KR101316693B1 - Mold transformer diagnose mothod using severity assessment - Google Patents

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KR101316693B1 KR1020130083549A KR20130083549A KR101316693B1 KR 101316693 B1 KR101316693 B1 KR 101316693B1 KR 1020130083549 A KR1020130083549 A KR 1020130083549A KR 20130083549 A KR20130083549 A KR 20130083549A KR 101316693 B1 KR101316693 B1 KR 101316693B1
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송길목
방선배
김종민
김영석
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한국 전기안전공사
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Abstract

PURPOSE: A mold transformer diagnosis method using severity assessment is provided to identify deterioration causes in the re-evaluation process, thereby improving the reliability of the diagnosis. CONSTITUTION: A diagnosis system receives the basic information of a mold transformer (S101). A vibration measurement unit of the diagnosis system measures the vibration of the mold transformer (S102). The diagnosis system performs the fast fourier transform (FFT) of a measured vibration signal to extract a vibration frequency (S103). The diagnosis system produces severity by the evaluation of the extracted vibration frequency (S104, S105). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S101) Input basic information about a mold transformer; (S102) Measure vibration; (S103) Perform fast Fourier transform (FFT); (S104) Evaluate a triangular diagram; (S105) Produce the triangular diagram; (S106) Determine the state; (S107) Display the state and a solution

Description

심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법{Mold transformer diagnose mothod using severity assessment}Mold transformer diagnose mothod using severity assessment

본 발명은 심각도 평가(Severity Assessment)를 통한 몰드변압기(Mold Transformer) 진단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상태 위험도에 대한 심각도 분석을 통해 몰드변압기의 위험도를 확인하는 방법으로 몰드변압기의 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 한 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법에 관한 것이다.The present invention relates to the diagnosis of a mold transformer through the severity assessment, and more particularly, to accurately diagnose the state of the mold transformer by a method of confirming the risk of the mold transformer through the severity analysis of the state risk. The present invention relates to a method for diagnosing a mold transformer by evaluating severity.

여기서 심각도란 몰드변압기의 열화 상태를 판단하기 위한 열화 상태 정도를 의미한다.
Here, the severity means the degree of deterioration for determining the deterioration state of the mold transformer.

변압기는 1차측에 유입된 교류전력을 받아 전자유도작용에 의해서 전압 및 전류를 변성하여 2차측에 공급하는 정지형 전기기기이다. 산업의 발전과 수요의 급격한 증가는 대용량 전기시설을 요구하고 있으며 변압기 역시 고압화, 대용량화 및 전력설비의 소형, 경량화가 이루어지고 있다. 이와 같은 요구에 따라 절연유를 넣어 절연시키는 유압변압기를 대신하여 최근에는 몰드변압기의 사용이 증가하고 있다. 몰드변압기를 사용하는 이유는 설치 환경 특성상 발화 가능성이 작고, 기계적 강도가 크며, 진공상태에서 주형 몰딩함으로 흡습에 의한 절연 열화가 거의 없기 때문이다. 또한, 코일의 이완이 발생하지 않아 보수 및 점검이 간단하고, 정상적인 제품인 경우 부분방전 개시 전압이 높아 초기 운전상태에서 부분방전에 의한 변압기의 파손 위험이 줄어들고, 이에 따라 소형화 및 경량화가 가능하기 때문이다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 최근에는 몰드변압기가 내부 또는 외부 트러블 요인에 의해 소손되고 전기화재로 이어지는 경우가 다수 발생하고 있다.A transformer is a stationary electric device that receives AC power flowing into the primary side and modulates the voltage and current by the electromagnetic induction action and supplies it to the secondary side. The development of industry and the rapid increase of demand demand large electric facilities, and the transformer is also being made to be high in pressure, large in capacity, and small and light in electric power facilities. In response to such a demand, the use of mold transformers has recently increased in place of hydraulic transformers insulated with insulating oil. The reason for using a mold transformer is that the possibility of ignition is small, the mechanical strength is large, and there is almost no deterioration of insulation due to moisture absorption by molding a mold in a vacuum state. In addition, since the coil is not relaxed, maintenance and inspection are simple, and in the case of a normal product, the partial discharge start voltage is high, which reduces the risk of damage to the transformer due to partial discharge in the initial operation state, thereby miniaturizing and reducing the weight. . However, in spite of these advantages, in recent years, a number of mold transformers are damaged by internal or external trouble factors and lead to electric fires.

몰드변압기의 상태를 진단하는 방법에는 절연저항 측정법, 내전압 시험방법, 초음파 측정방법, 부분방전 측정방법, 온도(열) 측정방법 등이 있다. 몰드변압기는 기기의 주요 부분이 고체 절연물로 되어 있어 높은 초기 절연성능을 지니나 절연물 내부 상태의 육안점검 또는 상태분석이 기기의 구조상 어려워 유입변압기에 비해 아직 많은 연구가 필요하다. 몰드변압기는 현재 온도센서를 외부에 부착하여 부하상태에 따른 권선의 온도 감시가 가능하다, 또한 적외선 카메라를 사용하여 권선 외부 온도분포 상태 및 권선 부분의 탭 조임, 상결선 조임, 볼트의 풀림에 의한 온도 증가 상태를 확인할 수 있다. 그러나 권선의 국부적인 열화는 측정이 불가능하고 실제 사고의 대부분을 차지하는 권선 내부의 문제는 발견하기 힘들다.Methods of diagnosing the condition of the mold transformer include insulation resistance measurement method, withstand voltage test method, ultrasonic measurement method, partial discharge measurement method, temperature (heat) measurement method and the like. The mold transformer has a high initial insulation performance because the main part of the device is made of solid insulator. However, it is still difficult to visually inspect or analyze the state of the inside of the insulator due to the structure of the device. The mold transformer can monitor the temperature of the winding according to the load status by attaching the current temperature sensor to the outside, and also by using the infrared camera, the temperature distribution outside the winding, tap tightening of the winding part, tightening of phase wire, and loosening of the bolt You can check the temperature increase. However, local deterioration of the windings is not measurable and problems inside the windings that account for most of the actual accident are hard to find.

