KR100476982B1 - System for fault diagnosing of transformer and method thereof - Google Patents

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KR100476982B1
KR100476982B1 KR10-2003-0016472A KR20030016472A KR100476982B1 KR 100476982 B1 KR100476982 B1 KR 100476982B1 KR 20030016472 A KR20030016472 A KR 20030016472A KR 100476982 B1 KR100476982 B1 KR 100476982B1
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Abstract

본 발명은 변압기의 고장진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 운전중인 변압기의 각종 정보를 검출하고, 검출된 정보를 기초로 변압기의 이상상태를 조기에 발견함으로써 사고를 예방하기 위한 변압기의 고장진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 변압기의 고장진단 시스템에 있어서 변압기 내의 절연유 내부의 온도를 측정하고, 측정된 온도 데이터에 대응하는 신호를 출력하는 열전쌍 온도센서; 전압 및 전류를 측정하여 절연유의 절연저항의 변화를 측정하고, 측정된 절연저항의 변화에 대응하는 신호를 출력하는 커패시터 센서; 상기 커패시터 센서로부터 측정된 전압 및 전류 데이터에 대응하는 신호를 수신하여 변압기의 유전정접을 측정하기 위해 A/D변환하기에 적합한 크기로 증폭시키는 증폭회로부; 상기 센서부로부터 측정된 전압, 전류 및 온도에 대응하는 신호를 A/D변환하는 A/D변환부; 외부단말기 및/또는 원격지의 중앙관제서버와의 유/무선 데이터 통신을 수행하기 위한 유/무선 통신포트를 제공하는 통신인터페이스; 상기 A/D변환부에서 디지털 데이터로 변환된 측정 데이터를 분석하여 변압기의 열화상태를 판단하고, 이를 상기 통신인터페이스를 통하여 원격지의 중앙관제서버로 전송하며, 외부단말기가 접속되면 이를 감지하고 접속된 외부단말기의 인증을 수행하여, 상기 외부단말기가 인증된 순회 진단용 PC이면 변압기 진단관련 정보를 상기 순회 진단용 PC로 전송하고, 상기 변압기 진단관련 정보에 대응하는 진단결과를 상기 통신인터페이스를 통하여 기 지정된 휴대용 단말기로 문자 전송하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 전송된 변압기 진단관련 정보를 유/무선 통신망을 경유하여 수신하고, 이를 데이터베이스화하여 과거 데이터들과 현재 데이터를 이용한 열화 경향 분석을 수행하며, 상기 변압기 진단관련 정보에 대응하는 고장처리를 수행할 수 있도록 관할 고장처리반의 휴대용 단말기로 해당 진단결과를 전송하는 중앙관제서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 변압기의 고장진단 시스템을 제공한다. The present invention relates to a system and method for diagnosing a failure of a transformer, and in particular, to detect various information of a transformer in operation and to detect an abnormal state of a transformer based on the detected information, thereby preventing an accident. And to a method. The present invention provides a fault diagnosis system for a transformer; a thermocouple temperature sensor measuring a temperature inside an insulating oil in a transformer and outputting a signal corresponding to the measured temperature data; A capacitor sensor measuring a voltage and a current to measure a change in insulation resistance of the insulation oil, and outputting a signal corresponding to the measured change in insulation resistance; An amplifier circuit unit for receiving a signal corresponding to the voltage and current data measured from the capacitor sensor and amplifying the signal to a size suitable for A / D conversion to measure the dielectric loss tangent of the transformer; An A / D converter configured to A / D convert signals corresponding to voltages, currents, and temperatures measured from the sensor unit; A communication interface providing a wired / wireless communication port for performing wired / wireless data communication with an external terminal and / or a remote control central server; The A / D conversion unit analyzes the measured data converted into digital data to determine the deterioration state of the transformer, and transmits it to the central control server of the remote place through the communication interface, and detects when the external terminal is connected and connected When the external terminal is authenticated and the external terminal is a certified circuit diagnostic PC, the transformer diagnostic related information is transmitted to the circuit diagnostic PC, and the diagnostic result corresponding to the transformer diagnostic information is transmitted through the communication interface. A controller for transmitting a text to a terminal; And receiving transformer diagnosis-related information transmitted from the control unit via a wired / wireless communication network, performing database analysis to perform deterioration trend analysis using past data and current data, and troubleshooting for the transformer diagnosis-related information. It provides a fault diagnosis system of a transformer comprising a; central control server for transmitting the diagnosis result to a portable terminal of the jurisdiction fault treatment unit to perform.

Description

변압기의 고장진단 시스템 및 방법{SYSTEM FOR FAULT DIAGNOSING OF TRANSFORMER AND METHOD THEREOF} Fault diagnosis system and method of transformer {SYSTEM FOR FAULT DIAGNOSING OF TRANSFORMER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 변압기의 고장진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 운전중인 변압기의 각종 정보를 검출하고, 검출된 정보를 기초로 변압기의 이상상태를 조기에 발견함으로써, 사고를 예방하기 위한 변압기의 고장진단 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for diagnosing a fault of a transformer, and in particular, by detecting various types of information of a transformer in operation, and early detecting an abnormal state of the transformer based on the detected information, thereby detecting a fault of the transformer. System and method.

국내의 산업발전과 더불어 전기 사용량이 증대되어, 1960년대 후반부터 산업체에서는 전력용 변압기, 차단기 등의 대형 전기 설비들이 계속 증설되어 왔다. 이러한 기설 전력설비들이 장기간에 걸쳐 사용되어 왔으므로, 현재에는 그 노후화가 두드러지게 나타나고 있다. Electricity usage has increased along with the industrial development in Korea, and since the late 1960s, large electric facilities such as power transformers and circuit breakers have been continuously expanded in the industry. Since these existing power facilities have been used for a long time, the aging is now noticeable.

특히, 최근의 산업설비의 자동화, 고도화에 따라 안정적인 전력공급이 중요한 요건이 되고 있으므로, 전력공급중단 시 발생될 수 있는 경제적 손실 및 산업 안전사고의 방지 측면에서 노후전력설비의 관리가 매우 중요시되고 있다. In particular, since stable power supply is an important requirement due to the recent automation and advancement of industrial facilities, management of old power equipment is very important in terms of preventing economic losses and industrial safety accidents that may occur when power supply is interrupted. .

전력설비는 일반적으로 고가이며 대형화되어 있기 때문에 교체비용이 매우 높고, 작업상 긴 시간과 많은 인력을 필요로 한다. 또한, 대부분의 설비가 각 용도에 맞도록 개별 설계 제작되어야 하기 때문에 수 년 동안의 계획적인 진행이 이루어지지 않으면 생산차질로 인한 손실이 막대하게 발생할 수 있으며, 그 파장은 대규모 정전사태와 같이 사회적인 안정을 위협하는 수준에까지 이르게 된다. Power facilities are generally expensive and large in size, so the replacement cost is very high and requires a long time and a lot of manpower. In addition, most facilities must be individually designed and manufactured for each application, so if many years of intentional progress are not made, losses due to production disruptions can occur. Up to a threatening level.

최근 냉방부하 및 컴퓨터 등 전기이용 정보처리시설과 편의시설 증가로 전기 사용량이 급격히 증가하고 있으며, 이러한 현상은 과부하상태 지역 및 부하편중현상 심화지역의 확대로 나타나고 있다. Recently, the consumption of electricity is increasing rapidly due to the increase of cooling loads and electric information processing facilities and convenience facilities such as computers, and this phenomenon is indicated by the expansion of the overload area and the increased load bias area.

