KR100593710B1 - Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics - Google Patents

Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics Download PDF

Info

Publication number
KR100593710B1
KR100593710B1 KR1020030045906A KR20030045906A KR100593710B1 KR 100593710 B1 KR100593710 B1 KR 100593710B1 KR 1020030045906 A KR1020030045906 A KR 1020030045906A KR 20030045906 A KR20030045906 A KR 20030045906A KR 100593710 B1 KR100593710 B1 KR 100593710B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
arrester
current
deterioration
zinc oxide
information
Prior art date
Application number
KR1020030045906A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050005217A (en
Inventor
정재기
양원영
Original Assignee
한빛이디에스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한빛이디에스(주) filed Critical 한빛이디에스(주)
Priority to KR1020030045906A priority Critical patent/KR100593710B1/en
Publication of KR20050005217A publication Critical patent/KR20050005217A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100593710B1 publication Critical patent/KR100593710B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1236Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of surge arresters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/20Measurement of non-linear distortion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • H01L2924/141Analog devices
    • H01L2924/1424Operational amplifier

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

본 발명은 피뢰기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피뢰기에 변류기를 연결하고 변류기로부터 흐르는 누설전류를 측정하여 열화 판정을 결정하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 소자 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an arrester, and more particularly, to a device for diagnosing deterioration of a zinc oxide element gapless arrester using a nonlinear operating characteristic of determining a deterioration determination by connecting a current transformer to an arrester and measuring leakage current flowing from the current transformer. It is about.

본 발명은 피뢰기 하단에 취부되어 피뢰기를 통해 흐르게 되는 피뢰기 누설전류를 변류하는 변류기, 상기 변류기로부터 상기 피뢰기 누설전류를 취득하여 전류 정보로 처리하는 전류측정회로, 상기 전류측정회로로부터 제공되는 전류 정보를 얻어 열화판정을 처리하고 판단하는 열화판정 시스템, 상기 피뢰기의 열화 상태를 사용자에게 알려주는 표시장치를 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치를 포함한다.According to the present invention, a current transformer mounted at a lower part of the lightning arrester for current flow of the lightning arrester leakage current flowing through the arrester, a current measuring circuit for acquiring the lightning arrestor leakage current from the current transformer, and processing the current into the current information, the current information provided from the current measuring circuit And a deterioration diagnosis system of the zinc oxide gapless arrester using nonlinear operating characteristics, including a deterioration determination system for processing and determining the deterioration determination.

본 발명을 통해 여러 번의 피뢰기 파괴시험과 현장실증을 거쳐 입증된 알고리즘을 구현함으로써 정확한 피뢰기 열화 정도를 판별할 수 있으며, 피뢰기의 누설전류를 기본파의 실효치만으로 판단하지 않고 정확한 주파수별 정보에 의해 판단함으로 피뢰기의 열화 상태를 정확히 판단하는 효과를 제공한다.Through the present invention, it is possible to determine the exact degree of arrester deterioration by implementing the algorithm proved through several arrester destruction tests and field demonstrations, and to determine the leakage current of the arrester based on accurate frequency information without judging only the effective value of the fundamental wave. This provides the effect of accurately determining the deterioration state of the arrester.

피뢰기, 누설전류, 변류기, 전류측정회로, 열화판정 시스템Lightning arrester, leakage current, current transformer, current measurement circuit, deterioration determination system

Description

비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치 및 그 방법 {Diagnostic Apparatus and Method for Gapless type Lightning Arrester Using the Nonlinear Impedance Characteristics }Diagnostic Apparatus and Method for Gapless Type Lightning Arrester Using the Nonlinear Impedance Characteristics of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics

도 1은 종래 기술의 산화아연 갭리스형 피뢰기의 기능을 설명하기 위한 개념도,1 is a conceptual diagram for explaining the function of the zinc oxide gapless lightning arrester of the prior art,

도 2는 종래 기술의 산화아연 갭리스형 피뢰기의 전기적 등가 회로를 나타내는 도면,2 is a view showing an electrical equivalent circuit of a zinc oxide gapless arrester of the prior art;

삭제delete

도 3은 종래 기술의 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화를 설명하기 위한 등가 회로를 나타내는 도면,3 is a diagram showing an equivalent circuit for explaining the deterioration of a zinc oxide gapless lightning arrester of the prior art;

삭제delete

삭제delete

도 4는 종래 기술의 산화아연 갭리스형 피뢰기의 전압 대 전류 특성곡선을 나타내는 도면,4 is a diagram showing a voltage vs. current characteristic curve of a zinc oxide gapless arrester of the prior art;

도 5 종래 기술의 일실시예에 따른 피뢰기카운터가 결합된 피로기 진단 시스템,
도 6은 종래 기술의 또 다른 일실시예에 따른 저항분 전류 측정을 이용한 피뢰기 진단 시스템,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 피뢰기 누설전류를 이용한 피뢰기 열화 진단 시스템과 검출 파형을 나타내는 도면,
도 8은 피뢰기 누설전류의 흐름을 나타내는 도면,
도 9는 피뢰기 Limiter 특성을 나타내는 도면,
도 10은 피뢰기 Dead Band 특성을 나타내는 도면,
도 11은 일반적인 피뢰기의 저항분 전류와 3고조파의 관계를 나타내는 도면,
5 is a fatigue arrester diagnosis system coupled to an arrester counter according to an embodiment of the prior art,
6 is a lightning arrester diagnostic system using a resistance current measurement according to another embodiment of the prior art,
7 is a diagram illustrating a arrester degradation diagnostic system and a detection waveform using the arrester leakage current according to an embodiment of the present invention;
8 is a view showing the flow of the arrester leakage current,
9 is a view showing the arrester limiter characteristics,
10 is a view showing the arrester dead band characteristics,
11 is a view showing a relationship between resistance current and three harmonics of a general arrester;

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 피뢰기 진단 시스템의 구성도,12 is a block diagram of an arrester diagnostic system according to an embodiment of the present invention,

삭제delete

도 13은 도 12의 전류 측정 회로의 구성도,13 is a configuration diagram of the current measurement circuit of FIG.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

도 14는 도 12의 열화판정 시스템의 구성도이다.14 is a configuration diagram of the deterioration determination system of FIG. 12.

