KR101039037B1

KR101039037B1 - Live current ratio ratio error checking method by measuring current waveform similarity

Info

Publication number: KR101039037B1
Application number: KR1020100046202A
Authority: KR
Inventors: 이현창
Original assignee: 이현창
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-06-03
Also published as: KR20100061431A

Abstract

본 발명은 계량기의 변류기에서 1차와 2차 간 변류비 오차를 검사하는 방법으로서, 상기 변류기로부터의 출력을 전송하는 3상 전력케이블 주위를 감아 자계 에너지를 측정하는 3개의 전류센서로부터 검출된 전류신호를 부호화한 후에 동기된 시간정보를 추가하여 3개 상에 대한 제1 전류데이터를 획득하는 단계; 상기 계량기로부터 이격된 위치에서 미지의 1개의 고압 전력케이블 주위를 감아 자계 에너지를 측정하는 전류센서로부터 검출된 신호를 부호화한 후에 동기된 시간정보를 추가하여 제2 전류데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 전류데이터에 포함된 3개의 상의 시간별 전류값(파형)과 상기 제2 전류데이터의 시간별 전류값(파형)을 비교하여 상의 동일 여부를 검사하는 단계; 동일 상인 것으로 확인된 경우, 동일 상 간의 상기 전류값을 장시간 더 측정하는 단계; 상기 제1 전류데이터의 상기 전류값과 상기 제2 전류데이터의 상기 전류값 중에 어느 하나의 상기 전류값을 기준값으로 하고, 상기 기준값의 일정 범위 내에 있는 상기 제1 전류데이터의 상기 전류값과 상기 제2 전류데이터의 상기 전류값 중의 다른 하나의 상기 전류값의 개수의 비율로 유사도를 산출하는 단계; 및 산출된 상기 유사도에 근거하여 변류비 오차를 확인하는 단계; 를 포함한다. The present invention is a method for checking the current ratio difference between the primary and secondary in the current transformer of the meter, the current detected from the three current sensors for measuring the magnetic field energy around the three-phase power cable transmitting the output from the current transformer After encoding the signal, adding synchronized time information to obtain first current data for three phases; Acquiring a second current data by adding synchronized time information after encoding a signal detected from a current sensor measuring magnetic field energy by winding around an unknown high voltage power cable at a position separated from the meter; Comparing the hourly current values (waveforms) of the three phases included in the first current data with the hourly current values (waveforms) of the second current data to check whether the phases are the same; If it is determined to be the same phase, further measuring the current value between the same phases for a long time; The current value of the first current data and the first value of any one of the current value of the first current data and the current value of the second current data are within a predetermined range of the reference value. Calculating similarity as a ratio of the number of the other one of the current values of the current data; Identifying a current ratio ratio error based on the calculated similarity; It includes.

Description

Live line CT ratio test method by measuring current waveform similarity

본 발명은 전기 계량기용 변류기의 변류비를 검사하기 위한 방법에 관한 것이며, 특히 별도의 신호 주입 없이 설비가 운전되는 활선 상태에서 흐르는 부하 전류에 의해 발생되는 자계를 1차 전력선과 2차 전력선에서 측정하고, 전류 파형 정보, 즉 시간대비 연속 전류값에 대한 유사도에 근거하여 변류비의 오차 여부를 검사하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for checking the current ratio of the current transformer of the electric meter, in particular, the magnetic field generated by the load current flowing in the live state in which the equipment is operated without a separate signal injection to measure the primary power line and the secondary power line In addition, the present invention relates to a method for inspecting whether an error in the current ratio is based on current waveform information, that is, similarity with respect to a continuous current value with respect to time.

전기 사업자는 전기 사용자에게 전력을 공급하고 그 사용량에 따라 과금을 하여 수입을 올리는 구조이다.
전기 사업자는 전기 계량기의 계량 오차에 의한 손실을 줄이기 위해, 정기적으로(보통 2년마다), 계량기와 병렬로 측정기를 설치하고, 계량기용 변류기(MOF)로부터 출력되는 전압 및 전류를 전기 계량기와 동시에 측정하고, 이 값을 상호 비교하여 계량기의 오차 여부를 시험한다. 이때 계량기와 측정기 간의 측정값 차가 일정 값 이상이면 불량으로 판정하여, 이를 교체하거나 보정한다.
이와 같이 전기사업자 소유의 전기 계량기는, 오차 시험 및 교체 또는 보정을 쉽게 할 수 있지만, 고압에 연결되어 계량기가 측정할 수 있도록 정격 전압 및 전류로 변환하는 계량기용 변류기(MOF)는, 고전압이 충전되어서 쉽게 접근할 수 없고, 고전압에 대한 절연 유지 때문에 계량기와 멀리 떨어져 있으며, 소유권이 전기사업자가 아닌 전기 사용자인 건물주에게 있기 때문에, 쉽게 시험하고 이를 교체하거나 보정할 수 없는 어려움이 있다. Electricity providers are responsible for supplying electricity to consumers and charging their bills to earn income.
In order to reduce the losses caused by the meter's weighing error, the utility company installs the meter on a regular basis (usually every two years) in parallel with the meter, and simultaneously monitors the voltage and current output from the meter's current transformer (MOF). Measure and compare these values with each other to test the meter for errors. At this time, if the difference between the measured value and the meter is a certain value or more, it is determined to be defective, and it is replaced or corrected.
As such, the electricity meter owned by the electric utility can easily test and replace or correct errors, but the current transformer (MOF) for the meter which is connected to high voltage and converts into a rated voltage and current for measurement by the meter is charged with high voltage. It is difficult to easily test, replace or calibrate because it is not easily accessible, is far from the meter because of its insulation against high voltages, and the ownership is in the landlord, the electric user, not the utility.