이로 인하여, 계통말단에 위치한 주상 및 지상변압기가 담당하는 부하량은 불규칙하게 증대되고, 변압기에는 과부하현상에 의한 열화와 외부환경에 의한 열화 등에 의하여 잦은 절연파괴가 발생한다. As a result, the load of the column and ground transformers located at the end of the system increases irregularly, and frequent breakdowns occur due to deterioration due to overload and external environment in the transformer.

변압기는 전력의 안정적인 공급에 관련된 중요한 기능을 담당하고 있어서, 다른 어떤 전력설비보다도 높은 신뢰성이 요구된다. 따라서, 이런 변압기의 사고를 미연에 방지하기 위해 변압기의 이상을 감지하고 해소하기 위한 새로운 개념의 이상진단법의 개발이 시급히 요청된다. Transformers play an important role in the stable supply of power, requiring higher reliability than any other power installation. Therefore, in order to prevent such a transformer accident in advance, it is urgently required to develop a new concept of an abnormal diagnosis method for detecting and resolving a transformer abnormality.

특히, 주택가 근처의 지상에 설치되어 있는 주상변압기에서 사고가 발생하면, 변압기가 폭발하는 경우에는 인적, 물적 재산피해가 잇따르고 장시간의 정전피해를 수반하게 된다. In particular, when an accident occurs in a column transformer installed on the ground near a residential area, when a transformer explodes, damage to human and physical property is accompanied, and long-term power failure is accompanied.

이러한 주상변압기 폭발사고의 주된 원인은 잦은 이상전압의 침입, 흡습 및 과열에 기인한 열화에 의한 것이 대부분이다. 그러나, 종래에는 이러한 인적, 물적 피해 및 사회적인 대형 재난을 초래하게 되는 변압기의 사고에 대한 사전 예방점검이 이루어지지 않았다. The main cause of the explosion of columnar transformer is due to deterioration due to frequent intrusion, absorption and overheating. However, in the prior art, no preventive checks have been made on accidents of transformers that cause such human and material damages and social disasters.

현재, 일정 주기마다 시행하는 간이수리(8년마다 실시)와 중수리(13년 시점에서 실시)에 의한 사후 조치만을 수행하고 있으나, 주상변압기에 대한 신뢰성을 보장하기 위해서는 주상변압기의 사고원인이 되는 절연유의 열화수치와 최대 부하전류를 주기적으로 현장에서 실측하여야 한다. Currently, only the follow-up measures are carried out by simple repairs (every 8 years) and heavy repairs (13 years) which are carried out at regular intervals, but in order to ensure the reliability of the column transformers, The deterioration value and maximum load current of insulating oil should be periodically measured on site.

그러나, 현장에서 실측하는 방식은 많은 인력과 예산이 소요되므로 현실적으로는 불가능한 실정이다. However, the actual way of measuring the site requires a lot of manpower and budget, which is impossible in reality.

뿐만 아니라, 이와 같은 종래의 주상변압기 관리방법은 변압기의 상태진단을 위하여 변압기를 전주에서 철거하여 진단관리를 수행하여야 하므로, 일정기간 동안 정전상태를 가져올 뿐만 아니라 불필요한 철거 및 설치로 관리비용이 증대하는 문제점이 있다. In addition, the conventional columnar transformer management method is to remove the transformer from the pole to perform the diagnostic management for diagnosing the state of the transformer, not only bring the power outage for a certain period of time, but also increase the management cost by unnecessary removal and installation There is a problem.

최근, 154kv 및 345kv급 변전소용 변압기에 대하여는 PD측정법, 가스 분석법, 진동 측정법 등에 의한 예방진단 관련 연구가 활발히 진행중이고 실용화 단계에 접어들고 있으나, 지역적으로 넓게 분포된 주상변압기에 대해서는 현재 설치대수가 100만여 대에 이르면서 대용량 변압기에 적용하는 기존의 진단기법을 적용하기에는 현실적, 경제적으로 곤란한 실정이다. Recently, 154kv and 345kv class substation transformers have been actively researched on the preventive diagnosis by PD measurement method, gas analysis method, vibration measurement method, etc. It is difficult and practical to apply the existing diagnostic method applied to large-capacity transformers to 10,000 units.

즉, 설치대수가 100만여 대에 이르는 주상변압기 및 지상변압기를 현장에서 실측하는 것은 많은 인력과 예산이 소요되므로 비현실적인 방안이다. In other words, it is unrealistic to install a million or more columnar and ground transformers in the field, which requires a lot of manpower and budget.

따라서, 과부하로 인한 주상변압기 및 지상변압기의 소손을 예방하고 전력공급의 신뢰도를 향상시켜 수리비 예산을 절감할 수 있는 주상변압기 및 지상변압기의 절연유의 활성 절연진단기법의 개발 및 최대 부하전류를 실측 또는 예측할 수 있는 방안이 필요하다. 이를 위하여 무엇보다도 주상변압기 및 지상변압기의 설치대수가 많아 측정이 어렵고 비용이 많이 드는 측면을 고려하여, 측정의 용이성이 절실히 요구된다. Therefore, it is possible to prevent burnout of columnar transformers and ground transformers due to overload, improve the reliability of power supply, and reduce the cost of repairs. You need a predictable approach. To this end, first of all, since the number of installation of the column transformer and the ground transformer is large, the measurement is difficult and expensive, and the ease of measurement is urgently required.

또한, 현재의 주상변압기 관리방안인 시간기준법(TBM; Time Based Method)으로는 신뢰성 있는 전력공급이 불가능하므로 상태기준법(CBM; Condition Based Method)을 이용한 진단관리방안이 요망된다. In addition, since the reliable power supply is not possible with the current time-based method (TBM), which is a management method of the columnar transformer, a diagnostic management method using a condition-based method (CBM) is desired.

상태기준법에 의한 유지관리를 위해서는 주상변압기에 대하여 활성상태에서 변압기의 절연상태를 현장에서 손쉽게 측정할 수 있어야 한다. 그러나, 변압기의 열화상태 및 최대 부하전류 등을 측정한 데이터와 변압기의 주위 조건 등을 저장하려면 기존의 기계적인 측정기기로는 어려움이 있으므로 기존의 변압기 진단방법보다 값싸고 간편한 간이 진단기법이 요망된다. For maintenance by the state standard method, it is necessary to be able to easily measure the insulation state of the transformer in the field while it is active for the column transformer. However, it is difficult to store the measured data such as the deterioration state of the transformer and the maximum load current, and the ambient conditions of the transformer. Therefore, a simple and cheap diagnosis method is required than the conventional transformer diagnosis method.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전자 센싱 기술, 검출신호 처리기술, 정보수집 및 처리 기술을 이용함으로써, 운전중인 변압기의 정보에 기초하여 이상상태를 조기 발견할 수 있는 예방진단 전문가 시스템을 구축하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is by using electronic sensing technology, detection signal processing technology, information collection and processing technology, the preventive diagnosis that can detect the abnormal state based on the information of the transformer in operation early To build an expert system.

본 발명의 다른 목적은 진단에 사용될 검출신호로서, 종래의 절연저항, 유전역률 및 내전압 시험법뿐만 아니라 최근의 절연유의 가연성 가스 측량분석, 부분방전의 전기신호 및 초음파신호를 이용한 변압기의 고장진단 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is a detection signal to be used for diagnosis, as well as a conventional insulation resistance, dielectric power factor and withstand voltage test method, as well as the recent flammable gas measurement analysis of insulating oil, electrical failure of the partial discharge and the ultrasonic signal of the transformer fault diagnosis system And providing a method.