〈도면의 주요부분에 대한 부호 설명〉<Explanation of symbols on the main parts of the drawing>

1. 송전선 2. 가공지선1. Transmission Line 2. Processing Line

삭제delete

3. 상도체 4. 차단기3. phase conductor 4. circuit breaker

삭제delete

5. 변압기 권선 6. 접지5. Transformer winding 6. Ground

삭제delete

7. 피뢰기 8. 변전소7. Arrester 8. Substation

삭제delete

9. 피뢰기 누설전류 21. 직렬 저항9. Lightning arrester leakage current 21. Series resistance

삭제delete

22. 병렬 저항 23. 콘덴서22. Parallel Resistor 23. Capacitor

삭제delete

24. 피뢰기 등가회로 41. 피뢰기 동작 1단계 영역24. Lightning arrester equivalent circuit 41. Lightning arrester phase 1 area

삭제delete

삭제delete

42. 피뢰기 동작 2단계 영역 43. 피뢰기 동작 3단계 영역42. Lightning arrester phase 2 area 43. Lightning arrester action phase 3 area

삭제delete

삭제delete

44. 동작 개시 전압(Protective Level)44. Protective Level

삭제delete

45. 최대 연속 동작 전압(MCOV : Maximum Continuous Operating Voltage)45. Maximum Continuous Operating Voltage (MCOV)

51. 모선 52. 피뢰기 상부 단자51. Main bus 52. Arrester upper terminal

삭제delete

53. 피뢰기 하부 단자 54. 인하도선53. Arrester lower terminal 54. Down-conductor wire

삭제delete

55. 피뢰기 카운터 56. 계수기55. Lightning arrester counter 56. Counter

삭제delete

57. 전류계 61, 71 변류기(CT)57. Ammeters 61, 71 Current transformers (CT)

삭제delete

62. 콘덴서 결합 변성기 (PT) 63 종래의 피뢰기 진단기62. Capacitor Coupled Transformer (PT) 63 Conventional Lightning Arrestor Diagnosis

삭제delete

64. PT 전압단자 65. 피뢰기 진단기 통과 전류(i1)64.PT voltage terminal 65.Arrester diagnostic through-current (i 1 )

삭제delete

66. PT 전압 단자의 전압(V) 67. 위상차(θ)66. Voltage at PT voltage terminal (V) 67. Phase difference (θ)

삭제delete

70 피뢰기 진단기 72. 피뢰기 진단기 통과 전류(i2)70 Lightning arrestor diagnostics 72. Lightning arrester diagnostic current (i 2 )

삭제delete

삭제delete

73. 피뢰기에 입력되는 전압 파형 74. 피뢰기의 전압 대 전류 특성곡선73. Voltage waveform input to the arrester 74. Voltage vs. current characteristic curve of the arrester

삭제delete

75. 피뢰기에 입력되는 전압 파형이 전형적인 피뢰기의 전압 대 전류 특성곡선을 지난 후 생기는 고조파 파형75. Harmonic waveform that occurs after the voltage waveform input to the arrester crosses the voltage-to-current characteristic curve of a typical arrester.

81. 소자 통과 전류(I A) 82. 내부 누설 전류(I B)81. Device through-current ( I A ) 82. Internal leakage current ( I B )

삭제delete

삭제delete

83. 외부 누설 전류(I C) 84. 피뢰기 소자83. External leakage current (I C) 84. arrester element

삭제delete

121. 전류측정회로 122. 열화판정 시스템
123. 표시장치 131. 임피던스 매칭 회로
132. HPF 회로 133. LPF 회로
134. A/D 변환기 141. 전류 정보기
142. 주파수 분석기 143. 주파수별 전류 정보기
144. 열화판정알고리즘
121. Current measurement circuit 122. Deterioration determination system
123. Display 131. Impedance matching circuit
132.HPF Circuits133.LPF Circuits
134. A / D converter
142. Frequency Analyzer 143. Current Information by Frequency
144. Degradation Algorithm