따라서 상기와 같은 몰드변압기의 상태 진단 방법에서 발생하는 제반 문제 즉, 권선의 국부적인 열화 측정이 불가능하고 권선 내부의 문제를 발견하기 어려워 몰드변압기의 진단을 정확하게 할 수 없다는 제반 문제를 해결하기 위해서 다양한 진단방법들이 현재 연구되고 있다.Therefore, in order to solve various problems that occur in the method of diagnosing the condition of the mold transformer, that is, it is impossible to measure the local deterioration of the winding and it is difficult to find a problem in the winding, so that it is impossible to accurately diagnose the mold transformer. Diagnostic methods are currently being studied.

그러한 연구들 중 하나가 김종민, 송길목, 방선배, 김영석, 최명일, "현장실측에 의한 몰드변압기 진동 분석", 대한전기학회 하계학술대회 논문집 pp 2136-2137, 2011(이하, "종래기술"이라 약칭함)에 개시된다.One of such studies is Jong-min Kim, Gil-mok Song, Sun-bae Bang, Young-seok Kim, and Myung-il Choi, "Analysis of Mold Transformer Vibration by Field Measurement," Proceedings of the Korean Institute of Electrical Engineers Conference, pp. 2136-2137, 2011 (hereinafter referred to as "prior art"). Is disclosed).

개시된 종래기술은 현장에서 사용되고 있는 3상 몰드변압기를 용량별로 진동수를 측정하고, 고속 푸리에 변환(FFT) 처리하고, 처리한 데이터를 다시 측정된 데이터와 비교하여 몰드변압기의 상태를 판단한다.The disclosed prior art measures the frequency of each three-phase mold transformer by capacity, performs a fast Fourier transform (FFT) process, and compares the processed data with the measured data to determine the state of the mold transformer.

이것은 내부 또는 외부요인에 의해 몰드변압기가 소손될 경우 그 전조 현상으로 온도가 상승하고 진동을 일으키는 특성을 이용하여 몰드변압기의 소손 위험성을 진단하는 방법이다.
This is a method of diagnosing the risk of burnout of a mold transformer by using a characteristic that the temperature rises as a precursor phenomenon and causes vibration when the mold transformer is damaged by internal or external factors.

김종민, 송길목, 방선배, 김영석, 최명일, "현장실측에 의한 몰드변압기 진동 분석", 대한전기학회 하계학술대회 논문집 pp 2136-2137, 2011Kim Jong-min, Gil-mok Song, Sun-bae Bang, Young-seok Kim, Myung-il Choi, "Analysis of Mold Transformer Vibration by Field Measurement," Proceedings of the Korean Institute of Electrical Engineers Conference, pp. 2136-2137, 2011

그러나 상기와 같은 종래기술은 주변 환경을 고려하지 않았기 때문에 몰드변압기의 상태를 정확하게 진단하는 방법이라고는 볼 수 없다.However, the above conventional technology does not consider the surrounding environment, and thus, it is not considered a method of accurately diagnosing the state of the mold transformer.

예컨대, 설치된 몰드변압기가 무부하 중에도 지속적인 진동이 발생하고, 이러한 진동과 주변 환경 즉, 지반에서 올라오는 진동이 몰드변압기의 고유진동주파수에 영향을 미치므로, 단순한 진동 측정만으로는 몰드변압기의 상태를 정확하게 판단할 수 없게 되는 것이다.For example, continuous vibration occurs even when the installed mold transformer is unloaded, and the vibration and the surrounding environment, that is, the vibration from the ground, affect the natural vibration frequency of the mold transformer. Therefore, the simple vibration measurement accurately determines the state of the mold transformer. It will not be possible.

특히, 개별적으로 변압기의 진동을 측정한 후 FFT처리하여 비교 데이터를 획득하고, 다시 측정된 데이터와 비교 데이터를 비교하는 방법이므로, 몰드변압기의 상태를 정확하게 진단하기에는 한계가 있다.
In particular, since the vibration of the transformer is individually measured, the FFT process is performed to obtain the comparison data, and the measured data and the comparison data are compared. Therefore, there is a limit in accurately diagnosing the state of the mold transformer.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 제반 문제점과 기존 몰드변압기의 상태를 진단하는 방법에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems arising in the above-mentioned problems occurring in the prior art and a method for diagnosing a state of a conventional mold transformer.

본 발명의 목적은 상태 위험도에 대한 심각도 분석을 통해 몰드변압기의 위험도를 확인하는 방법으로 몰드변압기의 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 한 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for diagnosing a mold transformer through a severity assessment to accurately diagnose the state of the mold transformer by a method for confirming the risk of the mold transformer through the severity analysis of the state risk.

본 발명의 다른 목적은 활성상태의 진동을 측정하고, 측정한 진동주파수에 대해서 파워 심각도(power severity), 설비 심각도(installation severity), 부하 심각도(load severity), 노출 심각도(exposure severity)와 같은 심각도 평가를 통해 몰드변압기의 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 한 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to measure the vibration of the active state, and to the measured vibration frequency severity such as power severity, installation severity, load severity, exposure severity It is to provide a mold transformer diagnosis method through severity evaluation to accurately diagnose the condition of the mold transformer through the evaluation.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법은 (a) 몰드변압기의 기본 정보를 입력받는 단계; (b) 비접촉으로 상기 몰드변압기의 진동을 측정하는 단계; (c) 측정한 진동을 고속 푸리에 변환하여 진동 주파수를 추출하는 단계; (d) 입력받은 기본 정보를 기초로 상기 추출한 진동 주파수를 평가하여 상기 몰드변압기의 위험 상태를 판정하기 위한 심각도를 산출하는 단계; (e) 산출된 심각도를 기초로 상기 몰드변압기의 상태를 판정하고, 상태 표시와 해결책 표시를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the mold transformer diagnostic method through the severity evaluation according to the present invention comprises the steps of: (a) receiving the basic information of the mold transformer; (b) measuring vibration of the mold transformer in a non-contact manner; (c) extracting a vibration frequency by performing fast Fourier transform on the measured vibration; (d) calculating a severity for determining a dangerous state of the mold transformer by evaluating the extracted vibration frequency based on the received basic information; (e) determining the state of the mold transformer based on the calculated severity, and controlling the state display and the solution display.