따라서, 계량기 오차 보정만으로 과금 오차를 줄이는 것에는 한계가 있으므로, 계량기용 변류기의 변류비 오차를 활선 상태에서 간편하게 측정할 수 있는 방법이 필요하게 된다.Therefore, there is a limit to reducing the billing error only by the meter error correction, there is a need for a method that can easily measure the current flow ratio error of the current transformer for the meter in the live state.

일반적인 고압수전설비에의 전기공급은, 전기사업자로부터 지중 또는 가공으로 지중케이블 또는 가공전선을 통해 전기 수전점에 공급된다. 이후 라인 스위치와 컷아웃 스위치를 거치고 계량기에 전압 및 전류를 공급하는 변류기(MOF)를 거쳐, 차단기 및 변압기에서 저압으로 변압되어 고객에게 공급된다. 즉, 변류기(MOF)의 설치장소가 계량점이 되어 계량기가 전력사용량을 계측할 수 있도록 정격 전압 및 전류로 변환하여 공급하는 것이다.The electricity supply to a general high-voltage power supply facility is supplied to the electric power receiving point through the underground cable or overhead wire, either underground or processed from the electricity supplier. It is then transformed to low voltages at breakers and transformers through customer current transformers (MOFs), through line switches and cutout switches, and to supply voltage and current to the meter. In other words, the installation place of the current transformer (MOF) is a metering point, so that the meter converts and supplies it to the rated voltage and current so that the meter can measure the power consumption.

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그러나 변류기에서 출력되는 전압은 전력 사용량과 무관하게 도1와 같이 일정하게 정현파를 유지하고 있지만, 전류는 도2 및 도3과 같이 전력 사용량 및 부하 특성에 따라 항상 변하고 있으며, 변류기의 불량은 계량 오차의 큰 부분을 차지하게 된다. 여기에 만약 변류기 이후 부하측 내부 고장으로 큰 고장 전류가 변류기를 통과했다면 이 충격으로 인해 변류기의 포화전류 특성이 변하고 포화전류 값이 낮아진다. 즉 부하 전류값이 어느 정도 올라가면 변류기가 포화되어 출력 전류값이 고정되어 더 이상 높은 전류값으로 변환하지 않아 실제 사용량보다 낮게 계량되는 현상이 발생한다. 그래서 전기 사업자는 정기적으로 계량기용 변류기의 변류비 오차를 검사하기를 원한다.However, although the voltage output from the current transformer maintains a sine wave constant as shown in FIG. 1 regardless of power usage, the current always changes according to power usage and load characteristics as shown in FIGS. 2 and 3, and a fault in the current transformer is a measurement error. Occupy a large portion of the. In addition, if a large fault current has passed through the current transformer due to an internal fault on the load side after the current transformer, the impact changes the saturation current characteristics of the current transformer and lowers the saturation current value. In other words, when the load current value rises to some extent, the current transformer is saturated and the output current value is fixed, so that the current value is no longer converted to a high current value, which causes metering to be lower than actual usage. The utility wants to check the current ratio error of the meter current transformer on a regular basis.

일반적으로, 변류기의 변류비 오차를 측정하는 방법은, 전력회사 공급점으로부터 인입용 케이블를 통해 전력을 공급받아, 수전용 변전설비 큐비클 내의 변류기에 연결된 미지의 1개 고전압 전력케이블을 활선 스틱으로 보호한 상태에서, 측정기의 전류센서로 감아 고전압측 1차 전류를 측정하는 한편, 동시에 변류기에서 저압으로 변환된 2차 회로에 흐르는 3상 전류를 측정기로 측정하고, 이를 변류비로 환산하여 변류비가 정확한지 여부를 확인한다. In general, a method of measuring the current ratio error of the current transformer is supplied with power from a utility company supply point through a cable for input, so that one unknown high voltage power cable connected to the current transformer in the power substation cubicle is protected with a live stick. In this state, measure the primary current on the high voltage side by winding it with the current sensor of the measuring instrument, and at the same time measure the three-phase current flowing through the secondary circuit converted from the current transformer to the low voltage with a measuring instrument and convert it into the current ratio to see if the current ratio is correct. Check whether or not.