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

본 발명은 피뢰기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피뢰기에 변류기를 연결하고 변류기로부터 흐르는 누설전류를 측정하여 열화 판정을 결정하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 소자 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전력계통에서 송전선(1)은 주로 산악 등의 지형을 통과하고 있어 낙뢰 등에 노출된다. 큰 전류의 낙뢰가 송전선의 가공지선(2)에 가해지면 가공지선과 철탑에 전위가 상승하고 이 전위가 공기를 통과하여 상도체(3)로 섬락한다. 이를 역섬락이라 하고, 역섬락이 일어나면 낙뢰전류는 상도체(3)를 통해 변전소(8)에 차단기(4)를 통과하고 다시 변압권선(5)에 이르게 되어 변압기 권선을 소손시키거나 절연파괴에 이르게 되고 절연내력을 약화시키는 역할을 한다.
도 1은 산화아연 갭리스형 피뢰기의 기능을 설명하기 위한 개념도이다.
이런 이유 때문에 변압기 권선(5) 앞단에 피뢰기(7)를 취부하여 일정전압(동작개시전압)이상이 되는 서지전압 및 과전압만을 접지(6)를 통해 대지로 방류하는 역할을 한다. 결국 피뢰기가 잘 동작한다는 것은 변압기권선(5) 및 차단기(4) 등의 전력설비의 절연을 보호하는 기능이 된다.
도 2는 도 1에 따른 산화아연 갭리스형 피뢰기의 전기적 등가 회로를 나타내는 도면으로, 일반적인 피뢰기(7)의 전기적인 등가 회로는 병렬저항(22)과 콘덴서(23)가 병렬회로로 연결되며, 이 병렬회로와 직렬 형태로 직렬저항(21)이 연결된다.
이는 이미 국제적으로 사용되고 있는 보편적인 피뢰기의 등가 회로이다.
피뢰기(7)를 구성하고 있는 피뢰기 셀은 산화아연 소자로 된 원통 모양으로 구성된다.
이러한 피뢰기 소자는 국부적으로는 소손되거나 파손되는 특성이 있다.
즉, 도 3에서와 같이 피뢰기 셀은 피뢰기 등가회로(24)가 다수 개 병렬로 배치된 것과 같이 작용하게 되며, 각각의 등가회로는 부분적으로 파손되어 열화의 특성을 나타내게 되는 것이다.
도 3은 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화를 설명하기 위한 등가 회로를 나타내는 도면이다.
피뢰기의 열화는 도 3의 모델과 같이 국부적으로 발생하는데, 도 3에서 각각의 피뢰기 모델(24)은 개별적으로 도 4의 전형적인 피뢰기의 전압-전류 특성을 갖는다.
도 3에서 수십 개 혹은 수백 개의 열화 모델 중에서 어느 한 개의 부분의 열화되면 그 열화된 모델의 전압전류특성은 동작개시전압(44)이 낮아지게 된다. 그러므로 피뢰기에 인가된 전압에서 아주 미세하게 피뢰기의 동작을 일으키게 된다.
The present invention relates to an arrester, and more particularly, to a device for diagnosing deterioration of a zinc oxide element gapless arrester using a nonlinear operating characteristic of determining a deterioration determination by connecting a current transformer to an arrester and measuring leakage current flowing from the current transformer. It is about.
In the power system, the transmission line 1 mainly passes through a terrain such as a mountain and is exposed to lightning. When a large lightning strike is applied to the overhead line 2 of the power transmission line, the potential rises to the overhead line and the steel tower, and this potential passes through the air and flashes to the conductor 3. This is called reverse flashover, and when reverse flashover occurs, the lightning current passes through the breaker 4 to the substation 8 through the superconductor 3 and reaches the transformer winding 5 again, which burns the transformer winding or leads to dielectric breakdown. And weakens the dielectric strength.
1 is a conceptual diagram for explaining the function of a zinc oxide gapless lightning arrester.
For this reason, the surge arrester 7 is mounted on the front end of the transformer winding 5 to discharge only the surge voltage and the overvoltage which become a certain voltage (operation start voltage) to the ground through the ground 6. As a result, the lightning arrester works well to protect the insulation of power equipment such as the transformer winding 5 and the circuit breaker 4.
FIG. 2 is a diagram illustrating an electrical equivalent circuit of the zinc oxide gapless arrester according to FIG. 1. In the electrical equivalent circuit of the general lightning arrester 7, the parallel resistor 22 and the condenser 23 are connected in a parallel circuit. The series resistor 21 is connected in series with this parallel circuit.
This is the equivalent circuit of a universal lightning arrester already used internationally.
The arrester cell constituting the arrester 7 is configured in a cylindrical shape of a zinc oxide element.
Such arrester elements are locally burned or broken.
That is, as shown in Figure 3, the arrester cell acts as if a plurality of arrester equivalent circuits 24 are arranged in parallel, and each equivalent circuit is partially damaged to exhibit deterioration characteristics.
3 is a diagram showing an equivalent circuit for explaining deterioration of a zinc oxide gapless lightning arrester.
Deterioration of the arrester occurs locally as in the model of FIG. 3, in which each arrester model 24 individually has the voltage-current characteristics of the typical arrester of FIG. 4.
In FIG. 3, when any one of tens or hundreds of deterioration models is deteriorated, the voltage-current characteristic of the deteriorated model is lowered. Therefore, the operation of the arrester is made very finely at the voltage applied to the arrester.

피뢰기(7)가 열화되면 다음과 같은 열화 특성을 갖게 된다.
첫째, 피뢰기 소자(84)가 정상인 경우 피뢰기 누설전류(9)는 모선전압의 위상보다 빠른 진상전류이나, 피뢰기(7)가 열화되면 동상전류로 변화된다.
즉, 피뢰기(7)가 열화되면서 피뢰기 누설전류(9) 중 저항분 전류가 증가하는 것이다.
When the arrester 7 is deteriorated, it has the following deterioration characteristics.
First, when the arrester element 84 is normal, the arrester leakage current 9 is changed into a phase current which is faster than the phase of the bus voltage, or is in phase current when the arrester 7 is deteriorated.
That is, as the arrester 7 deteriorates, the resistance current of the arrester leakage current 9 increases.