상기에서 (d)단계는,Wherein the step (d)

(d-1) 상기 몰드변압기의 기본 정보를 기초로 입력된 진동주파수의 천이상태를 평가하여 파워 심각도 평가치(Sp)를 산출하는 단계;(d-1) calculating a power severity evaluation value (S p ) by evaluating the transition state of the input vibration frequency based on the basic information of the mold transformer;

(d-2) 상기 진동주파수의 사이드밴드(sideband)와 주파수 피크(frequency peak)를 분석하여 설비에 대한 평가를 하고, 설비 심각도 평가치(Si)를 산출하는 단계;(d-2) evaluating a facility by analyzing sidebands and frequency peaks of the vibration frequency and calculating a facility severity evaluation value (S i );

(d-3) 상기 입력된 진동주파수의 피크치를 분석하여 부하부담에 대한 심각도를 평가하고, 부하 심각도 평가치(Sl)를 산출하는 단계;(d-3) analyzing the peak value of the input vibration frequency to evaluate the severity of the load and calculating a load severity evaluation value (S 1 );

(d-4) 상기 몰드변압기의 기본 정보를 기초로 몰드변압기의 노출 정도에 따른 심각도를 평가하고, 노출 심각도 평가치(Se)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(d-4) evaluating the severity according to the exposure degree of the mold transformer based on the basic information of the mold transformer, and calculating an exposure severity evaluation value (S e ).

상기에서 (d)단계는,Wherein the step (d)

(d-5) 획득한 파워 심각도 평가치와 설비 심각도 평가치와 부하 심각도 평가치 및 노출 심각도 평가치에 가중치를 승산하고, 가중치가 적용된 각각의 심각도 평가치를 가산하여 전체 심각도(Stotal)를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
(d-5) Multiply the obtained power severity estimates, facility severity estimates, load severity estimates, and exposure severity estimates by weight, and add each weighted severity estimate to calculate the total severity (S total ). Characterized in that it further comprises the step.

본 발명에 따르면 심각도 평가 및 재평가 과정에서의 열화 발생 원인에 대한 해소로 몰드변압기의 진단 방법에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention there is an advantage that can improve the reliability of the diagnostic method of the mold transformer by eliminating the cause of the deterioration in the severity evaluation and re-evaluation process.

또한, 본 발명에 따르면 무정전을 통한 몰드변압기의 안전한 진단으로 산업 채산성 향상에 기여하고, 지속적인 이력 관리를 통해 교체시기를 추정할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention contributes to the improvement of industrial profitability by the safe diagnosis of the mold transformer through the uninterrupted power, there is an advantage that can be estimated through the continuous history management replacement time.

또한, 몰드변압기의 새로운 진단법으로 활용이 가능하여 진단시스템 개발을 통해 수익창출을 기대할 수 있는 효과가 있다.
In addition, it can be used as a new diagnostic method of the mold transformer has the effect that can be expected to generate revenue through the development of a diagnostic system.

도 1은 본 발명이 적용되는 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 심각도 평가부의 실시 예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법을 보인 흐름도.1 is a block diagram of a mold transformer diagnostic system through a severity evaluation to which the present invention is applied.
2 is a block diagram of an embodiment of the severity evaluation unit of FIG. 1.
Figure 3 is a flow chart showing a mold transformer diagnostic method through the severity evaluation in accordance with the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a mold transformer diagnosis method through severity evaluation according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 전력원(전력품질)에 대한 심각도, 설치 및 시공(환경)에 대한 심각도, 부하부담에 대한 심각도, 노출 정도에 따른 심각도를 평가하여, 몰드변압기의 상태를 정확하게 진단하기 위한 것이다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention is to accurately diagnose the state of the mold transformer by evaluating the severity of the power source (power quality), the severity of the installation and construction (environment), the severity of the load burden, the exposure. If this is explained in more detail as follows.

도 1은 본 발명이 적용되는 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단 시스템의 구성도로서, 진단 대상인 몰드변압기(100), 상기 몰드변압기(100)의 상태를 진단하기 위한 진단 시스템(200)으로 구성된다.1 is a configuration diagram of a mold transformer diagnosis system through severity evaluation to which the present invention is applied, and includes a mold transformer 100 as a diagnosis target and a diagnosis system 200 for diagnosing a state of the mold transformer 100.

진단 시스템(200)은 다시 진동 측정기(210), 고속 푸리에 변환부(220), 입력부(230), 심각도 평가부(240), 상태 판정부(250) 및 표시부(260)로 구성된다.The diagnostic system 200 is again composed of a vibration measuring device 210, a fast Fourier transform unit 220, an input unit 230, a severity evaluation unit 240, a state determination unit 250, and a display unit 260.

진동 측정기(210)는 비접촉으로 몰드변압기(100)의 진동을 측정하는 역할을 하는 것으로서, 통상의 비접촉식 진동속도계(LV110D, EM4SYS사)를 이용하는 것이 바람직하다.The vibration measuring device 210 serves to measure the vibration of the mold transformer 100 in a non-contact manner, and it is preferable to use a conventional non-contacting tachometer (LV110D, EM4SYS).

