KR100577347B1 - 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치 및 진단방법 - Google Patents

Abstract

가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치 및 진단방법을 개시한다.

본 발명에 따르면, 어느 한 종류이상의 센서와 접속되어 해당 센서의 입력신호를 소정 레벨로 증폭처리하기 위한 증폭기; 상기 증폭기에서 출력되는 어느 한 종류이상의 증폭신호를 각각의 디지털신호로 변환출력하기 위한 에이디 컨버터; 및 상기 에이디 컨버터로부터 제공되는 각각의 디지털신호에 기초하여 상기 어느 한 종류이상의 센서특성에 대응하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단을 위한 신호분석용 프로그램을 선택적으로 운용하기 위한 컴퓨터로 이루어지고, 어느 한 종류이상의 센서는 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 부분방전을 전류펄스신호로 검출하기 위한 유도성 전류센서 또는 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 부분방전시 발생되는 초음파를 검출하기 위한 적어도 둘 이상의 초음파센서이고, 상기 컴퓨터는 초음파 센서로부터 검출되는 가스절연 개폐장치용 단로기내의 부분방전에 의한 음파의 발생여부를 판단하고, 다수 개의 초음파 센서로부터 발생 음파의 위치를 판단하기 위한 초음파신호 처리모듈과; 유도성 전류센서로부터 입력되는 전류펄스신호의 방전량 및 방전횟수를 검출하고, 모선의 위상변화를 토대로 Φ-q분석과 Φ-q-n분석을 통해 2차원 및 3차원 분석을 이행하며, 상기 유도성 전류센서로부터 검출된 PD량 검출신호의 2차원 디스플레이와 신경회로망 알고리즘인 오류역전파 학습 알고리즘을 적용하여 이상상태의 패턴인식을 수행하기 위한 전류펄스신호 처리모듈을 포함하도록 구성함에 따라, PD와 초음파를 이용하여 170kV 가스절연개폐장치를 무정전 상태에서 측정할 수 있도록 함과 동시에, 진단장치의 본체를 이용하고 센서만 변경하면 여러종류의 측정법에 적용이 가능한 구조를 보유함에 따라, 범용화된 시스템을 구현하여 가변적인 환경에서의 시스템 장착의 용이성을 향상시키고 이에 대한 진단효율을 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.

가스절연 개폐장치용 단로기, 진단, 유도성 전류센서, 초음파, 겸용, PD, 신경회로망, 패턴

Description

가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치 및 진단방법{DETECTOR FOR GIS AND DETECTING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 사용되는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단 시스템을 나타낸 구성도이다.

도 2는 도 1에서 적용되는 컴퓨터의 주요기능을 설명하기 위한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 유도성 전류센서를 이용하여 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

도 4는 본 발명에 따른 초음파센서를 이용하여 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

<주요도면에 대한 부호의 설명>

101 : 컴퓨터 103 : 센서

105 : 증폭기 107 : 에이디 컨버터

201 : 전류펄스신호 처리모듈 203 : 초음파신호 처리모듈

205 : 데이터 분석모듈 207 : 데이터 메모리

209 : 데이터 출력모듈

본 발명은 가스절연 개폐장치용 단로기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스절연 개페장치(GIS)의 부분 방전시 발생하는 유도성 전류변화를 검출하는 유도성 전류센서의 검출 결과에 따른 방전량(PD) 및 신경망 알고리즘을 통한 신호분석을 수행하고, 초음파 센서로부터 검출되는 이상신호의 판정을 수행하도록 하되 유도성 전류센서 및 초음파 센서의 겸용 또는 단독에 의해 신뢰성 있는 절연 여부를 진단할 수 있는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치 및 진단방법에 관한 것이다.