삭제delete

둘째, 피뢰기 소자(84)가 정상인 경우 피뢰기 누설전류(9)는 고조파가 거의 포함되지 않는 정현파에 가까우나 피뢰기가 열화되면서 고조파 성분이 포함되는 왜형파 전류가 된다.
이것은 피뢰기의 소자 중 일부가 파손되면서 피뢰기소자가 갖는 비선형 특성 때문에 발생되는데, 특히 피뢰기(7)가 열화되면서 비례적으로 발생하는 3고조파성분의 증가는 저항분 전류의 증가와 일치하는 경향이 있다.
도 4는 기존의 산화아연 갭리스형 피뢰기의 전압 대 전류 특성곡선을 나타내는 도면으로, 도면을 참조하여 피뢰기(7)의 전압 대 전류 특성을 다음의 3단계로 나누어 설명할 수 있다.
1단계(stage 1, 41)는 평상시에 피뢰기(7)의 상태로 수 mA의 전류가 피뢰기를 통과하여 흐른다. 이때 흐르는 전류는 전류의 위상이 전압의 위상보다 앞서는 진상전류가 된다. 이때 피뢰기(7)에 걸리는 전압은 계통의 운전전압인 최대 연속동작전압(MCOV, 45)이하이다.
2단계(stage 2, 42)는 피뢰기(7) 특성이 갖는 동작개시전압(Protective Level, 44)보다 큰 전압이 피뢰기(7)에 인가되었을 때의 동작특성으로 피뢰기 전압은 동작개시전압으로 일정하게 유지되지만 전류는 수십kA까지 증가하는 특성이다. 이 특성이 피뢰기의 정상동작특성이다. 이러한 정상동작인 경우에도 피뢰기(7)는 조금씩 경련열화가 진행되는 특성을 갖는다.
3단계(stage 3, 43)는 피뢰기(7)가 피뢰기 본연의 성능을 발휘하지 못하는 영역이다 즉, 전압과 전류가 함께 증가한다. 그러므로 과전압을 억제하는 기능을 수행하지 못한다. 이러한 상황이 반복되면 피뢰기(7)는 빨리 열화되어 파괴된다.
즉, 피뢰기가 동작을 하는 경우에 피뢰기는 비선형 임피던스로 작용하는데, 도 4의 2단계(stage 2, 42)에서는 비선형특성 중 리미터(limiter) 특성(도 9)을 나타내며, 이처럼 리미터 특성을 통과한 전류는 기본파와 다양한 고조파 성분을 포함하고 있다,
또한 도 4의 3단계(stage 3, 43)에서는 비선형특성 중 데드밴드(dead band) 특성(도 10)을 나타내고 있다. 이렇게 데드밴드 특성을 통과한 전류 역시 고조파의 발생을 일으키게 된다.
Second, when the arrester element 84 is normal, the arrester leakage current 9 is close to a sine wave that contains little harmonic, but becomes a distortion wave current including harmonic components as the arrester deteriorates.
This is caused by the nonlinear characteristics of the arrester element due to the breakage of some of the arrester elements. In particular, an increase in the three harmonic components that occur proportionally as the arrester 7 deteriorates tends to coincide with an increase in the resistance current.
4 is a diagram showing a voltage versus current characteristic curve of a conventional zinc oxide gapless lightning arrester. Referring to the drawings, the voltage versus current characteristic of the arrester 7 may be divided into three steps.
In stages 1 and 41, a current of several mA flows through the arrester in the state of the arrester 7 normally. At this time, the flowing current becomes a fast current in which the phase of the current precedes the phase of the voltage. At this time, the voltage applied to the arrester 7 is less than or equal to the maximum continuous operating voltage (MCOV, 45) that is the operating voltage of the system.
Stages 2 and 42 are operating characteristics when a voltage greater than the protective level 44 of the arrester 7 characteristics is applied to the arrester 7, and the arrester voltage is constant as the actuation start voltage. While retained, the current increases to tens of kA. This characteristic is the normal operation characteristic of the arrester. Even in this normal operation, the arrester 7 has a characteristic that spasms deteriorate little by little.
Stages 3 and 43 are areas in which the arrester 7 is not capable of performing the arrester's original performance, that is, voltage and current increase together. Therefore, it does not function to suppress overvoltage. If this situation is repeated, the arrester 7 quickly deteriorates and is destroyed.
That is, when the arrester operates, the arrester acts as a nonlinear impedance. In stage 2 and 42 of FIG. 4, the arrester shows a limiter characteristic (FIG. 9) among the nonlinear characteristics. The current contains fundamental and various harmonics,
In addition, the third stage (stage 3, 43) of FIG. 4 shows a dead band characteristic (FIG. 10) among the nonlinear characteristics. The current passing through the deadband also causes harmonics.

한편, 기존의 피뢰기 진단방법에는 현재 크게 두 가지로 사용되고 있다.On the other hand, there are currently two kinds of conventional arrester diagnostic methods.

첫 번째 방법으로는 도 5에서와 같이, 피뢰기 카운터를 결합하여 피뢰기를 진단하는 방법이다.
피뢰기의 인하도선(54)에 전류계를 부착하여 평상시의 누설전류(도 5, 9)를 측정하는 이 방법은 아날로그형 전류계를 사용하기 때문에 정밀도가 떨어지고 피뢰기(7)가 동작할 때 큰 전류에 의해 소손되는 경우가 많다.
피뢰기 누설전류(9)는 도 8에서 나타난 바와 같이 소자를 통과한 전류(81)와 내부누설전류(82), 외부누설전류(83)로 이루어지는데, 위의 전류 중 피뢰기(7)가 열화되면서 크기와 위상의 변화를 일으키는 전류성분은 소자를 통과한 전류(81)이다.
따라서 피뢰기 인하도선(54)에 전류계를 취부하는 방법은 피뢰기(7)의 고장과 피뢰기(7)의 열화에 관계없는 외부누설전류(83)가 증가했을 때 피뢰기가 문제점이 있다고 오판의 우려가 있다.
결국 전체 누설전류를 측정하는 이 방법은 가장 간단한 방법이기는 하나 신뢰성이 떨어지고 피뢰기가 열화되지 않았음에도 불구하고 열화된 것으로 오판하는 문제점이 발생한다.
The first method is a method of diagnosing the arrester by combining the arrester counter as shown in FIG.
This method of measuring the current leakage current (Figs. 5 and 9) by attaching an ammeter to the lower conductor wire 54 of the arrester, because of the use of an analog ammeter, the accuracy is lowered, and the large current when the arrester 7 operates Often burned out.
The lightning arrester leakage current 9 is composed of a current 81, an internal leakage current 82, and an external leakage current 83 passing through the element as shown in FIG. 8, and the lightning arrester 7 is deteriorated. The current component causing the change in magnitude and phase is the current 81 through the device.
Therefore, the method of attaching an ammeter to the arrester down-conducting wire 54 has a fear of misunderstanding that the arrester has a problem when the external leakage current 83 increases regardless of the failure of the arrester 7 and the deterioration of the arrester 7. .
After all, this method of measuring the total leakage current is the simplest, but the problem is that it is unreliable and misunderstood as deteriorated even though the arrester has not deteriorated.