실제 현장에서 전기 계량기용 변류기의 변류비 오차를 측정함에 있어서, 고전압 전력선에 흐르는 큰 1차 전류를 계량할 수 있도록 적은 2차 전류로 변환하는 변류기(MOF)의 변류 비오차를 산출하기 위해서는, 3상 전력선 중에서 1차와 2차 전력선의 같은 상에 흐르는 전류를 일정기간 측정하여 측정된 변류비(K)와 공칭 변류비(Kn)와 차값을 계산하여 비오차율을 산출한다.
이때, 비오차율(%)은 {(Kn-K)/K} × 100이다.
여기에서, Kn은 공칭변류비이고, K는 측정된 변류비이다.
작업순서는 동일 상의 1차와 2차 전력선을 파악하고, 동일 상의 1차와 2차 전력선에 흐르는 전류값을 일정 시간 연속 측정하여 측정 변류비(K)를 산출한 후 공칭변류비(Kn)와 차값을 계산하여 변류비 오차값을 얻는다.
전압 파형은 도1과 같이 부하나 역률의 영향을 받지 않는 정현파 특성이 있으므로 정확한 기준점(제로크로싱)을 확보할 수 있어 쉽게 두 개의 측정점간 동기를 맞춰 정밀하게 오차를 측정할 수 있으나, 전류파형은 도2와 도3과 같이 부하량 및 역률에 따라 값 및 위상(시간)이 변동하는 비정현파 특성을 가져 정확한 기준점(제로크로싱)을 확보하기가 어려워 단지 두 개소의 전류값 측정만으로는 정밀한 오차를 측정할 수 없다.
이렇게 정현파가 아닌 왜형률을 가진 전류값 측정시 기준점(제로크로싱) 미확보로 두 개소간 측정 시간을 정밀하게 일치할 수 없는데도 불구하고 기존 기술에서는 두 개소(1차, 2차)에서 측정한 전류의 평균 제곱근 값을 무조건 사인파로 간주하고 이를 평균하여 실효값 또는 유효값을 비교하여 전류 비오차를 측정한다.In order to calculate the current ratio error of the current transformer current transformer current transformer, in order to calculate the current flow error of the current transformer (MOF) converting to a small secondary current to measure the large primary current flowing through the high voltage power line, The current error flowing in the same phase of the primary and secondary power lines of the phase power line is measured for a certain period of time to calculate the difference ratio K, the nominal current ratio Kn, and a difference value, thereby calculating a non-error rate.
At this time, the specific error rate (%) is {(Kn-K) / K} × 100.
Where Kn is the nominal current ratio and K is the measured current ratio.
The sequence of operations is to identify the primary and secondary power lines of the same phase, measure the current value flowing through the primary and secondary power lines of the same phase for a period of time, calculate the measurement current ratio (K), and determine the nominal current ratio (Kn) and The difference value is calculated by calculating the difference value.
Since voltage waveforms have sinusoidal characteristics that are not affected by load or power factor as shown in FIG. 1, accurate reference points (zero crossings) can be secured, so that errors can be measured precisely by synchronizing between two measurement points. 2 and 3 have non-sinusoidal characteristics that vary in value and phase (time) according to load and power factor, making it difficult to obtain an accurate reference point (zero crossing). Thus, only two current values can measure precise errors. Can't.
Although the measurement time cannot be precisely matched between two points due to the inaccurate reference point (zero-crossing) when measuring a current value with a non-sinusoidal distortion, the current technology measured at two points (primary and secondary) Consider the mean square root value as an sine wave unconditionally and average it and compare the rms or effective value to measure the current error.

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도2는 계량기용 변류기(MOF) 2차 출력 3상(ABC상) 전력선의 전류파형과 실효 전류값을 전압으로 환산하여 오실로스코프로 측정한 사례이다. 노랑색 A상과 빨강색 C상의 파형값은 120도 위상차를 가진 각각 다른 전력선(케이블)이라고 파악할 수 있지만, 실효 전류값(RMS: Root Mean Square) 만을 측정하였을 경우 노랑색 A상의 값 111mV와 빨강색 C상의 전류값 113mV은 같은 값으로 읽혀 동일 상으로 판단할 수 있어 상이 일치하지 않는 두 개 다른 상 1차와 2차 전력선간 실효값을 비교하여 비오차 값을 측정하는 오류를 범할 수 있다. 2 is an example of measuring the current waveform and the effective current value of a current transformer (MOF) secondary output three-phase (ABC phase) power line by an oscilloscope. The waveform values of the yellow A phase and the red C phase can be regarded as different power lines (cables) having a phase difference of 120 degrees, but when only the RMS (root mean square) is measured, the value of the yellow A phase is 111 mV and the red C is measured. The current value of 113mV of the phase can be read as the same value and can be judged as the same phase. Thus, an error of measuring a non-error value can be made by comparing the effective value between two different phase primary and secondary power lines in which phases do not match.

도3은 단상의 경우 두개의 다른 전력선의 전류파형을 측정한 것이다. 파형으로는 분명히 다른 전력선임을 알 수 있으나, RMS값은 510mV로 동일하여 전류값 측정하여 상을 파악한다면 동일 전력선이라고 착각할 수 있다.
도4는 기존 기술에 의해 오차 시험기(측정기)를 사용하여 위상각을 무시한 전류값 만을 비교하여 1차와 2차(변류비 10:5)인 장소에서 측정한 사례, 즉 상간 평형이 잘 이뤄진 개소에서 1차전류 A상과 2차전류 B상의 전류값이 유사하여 이를 동일 상으로 착각하여 변류 비오차를 측정한 사례이다.
즉, 1차 전류값(171: PS) 2.314A을 측정하고 10:5(2:1) 변류비로 변환된 2차 전류 중에서 B상 전류값 1.164A(172: SB)가 제일 유사하여 이를 서로 일치하는 상으로 간주하고, [PS (PRIMARY S상) = SB (SECONDARY B상)]간의 공칭 변류비(Kn) 대비 측정 변류비(K)의 차값을 계산하여 변류비 오차율이 0.605%(173: Er)로 산출되었고, 이 값은 3% 이내이므로 이상이 없는 것으로 판정되었다(174: PASS).
측정 변류비 (K)= 2.314/1.164)= 1.988
공칭 변류비(Kn)= 2
비오차율= {(2-1.988)/1.988} x 100 = 0.605(%)
이와 같이 두 개소간 측정 시작점을 정밀하게 맞출 수 없는 상태에서 실효 전류값을 비교하여 동일 상의 전력선을 파악하고 비오차를 측정하는 것은 오차를 포함할 수 밖에 없어 현장에서 측정된 결과를 신뢰하지 않는 경우가 많다.3 shows current waveforms of two different power lines in the case of a single phase. The waveform clearly shows a different power line, but if the RMS value is the same as 510mV and the current is measured by measuring the current value, it can be mistaken as the same power line.
Fig. 4 is a case where the measurement was performed in the first and second places (current ratio 10: 5) by comparing only the current value disregarding the phase angle by using an error tester (measuring device), that is, a well-balanced point between phases. In this case, the current values of the primary current A phase and the secondary current B phase are similar, and the current value is mistaken for the same phase.
That is, the B phase current value 1.164A (172: SB) is the most similar among the secondary currents measured by measuring the primary current value (171: PS) 2.314A and converted to the 10: 5 (2: 1) current ratio. The difference between the nominal current flow ratio (Kn) and the nominal current flow ratio (Kn) between [PS (PRIMARY S phase) = SB (SECONDARY B phase)] is regarded as a matched phase, and the flow ratio ratio error rate is 0.605% (173: Er), and this value was determined to be no abnormality since it was within 3% (174: PASS).
Measuring Current Ratio (K) = 2.314 / 1.164) = 1.988
Nominal Current Ratio (Kn) = 2
Error rate = {(2-1.988) /1.988} x 100 = 0.605 (%)
When the measurement starting point between two points cannot be precisely matched, comparing the effective current value and identifying the power line of the same phase and measuring the error cannot include the error. There are many.