일반적으로, 산업이 고도로 발달함에 따라 전력소비도 급증하고 있으며 또한 이에 따라 양적인 성장뿐 아니라 질적인 성장에 대한 소비자의 욕구가 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 수도권 전력생산의 상당량을 담당하고 있는 발전소에는 그의 주요부분인 차단기(Circuit-Breaker), 단로기(Disconnecting Switch), 모선(Bus)등이 가스(SF₆)를 충진시킨 금속용기 속에 밀폐되어 있어, 종래의 대기 절연 기기에 비하여 신뢰도가 높아 무보수 및 무점검으로 운전되는 일이 많다. 그러나 만일 고장이 발생하면 송변전 설비로서의 역할 때문에 그 영향은 상상을 초월할 수 없는 손해를 남기게 된다. 따라서 이상 상태를 빨리 발견하고 필요한 대책을 수립하여 사고를 미연에 방지할 필요가 있다.

이와 같은 고압 가스(SF₆₎를 절연매체로 하는 대표적인 전력기기인 가스절연 개폐장치용 단로기(Gas Insulated Switchgear)는 높은 절연내력과 밀폐화에 의한 초소형화, 고신뢰화, 정비 간편화 등의 장점을 가지고 있어 발/변전소에 널리 사용되고 있으나 개폐장치(GIS) 가공 설치과정에서 도체의 돌기, 스페이서 크랙 및 도전성 금속 이물질등이 발생할수 있는 소지가 다분하다.

따라서, 이러한 결함에 의해 개페장치(GIS) 내 전계집중 현상이 발생하게 되므로 전계집중 부위에서 부분방전이 일어나 절연파괴에 도달할 가능성이 있고 실제 금속 파티클에 의한 절연파괴 사례도 있으나 이상징후 검출기술이 미비하여 발전설비 안정운전에 막대한 위협이 되고 있다. 또한 이상징후를 사전에 검출하기 위한 진단장치가 고가이고 이를 운용할 수 있는 엔지니어에 의해 별도로 관리 및 측정되어야 하기 때문에, 안정적인 운전을 위해서는 막대한 비용이 투여되는 문제점이 야기되고 있다. 이러한 실정으로 전력기기의 조기진단을 위한 적절한 사전조치를 취할수 있는 진단기법 및 장비의 개발이 절실한 상태이며, 장비의 단가를 격감시켜 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 투자환경을 극대화시킬 필요성이 요구되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 고압 전력기기의 이상상태를 범용적으로 측정할 수 있는 설비를 제공할 수 있는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고압 전력기기의 측정을 단순화하여 별도의 운 전교육이 불필요하도록 하여 전력기기의 측정시 시간과 경제적 손실을 최소화할 수 있는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치는, 가스절연 개폐장치용 단로기의 이상상태 진단을 위한 시스템에 있어서,
다수의 센서와 접속되어 해당 센서의 입력신호를 소정 레벨로 증폭처리하기 위한 증폭기; 상기 증폭기에서 출력되는 증폭신호를 각각의 디지털신호로 변환출력하기 위한 에이디 컨버터; 및 상기 에이디 컨버터로부터 제공되는 각각의 디지털신호에 기초하여 상기 센서특성에 대응하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단을 위한 신호분석용 프로그램을 선택적으로 운용하기 위한 컴퓨터로 이루어지되,
상기 센서는 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 모선으로부터 유도전류를 측정하여 부분방전에 따른 전류변화의 노이즈 또는 전류펄스신호를 검출하기 위한 유도성 전류센서 또는 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 부분방전시 발생되는 초음파를 검출하기 위한 적어도 둘 이상의 초음파센서이며,
상기 컴퓨터는 초음파 센서로부터 검출되는 가스절연 개폐장치용 단로기내의 부분방전에 의한 음파의 발생여부를 판단하고, 다수 개의 초음파 센서로부터 발생 음파의 위치를 판단하기 위한 초음파신호 처리모듈과; 유도성 전류센서로부터 입력되는 전류펄스신호의 방전량 및 방전횟수를 검출하고, 모선의 위상변화를 토대로 Φ-q분석과 Φ-q-n분석을 통해 2차원 및 3차원 분석을 이행하며, 상기 유도성 전류센서로부터 검출된 방전량 검출신호의 2차원 디스플레이와 신경회로망 알고리즘인 오류역전파 학습 알고리즘을 적용하여 이상상태의 패턴인식을 수행하기 위한 전류펄스신호 처리모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