둘째 방법은 도 6에서와 같이 설명하는 방법으로, 피뢰기(7)에 인가된 모선(51)의 전압을 변성기(62)를 통해서 측정하고, 피뢰기 누설전류(도6, 9)를 변류기(61)에 의해서 측정한 다음 변성기를 통한 전압(66)과 변류기를 통한 전류(65)로 전압과 전류의 위상차를 구하여 저항분 전류를 구하여 피뢰기의 열화를 판정하는 방법이다.
좀더 구체적으로 설명하면 저항분 전류 측정방법은 피뢰기 누설전류(9)를 변류기(61)를 통해 누설전류를 측정하고, 해당모선(51)의 전압을 변성기(62)의 전압으로 측정하며 측정된 전류(65)와 전압(66)을 이용하여 아날로그적, 디지털회로 또는 프로세서를 사용하여 전압v(66)과 전류i1(65)의 위상차θ(67)를 구한 후 i1cosθ을 계산하면 저항분 전류만을 구할 수 있다.
그러나 이 경우 해당 모선(51)을 측정해야함으로써 발생하는 문제점과 번거로움이 있다. 피뢰기 1개만을 생각하면 각 피뢰기(7)에 해당하는 전압을 공급하는 것이 어렵지 않을 수 있으나 대규모의 전력설비인 경우 수십 개 혹은 수백 개의 피뢰기(7)가 한 지역에 설치된다. 이 경우 전선비용과 공사비 등의 부수적인 비용이 증가할 수밖에 없다. 또한 배전선과 같이 전압을 쉽게 공급할 수 없는 피뢰기(7)의 경우 이 방법을 사용하는 것은 불가능하다.
결국 위의 방법은 피뢰기의 열화를 측정할 수 있는 방법이기는 하나 현장에 적용하려면 부수적인 공사가 수반되고 재료비가 증가하고, 배전피뢰기와 같은 경우 적용이 거의 불가능하다는 문제점이 있다.
The second method is as described in FIG. 6, and measures the voltage of the bus line 51 applied to the arrester 7 through the transformer 62, and measures the arrester leakage currents (FIGS. 6 and 9) in the current transformer 61. It is a method of determining the deterioration of the arrester by measuring the phase difference between the voltage and the current using the voltage 66 through the transformer and the current 65 through the current transformer.
More specifically, the resistance current measurement method measures the leakage current of the arrester leakage current 9 through the current transformer 61, measures the voltage of the corresponding bus 51 as the voltage of the transformer 62, and measures the current. 65 and using a voltage 66 analog, by using a digital circuit or processor voltage v (66) and if after obtaining the phase difference θ (67) of the current i 1 (65) calculates a i 1 cosθ resistance minutes Only current can be obtained.
However, in this case, there is a problem and inconvenience caused by having to measure the bus bar 51. When considering only one arrester, it may not be difficult to supply a voltage corresponding to each arrester 7, but in the case of a large-scale power installation, dozens or hundreds of arresters 7 are installed in one region. In this case, incidental costs such as cable costs and construction costs will increase. It is also impossible to use this method in the case of an arrester 7 which cannot easily supply voltage, such as a distribution line.
After all, the above method is a method for measuring the deterioration of the arrester, but there is a problem that it is accompanied by an additional construction, material costs increase, and is almost impossible to apply in the case of a distribution arrester.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 피뢰기 누설전류만을 측정한 후 고조파 분석을 수행하여 피뢰기의 열화 정도를 측정 판단하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and deterioration of the zinc oxide gapless arrester using nonlinear operating characteristics of measuring the arrester deterioration degree by measuring only the arrester leakage current and then performing harmonic analysis. The object of the present invention is to provide a diagnostic method and an apparatus thereof.
Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피뢰기 하단에 취부되어 피뢰기를 통해 흐르게 되는 피뢰기 누설전류를 변류하는 변류기, 상기 변류기로부터 상기 피뢰기 누설전류를 취득하여 전류 정보로 처리하는 전류측정회로, 상기 전류측정회로로부터 제공되는 전류 정보를 얻어 열화판정을 처리하고 판단하는 열화판정 시스템, 상기 피뢰기의 열화 상태를 사용자에게 알려주는 표시장치를 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치를 포함한다.
또한 본 발명은 피뢰기 누설전류를 변류기를 통해서 취득하는 단계, 상기 변류기로부터 피뢰기의 누설 전류를 입력받은 전류측정회로에서 전류 정보로 처리하는 단계, 상기 전류측정회로로부터 전류 정보를 제공받아 열화판정 시스템에서 열화판정을 수행하고 시스템을 제어하는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 7 또는 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 피뢰기 열화 진단 시스템 및 검출 파형을 나타낸 도면이다.
또 도 13 및 도 14는 도 12의 전류측정회로 및 열화판정 시스템의 구성도를 각각 나타낸다.
도면을 참조하면, 피뢰기 열화 진단 시스템은 변류기(71), 전류측정회로(121), 열화판정 시스템(122) 및 표시장치(123)를 포함한다.
변류기(71)는 피뢰기 하단에 취부되어 피뢰기를 통해 흐르게 되는 피뢰기 누설전류(9)를 변류하도록 구성된다.
전류측정회로(121)는 변류기(71)로부터 피뢰기의 누설전류를 취득하여 열화판정의 판단조건이 되는 전류 정보로 처리하도록 구성된다.
전류측정회로(121)는 변류기의 부담을 최소화하기 위한 임피던스 매칭회로(131), 10kHz이상의 노이즈 성분 및 대기중의 자계를 걸러내기 위한 HPF 회로(132)/LPF 회로(133) 및 전류 정보를 이산화 신호로 변환하는 A/D변환기(134)를 포함한다.
열화판정 시스템(122)은 전류측정회로(121)로부터 정보를 얻어 열화판정을 처리하고 판단하도록 구성된다.
열화판정 시스템(122)은 전류측정회로(121)로부터 이산화 신호로 변환된 전류정보를 프리에 변환기법을 적용하여 주파수별 정보로 변환하는 주파수분석기(142)와 주파수분석기(142)에서 변환된 주파수별 전류 정보에 의해 피뢰기의 열화 상태를 판정하기 위한 열화판정알고리즘(144)을 포함한다.
표시장치(123)는 열화판정 시스템(122)의 결과를 바탕으로 피뢰기(7)의 상태를 사용자에게 알려주도록 구성된다.
도 7 또는 도 12의 열화 진단장치의 구성에 따른 동작 설명은 다음과 같다.
먼저, 피뢰기 누설전류를 변류기(71)를 통해 취득하는 단계를 설명한다.
도 8은 피뢰기 누설전류의 흐름을 나타내는 도면으로, 피뢰기 누설전류(9)는 3가지의 종류가 존재한다.
첫째, 피뢰기 소자(84)를 통과하는 소자통과전류(81,I A)로 이 전류가 피뢰기(9)의 열화와 가장 관계가 밀접한 전류로, 이 전류는 최초에 진상전류에서 피뢰기가 열화되면서 동상으로 진행되어간다.
둘째, 피뢰기소자(84)는 애자(85)의 재질로 밀폐된 공간에 실장된다. 그런데 어떠한 원인에 의해 수분 등이 침투되면 내부의 표면으로 전류가 누설된다. 이때의 전류는 동상성분인 내부누설전류(82, I B)이다.
셋째, 피뢰기 외부의 표면에 염분 등이 부착된 상태에서 수분이 함께 존재할 때 생기는 동상성분인 외부누설전류(83, I C)이다
즉, 위의 3가지 종류의 누설전류(9)에서 본 발명에서 적용되는 누설전류(9)는 소자를 통과한 소자통과전류(I A)이다.
다음으로 변류기(71)로부터 입력되는 누설전류를 전류측정회로(121)에서 전류 정보로 처리하는 단계를 설명한다.
크램프형 변류기(71)에서 들어오는 소자통과전류(I A)를 정확히 처리하기 위하여 먼저 임피던스 매칭회로(131)를 거치게 된다.
위의 임피던스 매칭회로(131)는 변류기(71)의 부담을 최소화할 수 있는 부분과 실제 현장에서 측정한 전류에는 대기 중의 자계와, 전계의 영향으로 많은 노이즈 성분이 포함된다.
이러한 노이즈성분은 주로 10kHz이상의 신호를 제거하는 필터를 통해 제거되며 또한 변류기(71)로부터 얻는 전류 정보에 포함된 직류성분도 함께 제거된다.
노이즈성분 및 직류성분이 제거된 전류정보는 연산증폭기로 구성되는 HPF(132)와 LPF(133)을 통하면서 피뢰기의 열화를 판단하는데 필요한 주파수 대역만(50Hz~600Hz)을 통과시킨다.
HPF(132)와 LPF(133)를 통과한 전류 정보는 A/D 변환(134)을 거쳐 이산화 신호(discrete signal)로 변환되어 디지털 처리 하드웨어인 열화판정 시스템(122)으로 전달된다.
세 번째로 전류측정회로(121)로부터 출력된 전류 정보를 열화판정 시스템(122)에서 열화판정을 수행하고 시스템을 제어하는 단계를 설명한다.
전류측정회로(121)에서 출력된 전류정보는 이산화 신호가 되어 열화판정시스템에 도달하게 된다.
이산화 신호로 변환된 전류정보는 주파수 분석기법인 프리에 변환 기법을 사용하는 주파수 분석기(142)를 통과하게 되며, 이때 주파수별 정보로 변환된다.
위와 같이 변환된 주파수별 전류 정보(143)는 피뢰기 열화판정알고리즘(144)에서 피뢰기의 열화상태를 판정할 수 있는 상태가 된다.
본 발명의 실시예에서 열화판정알고리즘은 피뢰기의 열화특성을 감안하여 3고조파 전류가 5% 이상 변동되면 열화가 진행되는 것으로 판단한다.
그리고 기본파의 50% 이상이 되면 피뢰기를 운전중지할 것을 표시장치(123)를 통해 사용자에게 알리도록 한다.
한편 열화판정알고리즘은 표 1의 실험 데이터에 의거한 것으로, 표 1의 실험 데이터 기준은 임펄스 발생기로 8 × 20μs의 전류파형을 피뢰기 셀에 인가하고, 이때 임펄스 전류의 크기는 65kA - 90kA를 유지하며, 임펄스 전류 인가 후 20초 후에 상용주파전압을 인가하고 전압과 전류의 측정하고 분석하여 피뢰기 셀이 파괴될 때까지 계속하는 것이다.
표 1을 살펴보았을 때 70회까지만의 데이터가 존재하는 것은 71회 때의 전류인가에서 피뢰기셀이 파괴되었기 때문이다.