본 발명의 또 다른 목적은 외부잡음과 신호분리를 위한 부분방전신호의 신호분리 처리기술과 이를 위한 디지털 신호처리 기법 및 디지털 신호의 특성분석 기법을 이용한 디지털 및 아날로그화 된 변압기의 고장진단 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a signal separation processing technique of a partial discharge signal for external noise and signal separation, and a system and method for diagnosing faults in digital and analogized transformers using digital signal processing and digital signal characterization techniques. To provide.

또한, 본 발명의 목적은 변압기의 고장전류의 이력 및 유온, 유압, 과전류, 누설전류를 측정하기 위해 부착된 계측설비의 신호와, 변압기 취부시험에 따른 진동, 초음파 파라미터, 변압기유 열화, 방전상태 등을 추출하여 변압기 이상여부를 판단하는 변압기의 고장진단 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. In addition, the object of the present invention is the signal of the measuring equipment attached to measure the hysteresis and oil temperature, oil pressure, over current, leakage current of the fault current of the transformer, vibration, ultrasonic parameters, transformer oil deterioration, discharge state according to the transformer mounting test The present invention provides a system and method for diagnosing a failure of a transformer by extracting a lamp and determining whether a transformer is abnormal.

또한, 본 발명의 목적은 변압기 내부의 온도, 전류, 전압 등의 과도상태에 대한 모델링 기법을 확립함으로써 사고 발생 전에 과도상태를 검출할 수 있는 변압기의 고장진단 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. It is also an object of the present invention to provide a system and method for diagnosing a fault in a transformer capable of detecting a transient state before an accident occurs by establishing a modeling technique for a transient state such as temperature, current, voltage, etc. in the transformer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 변압기의 고장진단 시스템에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention provides a fault diagnosis system of a transformer,

변압기 내의 절연유 내부의 온도를 측정하고, 측정된 온도 데이터에 대응하는 신호를 출력하는 열전쌍 온도센서; A thermocouple temperature sensor measuring a temperature inside the insulating oil in the transformer and outputting a signal corresponding to the measured temperature data;

전압 및 전류를 측정하여 절연유의 절연저항의 변화를 측정하고, 측정된 절연저항의 변화에 대응하는 신호를 출력하는 커패시터 센서; A capacitor sensor measuring a voltage and a current to measure a change in insulation resistance of the insulation oil, and outputting a signal corresponding to the measured change in insulation resistance;

상기 커패시터 센서로부터 측정된 전압 및 전류 데이터에 대응하는 신호를 수신하여 변압기의 유전정접을 측정하기 위해 A/D변환하기에 적합한 크기로 증폭시키는 증폭회로부; An amplifier circuit unit for receiving a signal corresponding to the voltage and current data measured from the capacitor sensor and amplifying the signal to a size suitable for A / D conversion to measure the dielectric loss tangent of the transformer;

상기 센서부로부터 측정된 전압, 전류 및 온도에 대응하는 신호를 A/D변환하는 A/D변환부; An A / D converter configured to A / D convert signals corresponding to voltages, currents, and temperatures measured from the sensor unit;

외부단말기 및/또는 원격지의 중앙관제서버와의 유/무선 데이터 통신을 수행하기 위한 유/무선 통신포트를 제공하는 통신인터페이스; A communication interface providing a wired / wireless communication port for performing wired / wireless data communication with an external terminal and / or a remote control central server;

상기 A/D변환부에서 디지털 데이터로 변환된 측정 데이터를 분석하여 변압기의 열화상태를 판단하고, 이를 상기 통신인터페이스를 통하여 원격지의 중앙관제서버로 전송하며, 외부단말기가 접속되면 이를 감지하고 접속된 외부단말기의 인증을 수행하여, 상기 외부단말기가 인증된 순회 진단용 PC이면 변압기 진단관련 정보를 상기 순회 진단용 PC로 전송하고, 상기 변압기 진단관련 정보에 대응하는 진단결과를 상기 통신인터페이스를 통하여 기 지정된 휴대용 단말기로 문자 전송하는 제어부; 및 The A / D conversion unit analyzes the measured data converted into digital data to determine the deterioration state of the transformer, and transmits it to the central control server of the remote place through the communication interface, and detects when the external terminal is connected and connected When the external terminal is authenticated and the external terminal is a certified circuit diagnostic PC, the transformer diagnostic related information is transmitted to the circuit diagnostic PC, and the diagnostic result corresponding to the transformer diagnostic information is transmitted through the communication interface. A controller for transmitting a text to a terminal; And

상기 제어부로부터 전송된 변압기 진단관련 정보를 유/무선 통신망을 경유하여 수신하고, 이를 데이터베이스화하여 과거 데이터들과 현재 데이터를 이용한 열화 경향 분석을 수행하며, 상기 변압기 진단관련 정보에 대응하는 고장처리를 수행할 수 있도록 관할 고장처리반의 휴대용 단말기로 해당 진단결과를 전송하는 중앙관제서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 변압기의 고장진단 시스템을 제공한다. Receive transformer diagnosis related information transmitted from the control unit via a wired / wireless communication network, perform database analysis to perform degradation trend analysis using past data and current data, and perform fault processing corresponding to the transformer diagnosis related information. It provides a fault diagnosis system of a transformer comprising a; central control server for transmitting the diagnosis results to a portable terminal of the jurisdiction fault handling unit to perform.

또한, 본 발명은 변압기 내부에 센서부를 구비하여 변압기의 절연유 온도 및 절연저항의 변화를 검출하고, 이를 디지털 신호로 변환하여 변압기의 이상상태를 판단하며, 이를 통신인터페이스를 통하여 외부단말기 및/또는 원격지의 중앙관제서버로 제공하는 변압기의 고장진단 시스템을 이용한 변압기의 고장진단 방법에 있어서, In addition, the present invention is provided with a sensor unit inside the transformer detects the change in the insulating oil temperature and insulation resistance of the transformer, and converts it into a digital signal to determine the abnormal state of the transformer, through the communication interface to the external terminal and / or remote In the fault diagnosis method of a transformer using a fault diagnosis system of a transformer provided to a central control server of

변압기 내부에 구비되는 센서부로부터 측정된 전압, 전류, 온도 등 각종 측정 데이터를 소정주기로 수신하는 단계; Receiving various measurement data such as voltage, current, and temperature measured from a sensor unit provided in a transformer at predetermined cycles;

A/D변환부를 제어하여 상기 수신된 측정 데이터를 A/D변환하는 단계; Controlling an A / D conversion unit to A / D conversion of the received measurement data;

상기 A/D변환부를 통해 디지털 변환된 전압파형과 전류파형 및 온도 데이터를 입력받아 유전정접을 산출하는 단계; Calculating a dielectric loss tangent by receiving the digitally converted voltage waveform, current waveform, and temperature data through the A / D converter;

상기 산출된 유전정접과 측정 데이터를 메모리부에 저장하는 단계; Storing the calculated dielectric loss tangent and measurement data in a memory unit;

상기 유전정접을 이용하여 변압기의 열화상태를 판단하는 단계; Determining a deterioration state of a transformer using the dielectric loss tangent;

상기 판단결과, 이상상태로 판단되면 자기정보모듈로부터 변압기의 자기정보를 수신하고, 통신인터페이스를 통하여 변압기 진단관련 데이터를 중앙관제서버 및/또는 서비스 요원이 휴대하는 기 설정된 휴대용 단말기로로 전송하는 단계;If it is determined that the abnormal state is determined, receiving the magnetic information of the transformer from the magnetic information module, and transmits the transformer diagnostic data to the preset portable terminal carried by the central control server and / or service personnel through the communication interface ;

상기 변압기의 열화상태 판단결과에 따라 변압기 진단관련 데이터를 전송한 후, 상기 센서부의 데이터 측정주기를 재 설정하는 단계; Resetting a data measurement period of the sensor unit after transmitting transformer diagnosis-related data according to a determination result of the deterioration state of the transformer;

상기 센서부로부터 재 설정된 주기에 의해 측정 데이터를 수신하는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 변압기의 고장진단 방법을 제공한다. Receiving the measurement data by the reset period from the sensor unit; provides a method for diagnosing the failure of the transformer, characterized in that it comprises a.