또한, 상기 초음파신호 처리모듈은 3개의 초음파센서로부터 부분방전시 발생하는 아크의 진동신호를 문턱값(Threshhold) 설정에 기초한 노이즈를 제거한 후, 5분간의 데이터를 누적하고 상기 각 초음파센서 사이의 시간차에 의한 위치표정을 수행하여 부분방전 위치를 3차원 정보로 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전류펄스신호 처리모듈의 패턴인식을 위한 신경회로망 입력 파라메타는 위상-방전량(Φ-q)에 120Cycle을 누적하여, 위상을 140개로 분할하여, 입력데이터의 신호로 재처리 하며, 중간층은 1개의 은닉층으로 구성하여 뉴런 개수를 20개로 설정하고, 출력층 뉴런은 3개로 설정하여 이를 고장원인(Source)으로 설정하며, 상기 신경망 알고리즘의 활성함수는 Sigmoid 전달함수를 사용하여 3차원 디스플레이를 위한 위상, 방전량, 방전갯수 정보의 특성을 분석하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단방법은, 가스절연 개폐장치용 단로기의 이상상태 진단방법에 있어서, a) 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 부분방전을 검출하기 위한 입력센서를 선택하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 선택된 입력센서가 유도성 전류센서일 경우, 상기 유도성 전류센서로부터 검출된 신호를 증폭 및 필터링하여 부분방전 횟수와 크기를 인가전압의 위상의 변화에 따라 디지트화된 신호로 입력받는 단계; c) 상기 인가전압의 위상에 기초한 최소 120주기로 상기 디지트화된 신호를 누적하는 단계; d) 상기 인가전압의 소정 범위로 분할된 위상에 대한 방전빈도를 2차원 파라메타로 추출하는 단계; e) 상기 2차원 파라메타의 추출 정보에 기초하여 부분방전 신호에 대한 위상분포도 변화를 검출하기 위한 방전량(PD)을 측정하는 단계; f) 상기 방전량의 측정치에 대한 검출 주기의 변화를 하나의 패턴으로 인지하고, 패턴의 변화를 기 저장된 이상신호의 기준패턴과 비교하여 부분방전의 이상상태를 판단하고 이에 대한 결과정보를 출력하는 단계; g) 상기 a) 단계에서 선택된 입력센서가 초음파센서일 경우, 다수 개의 초음파센서로부터 검출되는 각각의 부분방전 신호를 입력받아 디지트화된 정보로 소정 시간동안 누적시키는 단계; h) 각 부분 방전신호의 최고값만을 추출하며, 추출결과에 기초하여 각각의 초음파신호간 시간차를 산출하고, 산출결과를 통해 다수의 방전위치를 추출하는 단계; 및 i) 상기 다수의 방전위치에 대한 3차원 영상정보 및 위치정보를 출력하는 단계로 이루어지되,상기 f) 단계의 패턴은 신경망 알고리즘에 의한 오류역전파 학습 알고리즘을 적용한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 진단장치의 접속구조를 나타낸 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 진단장치의 주요기능을 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 센 서(103), 증폭기(105), 에이디 컨버터(ADC :107) 및 상기 에이디 컨버터(107)로부터 검출되는 각종 신호에 기초하여 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단을 위한 신호분석용 프로그램이 장착된 컴퓨터(101)로 구성된다. 상기 센서(103)는 유도성 전류센서 및 초음파센서가 가능하며, 센서의 중복사용 및 교체가 가능하다.