Figure 112005022266175-pat00001

표1은 피뢰기의 열화특성를 나타내는 것으로, 표 1에서의 결과를 이용하여 도 11에서는 저항분 전류와 3고조파의 전류를 비교하여 도시화하였다.
도 11에서 나타난 바와 같이, 피뢰기가 열화되면서 저항분 전류의 증가와 3고조파 전류의 증가는 비례관계가 형성됨을 알 수 있다.
결국 피뢰기의 열화를 측정하는 요소로서 저항분 전류와 3고조파 전류 모두 유효하다는 것을 알 수 있으며, 본 발명에서는 전압의 분석없이 누설전류만으로도 분석과 피뢰기의 열화진단이 가능한 3고조파 전류만으로 피뢰기의 열화를 진단하는 방법이 적용된 것이다.
따라서, 피뢰기의 누설전류만으로 피뢰기의 열화정도를 측정함으로써 저렴한 측정기의 개발이 가능하고 설치가 용이하고 피뢰기에 인가된 전압요소가 필요 없이 측정이 가능하므로 운전 중인 피뢰기의 열화판정이 간편하다.The present invention for achieving the above object is a current transformer circuit for arranging the arrester leakage current flows through the arrester mounted on the lower end of the arrester, current measuring circuit for acquiring the arrester leakage current from the current transformer to process the current information, the current Deterioration diagnosis apparatus of a zinc oxide gapless arrester using nonlinear operating characteristics, including a deterioration determination system for processing and determining deterioration determination by obtaining current information provided from a measurement circuit, and a display device for informing a user of the deterioration state of the arrester. It includes.
In another aspect, the present invention comprises the steps of acquiring the arrester leakage current through the current transformer, processing the leakage current of the arrester from the current transformer as current information in the current measurement circuit, receiving current information from the current measurement circuit in the deterioration determination system Performing deterioration determination and controlling the system.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
7 or 12 is a view showing the arrester degradation diagnostic system and the detection waveform according to an embodiment of the present invention.
13 and 14 show the configuration of the current measurement circuit and degradation determination system of FIG. 12, respectively.
Referring to the drawings, the arrester degradation diagnosis system includes a current transformer 71, a current measurement circuit 121, a degradation determination system 122 and a display device 123.
The current transformer 71 is configured to flow the lightning arrestor leakage current 9 which is mounted at the bottom of the arrester and flows through the arrester.
The current measuring circuit 121 is configured to acquire the leakage current of the arrester from the current transformer 71 and process it into current information which becomes a determination condition of deterioration determination.
The current measurement circuit 121 discretizes the impedance matching circuit 131 for minimizing the burden on the current transformer, the HPF circuit 132 / LPF circuit 133 and the current information for filtering the noise component of 10 kHz or more and the magnetic field in the atmosphere. And an A / D converter 134 for converting into a signal.
The degradation determination system 122 is configured to obtain information from the current measuring circuit 121 to process and determine the degradation determination.
The deterioration determination system 122 converts the current information converted from the current measurement circuit 121 into the discretized signal into frequency-specific information by applying a pre-converter method and the frequency-by-frequency converted by the frequency analyzer 142. The deterioration determination algorithm 144 for determining the deterioration state of the arrester by the current information is included.
The display device 123 is configured to inform the user of the state of the arrester 7 based on the result of the deterioration determination system 122.
Operation description according to the configuration of the degradation diagnostic apparatus of FIG. 7 or FIG. 12 is as follows.
First, the step of acquiring the arrester leakage current through the current transformer 71 will be described.
FIG. 8 is a diagram showing the flow of the arrester leakage current, and there are three kinds of the arrester leakage current 9.
First, the element passing current 81, I A passing through the arrester element 84 is the current most closely related to the deterioration of the arrester 9, which is initially in phase with the arrester deteriorating at the fastening current. Proceed to
Second, the arrester element 84 is mounted in a sealed space made of a material of the insulator 85. However, if moisture or the like penetrates due to any cause, current leaks to the inner surface. The current at this time is an internal leakage current 82, I B which is an in phase component.
Third, external leakage current (83, I C ), which is an in-phase component generated when water is present together with salt or the like attached to the outer surface of the arrester.
That is, in the above three kinds of leakage currents 9, the leakage current 9 applied in the present invention is the device through current I A which has passed through the device.
Next, the step of processing the leakage current input from the current transformer 71 into current information in the current measurement circuit 121 will be described.
In order to accurately process the device passing current I A coming from the clamp-type current transformer 71, the impedance matching circuit 131 is first passed.
In the impedance matching circuit 131, a portion capable of minimizing the burden of the current transformer 71 and a current measured in the actual field include many noise components due to the influence of the magnetic field in the air and the electric field.
This noise component is mainly removed through a filter for removing a signal of 10 kHz or more, and also a DC component included in the current information obtained from the current transformer 71 is also removed.
The current information from which the noise component and the DC component are removed passes only the frequency band (50 Hz to 600 Hz) necessary for determining the degradation of the arrester while passing through the HPF 132 and the LPF 133 constituted by the operational amplifier.
The current information passing through the HPF 132 and the LPF 133 is converted into a discrete signal through the A / D conversion 134 and transferred to the deterioration determination system 122 which is digital processing hardware.
Third, the deterioration determination system 122 performs the deterioration determination on the current information output from the current measurement circuit 121 and controls the system.
The current information output from the current measuring circuit 121 becomes a discretization signal to reach the deterioration determination system.
The current information converted into the discretized signal is passed through the frequency analyzer 142 using the free frequency conversion method, which is a frequency analysis method, and is converted into information for each frequency.
The frequency-specific current information 143 converted as described above is in a state capable of determining the deterioration state of the arrester by the arrester deterioration determination algorithm 144.
In the embodiment of the present invention, the deterioration determination algorithm determines that deterioration proceeds when the three harmonic currents are changed by 5% or more in consideration of deterioration characteristics of the arrester.
And when more than 50% of the fundamental wave to notify the user through the display device 123 to stop the arrester.
On the other hand, the deterioration determination algorithm is based on the experimental data of Table 1, and the reference of the experimental data of Table 1 applies an impulse generator with a current waveform of 8 × 20 μs to the arrester cell, where the magnitude of the impulse current is maintained between 65 kA and 90 kA. After 20 seconds of application of the impulse current, a commercial frequency voltage is applied and the voltage and current are measured and analyzed until the arrester cell is destroyed.
When looking at Table 1, there exists only 70 times of data because the arrester cell was destroyed after applying 71 times of current.
Figure 112005022266175-pat00001

Table 1 shows the deterioration characteristics of the arrester. In FIG. 11, the resistance current and the three harmonic currents are compared using the results of Table 1. FIG.
As shown in FIG. 11, it can be seen that as the arrester deteriorates, a proportional relationship is formed between an increase in the resistance current and an increase in the third harmonic current.
As a result, it can be seen that both the resistance current and the 3 harmonic currents are effective as a factor for measuring the deterioration of the arrester.In the present invention, the deterioration of the arrester using only 3 harmonic currents capable of analyzing and deteriorating diagnosis of the arrester without analyzing the voltage is possible. The method of diagnosis has been applied.
Therefore, it is possible to develop an inexpensive measuring device by measuring the degree of deterioration of the arrester using only the leakage current of the arrester, and it is easy to install, and it is possible to measure without the voltage element applied to the arrester, so it is easy to determine the deterioration of the arrester in operation.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

본 발명의 비선형 동작 특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단 방법 및 장치는 프리에 급수로 주파수 분석을 행하여 3고조파로 피뢰기의 열화를 판정하고 동상인 외부누설전류가 증가하여도 3고조파는 증가하지 않음으로써 오판없는 피뢰기 열화의 판정이 가능한 효과가 있다.The method and apparatus for diagnosing deterioration of a zinc oxide gapless lightning arrester using the nonlinear operating characteristics of the present invention perform frequency analysis of the pre-serial water supply line to determine the deterioration of the arrester with three harmonics, and the third harmonic increases even if the external leakage current in phase increases. By not doing so, there is an effect that determination of the arrester deterioration without an erroneous judgment is possible.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