또한, 본 발명은 변압기의 고장진단 방법에 있어서 상기 통신인터페이스를 통하여 외부단말기가 접속되면, 이를 감지하고 상기 접속된 외부단말기의 인증을 수행하여, 상기 외부단말기가 인증된 순회 진단용 PC인지를 판단하는 단계; In addition, the present invention, in the method for diagnosing a transformer, when an external terminal is connected through the communication interface, detecting the authentication and performing authentication of the connected external terminal, and determining whether the external terminal is an authorized circuit diagnostic PC. step;

상기 접속된 외부단말기가 인증된 단말기가 아니면 경보를 출력하고, 인증된 단말기이면 상기 자기정보모듈로부터 변압기의 자기정보를 수신하는 단계; Outputting an alarm if the connected external terminal is not an authorized terminal, and receiving magnetic information of a transformer from the magnetic information module if the connected external terminal is an authenticated terminal;

변압기의 관리번호와 유전정접, 절연유 온도 등 변압기 진단관련 정보를 상기 통신인터페이스를 통하여 상기 순회 진단용 PC로 전송하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 한다. And transmitting transformer diagnosis related information such as control number of the transformer, dielectric loss tangent, and insulating oil temperature to the circuit diagnostic PC through the communication interface.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

이하, 본 발명에 따른 변압기의 고장진단 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기의 고장진단을 위한 시스템의 블록 구성도이다. Hereinafter, the configuration of a fault diagnosis system of a transformer according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1. 1 is a block diagram of a system for diagnosing a failure of a transformer according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 고장진단 시스템의 하드웨어 구성을 살펴보면, 주상변압기(100) 절연유 속에 커패시터 센서(14)와 유중 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(12)가 설치된다. 상기 커패시터 센서(14)에 인가하는 전압은 주상변압기의 2차 측 전압을 이용한다. 정밀한 진단을 위하여 상기 커패시터 센서(14)에 인가되는 전압은 PT를 통하여 ±5v 범위로 조정되고, 전류는 정밀저항을 사용하여 측정되며, 온도측정을 위하여 열전쌍 온도 센서(12)를 이용한다. As shown, looking at the hardware configuration of the failure diagnosis system, the capacitor sensor 14 and the temperature sensor 12 that can measure the temperature in the oil in the columnar transformer 100 insulating oil is installed. The voltage applied to the capacitor sensor 14 uses the secondary side voltage of the columnar transformer. The voltage applied to the capacitor sensor 14 for precise diagnosis is adjusted to ± 5v range through PT, the current is measured using precision resistance, and the thermocouple temperature sensor 12 is used for temperature measurement.

먼저 센서부(10)는 커패시터 센서(14)에 흐르는 전압 및 전류를 측정하여 절연저항의 크기를 산출함으로써 이러한 절연저항의 변화로부터 절연유의 열화를 감지한다. 상기 커패시터 센서(14)와 열전쌍 온도 센서(12)는 절연상태 및 온도변화에 의한 절연저항의 변화를 측정하여 이상 발생 시, 릴레이에 의해 신호를 발생하도록 한다. First, the sensor unit 10 measures the voltage and current flowing through the capacitor sensor 14 to calculate the magnitude of the insulation resistance, thereby detecting the degradation of the insulation oil from the change of the insulation resistance. The capacitor sensor 14 and the thermocouple temperature sensor 12 measure a change in the insulation resistance due to the insulation state and the temperature change so that a signal is generated by the relay when an abnormality occurs.

상기 신호는 메모리부(60)에 통신프로그램이 탑재된 제어부(50)의 제어 하에 통신인터페이스(40)를 통하여 자기정보모듈(70)에 저장되어 있는 주상변압기(100)의 고유번호를 상기 측정된 온도 및 절연유의 열화상태와 함께 외부로 전송하도록 한다. 상기 제어부(50)는 원칩(One-chip) 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. The signal is obtained by measuring the unique number of the columnar transformer 100 stored in the magnetic information module 70 through the communication interface 40 under the control of the control unit 50 in which the communication program is mounted in the memory unit 60. Transfer to the outside together with temperature and insulation oil deterioration state. The controller 50 may be implemented as a one-chip microprocessor.

상기 통신인터페이스(40)는 USB포트, RS-232C 등의 직렬 인터페이스를 통하여 접속하는 순회 진단용 PC(120)와의 데이터 통신을 수행한다. 또한, 이상 발생 시 무선 통신 인터페이스을 통하여 유무선 통신망(110)과 접속함으로써 원격지의 중앙관제서버(130) 및 휴대용 단말기(140)에 데이터를 전송한다. The communication interface 40 performs data communication with the circuit diagnostic PC 120 connected through a serial interface such as a USB port or RS-232C. In addition, when an error occurs, the data is transmitted to the central control server 130 and the portable terminal 140 at a remote location by connecting to the wired / wireless communication network 110 through a wireless communication interface.

상기 순회 진단용 PC(120)는 상기 변압기 고장진단 시스템에 구비되는 통신 인터페이스(40)에 접속하여, 현장에서 직접 진단하고자 하는 변압기(100)로부터 입력된 관리번호, 유전정접, 절연유의 온도 등을 간편하게 전송받아 이를 데이터베이스화함으로써 그 진단결과를 모니터로 출력한다. The circuit diagnostic PC 120 is connected to the communication interface 40 provided in the transformer failure diagnosis system, and easily manages the management number, dielectric loss tangent, and temperature of the insulating oil inputted from the transformer 100 to be diagnosed directly in the field. It receives the data and makes a database of it and outputs the diagnosis result to the monitor.

또한, 변압기(100)의 유전정접을 측정하기 위해 증폭회로부(20)는 입력신호가 큰 전압신호는 그 크기를 줄이고, 상대적으로 작게 나타나는 전류신호는 그 크기를 증폭시킨다. 이를 위해, 증폭회로부(20)는 OP-Amp를 이용하여 구성하며, 상기 센서부(10)로부터 측정된 전압, 전류 및 온도에 대응하는 신호를 A/D변환하기에 적합한 크기로 증폭한다. In addition, in order to measure the dielectric tangent of the transformer 100, the amplifying circuit unit 20 reduces the magnitude of the voltage signal having a large input signal and amplifies the magnitude of the current signal appearing relatively small. To this end, the amplifier circuit 20 is configured using the OP-Amp, and amplifies the signal corresponding to the voltage, current and temperature measured from the sensor unit 10 to a size suitable for A / D conversion.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기 고장진단 시스템의 센서부 구성을 상세히 도시한 구성도로서, 이를 참조하여 상기 센서부(10)의 구성을 더욱 상세히 설명한다. 2 is a block diagram illustrating in detail a configuration of a sensor unit of a transformer failure diagnosis system according to an exemplary embodiment of the present invention, and the configuration of the sensor unit 10 will be described in more detail with reference to this.

