하여야 한다. 그리고 과전류강도가 높고, 특성이 양호하고 균일하여야 개개의 변류기에서 취득한 데이터를 비교할 수 있는 자료로 사용할 수 있는 것이다. 고장검출송수신기는 변류기와 가까우면서 인근철탑들의 고장검출송수신기와 서로 RF통신이 가장 잘 될 수 있는 위치에 설치하도록 한다.6 is an exemplary diagram showing an installation state of a current transformer and a fault detection transmitter. In other words, the current transformer is installed at the main and subsidiary joints located under the lowest arm so that a quarter of the current flowing through the steel tower flows. In particular, the current transformer should be structurally manufactured to be split type core and assembled in the field, so that it can be installed without disassembling, modifying, or damaging the main parts of the tower. In addition, high current strength, good characteristics, and uniformity can be used as data to compare data obtained from individual current transformers. The fault detection transmitter and receiver should be installed close to the current transformer and at the position where RF communication with the fault detection transmitters of nearby steel towers can be best done.

이상에서 설명한 바와 같이 고장검출송수신기에서 낙뢰전류나 고장전류의 데이터를 전송하면, 센터장치에서는 RF모듈을 통하여 수신하고, 수신된 데이터를 CPU에 입력시켜 연산과 저장을 행하면서 PC 또는 Server PC로 전송하는 것이다. 또 이 센터장치의 CPU도 통신프로그램을 내장하여, 슬레이브 단말기들에게 명령신호를 보내기도 하고, 슬레이브단말기들로부터 데이터를 수신할 수 있도록 하는 것이다. As described above, when the fault detection transmitter / receiver transmits data of a lightning current or a fault current, the center apparatus receives the data through the RF module, inputs the received data to the CPU, performs calculation and storage, and transmits the data to the PC or the server PC. It is. In addition, the CPU of this center device also incorporates a communication program to send a command signal to the slave terminals and to receive data from the slave terminals.

본 발명은 산야지나 험악한 산악지를 경과하는 가공송전선로에서 발생하는 고장정보를 실시간으로 관리용 컴퓨터 또는 Internet Web Server로 수집하고, 수집된 데이터들을 활용하여 고장개소를 정확하게 판정하여 표시함으로써, 담당 관리자뿐만 아니라 관련된 부서의 PC나 PDA, Mobile Phone 등에서도 검색할 수 있도록 하여, 송전선로의 고장 발생시 고장지점을 관계자들이 즉시 인지할 수 있게 함으로써 송전계통의 신속한 복구를 통한 안정적인 송전계통운용을 구현한다. The present invention collects fault information generated from overhead transmission lines passing through hilly or rugged mountain areas in real time to a management computer or Internet Web Server, and utilizes the collected data to accurately determine and display the fault location, In addition, it is possible to search from the PC, PDA, Mobile Phone, etc. of the department concerned, so that the stakeholders can immediately recognize the point of failure when the transmission line breaks down, thereby implementing stable transmission system operation through rapid recovery of the transmission system.

따라서 송전선로 관리인력의 절감과 송전선로 정전시간의 최소화로 양질의 전기공급에 공헌하며, 경제적이고 효율적인 송전선로의 관리를 할 수 있게 하는 것이다.
Therefore, it contributes to high-quality electricity supply by reducing transmission line management manpower and minimizing transmission line outage time, and enables economic and efficient transmission line management.

Claims (4)