본 발명에서는 진동 측정기(210)를 진단 시스템(200)에 포함하여 전체 진단시스템을 구현한 것으로 설명하나, 진동 측정기(210)만을 별도로 구현하고 진동 측정기(210)에서 측정한 진동 측정치를 네트워크를 통해 진단 시스템에 제공하거나 외부 메모리 장치를 통해 진단 시스템에 제공하는 것으로 진단 시스템을 구현하는 것도 가능하다.In the present invention, the vibration measuring device 210 is included in the diagnostic system 200, so that the entire diagnosis system is described. However, only the vibration measuring device 210 is implemented separately, and the vibration measuring value measured by the vibration measuring device 210 is measured through the network. It is also possible to implement the diagnostic system by providing it to the diagnostic system or via an external memory device.

고속 푸리에 변환부(220)는 상기 진동 측정기(210)에서 측정한 진동 측정치를 고속 푸리에 변환(FFT)하여 진동주파수로 변환하는 역할을 하며, 입력부(230)는 상기 몰드변압기(100)의 기본 정보를 입력받기 위한 역할을 한다. 이러한 입력부(230)는 키패드 또는 키보드와 같은 입력 장치를 의미하며, 입력되는 기본정보는 용량, 전압구분, 부하 특징 등의 정보를 포함한다.The fast Fourier transform unit 220 serves to convert the vibration measurement measured by the vibration measuring unit 210 to a vibration frequency by performing a fast Fourier transform (FFT), and the input unit 230 provides basic information of the mold transformer 100. Serves to receive input. The input unit 230 refers to an input device such as a keypad or a keyboard, and the basic information input includes information such as capacity, voltage classification, and load characteristics.

심각도 평가부(240)는 상기 입력부(230)를 통해 입력받은 몰드변압기(100)의 기본 정보를 기초로 상기 고속 푸리에 변환부(220)에서 변환된 진동 주파수를 분석하여 심각도를 산출하는 역할을 한다.The severity evaluation unit 240 calculates the severity by analyzing the vibration frequency converted by the fast Fourier transform unit 220 based on the basic information of the mold transformer 100 received through the input unit 230. .

이러한 심각도 평가부(240)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 몰드변압기(100)의 기본 정보를 기초로 입력된 진동주파수의 천이상태를 분석하여 전원품질 및 고유진동주파수와의 매칭 정도를 평가하고, 파워 심각도 평가치(Sp)를 출력하는 파워 심각도 평가부(241), 상기 입력된 진동주파수의 사이드밴드(sideband)와 주파수 피크(frequency peak)를 분석하여 설비에 대한 평가를 하고, 설비 심각도 평가치(Si)를 출력하는 설비 심각도 평가부(242), 상기 입력된 진동주파수의 피크치를 분석하여 부하부담에 대한 심각도를 평가하고, 부하 심각도 평가치(Sl)를 출력하는 부하 심각도 평가부(243), 상기 입력된 몰드변압기의 기본정보를 기초로 노출 정도에 따른 심각도를 평가하고, 노출 심각도 평가치(Se)를 출력하는 노출 심각도 평가부(244), 획득한 파워 심각도 평가치(Sp)와 설비 심각도 평가치(Si)와 부하 심각도 평가치(Sl) 및 노출 심각도 평가치(Se)에 가중치(25%)를 승산하고, 가중치가 적용된 각각의 심각도 평가치를 가산하여 전체 심각도(Stotal)를 산출하는 심각도 산출부(245)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the severity evaluator 240 analyzes the transition state of the input vibration frequency based on the basic information of the mold transformer 100 to evaluate the degree of matching with the power quality and the natural vibration frequency. And, the power severity evaluation unit 241 for outputting the power severity evaluation value (S p ), the sideband (frequency) and frequency peak (analysis) of the input vibration frequency is analyzed to evaluate the equipment, equipment Facility severity evaluation unit 242 for outputting a severity evaluation value (S i ), by analyzing the peak value of the input vibration frequency to evaluate the severity of the load burden, load severity outputting the load severity evaluation value (S l ) evaluation unit 243, evaluate the severity of the level of exposure on the basis of the basic information of the type molded transformer, and exposure severity rating 244, rating acquired power severity for outputting exposure severity evaluation value (S e) (S p) and the equipment severity evaluation value (S i) and the load severity evaluation value (S l) and exposed severity evaluation value (S e) to the multiplying a weight (25%), the addition value of the respective severity of weighted evaluation It includes a severity calculator 245 for calculating the total severity (S total ).

상태 판정부(250)는 상기 심각도 평가부(240)에서 산출된 심각도를 상태 판정을 위한 기준 판정값과 대비하여 몰드변압기(100)의 상태를 판정하고, 상태 표시와 해결책 표시를 제어하는 역할을 한다.The state determination unit 250 determines the state of the mold transformer 100 by comparing the severity calculated by the severity evaluation unit 240 with a reference determination value for the state determination, and controls the state display and the solution display. do.

여기서 심각도 평가부(240)와 상태 판정부(250)가 합해져 제어장치의 역할을 하는 것으로서, 이러한 제어장치는 마이크로프로세서, 마이컴, 컨트롤러와 같은 제어모듈로 구현하는 것이 바람직하다.Here, the severity evaluation unit 240 and the state determination unit 250 are combined to serve as a control device. Such a control device is preferably implemented by a control module such as a microprocessor, a microcomputer, a controller, and the like.

표시부(260)는 상기 상태 판정부(250)의 제어에 따라 상태 표시와 해당 상태에 대응하는 해결책을 표시해주어, 관리자가 몰드변압기의 상태를 용이하게 인지하고, 후속 조치를 취할 수 있도록 해준다.The display unit 260 displays a state display and a solution corresponding to the state under the control of the state determination unit 250, so that an administrator can easily recognize the state of the mold transformer and take follow-up actions.