상기 에이디 컨버터(107)는 NI(National Instrument)사의 PCI-6040E& NI-DAQ를 사용하며, 최대 샘플링 Rate가 500MS/S(Single Channel Scanning)을 사용하며 연결되는 단자는 BNC Type의 8개 단자로 동시에 4가지의 신호를 처리할 수 있는 구조를 갖는다. 상기 컴퓨터(101)는 Intel Pentium-4, 2.0GHz의 Touch Panel용 컴퓨터를 사용하며, 도 2에 도시된 바와 같이 신호분석을 위해 부분방전시 모선으로부터 유도되는 전류의 변화(노이즈, 펄스신호)량을 측정하는 전류펄스신호 처리모듈(201)과 초음파신호 처리모듈(203) 및 데이터 분석모듈(205)을 포함한다. 분석 결과는 소정의 디스플레이장치 또는 출력장치를 통해 관리자로 제공된다. 또한, 상기 컴퓨터(101)는 센서(103)의 변경에 따라 진단프로그램을 선택할 수 있도록 하여 하나의 진단프로그램을 통한 다수 종류의 센서신호를 입력받아 이를 진단토록 한다.

상기 전류펄스신호 처리모듈(201)은 Φ-q분석과 Φ-q-n분석을 통해 2차원 및 3차원 분석을 이행한다. 상기 Φ-q분석은 유도성 전류센서로부터 검출된 방전량(PD) 검출신호의 2차원 디스플레이와 신경망 알고리즘인 오류역전파 학습 알고리즘을 적용하여 패턴인식을 수행한다. 방전량은 1,2,10,50pps(Pulse per Second)로 선택하여 검출할 수 있으며, 패턴인식에 필요한 이상신호의 모델은 실험 적 근거에 기초한 이상신호의 3가지 패턴 정보를 갖는 데이터 메모리(207)로부터 페치하여 각 패턴별로 대표적인 신호들을 상호 비교한다.

상기 전류펄스신호 처리모듈(201)의 패턴인식을 위한 신경회로망 입력 파라메타는 위상-방전량(Φ-q)에 120Cycle을 누적하여, 위상을 140개로 분할하며, 입력데이터의 신호로 재처리 한다. 이 때, 중간층은 1개의 은닉층으로 구성하여 뉴런 개수를 20개로 설정하며, 출력층 뉴런은 3개로 설정하여 이를 고장원인(Source)으로 설정한다. 신경망 알고리즘의 활성함수는 Sigmoid 전달함수를 사용하며, Φ-q-n분석의 3차원 디스플레이를 통하여 위상, 방전량, 개수 등 부분방전의 특성을 한번에 분석할 수 있도록 한다.

즉, 도 3의 S301 단계에서와 같이, 유도성 전류센서에서 검출된 신호를 적절히 증폭하고 필터링하여 부분방전 횟수와 크기를 인가전압의 위상의 변화에 따라 디지트화된 신호로 입력받으며, S303 단계로 진입하여 이를 소정의 메모리에 누적시킨다. 데이터 누적은 최소 120주기로 하며, 누적된 위상신호는 S305, S307 단계에서 3차원 및 2차원 분석을 수행한다.

상기 3차원 분석은 이물질에 의한 부분방전이 발생할 경우 부분방전이 일어나는 전압위상, 방전량, 횟수가 불규칙(Random)하기 때문에 이 부분방전 신호의 특성으로부터 그 원인을 찾는다. 이와 같이, 유도성 전류센서로부터 검출되는 부분방전 신호는 증폭기(105)를 거쳐 광대역 저잡음 증폭된 후, 소정 주파수를 필터링하기 위한 대역선택필터에서 부분방전 신호만 추출한다. 추출된 부분방전 신호는 상기 대역필터에서 파형의 윤곽만이 추출되며 에이디 컨버터(107)를 통해 각 부분 방 전신호의 최고값만 추출하며, 측정대상에 인가된 전압신호를 통해 부분방전신호의 위상분포, 부분방전 신호의 주기분포를 각각 추출한다. 이 때, 인가전압 위상에 대한 크기 또는 빈도의 비교로서 불규칙한 신호로 표시되는 부분방전에 의한 측정데이터에 기초하여 전압의 위상과 방전량 및 소정 기준시간에서의 방전횟수를 추출한다.