검출단말기 들을 통하여 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 컴퓨터프로그램으로 비교분석함으로써 낙뢰지점이나 고장지점을 정확하게 판별할 수 있도록 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템으로,It is a lightning point and failure point detection system of overhead transmission line that can accurately identify the lightning point or failure point by comparing and analyzing the data of individual towers collected through the detection terminals with computer program. 검출변류기의 포화점 직하의 기준값을 설정하고, 입력되는 써지파형의 순시값이 상기 기준값에 도달한 시점부터 파고값까지 올라갔다가 다시 그 기준값 미만으로 하강하는 시각까지인 지속시간을 측정하는 레벨검출기와, A level detector for setting a reference value just below the saturation point of the detection current transformer, and measuring a duration from the time when the instantaneous value of the input surge waveform reaches the reference value to the crest value and then falls back below the reference value; , 상기 지속시간의 크기와 써지파형의 크기가 비례하는 것을 이용하여 낙뢰전류 파형의 크기를 검출하는 최대값 검출수단을 포함하여,And a maximum value detecting means for detecting the magnitude of the lightning current waveform by using the proportional magnitude of the duration and the magnitude of the surge waveform. 상기 최대값 검출수단에서 검출된 각 철탑을 통과하는 낙뢰전류 파형의 크기를 비교하여, 가장 큰 파형이 검출된 철탑을 낙뢰피습지점에 가장 인접한 철탑으로 결정하는 것을 특징으로 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템.Lightning point of the overhead transmission line, characterized in that to compare the magnitude of the lightning current waveform passing through each of the towers detected by the maximum value detection means, to determine the pylon detected the largest waveform as the steel tower closest to the lightning-damping point. And fault detection system. 청구항 1에 있어서, 낙뢰피습에 의한 써지전류와 철탑내의 지락고장에 의한 고장전류를 구분하는 써지/고장전류판별기를 더 구비하며, 상기 써지/고장전류판별기는, The surge / fault current discriminator of claim 1, further comprising a surge / fault current discriminator for distinguishing a surge current due to lightning strike and a fault current due to a ground fault in the steel tower. 상기 개별 철탑들로부터 수집되어 상기 써지/고장전류판별기에 입력되는 파형을 1[㎳]동안 50[㎲]마다 1회씩 샘플링하는 수단과, Means for sampling the waveform collected from the individual towers and input to the surge / fault current discriminator once every 50 [mV] for 1 [mV], 상기 샘플링의 결과가 특정 값을 최대 10회 출력하는 경우에는 써지전류로 판단하고, 상기 샘플링의 결과가 특정 값들을 적어도 50회 출력하는 경우에는 고장전류로 판단하는 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템.And means for determining a surge current when the sampling result outputs a specific value up to 10 times, and means for determining a fault current when the sampling result outputs at least 50 times a specific value. Lightning point and fault point detection system of overhead transmission line. 검출단말기 들을 통하여 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 컴퓨터프로그램으로 비교분석함으로써 낙뢰지점이나 고장지점을 정확하게 판별할 수 있도록 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템으로,It is a lightning point and failure point detection system of overhead transmission line that can accurately identify the lightning point or failure point by comparing and analyzing the data of individual towers collected through the detection terminals with computer program. 상기 개별 철탑들로부터 수집되어 입력되는 파형을 1[㎳]동안 50[㎲]마다 1회씩 샘플링하는 수단과,  Means for sampling the waveform collected from the individual towers once every 50 [mV] for 1 [mV], 상기 샘플링 수단에 의한 샘플링의 결과가 의미있는 특정 값을 최대 10회 출력하는 경우에는 써지전류로 판단하고, 상기 샘플링의 결과가 의미있는 특정 값들을 적어도 50회 출력하는 경우에는 고장전류로 판단하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템.Means for judging as a surge current when outputting a specific value that is meaningful as a result of sampling by the sampling means up to 10 times, and as a fault current when outputting at least 50 times when a specific value as a result of sampling is output; Lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line, comprising a. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 수집된 개별 철탑들의 데이터들을 비교분석을 위해 측정치로부터 보정값을 생성하는 수단을 더 포함하며, 이 보정값 생성수단은, The method according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for generating a correction value from the measurements for comparative analysis of the collected data of the individual towers, the correction value generating means comprising: 각 개별 철탑들이 가지는 각각의 접지저항값과 과도접지저항값을 입력하는 수치입력수단과, Numerical input means for inputting each ground resistance value and transient ground resistance value of each individual tower; 상기 수치입력수단에서 입력된 수치에 대해 저항값과 전류값의 관계를 규정한 Ohm의 법칙을 적용하여, 지락고장 시에는 각각의 접지저항값에 따른 보정을 하고, 낙뢰피습 시에는 각각의 과도접지저항값에 따른 보정을 하는 보정수단을 포함하여, By applying Ohm's law that defines the relationship between the resistance value and the current value with respect to the numerical value inputted by the numerical input means, correction is made according to each ground resistance value in case of a ground fault, and each transient grounding in the case of a lightning strike. Including correction means for correcting according to the resistance value, 상기 생성된 보정값들 상호간을 컴퓨터 프로그램을 통해 비교분석할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가공송전선로의 낙뢰지점과 고장지점 검출시스템.Lightning point and failure point detection system of the overhead transmission line, characterized in that the comparison between the generated correction values through a computer program.
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