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본 발명의 목적은 전기 계량기용 변류기의 1차 전류와 2차 부하전류의 파형 정보를 교환하고, 우선 두 개의 파형 간에 유사도를 측정하여 동일 상을 파악한 이후에, 동일 상 간에 변류기의 1차와 2차 변류비 오차율을 검사하는 방법을 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to exchange the waveform information of the primary current and the secondary load current of the current meter for the current meter, and first determine the same phase by measuring the similarity between the two waveforms, and then the first and second of the current transformer between the same phase An object of the present invention is to provide a method for checking a differential current ratio error rate.

본 발명에 따른, 전류파형 유사도 측정에 의한 활선 변류비 오차 검사 방법은, 계량기의 변류기에서 1차와 2차 간 변류비 오차를 검사하는 방법으로서, 상기 변류기로부터의 출력을 전송하는 3상 전력케이블 주위를 감아 자계 에너지를 측정하는 3개의 전류센서로부터 검출된 전류신호를 부호화한 후에 동기된 시간정보를 추가하여 3개 상에 대한 제1 전류데이터를 획득하는 단계; 상기 계량기로부터 이격된 위치에서 미지의 1개의 고압 전력케이블 주위를 감아 자계 에너지를 측정하는 전류센서로부터 검출된 신호를 부호화한 후에 동기된 시간정보를 추가하여 제2 전류데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 전류데이터에 포함된 3개의 상의 시간별 전류값(파형)과 상기 제2 전류데이터의 시간별 전류값(파형)을 비교하여 상의 동일 여부를 검사하는 단계; 동일 상인 것으로 확인된 경우, 동일 상 간의 상기 전류값을 장시간 더 측정하는 단계; 상기 제1 전류데이터의 상기 전류값과 상기 제2 전류데이터의 상기 전류값 중에 어느 하나의 상기 전류값을 기준값으로 하고, 상기 기준값의 일정 범위 내에 있는 상기 제1 전류데이터의 상기 전류값과 상기 제2 전류데이터의 상기 전류값 중의 다른 하나의 상기 전류값의 개수의 비율로 유사도를 산출하는 단계; 및 산출된 상기 유사도에 근거하여 변류비 오차를 확인하는 단계; 를 포함한다. In accordance with the present invention, the method for checking the live current deflection ratio error by measuring the current waveform similarity is a method for inspecting the current and second secondary current ratio ratio error in a current transformer of a meter, and a three-phase power cable transmitting an output from the current transformer. Encoding the current signals detected from the three current sensors which wind the surroundings and measure the magnetic field energy, and then add synchronized time information to obtain first current data for the three phases; Acquiring a second current data by adding synchronized time information after encoding a signal detected from a current sensor measuring magnetic field energy by winding around an unknown high voltage power cable at a position separated from the meter; Comparing the hourly current values (waveforms) of the three phases included in the first current data with the hourly current values (waveforms) of the second current data to check whether the phases are the same; If it is determined to be the same phase, further measuring the current value between the same phases for a long time; The current value of the first current data and the first value of any one of the current value of the first current data and the current value of the second current data are within a predetermined range of the reference value. Calculating similarity as a ratio of the number of the other one of the current values of the current data; Identifying a current ratio ratio error based on the calculated similarity; It includes.

본 발명에 따르면, 전기 계량기용 변류기의 1차와 2차 회로에 흐르는 부하전류 파형의 유사도 측정에 의해 변류기 1차 회로와 2차 회로 간 일치되는 상을 우선 파악한 후에, 변류비 오차율을 측정할 수 있게 되므로, 활선 상태에서 변류기의 변류비 오차 판단에 대한 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by first identifying the phases matching the current transformer primary circuit and the secondary circuit by measuring the similarity of the load current waveform flowing through the primary and secondary circuits of the current transformer for the electric meter, the current ratio ratio error rate can be measured. Therefore, there is an effect that can prevent errors in the current ratio ratio determination of the current transformer in the live state.