상기 전압의 위상과 방전량은 부분방전 신호가 발생할 때, 인가전압 위상에 대한 방전빈도를 360도 위상에 소정 분할 예컨대, 140등분하여 소정 시간동안 측정한 방전횟수를 나타낸 2차원 분석을 위한 파라메타이다. 이는 170kV용 가스절연 개폐장치용 단로기의 전송로에 과다 전압이 인가되었을 때 금속성 이물질에 의해 발생된 부분방전 신호에 대한 전압의 위상분포도 변화를 검출하는 것으로, 인가전압이 증가할 수록 부분방전과 방전사이의 시간간격(주기)이 증가한다. S309 단계에서 이러한 주기의 변화를 인지하기 위한 방전량을 측정하며, 상기의 방전량은 1,2,10,50pps로 선택하여 검출한다.

상기 방전량의 측정치에 대한 검출 주기의 변화를 하나의 패턴으로 인지하며, 패턴의 변화를 상기 데이터 메모리(207)에 기 저장된 이상신호의 기준패턴과 비교한다. 즉, S311 단계로 진입하여 부분방전의 발생갯수, 발생위치 등에 대한 기준정보 패턴을 데이터 메모리(207)로부터 페치한다. 이와 같은 패턴정보는 신경망 알고리즘에 의한 오류역전파 학습 알고리즘을 적용한 것으로, 다수의 입력정보에 기초하여 생성된다. S313 단계에서, 상기 컴퓨터(101)의 데이터 분석모듈(205)은 상기의 패턴정보를 입력받아 현재 검출된 방전량 검출결과 정보와 비교함으로써, 부분방전의 이상상태 즉, 고장시의 고장원인을 포함하여 위험상태의 여부를 판단한다.

한편, 상기한 센서(103)를 유도성 전류센서로 사용하지 않고 초음파 진단을 위한 초음파센서를 사용할 경우, 상기 증폭기(105)의 입력단으로 3개의 초음파센서가 접속된다. 이 때, 상기 초음파신호 처리모듈(203)은 초음파 센서로부터 검출되는 가스절연 개폐장치용 단로기내의 부분방전에 의한 음파의 발생여부를 판단하고, 다수 개의 초음파 센서로부터 발생 음파의 위치를 판단하는 것으로, 초음파신호 처리모듈(203)의 검출결과에 기초한 데이터 분석모듈(205)은 개폐기의 고장원인 및 위험상태를 판단한다. 이와 같이 개폐기의 이상유무 판정은 도 4에 도시되며, 3개의 초음파센서로부터 부분방전시 발생하는 아크의 진동신호를 문턱값(Threshhold) 설정에 기초한 노이즈를 제거하고 5분간의 데이터를 누적하여 센서 사이의 시간차에 의한 위치표정을 하여 3차원 디스플레이를 수행한다.

이를 위해 상기 초음파신호 처리모듈(203)은 S401 단계로 진입하여, 3개의 초음파센서로부터 각각의 신호를 입력받는다. 입력되는 신호는 S403 단계에서, 소정 메모리로 5분간의 누적정보로서 저장된다. 즉, 부분방전을 검출하기 위한 3개의 초음파센서에서 검출된 가스절연기기의 부분방전신호가 신호합성부에서 여러개의 센서신호로 합성되어 광대역 저잡음 증폭되고, 이 광대역 저잡음 증폭된 신호가 대역선택필터에서 부분방전 신호만 추출한다. 이 때, 이 추출된 부분방전 신호가 대역필터에서 파형의 윤관만이 추출되어 상기 에이디 컨버터(107)를 통해 각 부분 방 전신호의 최고값만을 추출하며, 추출결과에 기초하여 3개의 초음파신호간 시간차를 산출한다.