도시된 바와 같이, 센서부(10)는 커패시터 센서(14)와, 커패시터 센서(14)에 흐르는 전압, 전류를 측정하는 전압 측정부(14a) 및 전류 측정부(14b)로 구성되며, 온도 센서(12)의 온도를 측정하는 온도 측정부(12a)를 구비한다. As shown, the sensor unit 10 includes a capacitor sensor 14, a voltage measuring unit 14a and a current measuring unit 14b for measuring the voltage and current flowing through the capacitor sensor 14, and a temperature sensor. The temperature measuring part 12a which measures the temperature of (12) is provided.

또한, 변압기의 유전정접을 측정하기 위해, 입력신호가 큰 전압신호는 그 크기를 줄이고, 상대적으로 작게 나타나는 전류신호는 그 크기를 증폭시켜주기 위한 증폭회로가 필요하다. 이를 위해, 증폭회로부(20)는 OP-Amp를 이용하여 구성하며, 상기 센서부로부터 측정된 전압, 전류 및 온도에 대응하는 신호를 A/D변환하기에 적합한 크기로 증폭한다. In addition, in order to measure the dielectric loss tangent of the transformer, a voltage signal having a large input signal reduces its magnitude, and a current signal that appears relatively small needs an amplification circuit to amplify its magnitude. To this end, the amplifying circuit unit 20 is configured using the OP-Amp, and amplifies the signal corresponding to the voltage, current and temperature measured from the sensor unit to a size suitable for A / D conversion.

한편, 상기 증폭회로부(20) 후단에 리미터(22)를 구비하여 입력된 각 신호로부터 후단 회로부를 보호한다. On the other hand, a limiter 22 is provided at the rear end of the amplifying circuit unit 20 to protect the rear circuit unit from each input signal.

도 3a, 3b는 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 변압기 고장진단 시스템을 이용한 변압기의 고장진단 방법을 보인 제어흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 변압기의 고장진단 방법을 상세히 설명한다. 3A and 3B are control flow diagrams illustrating a method for diagnosing a transformer using a transformer diagnosing system according to a preferred embodiment of the present invention, and the method for diagnosing a diagnosing transformer according to the present invention will be described in detail with reference to this.

도 1의 제어부(50)는 탑재된 측정 프로그램에 따라, 도 3a의 301단계에서 도 1의 센서부(10)로부터 측정된 전압, 전류, 온도 등 각종 측정 데이터를 소정주기로 수신한다. The controller 50 of FIG. 1 receives various measurement data such as voltage, current, and temperature measured from the sensor unit 10 of FIG. 1 at a predetermined period in step 301 of FIG. 3A according to the mounted measurement program.

그리고, 상기 제어부(50)는 303단계에서 A/D변환부(30)를 제어하여 상기 측정 데이터를 A/D변환토록 한다. 상기 A/D변환부(30)를 통해 각 센서로부터 측정된 전압파형과 전류파형 및 온도 데이터를 입력받은 후, 상기 제어부(50)는 305단계에서 FFT(Fast Fourier Transform)기법을 이용하여 유전정접을 계산한다. 상기 제어부(50)는 상기 유전정접과 측정 데이터를 메모리부(60)에 저장한다. In operation 303, the controller 50 controls the A / D conversion unit 30 to perform A / D conversion of the measurement data. After receiving the voltage waveform, the current waveform, and the temperature data measured by each sensor through the A / D converter 30, the controller 50 uses the FFT (Fast Fourier Transform) technique in step 305. Calculate The controller 50 stores the dielectric loss tangent and measurement data in the memory unit 60.

이어, 상기 제어부(50)는 309단계에서 상기 유전정접을 이용하여 변압기의 열화상태를 판단하여, 정상이면 A로, 요주의 또는 불량으로 판단되면 311단계를 수행한다. Subsequently, the controller 50 determines the deterioration state of the transformer using the dielectric loss tangent in step 309, and if it is determined to be normal or bad, performs step 311.

상기 제어부(50)는 311단계에서 도 1의 자기정보모듈(70)로부터 변압기의 자기정보를 수신하고, 313단계에서 상기 통신인터페이스(40)를 통하여 변압기 진단관련 데이터를 도 1의 중앙관제서버(130) 및/또는 도 1의 휴대용 단말기(140)로 전송한다. The controller 50 receives the magnetic information of the transformer from the magnetic information module 70 of FIG. 1 in step 311, and transmits the diagnostic information related to transformers through the communication interface 40 in step 313 to the central control server of FIG. 1. 130 and / or to the portable terminal 140 of FIG.

상기 휴대용 단말기(140)는 상기 변압기(100)의 고장을 수리하는 서비스 요원이 휴대하도록 하여, 상기 변압기의 열화상태를 즉시 보고 받을 수 있도록 한다. 이때, 상기 309단계의 판단에서 변압기의 열화상태가 "요주의"인 경우에는 상기 중앙관제서버(130)로 전송하고, "불량"인 경우에는 상기 휴대용 단말기(140)로 전송하여 즉시 비상조치 될 수 있도록 할 수도 있다. The portable terminal 140 allows the service personnel to repair the failure of the transformer 100 to be carried, so that the deterioration state of the transformer can be immediately reported. In this case, when the deterioration state of the transformer in the judgment of step 309 is "caution", it may be transmitted to the central control server 130, and if it is "bad", it may be immediately transmitted to the portable terminal 140 by emergency. You can also do that.

이후, 상기 제어부(50)는 315단계로 진행하여 상기 센서부(10)의 데이터 측정주기를 재설정하고, 317단계에서 상기 센서부(10)로부터 재설정된 주기에 의해 측정 데이터를 수신한다. In step 315, the control unit 50 resets the data measurement period of the sensor unit 10, and receives the measurement data by the reset period from the sensor unit 10 in step 317.

한편, 상기 통신인터페이스(40)를 통하여 외부단말기가 접속되면, 상기 제어부(50)는 401단계에서 이를 감지하고 403단계에서 상기 접속된 외부단말기의 인증을 수행하여, 405단계에서 상기 외부단말기가 인증된 순회 진단용 PC(120)인지를 판단한다. On the other hand, when the external terminal is connected through the communication interface 40, the control unit 50 detects this in step 401 and performs authentication of the connected external terminal in step 403, the external terminal is authenticated in step 405 It is determined whether the patrol diagnostic PC (120).

상기 접속된 외부단말기가 인증된 단말기가 아닌 경우에는 407단계에서 경보를 출력하고, 인증된 단말기인 경우에는 409단계로 진행하여 변압기의 자기정보를 수신한다. If the connected external terminal is not an authenticated terminal, an alarm is output in step 407, and if it is an authenticated terminal, the controller proceeds to step 409 to receive magnetic information of a transformer.

그리고 변압기(100)의 관리번호와 유전정접, 절연유 온도 등 변압기 진단관련 정보를 직렬 통신포트를 통하여 상기 순회 진단용 PC(120)로 전송하도록 한다. Then, the transformer diagnostic related information such as the management number of the transformer 100, the dielectric loss tangent, and the insulating oil temperature are transmitted to the circuit diagnosis PC 120 through the serial communication port.