도1은 전형적인 전압 파형도,
도2는 3상 전류 파형도,
도3은 실효값이 같은 두개의 다른 단상 전류 파형도,
도4는 종래 방법에 의한 변류비 오차 검사 결과의 예를 보여주는 도면,
도5는 본 발명을 적용하는 것에 사용된 제1 측정기 및 제2 측정기의 시간별 작동 순서도,
도6은 본 발명에서의 전류 파형 유사도 산출 설명도,
도7은 본 발명의 방법을 적용한 예시적인 측정기 도면,
도8은 본 발명의 방법을 적용한 측정기의 예시적인 위상 일치시 사례도,
도9는 본 발명의 방법을 적용한 측정기의 다른 예시적인 위상 일치시 사례도. 1 is a typical voltage waveform diagram;
2 is a three-phase current waveform diagram;
3 is two different single-phase current waveform diagrams having the same rms value;
4 is a view showing an example of the current ratio error test result by the conventional method,
5 is a time-based operational flowchart of a first meter and a second meter used in applying the present invention;
6 is an explanatory view of calculating current waveform similarity in the present invention;
7 is an exemplary meter diagram applying the method of the present invention;
8 is an exemplary phase coincidence diagram of a measuring instrument to which the method of the present invention is applied;
9 is another exemplary phase coincidence diagram of a measuring instrument to which the method of the present invention is applied.

이하, 본 발명에 따른 전류파형 유사도 측정에 의한 활선 변류비 오차 검사 방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, a description will be given of a live current flow ratio error checking method by measuring the current waveform similarity according to the present invention.

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상기 배경 기술에서 언급한 것과 같이, 서로 떨어진 두 곳에서 전류값을 읽어 동일 상 파악과 변류비 오차를 측정(검사)할 때, 전류 파형에는 두 개소에서 파형의 정보를 이용하여 동시에 측정을 시작할 수 있는 제로크로싱 점과 같은 공통점이 존재하지 않는다. As mentioned in the background art, when reading current values from two separate locations and measuring (checking) the same phase and the current ratio error, the current waveform can be started at the same time using the information of the waveform at two places. There is no common point like zero crossing point.

이를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 2개의 측정기를 연결하여 수동으로 동기 신호를 상대방에게 보내는 수동 동기 방법을 사용하여 상기 두 측정기 사이에 시간을 정밀하게 동기할 수 있도록 한다. 수동 동기 방법은 예를 들어 2개의 측정기를 연결하여 하나의 측정기(제2 측정기)에서 다른 측정기(제1 측정기)로 타임 동기 펄스를 주도록 한다. 그러나 GPS를 사용하면 굳이 상기 두 측정기 간을 연결하지 않고 위성으로부터 동기 신호를 받아 상기 두 측정기 간 시간을 정확하게 동기할 수 있을 것이다.
동기가 되었으면, 제1 측정기로는 변류기에서 계량기로 연결된 2차 측 3개(A, B, C상)의 전류입력 케이블에 전류를 측정하는 센서를 감고 그 신호를 측정하고, 측정된 신호를 증폭 및 고주파 필터링한 후에 이를 부호화하고, 부호화된 정보에 Real Time Clock에서 가져온 시간정보를 추가한 후에, 이를 제1 전류데이터로 저장한다.In order to solve this problem, the present invention connects two measuring instruments to manually synchronize the time between the two measuring instruments using a manual synchronization method of manually sending a synchronization signal to the counterpart. The manual synchronization method, for example, connects two meters to give a time sync pulse from one meter (second meter) to another meter (first meter). However, if GPS is used, it is possible to precisely synchronize the time between the two meters by receiving a synchronization signal from the satellite without connecting the two meters.
If it is synchronized, the first measuring device winds a sensor measuring current on three current input cables (A, B, C phase) connected from the current transformer to the meter, measures the signal, and amplifies the measured signal. And encoding the same after the high frequency filtering, and adding the time information obtained from the real time clock to the encoded information, and storing it as first current data.

제2 측정기는 이를 고압전력선을 측정할 수 있는 장소로 이동하고, 제1 측정기와 마찬가지로 고압전력선에 대해 3개의 상 중에 하나의 상의 전류값을 측정하고 상기와 같이 시간정보를 추가하여, 이를 제2 전류데이터로 저장한다.
이때 거리 또는 장애물에 따라 무선 통신이 가능한 실시간 통신 가능 지역(온라인 모드)에서는 무선통신을 통해 주기적으로 통신을 하여 제2 측정기의 제2 전류데이터를 제1 측정기로 전송하고, 실시간 통신 불가능 지역(오프라인 모드)에서는 통신 기능은 수행하지 않고 상기 제2 전류데이터를 저장해 두고, 저장된 제2 전류데이터는 나중에 통신이 가능한 위치로 이동한 후 제1 측정기로 전송하여 제1 전류데이터와 서로 비교하고 그 결과를 표시할 수 있도록 한다. The second measuring device moves it to a place where the high voltage power line can be measured, and measures the current value of one of three phases with respect to the high voltage power line, and adds time information as described above to the second measuring device, so that the second Save as current data.
At this time, in a real-time communication enabled area (online mode) where wireless communication is possible according to a distance or an obstacle, periodically communicates via wireless communication to transmit second current data of the second measuring device to the first measuring device, and an area where real time communication is impossible (offline). Mode) stores the second current data without performing a communication function, and the stored second current data is moved to a position where communication can be performed later, and then transmitted to a first measuring device to compare with the first current data and compare the result. Make it visible.