이와 같이 구성된 본 발명이 적용되는 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단시스템은, 몰드변압기(100)의 상태를 진단하기 위해서 관리자는 입력부(230)를 통해 상기 몰드변압기(100)의 기본 정보 즉, 용량, 전압구분, 부하 특징 등과 같은 정보를 입력하게 된다.In the mold transformer diagnosis system through the severity evaluation to which the present invention configured as described above is applied, in order to diagnose a state of the mold transformer 100, the manager may input basic information of the mold transformer 100 through the input unit 230, that is, the capacity, Information such as voltage classification and load characteristics is entered.

몰드변압기(100)에 대한 기본 정보가 진단을 위해 입력된 상태에서, 진동 측정기(210)는 비접촉식으로 상기 몰드변압기(100)에서 발생하는 진동을 측정하여 고속 푸리에 변환부(220)에 전달한다.In a state in which basic information about the mold transformer 100 is input for diagnosis, the vibration measuring unit 210 measures the vibration generated by the mold transformer 100 in a non-contact manner and transmits the vibration to the fast Fourier transform unit 220.

고속 푸리에 변환부(220)는 통상의 고속 푸리에 변환(FFT)을 이용하여 입력되는 시간에 따른 진동 신호를 진동주파수로 변환을 하여 심각도 평가부(240)에 입력한다.The fast Fourier transform unit 220 converts a vibration signal according to a time input using a normal fast Fourier transform (FFT) into a vibration frequency and inputs it to the severity evaluation unit 240.

심각도 평가부(240)는 도 2에 도시한 바와 같이, 파워 심각도 평가부(241)에서 상기 몰드변압기(100)의 기본 정보를 기초로 입력된 진동주파수의 천이상태(shifting)를 분석하여, 전원품질 및 고유진동주파수와의 매칭 정도를 평가하게 된다. 예컨대, 입력된 진동주파수와 해당 몰드변압기에 대해서 미리 설정된 기준주파수(Fr)를 비교하여, 입력된 진동주파수가 기준주파수와 같은 경우에는 파워 심각도 평가치(Sp)를 0%로 출력하고, 입력된 진동주파수가 기준주파수(Fr) 대비 ±3Hz일 경우에는 파워 심각도 평가치(Sp)를 주의 상태인 50%로 출력하고, 입력된 진동주파수가 기준주파수(Fr) 대비 ±3Hz 이상일 경우에는 파워 심각도 평가치(Sp)를 위험 상태인 90%로 출력하게 된다.As shown in FIG. 2, the severity evaluator 240 analyzes the shifting of the oscillation frequency input by the power severity evaluator 241 based on the basic information of the mold transformer 100. The quality and the degree of matching with the natural vibration frequency are evaluated. For example, the input vibration frequency is compared with a preset reference frequency F r for the corresponding mold transformer, and when the input vibration frequency is equal to the reference frequency, the power severity evaluation value S p is output as 0%, If the input vibration frequency is ± 3Hz compared to the reference frequency (F r ), the power severity evaluation value (S p ) is output at 50% of caution state, and the input vibration frequency is ± 3Hz or higher than the reference frequency (F r ). In this case, the power severity estimate (S p ) is output as a dangerous state of 90%.

또한, 설비 심각도 평가부(242)는 입력된 진동주파수의 사이드밴드(sideband)와 주파수 피크를 추출하고, 주 진동 주파수가 기본주파수의 ±10Hz범위일 경우에는 설비 심각도 평가치(Si)를 50%로 출력하거나 주파수 피크(frequency peak)와 50Hz를 비교하여 상기 주파수 피크가 50Hz보다 작을 경우에는 설비 심각도 평가치(Si)를 50%로 출력하게 된다.In addition, the facility severity evaluation unit 242 extracts the sideband and the frequency peak of the input vibration frequency, and if the main vibration frequency is within the range ± 10 Hz of the fundamental frequency, the equipment severity evaluation value (S i ) 50 If the frequency peak is less than 50Hz by comparing the frequency peak (frequency peak) with 50Hz, the facility severity evaluation value (S i ) is output as 50%.

또한, 부하 심각도 평가부(243)는 상기 입력된 진동주파수의 피크치를 분석하여, 상기 피크치가 정상상태의 피크치 대비 80%보다 작으면 부하부담에 대한 심각도인 부하 심각도 평가치(Sl)를 정상상태인 10%로 출력하고, 상기 피크치가 정상상태의 피크치 대비 80%보다 크고 100%보다 작으면 부하부담에 대한 심각도인 부하 심각도 평가치(Sl)를 관리대상 상태인 10 ~ 50%로 출력하고, 상기 피크치가 정상상태의 피크치 대비 100%보다 크거나 같고 150%보다 작으면 부하부담에 대한 심각도인 부하 심각도 평가치(Sl)를 주의상태인 50 ~ 90%로 출력하고, 상기 피크치가 정상상태의 피크치 대비 150% 이상일 경우에는 부하부담에 대한 심각도인 부하 심각도 평가치(Sl)를 위험상태인 90%로 출력하게 된다.In addition, the load severity evaluation unit 243 analyzes the peak value of the input oscillation frequency, and if the peak value is less than 80% of the peak value in the normal state, the load severity evaluation value S l , which is a severity for the load burden, is normal. If the peak value is greater than 80% and less than 100% of the normal state, the load severity evaluation value (S l ), which is the severity of the load burden, is output to 10 to 50%. If the peak value is greater than or equal to 100% and less than 150% of the peak value of the normal state, the load severity evaluation value (S 1 ), which is the severity of the load burden, is output to a caution state of 50 to 90%, and the peak value is If it is more than 150% of the peak value of the steady state, the load severity evaluation value (S l ), which is the severity of the load burden, is output as the dangerous state of 90%.