상기 변압기 진단관련 정보를 전송받은 상기 순회 진단용 PC(120)는 변압기 진단관련 정보를 화면에 표시하고, 유중 온도에 따른 유전정접 판정기준에 따라 현재 변압기의 열화상태를 정상, 요주의, 불량 등의 형태로 표시한다. 또한, 전송된 상기 변압기 진단관련 정보는 데이터베이스화하여 과거 데이터들과 현재 데이터를 이용하여 열화 경향 분석에 사용될 수 있도록 한다. The circuit diagnostic PC 120 having received the transformer diagnosis related information displays the transformer diagnosis related information on a screen, and displays the current transformer deterioration state according to the dielectric loss tangent criterion according to the water temperature. To be displayed. In addition, the transformer diagnostic information transmitted is made into a database so that it can be used for degradation trend analysis using past data and current data.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기의 유전정접 측정을 위한 변압기의 전압, 전류 벡터도로서, 이를 참조하여 유전정접을 상세히 설명한다. 4 is a voltage and current vector diagram of a transformer for measuring dielectric loss tangent of a transformer according to an exemplary embodiment of the present invention.

일반적으로 커패시터에 교류전압을 인가하면 손실이 없는 경우, 인가된 전압에 대하여 위상이 90도 앞선 전류가 흘러야 하나 실제로는 손실이 존재하므로 위상차가 90도가 되지 않는 전류가 존재한다. In general, when an AC voltage is applied to a capacitor, when there is no loss, a current that is 90 degrees ahead of the phase must flow through the applied voltage, but there is a current that does not have a phase difference of 90 ° because there is a loss.

유전정접(Tandelta)이란 절연체에 전압이 인가되면 손실이 발생하는데, 이 손실량의 크기를 말하며, 손실이 적을지라도 절연에 중대한 영향을 미치게 된다. Tandelta is a loss that occurs when voltage is applied to the insulator, which is the magnitude of the loss, and even a small loss has a significant effect on the insulation.

이들 손실 요인 중에는 방전 손실(Discharge Loss), 도전성 손실(Conductive Loss), 쌍극자 손실(Dipole Loss), 공유 손실(Covalent Loss) 등으로 구분된다. Among these loss factors, it is classified into discharge loss, conductive loss, dipole loss, and covalent loss.

도 4에 나타낸 바와 같이, 손실에 의해 두 파형의 위상차가 90도가 되지 않음을 알 수 있으며, 여기서 Tanδ를 유전정접이라 한다. As shown in FIG. 4, it can be seen that the phase difference between the two waveforms is not 90 degrees due to the loss, where Tan δ is called dielectric loss tangent.

이러한 유전정접을 측정하기 위해서는 위상차 측정용 커패시터 센서(14) 양단의 인가전압 및 흐르는 전류를 측정하여 두 파형의 위상차 θ를 구한 후 90 - θ로 손실각 δ를 구할 수 있다. In order to measure the dielectric loss tangent, the applied voltage and the current flowing across the phase difference measuring capacitor sensor 14 may be measured to determine the phase difference θ of two waveforms, and then the loss angle δ may be obtained as 90 −θ.

이에 따라, 진단용 커패시터 센서(14)로 이루어진 센서부(10)를 구현하여 절연유의 유전정접을 측정하도록 한다. Accordingly, the sensor unit 10 including the diagnostic capacitor sensor 14 is implemented to measure the dielectric loss tangent of the insulating oil.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기의 이상열화 판정 기준치로 사용되는 온도 열화 곡선을 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같은 예열(Preheating), 열처리(Thermal treatment), 열풀림(Annealing)의 시간적인 열화 단계를 갖는 온도 열화 곡선에 따라 변압기의 강제 열화설비를 구성한다. FIG. 5 is a diagram illustrating a temperature deterioration curve used as a criterion for determining abnormal deterioration of a transformer according to an exemplary embodiment of the present invention. The compulsory deterioration of the transformer is constructed according to the temperature deterioration curve with a deterioration step.

본 발명에 따른 변압기 고장진단 방법에서는 상기한 온도 열화 곡선에 따라 변압기 강제 열화설비를 구성하여, 변압기 수명을 서서히 단축시키면서 그 열화과정에서 나타나는 부분방전, 유전정접 등의 특성을 측정 및 분석한 데이터 및 몰드변압기 절연파괴 전에 나타나는 현상들을 이상 및 열화의 기준으로 설정한 무정전 상태에서의 진단법과, 현장 실측 시 나타나는 각종 문제점 및 변전실 주위에서 나타나는 노이즈의 제거방안을 통합하여 종합적인 판정기준을 정립하게 된다. In the transformer failure diagnosis method according to the present invention, a transformer forced deterioration facility is constructed in accordance with the above-described temperature deterioration curve, and the data of the partial discharge, dielectric loss tangent, etc., which appear during the deterioration process while reducing the transformer life gradually, and The comprehensive criterion is established by integrating the diagnostic method in the uninterrupted state, which sets the phenomena occurring before the breakdown of the mold transformer as an abnormality and deterioration standard, the various problems in the field measurement and the noise removal around the transformer room.

다음으로, 도 5의 온도 열화 곡선에 따른 변압기유의 시간당 열화경과정도를 유전정접량 및 부분방전량에 따라 측정하여 도 6a, 6b에 나타내었다. Next, the time course of the thermal curing process of the transformer oil according to the temperature deterioration curve of FIG. 5 is measured in accordance with the dielectric loss tangent amount and the partial discharge amount is shown in Figure 6a, 6b.

도 6a, 6b는 도 5의 온도 열화 곡선에 따른 변압기유의 시간당 열화 상태를 유전정접량 및 부분방전량에 따라 측정한 도면으로서, 이에 따라 본 발명에 따른 변압기의 고장진단 방법에서는 상기 무정전 상태에서의 변압기 이상열화 판정 기준치와 이 값에 의해서 열화원인을 분석할 수 있는 진단기법을 정립한다. 그리고 상기 진단기법에 변전실내의 주위 주파수 대역분포 측정, 다중접지 계통에서 접지선으로 흐르는 순환전류, 미주(迷走)전류, 고주파전류 등을 비교, 분석 및 종합하여 판정한다. 6A and 6B are diagrams of a time-dependent deterioration state of the transformer oil according to the temperature deterioration curve of FIG. 5 according to the dielectric loss tangent amount and the partial discharge amount. Thus, in the fault diagnosis method of the transformer according to the present invention, Based on the transformer abnormal deterioration judgment reference value and this value, the diagnostic method to analyze the cause of deterioration is established. The diagnostic technique compares, analyzes and synthesizes the ambient frequency band distribution in the substation, the circulating current flowing through the ground line in the multi-ground system, the endnote current, and the high frequency current.

상술한 바와 같이, 주상변압기의 온도 및 유전정접을 측정함으로써 열화상태를 판정할 수 있고, 진단결과를 용이하게 살펴볼 수 있는 본 발명에 따른 변압기의 고장진단 시스템 및 방법을 구현할 수 있다. As described above, the degradation state can be determined by measuring the temperature and the dielectric loss tangent of the column transformer, and the fault diagnosis system and method of the transformer according to the present invention can be easily examined to examine the diagnosis result.

본 발명에 따른 변압기의 고장진단 시스템은 실제 운영중인 주상변압기에 설치하여 열화 경향을 일정한 주기마다 측정하여 데이터베이스화하여, 이 데이터를 근거로 하여 주상변압기의 열화상태 경향분석이 가능하며, 상태기준법에 의한 유지보수로 주상변압기 사고로 인한 인적, 물적 피해를 최소화할 수 있다. The fault diagnosis system of the transformer according to the present invention is installed in a live columnar transformer, and the deterioration tendency is measured and databased at regular intervals. Based on this data, trend analysis of the deterioration state of the columnar transformer is possible. Maintenance can minimize the human and physical damages caused by the column transformer accident.