다음에, 시간별 동작순서를 설명한다. 도5에 도시된 바와 같이, 2개의 측정기를 켜고, 양 측정기 사이에 RTC 시간 동기를 한 후에, 전류값을 부호화하고, 여기에 시간정보를 추가하여, 제1 측정기의 제1 전류데이터와 제2 측정기의 제2 전류데이터를 각각 저장하고, 상호간의 통신을 통해, 제1 측정기는 자체의 제1 전류데이터와 제2 측정기로부터 수신받은 제2 전류데이터를 비교하여, 그 위상을 파악하고, 동일 상에 대해서는 다시 20초간 더 측정하여 해당 위상의 1차와 2차간 변류비 오차를 계산하고, 이 결과를 표시한다.
즉, 제1 측정기는, 제1 전류데이터와 제2 측정기에서 수신받은 제2 전류데이터로부터, 상호 간의 A,B,C상의 전류 파형을 상호 비교하여, 그 중 제일 근접한 파형을 가진 상을 파악함으로써 제2 측정기의 상이 제1 측정기의 상과 동일 상인지 여부를 우선 판단한 후에, 동일 상인 것으로 판단되면 해당 동일 상의 변류기 1차와 2차간의 변류비 오차를 검사하기 위해, 20초 이상 더 측정하고, 예를 들어 동일 상에 대해 제2 전류데이터의 전류값을 기준값으로 하고, 동일 상의 제1 전류데이터의 전류값들 중에 상기 기준값의 일정 범위내에 있는 전류값들의 수를 세어 계량기용 변류기의 1차와 2차 간의 전류값 변류비 오차를 계산하고, 그 결과를 표시한다. Next, the operation procedure by time will be described. As shown in Fig. 5, after turning on the two measuring devices and synchronizing the RTC time between the two measuring devices, the current value is encoded, and time information is added thereto, so that the first current data and the second measuring device of the first measuring device are added. Each of the second current data of the measuring device is stored, and through communication with each other, the first measuring device compares the first current data of the measuring device with the second current data received from the second measuring device, determines the phase, and identifies the phase. For, measure again for 20 seconds to calculate the current ratio error between the 1st and 2nd phase of the phase, and display this result.
That is, the first measuring device compares the current waveforms of A, B, and C phases with each other from the first current data and the second current data received by the second measuring device, and identifies a phase having the closest waveform among them. After first determining whether the phase of the second measuring instrument is the same phase as the phase of the first measuring instrument, if it is determined that the phase is the same, further measuring 20 seconds or more in order to check the current ratio error between the primary and secondary current transformers of the same phase, For example, the current value of the second current data for the same phase is taken as a reference value, and the number of current values within a predetermined range of the reference value among the current values of the first current data of the same phase is counted. Calculate the current value current flow ratio error between the differences and display the result.

다음에, 유사도 산출에 대해 설명한다. 제2 측정기가 설치된 고압케이블의 상이 파악되면 동일 상의 고압케이블에 흐르는 전류파형값(제2 측정기의 제2 전류데이터)과 계기용 변류기에서 변환되어 계량기로 입력되는 전류파형값(제1 측정기의 제1 전류데이터)을 상호 비교하여 그 유사도를 산출한다. 즉, 예를 들어, 도6에 도시된 바와 같이, 제1 측정기의 측정값(제1 전류데이터)을 기준값으로 하고, 제1 측정기의 기준값에 X% 값을 더한 상한값과 X% 값을 감한 하한값 사이의 범위에 존재하는 제2 측정기의 측정값(제2 전류데이터)의 개수와, 상기 상한값과 상기 하한값의 밖에 존재하는 제2 측정기의 측정값의 개수를 세어, 아래의 식과 같이 그 비율로서 유사도(S)(%)를 산출할 수 있다. Next, the similarity calculation will be described. When the phase of the high voltage cable having the second measuring device is identified, the current waveform value (second current data of the second measuring device) flowing through the high voltage cable of the same phase and the current waveform value converted from the current transformer for the instrument and input to the meter (the first measuring device of the first measuring device). 1 current data) is compared with each other to calculate the similarity. That is, for example, as shown in Fig. 6, the upper limit value and the lower limit value obtained by subtracting the X% value from the measured value (first current data) of the first measuring instrument as a reference value and the reference value of the first measuring instrument are reduced. Count the number of measured values (second current data) of the second measuring instrument existing in the range between and the number of measured values of the second measuring instrument existing outside the upper limit value and the lower limit value, and the similarity as the ratio as shown below. (S) (%) can be calculated.

상기 식에서, S(%)는 유사도이고, N1은 상한과 하한의 <0023> 내부에 속하는 제2 측정기의 측정값의 개수이며, N은 제2 측정기의 측정값의 전체 개수이다.In the above formula, S (%) is the similarity, N1 is the number of measured values of the second measuring instrument belonging to the inside of the upper limit and the lower limit, and N is the total number of measured values of the second measuring instrument.

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상기 유사도의 값은 상한(+X%) 및 하한(-X%)의 에러 허용값의 범위에 따라 변화할 수 있으나, 현장 시험결과 전류값에 반비례하여 1~5% 선에서 움직일 수 있으며, 예를 들어 전류값이 5A 이하이면 X값은 5% 근처에서, 전류값이 100A 이하이면 3% 근처에서, 그 이상은 1%에서 이상적으로 검출할 수 있다.The value of the similarity may vary depending on the range of error tolerances of the upper limit (+ X%) and the lower limit (-X%), but may be moved in the 1-5% line in inverse proportion to the current value in the field test. For example, if the current value is 5 A or less, the X value can be detected ideally at 5%, if the current value is 100 A or less, at 3%, and more than that at 1%.