상기 데이터 분석모듈(205)은 S405 단계에서, 초음파신호간 시간차에 대응하는 방전위치를 산출한다. 이는 3차원 그래픽을 통해 디스플레이할 수 있으며, 3차원 위치분석을 통해 좌표화된 정보로 제공될 수 있다. 데이터 분석모듈(205)은 디지트화된 부분방전신호의 최고값만을 추출함에 있어, 3개의 초음파센서에서 검출되는 각각의 최고값 정보가 상호 연관성이 있어야 함을 전제로 한다. 이는 3개의 초음파 센서가 동일(유사)한 위치에 존재하고, 방전에 따른 방전위치가 일지점일 경우 초음파 센서에서 검출되는 각각의 최고값은 그 크기가 동일하거나 유사할 것이다. 물론, 방전위치가 다수 개일 경우에는 상호 간섭이 발생할 수 있으나, 각 초음파 센서의 위치가 유사할 경우 간섭의 영향 또한 유사할 것이며, 따라서 각 초음파 센서에서 검출되는 각각의 최대값은 어느 한 지점의 방전위치를 추출한다. 또한, 디지털 처리된 각 초음파센서의 최대값을 제외한 다른 최대값을 통해 또 다른 방전위치를 산출하며, 이와 같은 과정을 통해 다수의 방전위치를 산출한다.

데이터 분석모듈(205)은 S407 단계에서, 소정 시간동안 검출된 초음파센서의 검출신호에 기초하여 다수개의 방전위치를 추출하며, 데이터 출력모듈(209)을 통해 방전위치에 대한 3차원 영상정보 또는 위치정보를 제공한다.

따라서, 상기 컴퓨터(101)는 방전량(PD) 또는 초음파센서를 이용하여 검출된 신호를 토대로 이상신호의 패턴과 방전위치를 추출하고 이에 기초한 진단을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치 및 진단방법을 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명인 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치 및 진단방법은 PD와 초음파를 이용하여 170kV 가스절연개폐장치를 무정전 상태에서 측정할 수 있도록 함과 동시에, 진단장치의 본체를 이용하고 센서만 변경하면 여러종류의 측정법에 적용이 가능한 구조를 보유함에 따라, 범용화된 시스템을 구현하여 가변적인 환경에서의 시스템 장착의 용이성을 향상시키고 이에 대한 진단효율을 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 시스템의 단순조합과 진단프로그램의 선택적 운용이 가능하여 시스템의 중복투자가 불필요할 뿐만 아니라, 고도의 기술을 보유하지 않아도 손쉽게 진단결과를 추출할 수 있어 관리비용을 격감시키는 효과를 제공한다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 가스절연 개폐장치용 단로기의 이상상태 진단을 위한 시스템에 있어서,

   다수의 센서와 접속되어 해당 센서의 입력신호를 소정 레벨로 증폭처리하기 위한 증폭기; 상기 증폭기에서 출력되는 증폭신호를 각각의 디지털신호로 변환출력하기 위한 에이디 컨버터; 및 상기 에이디 컨버터로부터 제공되는 각각의 디지털신호에 기초하여 상기 센서특성에 대응하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단을 위한 신호분석용 프로그램을 선택적으로 운용하기 위한 컴퓨터로 이루어지되,

   상기 센서는 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 모선으로부터 유도전류를 측정하여 부분방전에 따른 전류변화의 노이즈 또는 전류펄스신호를 검출하기 위한 유도성 전류센서 또는 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 부분방전시 발생되는 초음파를 검출하기 위한 적어도 둘 이상의 초음파센서이며,