또한, 본 발명에 따른 변압기의 고장진단 시스템은 유무선 통신 모듈을 구비하여 상기 데이터를 유무선 통신망을 경유하여 데이터베이스가 구현되는 중앙관제서버로 전송되도록 한다. In addition, the fault diagnosis system of a transformer according to the present invention includes a wired / wireless communication module to transmit the data to a central control server that is implemented through a wired / wireless communication network.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. On the other hand, in the detailed description of the present invention has been described with reference to specific embodiments, of course, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 주상변압기의 온도 및 유전정접을 측정함으로써 열화상태를 판정할 수 있고, 진단결과를 용이하게 살펴볼 수 있는 장점이 있다. As described above, the present invention can determine the deterioration state by measuring the temperature and dielectric loss tangent of the columnar transformer, and there is an advantage of easily examining the diagnosis result.

또한, 본 발명은 고장진단 장치를 실제 운영중인 주상변압기에 설치하여 열화 경향을 일정한 주기마다 측정하여 데이터베이스화하고, 이 데이터를 근거로 하여 주상변압기의 열화상태 경향분석 및 상태기준법에 의한 유지보수로 주상변압기 사고로 인한 인적, 물적 피해를 최소화할 수 있다. In addition, the present invention is installed in the columnar transformer in operation, the failure diagnosis device to measure the deterioration tendency at regular intervals and make a database, and based on this data, the trend of the deterioration state of the columnar transformer and maintenance by the state standard method Human and material damages caused by column transformer accident can be minimized.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 변압기 고장진단 장치는 유무선 통신 모듈을 구비하여 상기 데이터를 유무선 통신망을 경유하여 전송토록 함으로써 상기 데이터를 측정하기 위해 투입되는 인력과 시간을 최소화할 수 있는 이점이 있다. In addition, the transformer fault diagnosis apparatus according to the present invention is provided with a wired / wireless communication module to transmit the data via a wired / wireless communication network, thereby minimizing manpower and time input for measuring the data.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기의 고장진단을 위한 시스템의 블록 구성도, 1 is a block diagram of a system for diagnosing a failure of a transformer according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기 고장진단 시스템의 센서부 구성을 상세히 도시한 구성도, 2 is a block diagram showing in detail the configuration of the sensor unit of the transformer fault diagnosis system according to an embodiment of the present invention,

도 3a, 3b는 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 변압기 고장진단 시스템을 이용한 변압기의 고장진단 방법을 보인 제어흐름도, 3a, 3b is a control flow diagram showing a method for diagnosing a transformer using a transformer troubleshooting system according to a preferred embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기의 유전정접 측정을 위한 변압기의 전압, 전류 벡터도, 4 is a voltage and current vector diagram of a transformer for measuring dielectric loss tangent of a transformer according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 변압기의 이상열화 판정 기준치로 사용되는 온도 열화 곡선, 5 is a temperature deterioration curve used as an abnormal deterioration determination reference value of a transformer according to a preferred embodiment of the present invention,

도 6a, 6b는 도 5의 온도 열화 곡선에 따른 변압기유의 시간당 열화 상태를 유전정접량 및 부분방전량에 따라 측정한 도면. 6A and 6B are diagrams of a time-dependent deterioration state of the transformer oil according to the temperature deterioration curve of FIG. 5 according to the dielectric loss tangent and the partial discharge amount.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 센서부 12: 온도 센서10: sensor unit 12: temperature sensor

12a: 온도 측정부 14: 커패시터 센서12a: temperature measuring unit 14: capacitor sensor

14a: 전압 측정부 14b: 전류 측정부14a: voltage measuring unit 14b: current measuring unit

20: 증폭회로부 22: 리미터20: amplifier circuit part 22: limiter

30: A/D 변환부 40: 통신인터페이스30: A / D converter 40: communication interface

50: 제어부 60: 메모리부50: control unit 60: memory unit

70: 자기정보모듈 100: 변압기70: magnetic information module 100: transformer

110: 유무선 통신망 120: 순회 진단용 PC110: wired and wireless communication network 120: circuit diagnostic PC

130: 중앙관제서버 140: 휴대용 단말기130: central control server 140: portable terminal

Claims (3)