따라서, 측정을 시작하기 전에 전류 측정 범위를 세팅할 때 측정 변류비와 에러 허용값(X%)을 조절하고, 두 측정기 간 시간 동기를 맞추고 측정을 시작한다.Therefore, when setting the current measurement range before starting the measurement, adjust the measurement current ratio and error tolerance (X%), synchronize the time between the two instruments and start the measurement.

도7은 본 발명의 방법에 사용되는 예시적인 측정기(예, 제1 측정기)의 도면으로서, LCD 중간에는 두개의 파형(142)을 비교할 수 있도록 표시하고, 좌측 상단에는 피시험 전력케이블의 제1 측정기의 전류값(131), 좌측 하단에는 제2 측정기의 전류값(132)을 표시한다. 우측 상단에 두 개의 파형간 위상차(136)를 표시하고, 우측 하단에 유사도(137)를 표시한다. 도시된 제1 측정기에는 그 작동에 필요한 무선모듈, 전류측정범위키, 전원스위치, DC전원, 설정완료키, 케이블변경요청키, 시간동기입력, 전류계입력 등이 구비되어 있다.
도7의 LCD에 표시된 내용은, 동일 케이블 양단을 약 180도(177.8도) 위상각을 주어 측정한 예이다. 즉 전류값은 18.34A와 18.91A로 비슷하게 보이지만, 위상각이 틀려 유사도는 13.6%로 결국 다른 상인 것으로 판정한다.
반면 도8은 실질적인 동일 위상각(136: -3.48도)으로 측정한 경우이다. 전류 측정값(131, 132)의 차는 0.56A의 차가 발생하나 유사도(137)는 정확히 100%를 나타내고 있으며, 두 구간의 변류비 오차는 없는 것으로 나타난다.FIG. 7 is a diagram of an exemplary meter (e.g., first meter) used in the method of the present invention, in the middle of the LCD, where two waveforms 142 can be compared, and in the upper left, the first of the power cable under test The current value 131 of the measuring device is displayed on the lower left side of the current value 132 of the second measuring device. The phase difference 136 between two waveforms is displayed at the upper right, and the similarity 137 is displayed at the lower right. The illustrated first measuring instrument is provided with a wireless module, a current measuring range key, a power switch, a DC power supply, a setting completion key, a cable change request key, a time synchronous input, an ammeter input, etc. required for its operation.
The contents displayed on the LCD of FIG. 7 are examples of measuring both ends of the same cable by giving a phase angle of about 180 degrees (177.8 degrees). In other words, the current value is similar to 18.34A and 18.91A, but the phase angle is different, so the similarity is 13.6%, which is determined to be a different phase.
On the other hand, FIG. 8 is a case where the measurement is performed at substantially the same phase angle (136: -3.48 degrees). The difference between the current measurement values 131 and 132 is 0.56A, but the similarity 137 represents exactly 100%, and there are no current flow ratio errors between the two sections.

도9는 약 5A가 흐르는 저전류 전력케이블 회선이지만 동일 상에 대해서는 정확히 유사도 100%를 보이고 있고, 전류값이 0.1A의 차가 발생한 것으로 나타났지만 실제로 유사도를 기준으로 판단시 변류비 오차는 없는 것(유사도 100%)을 알 수 있다.9 is a low-current power cable line flowing about 5A, but shows exactly 100% similarity for the same phase, and the difference in current value is 0.1A, but there is no current ratio ratio error based on the similarity. Similarity 100%).

온라인 모드(실시간 통신 가능지역)일 경우에, 본 발명에 따른 방법의 적용을 설명하면, 우선 앞서 설명한 바와 같이, 제1 측정기의 전원을 켜고 초기화 후에 측정범위 및 에러 허용값을 설정하고, 두 측정기 간에 시간 동기 RTC 기동 후에 입력된 전류신호 측정을 시작하고, 전류신호 표본화된 값에 시간정보를 더하고 이를 제1 전류데이터로서 메모리에 저장한다. 저장된 제1 전류데이터가 일정 용량 이상이면 측정을 중지하고, 제2 측정기에 측정값 전송을 요청하고, 제2 측정기로부터 제2 전류데이터를 수신하여, 미지의 전류파형(제2 측정기의 제 2전류데이터)을 가진 고압케이블과 3개의 계기용 변류기 출력 전류(제 측정기의 제 1전류데이터)중 일치되는 상의 저압케이블을 찾아 상을 파악한다. In the case of the online mode (real-time communication area), the application of the method according to the present invention will be described. First, as described above, the first measuring instrument is turned on and initialized, and then the measuring range and error tolerance value are set. After the time-synchronous RTC is started, measurement of the input current signal is started, and time information is added to the sampled value of the current signal and stored in the memory as first current data. If the stored first current data is above a certain capacity, the measurement is stopped, a request is made to transmit the measured value to the second measuring instrument, and the second current data is received from the second measuring instrument, and an unknown current waveform (the second current of the second measuring instrument) is received. Phase is identified by finding the matching low voltage cable among the high voltage cable with the data) and the three current transformer output currents (the first current data of the measuring instrument).