   상기 컴퓨터는 초음파 센서로부터 검출되는 가스절연 개폐장치용 단로기내의 부분방전에 의한 음파의 발생여부를 판단하고, 다수 개의 초음파 센서로부터 발생 음파의 위치를 판단하기 위한 초음파신호 처리모듈과; 유도성 전류센서로부터 입력되는 전류펄스신호의 방전량 및 방전횟수를 검출하고, 모선의 위상변화를 토대로 Φ-q분석과 Φ-q-n분석을 통해 2차원 및 3차원 분석을 이행하며, 상기 유도성 전류센서로부터 검출된 방전량 검출신호의 2차원 디스플레이와 신경회로망 알고리즘인 오류역전파 학습 알고리즘을 적용하여 이상상태의 패턴인식을 수행하기 위한 전류펄스신호 처리모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 초음파신호 처리모듈은 3개의 초음파센서로부터 부분방전시 발생하는 아크의 진동신호를 문턱값(Threshhold) 설정에 기초한 노이즈를 제거한 후, 5분간의 데이터를 누적하고 상기 각 초음파센서 사이의 시간차에 의한 위치표정을 수행하여 부분방전 위치를 3차원 정보로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 전류펄스신호 처리모듈의 방전량은 1,2,10,50pps (Pulse per Second)로 선택되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 전류펄스신호 처리모듈의 패턴인식을 위한 신경회로망 입력 파라메타는 위상-방전량(Φ-q)에 120Cycle을 누적하여, 위상을 140개로 분할하여, 입력데이터의 신호로 재처리 하며, 중간층은 1개의 은닉층으로 구성하여 뉴런 개수를 20개로 설정하고, 출력층 뉴런은 3개로 설정하여 이를 고장원인(Source)으로 설정하며, 상기 신경망 알고리즘의 활성함수는 Sigmoid 전달함수를 사용하여 3차원 디스플레이를 위한 위상, 방전량, 방전갯수 정보의 특성을 분석하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 에이디 컨버터는 NI(National Instrument)사의 PCI-6040E& NI-DAQ를 사용하고, 최대 샘플링 Rate가 500MS/S(Single Channel Scanning)을 사용하며 연결되는 단자는 BNC Type의 8개 단자로 동시에 4가지의 신호를 처리할 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 컴퓨터는 Intel Pentium-4, 2.0GHz의 Touch Panel용 컴퓨터를 이용하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단장치.
9. 가스절연 개폐장치용 단로기의 이상상태 진단방법에 있어서,

   a) 상기 가스절연 개폐장치용 단로기의 부분방전을 검출하기 위한 입력센서를 선택하는 단계;

   b) 상기 a) 단계에서 선택된 입력센서가 유도성 전류센서일 경우, 상기 유도성 전류센서로부터 검출된 신호를 증폭 및 필터링하여 부분방전 횟수와 크기를 인가전압의 위상의 변화에 따라 디지트화된 신호로 입력받는 단계;

   c) 상기 인가전압의 위상에 기초한 최소 120주기로 상기 디지트화된 신호를 누적하는 단계;

   d) 상기 인가전압의 소정 범위로 분할된 위상에 대한 방전빈도를 2차원 파라메타로 추출하는 단계;

   e) 상기 2차원 파라메타의 추출 정보에 기초하여 부분방전 신호에 대한 위상분포도 변화를 검출하기 위한 방전량(PD)을 측정하는 단계;

   f) 상기 방전량의 측정치에 대한 검출 주기의 변화를 하나의 패턴으로 인지하고, 패턴의 변화를 기 저장된 이상신호의 기준패턴과 비교하여 부분방전의 이상상태를 판단하고 이에 대한 결과정보를 출력하는 단계;

   g) 상기 a) 단계에서 선택된 입력센서가 초음파센서일 경우, 다수 개의 초음파센서로부터 검출되는 각각의 부분방전 신호를 입력받아 디지트화된 정보로 소정 시간동안 누적시키는 단계;

   h) 각 부분 방전신호의 최고값만을 추출하며, 추출결과에 기초하여 각각의 초음파신호간 시간차를 산출하고, 산출결과를 통해 다수의 방전위치를 추출하는 단계; 및

   i) 상기 다수의 방전위치에 대한 3차원 영상정보 및 위치정보를 출력하는 단계로 이루어지되,

   상기 f) 단계의 패턴은 신경망 알고리즘에 의한 오류역전파 학습 알고리즘을 적용한 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 d) 단계의 위상분할은 140등분인 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 단로기의 진단방법.
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