또한, 노출 심각도 평가부(244)는 기본정보를 기반으로 몰드변압기의 노출 정도에 따른 심각도를 평가하게 된다. 즉, 몰드변압기가 인도어 캐비닛(Indoor cabinet)에 설치된 경우에는 노출 심각도 평가치(Se)를 안정상태인 0%로 출력하고, 몰드변압기가 인도어 노출(Indoor exposure)되거나 또는 아웃도어 캐비닛(outdoor cabinet)에 설치된 경우에는 노출 심각도 평가치(Se)를 개선관리대상인 25% 또는 10 ~ 40%로 출력하고, 몰드변압기가 아웃도어 노출(outdoor exposure)된 상태일 경우에는 노출 심각도 평가치(Se)를 환경개선 상태인 50%로 출력하게 된다.In addition, the exposure severity evaluation unit 244 evaluates the severity according to the exposure degree of the mold transformer based on the basic information. That is, when the mold transformer is installed in the indoor cabinet, the exposure severity evaluation value (S e ) is output at a stable state of 0%, and the mold transformer is exposed to the indoor or outdoor cabinet. ) the exposure severity evaluation value (S e) for improving management target output to 25% or 10% to 40%, when the mold transformer be an outdoor exposure (outdoor exposure) state, exposure severity evaluation value (S e if it is installed on the ) Will be output at 50%, which is an environmental improvement.

이와 같이 4가지 항목에 대한 상태 위험도에 대한 심각도를 평가하고, 심각도 산출부(245)에서 상기 4가지 항목의 심각도 평가에서 각각 획득한 파워 심각도 평가치(Sp)와 설비 심각도 평가치(Si)와 부하 심각도 평가치(Sl) 및 노출 심각도 평가치(Se)에 각각 가중치(25%)를 승산하고, 가중치가 적용된 각각의 심각도 평가치를 가산하여 전체 심각도(Stotal = (Sp×25%) + (Si×25%) + (Sl×25%) + (Se×25%))를 산출하여, 상태 판정부(250)에 전달한다.In this way, the severity of the status risks for the four items is evaluated, and the power severity evaluation value S p and the facility severity evaluation value S i obtained in the severity evaluation of the four items by the severity calculator 245, respectively. ), The load severity estimate (S l ) and the exposure severity estimate (S e ) are multiplied by a weight (25%), respectively, and the weighted severity estimates are added to sum the overall severity (S total). = (S p x 25%) + (S i x 25%) + (S l x 25%) + (S e x 25%) and calculates and delivers it to the state determining unit 250.

상태 판정부(250)는 전달되는 심각도(Stotal)를 분석하여, 0%일 경우에는 몰드변압기의 상태를 정상상태로 판정을 하고, 0%＜(Stotal)≤20%일 경우에는 인지상태로 판정을 하고, 20%＜(Stotal)≤30%일 경우에는 주의상태로 판정을 하고, 30%＜(Stotal)≤40%일 경우에는 점검상태로 판정을 하고, 40%＜(Stotal)≤50%일 경우에는 정밀점검 또는 정전계획상태로 판정을 하고, 50%＜(Stotal)일 경우에는 즉시 정전 또는 빠른 시간 내의 발생원인 제거 필요상태로 판정을 하게 된다.The state determination unit 250 analyzes the delivered severity (S total ), and when it is 0%, determines the state of the mold transformer as a normal state, and when 0% <(S total ) ≤ 20%, the recognition state. If 20% <(S total ) ≤ 30%, the state of caution is determined. If 30% <(S total ) ≤ 40%, the state of inspection is determined, and 40% <(S If total ) ≤50%, it is determined as a state of overhaul or power failure planning, and if 50% <(S total ), it is determined as a necessity for eliminating the cause of power outage or rapid time immediately.

그리고 이렇게 판정한 심각도 판정 값과 그 심각도 판정에 대한 해결책을 표시부(260)에 전달하여, 표시를 해주게 된다. 여기서 해결책은 점검, 정밀점검, 즉시 정전 등과 같은 정보일 수 있으며, 상기 4가지 항목에 대해서 평가한 각각의 심각도에 대한 해결책이 될 수도 있다. 예컨대, 파워 심각도 평가치가 90%일 경우에는 부하사용 확인, 분배 또는 부하부담 낮출 것이라는 해결책을 제시해줄 수 있으며, 설비 심각도 평가치가 50%일 경우에는 볼트, 너트확인, 지반진동 원인 확인, 변압기 기울임 평가라는 해결책을 제시해줄 수 있으며, 부하 심각도 평가치가 90% 이상일 경우에는 온도 측정을 통해 변압기 열 상태를 분석하라는 해결책을 제시해줄 수 있으며, 노출 심각도 평가치가 50%일 경우에는 환경개선을 통해 변압기 안전을 유지하라는 해결책을 제시해줄 수 있다. 이러한 해결책에 대한 정보는 각각의 심각도 평가치에 대하여 미리 해결책을 테이블 형태로 만들어 저장하고, 심각도가 산출하면 상기 테이블에 심각도를 대비시켜 해결책을 추출하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.Then, the severity determination value thus determined and the solution for the severity determination are transmitted to the display unit 260 for display. The solution may be information such as inspection, overhaul, instant power outage, or the like, and may be a solution for each severity evaluated for the four items. For example, if the power severity rating is 90%, you can suggest a solution that will confirm load use, distribute, or reduce the load.If the facility severity rating is 50%, check the bolts, nuts, ground vibration, and tilt the transformer. If the load severity rating is more than 90%, the solution can suggest to analyze the thermal condition of the transformer by measuring the temperature.If the exposure severity rating is 50%, the transformer safety can be improved through environmental improvement. I can suggest a solution to keep. The information on such a solution is preferably stored in a table form for each severity evaluation value, and when the severity is calculated, it is preferable to use a method of extracting a solution by contrasting the severity to the table.