변압기의 고장진단 시스템에 있어서, In the fault diagnosis system of a transformer, 변압기 내의 절연유 내부의 온도를 측정하고, 측정된 온도 데이터에 대응하는 신호를 출력하는 열전쌍 온도센서; A thermocouple temperature sensor measuring a temperature inside the insulating oil in the transformer and outputting a signal corresponding to the measured temperature data; 전압 및 전류를 측정하여 절연유의 절연저항의 변화를 측정하고, 측정된 절연저항의 변화에 대응하는 신호를 출력하는 커패시터 센서; A capacitor sensor measuring a voltage and a current to measure a change in insulation resistance of the insulation oil, and outputting a signal corresponding to the measured change in insulation resistance; 상기 커패시터 센서로부터 측정된 전압 및 전류 데이터에 대응하는 신호를 수신하여 변압기의 유전정접을 측정하기 위해 A/D변환하기에 적합한 크기로 증폭시키는 증폭회로부; An amplifier circuit unit for receiving a signal corresponding to the voltage and current data measured from the capacitor sensor and amplifying the signal to a size suitable for A / D conversion to measure the dielectric loss tangent of the transformer; 상기 센서부로부터 측정된 전압, 전류 및 온도에 대응하는 신호를 A/D변환하는 A/D변환부; An A / D converter configured to A / D convert signals corresponding to voltages, currents, and temperatures measured from the sensor unit; 외부단말기 및/또는 원격지의 중앙관제서버와의 유/무선 데이터 통신을 수행하기 위한 유/무선 통신포트를 제공하는 통신인터페이스; A communication interface providing a wired / wireless communication port for performing wired / wireless data communication with an external terminal and / or a remote control central server; 상기 A/D변환부에서 디지털 데이터로 변환된 측정 데이터를 분석하여 변압기의 열화상태를 판단하고, 이를 상기 통신인터페이스를 통하여 원격지의 중앙관제서버로 전송하며, 외부단말기가 접속되면 이를 감지하고 접속된 외부단말기의 인증을 수행하여, 상기 외부단말기가 인증된 순회 진단용 PC이면 변압기 진단관련 정보를 상기 순회 진단용 PC로 전송하고, 상기 변압기 진단관련 정보에 대응하는 진단결과를 상기 통신인터페이스를 통하여 기 지정된 휴대용 단말기로 문자 전송하는 제어부; 및 The A / D conversion unit analyzes the measured data converted into digital data to determine the deterioration state of the transformer, and transmits it to the central control server of the remote place through the communication interface, and detects when the external terminal is connected and connected When the external terminal is authenticated and the external terminal is a certified circuit diagnostic PC, the transformer diagnostic related information is transmitted to the circuit diagnostic PC, and the diagnostic result corresponding to the transformer diagnostic information is transmitted through the communication interface. A controller for transmitting a text to a terminal; And 상기 제어부로부터 전송된 변압기 진단관련 정보를 유/무선 통신망을 경유하여 수신하고, 이를 데이터베이스화하여 과거 데이터들과 현재 데이터를 이용한 열화 경향 분석을 수행하며, 상기 변압기 진단관련 정보에 대응하는 고장처리를 수행할 수 있도록 관할 고장처리반의 휴대용 단말기로 해당 진단결과를 전송하는 중앙관제서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 변압기의 고장진단 시스템. Receive transformer diagnosis related information transmitted from the control unit via a wired / wireless communication network, perform database analysis to perform degradation trend analysis using past data and current data, and perform fault processing corresponding to the transformer diagnosis related information. And a central control server for transmitting a corresponding diagnosis result to a portable terminal of a jurisdiction troubleshooter so as to perform the fault diagnosis system of the transformer. 변압기 내부에 센서부를 구비하여 변압기의 절연유 온도 및 절연저항의 변화를 검출하고, 이를 디지털 신호로 변환하여 변압기의 이상상태를 판단하며, 이를 통신인터페이스를 통하여 외부단말기 및/또는 원격지의 중앙관제서버로 제공하는 변압기의 고장진단 시스템을 이용한 변압기의 고장진단 방법에 있어서, A sensor unit is provided inside the transformer to detect changes in the insulating oil temperature and insulation resistance of the transformer, and converts it into a digital signal to determine an abnormal state of the transformer. In the fault diagnosis method of a transformer using a fault diagnosis system of a transformer to provide, 변압기 내부에 구비되는 센서부로부터 측정된 전압, 전류, 온도 등 각종 측정 데이터를 소정주기로 수신하는 단계; Receiving various measurement data such as voltage, current, and temperature measured from a sensor unit provided in a transformer at predetermined cycles; A/D변환부를 제어하여 상기 수신된 측정 데이터를 A/D변환하는 단계; Controlling an A / D conversion unit to A / D conversion of the received measurement data; 상기 A/D변환부를 통해 디지털 변환된 전압파형과 전류파형 및 온도 데이터를 입력받아 유전정접을 산출하는 단계; Calculating a dielectric loss tangent by receiving the digitally converted voltage waveform, current waveform, and temperature data through the A / D converter; 상기 산출된 유전정접과 측정 데이터를 메모리부에 저장하는 단계; Storing the calculated dielectric loss tangent and measurement data in a memory unit; 상기 유전정접을 이용하여 변압기의 열화상태를 판단하는 단계; Determining a deterioration state of a transformer using the dielectric loss tangent; 상기 판단결과, 이상상태로 판단되면 자기정보모듈로부터 변압기의 자기정보를 수신하고, 통신인터페이스를 통하여 변압기 진단관련 데이터를 중앙관제서버 및/또는 서비스 요원이 휴대하는 기 설정된 휴대용 단말기로로 전송하는 단계;If it is determined that the abnormal state is determined, receiving the magnetic information of the transformer from the magnetic information module, and transmits the transformer diagnostic data to the preset portable terminal carried by the central control server and / or service personnel through the communication interface ; 상기 변압기의 열화상태 판단결과에 따라 변압기 진단관련 데이터를 전송한 후, 상기 센서부의 데이터 측정주기를 재 설정하는 단계; Resetting a data measurement period of the sensor unit after transmitting transformer diagnosis-related data according to a determination result of the deterioration state of the transformer; 상기 센서부로부터 재 설정된 주기에 의해 측정 데이터를 수신하는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 변압기의 고장진단 방법. Receiving the measurement data by the reset period from the sensor unit; fault diagnosis method comprising a. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 통신인터페이스를 통하여 외부단말기가 접속되면, 이를 감지하고 상기 접속된 외부단말기의 인증을 수행하여, 상기 외부단말기가 인증된 순회 진단용 PC인지를 판단하는 단계; Detecting when the external terminal is connected through the communication interface and performing authentication of the connected external terminal to determine whether the external terminal is an authenticated circuit for diagnosis; 상기 접속된 외부단말기가 인증된 단말기가 아니면 경보를 출력하고, 인증된 단말기이면 상기 자기정보모듈로부터 변압기의 자기정보를 수신하는 단계; Outputting an alarm if the connected external terminal is not an authorized terminal, and receiving magnetic information of a transformer from the magnetic information module if the connected external terminal is an authenticated terminal; 변압기의 관리번호와 유전정접, 절연유 온도 등 변압기 진단관련 정보를 상기 통신인터페이스를 통하여 상기 순회 진단용 PC로 전송하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 변압기의 고장진단 방법. And transmitting transformer diagnosis related information such as a management number of the transformer, dielectric loss tangent, and insulating oil temperature to the circuit diagnosis PC through the communication interface.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101102547B1 (en) 2010-11-02 2012-01-03 (주)케이제이다이나텍 Deterioration sensor for insulated device and deterioration diagnosis apparatus of the same
WO2013073742A1 (en) * 2011-11-14 2013-05-23 (주)아이블포토닉스 Constant security monitoring system for power grid or power facility
KR101749553B1 (en) * 2015-07-21 2017-06-23 한국전력공사 Remote control and monitor apparatus of manual load switching type pad mounted transformer
KR20210042735A (en) 2019-10-10 2021-04-20 한국전력공사 Apparatus and Method for monitoring state of transformer

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101045095B1 (en) * 2006-05-09 2011-06-29 현대중공업 주식회사 Dynamic interface of wrong diagnosis system for GIS
KR100848285B1 (en) * 2006-12-01 2008-07-25 한국동서발전(주) Method for Providing Predictive Maintenance with Fault Daignostics About Generator Control System, Apparatus and System Therefor
KR100945142B1 (en) * 2009-03-13 2010-03-02 대보전력기술 주식회사 Pad mounted transformer
KR101046752B1 (en) * 2010-06-25 2011-07-06 한국전력공사 Transformer life assessment method
KR101064202B1 (en) * 2010-12-15 2011-09-14 (주)엘레시스 Method and apparatus for monitoring bushing health evaluation for transformer
KR101255319B1 (en) * 2011-08-03 2013-04-15 한국전력공사 Characterics of the harmonic waveforms by damaged insulation in power equipment
CN103698032A (en) * 2013-12-02 2014-04-02 国家电网公司 Monitoring system for incoming and outgoing line temperatures of 0.4KV transformer area
CN104019913A (en) * 2014-05-20 2014-09-03 国家电网公司 35kV power-capacitor wireless temperature measurement monitoring device
KR20170014779A (en) 2015-07-31 2017-02-08 (주)에이피엠테크놀러지스 apparatus and system of diagnosing high voltage transformer for electronic power
CN107907224A (en) * 2017-08-04 2018-04-13 国网浙江省电力公司湖州供电公司 A kind of substation capacitors temperature measurement early warning system and method
KR101962238B1 (en) * 2017-11-30 2019-03-27 신진욱 Sensor monitoring system to detect abnormalities in electronic equipment
KR102025533B1 (en) * 2018-07-18 2019-09-26 한국전력공사 Apparatus for automatically determining fault type of transformer
CN109324255A (en) * 2018-11-22 2019-02-12 深圳供电局有限公司 Transformer turn-to-turn short circuit on-line monitoring system and method based on electric energy loss
CN109406908B (en) * 2018-12-10 2023-11-24 国网江苏省电力有限公司检修分公司 Repair and test integrated test platform
CN109657872A (en) * 2018-12-29 2019-04-19 云南电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of prediction technique of network distribution transformer operating status
CN114020075A (en) * 2021-10-21 2022-02-08 深圳市壹电电力技术有限公司 Intelligent transformer system with fault self-diagnosis and transmission power self-regulation functions
CN116760196B (en) * 2023-08-22 2023-12-26 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 Control method and device for mobile box transformer substation vehicle and mobile box transformer substation vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101102547B1 (en) 2010-11-02 2012-01-03 (주)케이제이다이나텍 Deterioration sensor for insulated device and deterioration diagnosis apparatus of the same
WO2013073742A1 (en) * 2011-11-14 2013-05-23 (주)아이블포토닉스 Constant security monitoring system for power grid or power facility
KR101749553B1 (en) * 2015-07-21 2017-06-23 한국전력공사 Remote control and monitor apparatus of manual load switching type pad mounted transformer
KR20210042735A (en) 2019-10-10 2021-04-20 한국전력공사 Apparatus and Method for monitoring state of transformer

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