그 다음에, 변류비 오차율을 측정하기 위해, 시작통보를 하고, 20초간 더 측정하여 이를 시간대비 파형값으로 저장하고, 완료되면 통신을 하여 제1 측정기에서 유사도를 산출하여 변류비 오차율을 계산한다.
구체적으로, 짧은 시간 동안 전류값을 취득하여 상이 파악되었으면, 동일 상의 고압에 흐르는 전류파형값(제2 측정기의 제2 전류데이터)과 계기용 변류기에서 변환된 저압 전류파형값(제1 측정기의 제1 전류데이터)간의 변류비를 계산하여, 공칭 변류비의 오차율을 측정하기 위해(즉 측정값의 정확도를 높이기 위해), 20초 이상의 장시간 전류값을 동시에 측정하는 오차율 측정 시작통보를 하고, 20초간 측정하여 이를 시간대비 파형전류값으로 저장하고, 완료되면 제1 측정기와 제2 측정기 사이에 통신을 하여 동일 상의 제1 측정기의 전류값(제1 전류데이터)을 기준값으로 하고 제2 측정기로부터 전송받은 제2 전류데이터의 전류값들 중에 상기 기준값의 일정 범위 내에 있는 값들의 수들을 세어 유사도를 산출하며, 이로부터 변류비 오차율을 계산한다.
즉, 20초간 측정한 시간대비 전류값(파형)의 전체 샘플링 수 중에서 둘 간의 값이 일정 범위 내에 있는 샘플링 개수만을 세어 이를 유사도 산출하고 이 값을 변류비 오차율로 환산하는 것이다. 이때 상기 유사도의 측정에서 제1 측정기의 제1 전류데이터의 전류값이 아닌 제2 측정기의 제2 전류데이터의 전류값을 기준값으로 하여도 마찬가지의 결과를 얻을 수 있음은 당연하다. Then, in order to measure the flow rate ratio error rate, start notification, measure for 20 seconds, and store it as a waveform value over time, and when communication is completed, the similarity is calculated by the first measuring device to calculate the flow rate ratio error rate .
Specifically, if the phase is obtained by acquiring the current value for a short time, the current waveform value (second current data of the second measuring instrument) flowing in the high pressure of the same phase and the low pressure current waveform value converted by the current transformer for the instrument (the first measuring instrument In order to measure the error rate of the nominal current flow ratio (i.e., to increase the accuracy of the measured value) by calculating the current flow ratio between 1 current data), an error rate measurement start notification for simultaneously measuring a long time value of 20 seconds or more is made. Measure and store it as a waveform current value over time, and when it is completed, communicate between the first and second measuring instruments, and use the current value (first current data) of the first measuring instrument of the same phase as a reference value and receive it from the second measuring instrument. The similarity is calculated by counting the number of values within a predetermined range of the reference value among the current values of the second current data, from which the flow rate ratio error rate is calculated.
That is, among the total number of sampling of the current value (waveform) compared to the time measured for 20 seconds, only the number of samplings in which a value between the two is within a predetermined range is calculated, and the similarity is calculated and converted into a current ratio ratio. In this case, the same result may be obtained even when the current value of the second current data of the second measuring device is not the current value of the first current data of the first measuring device as the reference value.

그리고 이 결과를 재생하여 해당 측정기에 파형, 계산한 전류값, 유사도 및 위상차를 표시한다. 그 다음에 고압 1차 전류 측정 포인트를 이동하여 다시 반복하여 측정한다. The results are reproduced and the waveform, calculated current value, similarity and phase difference are displayed on the measuring instrument. Then move the high-voltage primary current measurement point and repeat the measurement.

통신이 불가능할 경우에, 만약 양자 측정기 간에 3회 이상 측정준비완료라는 통보를 받지 못하는 경우, 측정기는 오프라인 모드로 설정하고, 제2 측정기는 제1 측정기로 측정값을 전송하지 않고 파일로 저장하며, 이후 통신 가능지역으로 이동한 후에 해당 측정값을 전송 및 상호 비교하여 동일 위상 및 변류비 오차를 측정한다.
이렇게 통신이 안되는 곳에서도 실시간은 아니지만 추후에 이를 비교 분석하여 동일 위상 및 변류비 오차를 시간 및 장소에 구애받지 않고 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다.If communication is not possible, if notified that the measurement is completed more than three times between the quantum measuring instrument, the instrument is set to the offline mode, the second instrument is stored as a file without transmitting the measurement value to the first instrument, After moving to the communication area, the measured values are transmitted and compared, and the same phase and current ratio error are measured.
This is not a real time even in a place where communication is not possible, but by comparing the analysis later, there is an advantage that can accurately grasp the same phase and current ratio error regardless of time and place.

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Claims

In the method of checking the current ratio error between the primary and secondary in the current transformer of the meter,
After encoding current signals detected from three current sensors measuring magnetic field energy by winding around the three-phase power cable transmitting the output from the current transformer, synchronized time information is added to the first current data for the three phases. Obtaining;
Acquiring a second current data by adding synchronized time information after encoding a signal detected from a current sensor measuring magnetic field energy by winding around an unknown high voltage power cable at a position separated from the meter;
Comparing the hourly current values (waveforms) of the three phases included in the first current data with the hourly current values (waveforms) of the second current data to check whether the phases are the same;
If it is determined to be the same phase, further measuring the current value between the same phases for a long time;
The current value of the first current data and the first value of any one of the current value of the first current data and the current value of the second current data are within a predetermined range of the reference value. Calculating similarity as a ratio of the number of the other one of the current values of the current data; And
Identifying a current ratio ratio error based on the calculated similarity;
The method of claim 2, characterized in that the live current deflection ratio error inspection method by measuring the current waveform similarity.

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