표시부(260)를 통해 몰드변압기의 상태 판정 값 및 해결책이 표시되면, 관리자는 몰드변압기의 상태를 정확하게 인지하고 해결책에 따라 후속 조치를 취함으로써, 몰드변압기가 파손되거나 열화 등으로 인해 발생할 수 있는 전기사고를 사전에 예방하게 되는 것이다.When the state determination value and the solution of the mold transformer are displayed through the display unit 260, the manager accurately recognizes the state of the mold transformer and takes a follow-up action according to the solution, so that the mold transformer may be damaged or deteriorated. It will prevent accidents in advance.

도 3은 본 발명에 따른 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법을 보인 흐름도로서, (a) 몰드변압기의 기본 정보를 입력받는 단계(S101); (b) 비접촉으로 상기 몰드변압기의 진동을 측정하는 단계(S102); (c) 측정한 진동 신호를 고속 푸리에 변환하여 진동 주파수를 추출하는 단계(S103); (d) 입력받은 기본 정보를 기초로 상기 추출한 진동 주파수를 평가하여 상기 몰드변압기의 상태 위험을 판정하기 위한 심각도를 산출하는 단계(S104 ~ S105); (e) 산출된 심각도를 상태 판정을 위한 기준 판정값과 대비하여 상기 몰드변압기의 상태를 판정하고, 상태 표시와 해결책 표시를 제어하는 단계(S106 ~ S107)로 이루어진다.3 is a flowchart illustrating a mold transformer diagnosis method through severity evaluation according to the present invention, comprising: (a) receiving basic information of a mold transformer (S101); (B) measuring the vibration of the mold transformer in a non-contact (S102); (c) extracting a vibration frequency by performing fast Fourier transform on the measured vibration signal (S103); (d) calculating a severity for determining a state risk of the mold transformer by evaluating the extracted vibration frequency based on the received basic information (S104 to S105); (e) determining the state of the mold transformer by comparing the calculated severity with the reference determination value for the state determination, and controlling the state display and the solution display (S106 to S107).

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법은, 단계 S101에서 입력부(230)를 통해 몰드변압기(100)의 기본 정보(용량, 전압구분, 부하 특징, 기타 등)를 입력받게 되고, 단계 S102에서 진동 측정기(210)를 통해 몰드변압기(100)의 진동을 측정하게 된다.Mold transformer diagnostic method through the severity evaluation according to the present invention made in this way, in step S101 through the input unit 230 receives the basic information (capacity, voltage classification, load characteristics, etc.) of the mold transformer 100 In step S102, the vibration of the mold transformer 100 is measured through the vibration measuring device 210.

다음으로, 단계 S103에서 고속 푸리에 변환부(220)에서 측정한 진동 신호를 고속 푸리에 변환하여 주파수신호로 변환을 하게 되고, 이렇게 변환된 주파수 신호는 진동주파수 데이터로 심각도 평가부(240)에 제공된다.Next, in step S103, the vibration signal measured by the fast Fourier transform unit 220 is converted into a frequency signal by performing fast Fourier transform, and the converted frequency signal is provided to the severity evaluation unit 240 as vibration frequency data. .

심각도 평가부(240)는 단계 S104에서 파워 심각도 평가부(241)에서 상기 몰드변압기의 기본 정보를 기초로 입력된 진동주파수의 천이상태를 평가하여 파워 심각도 평가치(Sp)를 산출하고, 설비 심각도 평가부(242)에서 상기 진동주파수의 사이드밴드(sideband)와 주파수 피크(frequency peak)를 분석하여 설비에 대한 평가를 하여 설비 심각도 평가치(Si)를 산출하며, 부하 심각도 평가부(243)에서 상기 입력된 진동주파수의 피크치를 분석하여 부하부담에 대한 심각도를 평가하여 부하 심각도 평가치(Sl)를 산출하게 되고, 노출 심각도 평가부(244)에서 상기 몰드변압기의 기본 정보를 기초로 몰드변압기의 노출 정도에 따른 심각도를 평가하고, 노출 심각도 평가치(Se)를 산출하게 된다. 여기서 각각의 평가부에서 심각도 평가치를 산출하는 방법은 전술한 도 2의 심각도 평가부(240)에서 심각도 평가치를 획득하는 방법과 동일하게 이루어진다.The severity evaluation unit 240 calculates the power severity evaluation value S p by evaluating the transition state of the vibration frequency input by the power severity evaluation unit 241 based on the basic information of the mold transformer in step S104. The severity evaluation unit 242 analyzes the sideband and the frequency peak of the vibration frequency to evaluate the facility to calculate the facility severity evaluation value (S i ), and the load severity evaluation unit (243). ) To evaluate the severity of the load burden by analyzing the peak value of the input vibration frequency to calculate the load severity evaluation value (S l ), based on the basic information of the mold transformer in the exposure severity evaluation unit 244 The severity according to the exposure degree of the mold transformer is evaluated, and the exposure severity evaluation value S e is calculated. Here, the method of calculating the severity evaluation value in each evaluation unit is the same as the method of obtaining the severity evaluation value in the severity evaluation unit 240 of FIG.

이후 단계 S105에서 상기 심각도 평가부(240)는 전술한 바와 같이 각각의 심각도 평가부에서 획득한 파워 심각도 평가치와 설비 심각도 평가치와 부하 심각도 평가치 및 노출 심각도 평가치에 가중치(25%)를 승산하고, 가중치가 적용된 각각의 심각도 평가치를 가산하여 전체 심각도(Stotal = (Sp×25%) + (Si×25%) + (Sl×25%) + (Se×25%))를 산출하게 된다.Subsequently, in step S105, the severity evaluation unit 240 assigns a weight (25%) to the power severity evaluation value, the facility severity evaluation value, the load severity evaluation value, and the exposure severity evaluation value obtained in each severity evaluation unit as described above. Multiply and add each weighted severity estimate to the total severity (S total). = (S p × 25%) + (S i × 25%) + (S l × 25%) + (S e × 25%).

다음으로, 단계 S106에서 산출한 심각도를 분석하여 몰드변압기의 위험도 상태를 판정하게 되고, 단계 S107에서는 판정한 심각도 판정 상태 값 및 심각도 판정 상태에 대한 해결책을 표시부(260)에 표시해주어, 관리자가 신속하게 후속 조치를 취하도록 한다.Next, the severity calculated in step S106 is analyzed to determine the risk state of the mold transformer. In step S107, the severity determination state value and the solution for the severity determination state are displayed on the display unit 260, so that the administrator promptly. Follow up.

도 3에는 도시하지 않았지만, 관리자가 후속 조치를 통해 몰드변압기의 열화 발생 원인을 제거한 후에는, 다시 한번 심각도를 재평가하여 몰드변압기의 상태를 최종적으로 진단하는 것이 바람직하다.Although not shown in FIG. 3, after the administrator removes the cause of the mold transformer deterioration through subsequent measures, it is preferable to re-evaluate the severity to finally diagnose the state of the mold transformer.

이상 설명한 본 발명에 따르면, 심각도 평가 및 재평가 과정에서의 열화 발생 원인에 대한 해소로 몰드변압기의 진단 방법에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 무정전을 통한 몰드변압기의 안전한 진단으로 산업 채산성 향상에 기여하고, 지속적인 이력 관리를 통해 교체시기를 추정할 수 있으며, 몰드변압기의 새로운 진단법으로 활용이 가능하여 진단시스템 개발을 통해 수익창출을 기대할 수 있게 되는 것이다.According to the present invention described above, it is possible to improve the reliability of the diagnostic method of the mold transformer by solving the cause of the deterioration in the severity evaluation and re-assessment process, and contribute to the improvement of industrial profitability by the safe diagnosis of the mold transformer through uninterruption In addition, it is possible to estimate replacement time through continuous history management, and it can be used as a new diagnostic method for mold transformers.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

100… 몰드변압기
200… 진단시스템
210… 진동측정기
220… 고속 푸리에 변환부
230… 입력부
240… 심각도 평가부
250… 상태 판정부
260… 표시부100... Mold Transformer
200 ... Diagnostic system
210... Vibration measuring instrument
220 ... Fast Fourier Transform
230 ... Input
240 ... Severity Assessment
250 ... State determining section
260 ... Display portion

Claims (2)

(a) 몰드변압기의 기본 정보를 입력받는 단계; (b) 진동측정기에서 비접촉으로 상기 몰드변압기의 진동을 측정하는 단계; (c) 고속 푸리에 변환부에서 측정한 진동 신호를 고속 푸리에 변환하여 진동 주파수를 추출하는 단계; (d) 심각도 평가부에서 입력받은 기본 정보를 기초로 상기 추출한 진동 주파수를 평가하여 상기 몰드변압기의 위험 상태를 판정하기 위한 심각도를 산출하는 단계; (e) 상태 판정부에서 산출된 심각도를 기초로 상기 몰드변압기의 상태를 판정하고, 상태 표시와 해결책 표시를 제어하는 단계를 포함하고;
상기 (d)단계는,
(d-1) 상기 몰드변압기의 기본 정보를 기초로 입력된 진동주파수의 천이상태를 평가하여 파워 심각도 평가치(Sp)를 산출하는 단계;
(d-2) 상기 진동주파수의 사이드밴드(sideband)와 주파수 피크(frequency peak)를 분석하여 설비에 대한 평가를 하고, 설비 심각도 평가치(Si)를 산출하는 단계;
(d-3) 상기 입력된 진동주파수의 피크치를 분석하여 부하부담에 대한 심각도를 평가하고, 부하 심각도 평가치(Sl)를 산출하는 단계;
(d-4) 상기 몰드변압기의 기본 정보를 기초로 몰드변압기의 노출 정도에 따른 심각도를 평가하고, 노출 심각도 평가치(Se)를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법.
(a) receiving basic information of a mold transformer; (b) measuring vibration of the mold transformer in a non-contact manner in a vibration measuring device; (c) extracting a vibration frequency by performing fast Fourier transform on the vibration signal measured by the fast Fourier transform unit; (d) calculating a severity for determining a dangerous state of the mold transformer by evaluating the extracted vibration frequency based on basic information input from a severity evaluation unit; (e) determining the state of the mold transformer based on the severity calculated by the state determining unit, and controlling the state display and the solution display;
The step (d)
(d-1) calculating a power severity evaluation value (S p ) by evaluating the transition state of the input vibration frequency based on the basic information of the mold transformer;
(d-2) evaluating a facility by analyzing sidebands and frequency peaks of the vibration frequency and calculating a facility severity evaluation value (S i );
(d-3) analyzing the peak value of the input vibration frequency to evaluate the severity of the load and calculating a load severity evaluation value (S 1 );
(d-4) evaluating the severity according to the exposure level of the mold transformer based on the basic information of the mold transformer, and calculating the exposure severity evaluation value (S e ); How to diagnose transformer.
청구항 1에 있어서, 상기 (d)단계는,
(d-5) 획득한 파워 심각도 평가치와 설비 심각도 평가치와 부하 심각도 평가치 및 노출 심각도 평가치에 가중치를 승산하고, 가중치가 적용된 각각의 심각도 평가치를 가산하여 전체 심각도(Stotal)를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심각도 평가를 통한 몰드변압기 진단방법.

The method according to claim 1, wherein step (d),
(d-5) Multiply the obtained power severity estimates, facility severity estimates, load severity estimates and exposure severity estimates by weight, and add each weighted severity estimate to calculate the total severity (S total ). Mold transformer diagnostic method through the severity evaluation, characterized in that it further comprises the step of.

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