또한, 여러 번의 피뢰기 파괴시험과 현장실증을 거쳐 입증된 알고리즘을 구현함으로써 정확한 피뢰기 열화정도를 판별할 수 있으며, 피뢰기의 누설전류를 기본파의 실효치만으로 판단하지 않고 정확한 주파수별 정보에 의해 판단함으로 피뢰기의 열화상태를 정확히 판단하는 효과가 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
In addition, by implementing a proven algorithm through several arrester destruction tests and field demonstrations, it is possible to determine the exact degree of arrester deterioration, and by determining the leakage current of the arrester based on accurate frequency-specific information instead of judging only the effective value of the fundamental wave. It is effective to accurately determine the deterioration state of.
As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalent claims.

삭제delete

Claims (6)

피뢰기 하단에 취부되어 피뢰기를 통해 흐르게 되는 피뢰기 누설전류를 변류하는 변류기;A current transformer mounted on a lower part of the arrester and configured to flow a lightning arrestor leakage current flowing through the arrester; 상기 변류기로부터 상기 피뢰기 누설전류를 취득하여 전류 정보로 처리하는 전류측정회로;A current measurement circuit which obtains the arrester leakage current from the current transformer and processes the leakage current into current information; 상기 전류측정회로로부터 제공되는 전류 정보를 얻어 열화판정을 처리하고 판단하는 열화판정 시스템; 및A degradation determination system for processing and determining a degradation determination by obtaining current information provided from the current measurement circuit; And 상기 피뢰기의 열화 상태를 사용자에게 알려주는 표시장치를 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치.Deterioration diagnosis apparatus for a zinc oxide gapless lightning arrester using a non-linear operating characteristics comprising a display device for informing the user of the deterioration state of the arrester. 제1항에 있어서, 상기 전류측정회로는,According to claim 1, wherein the current measuring circuit, 변류기에서 출력되는 전류정보를 정확히 처리하기 위한 임피던스 매칭회로,An impedance matching circuit for accurately processing current information output from a current transformer, 피뢰기의 열화를 판단하는데 50Hz 내지 600Hz의 필요 주파수 대역만을 통과시키기 위한 연산증폭기로 구성되는 HPF/LPF와, 및HPF / LPF comprising an operational amplifier for passing only the required frequency band of 50Hz to 600Hz to determine the degradation of the arrester, and 상기 HPF/LPF를 통과한 전류 정보가 이산화 신호(discrete signal)로 변환하는 A/D 변환회로를 더 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치.An apparatus for diagnosing deterioration of a zinc oxide gapless lightning arrester using a nonlinear operation characteristic, further comprising an A / D conversion circuit for converting current information passing through the HPF / LPF into a discrete signal. 제1항에 있어서, 상기 열화판정 시스템은,The deterioration determination system according to claim 1, 전류정보를 일반적으로 사용하는 주파수 분석기법인 프리에 변환기법을 사용하여 주파수별 정보로 변환하는 주파수 분석장치, 및A frequency analyzer for converting current information into frequency-specific information using a frequency converter method, which is a frequency analyzer method that generally uses, and 피뢰기의 열화특성을 감안하여 3고조파 전류가 5% 이상 변동되면 열화가 진행되는 것으로 판단하고 기본파의 50% 이상이 되면 피뢰기를 운전중지할 것을 표시장치를 통해 관리자에게 전달하는 피뢰기 열화판정알고리즘을 더 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단장치.Considering the deterioration characteristics of the arrester, it is judged that degradation occurs when the 3rd harmonic current fluctuates more than 5%, and the arrester deterioration determination algorithm is transmitted to the manager through the display to stop the arrester when the harmonic current exceeds 50%. An apparatus for diagnosing deterioration of a zinc oxide gapless arrester using a nonlinear operating characteristic further comprising. 피뢰기 하단에 연결되어 피뢰기에 유입되는 피뢰기 누설전류를 측정하는 방법으로서,As a method of measuring the arrester leakage current flowing into the arrester connected to the bottom of the arrester, 상기 피뢰기 누설전류를 변류기를 통해서 취득하는 단계;Acquiring the arrester leakage current through a current transformer; 상기 변류기로부터 피뢰기의 누설 전류를 입력받은 전류측정회로에서 전류 정보로 처리하는 단계; 및Processing the leakage current of the arrester from the current transformer as current information in a current measurement circuit; And 상기 전류측정회로로부터 전류 정보를 제공받아 열화판정 시스템에서 열화판정을 수행하고 시스템을 제어하는 단계를 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단방법.A method for diagnosing degradation of a zinc oxide gapless arrester using nonlinear operating characteristics, comprising: receiving current information from the current measuring circuit and performing deterioration determination in a deterioration determination system and controlling the system. 제4항에 있어서, 상기 전류 측정회로에서 전류 정보로 처리하는 단계는,The method of claim 4, wherein the processing of the current information in the current measuring circuit comprises: 임피던스 매칭회로(131)에 의해서 크램프형 변류기에서 들어오는 전류정보를 정확히 처리하는 단계,Correctly processing current information coming from the clamp-type current transformer by the impedance matching circuit 131, 상기 전류 정보를 HPF와 LPF에 의해서 피뢰기의 열화를 판단하는데 50Hz 내지 600Hz의 필요 주파수 대역만을 통과하도록 연산증폭기를 통과하는 단계, 및Passing the operational amplifier to pass only the required frequency band of 50Hz to 600Hz to determine the degradation of the arrester by the HPF and LPF, and 상기 연산증폭기를 통과한 전류정보를 A/D 변환회로를 이용하여 이산화 신호(discrete signal)로 변환한 후 열화판정 시스템으로 전달하는 단계를 더 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단방법.Converting the current information passed through the operational amplifier into a discrete signal using an A / D conversion circuit, and then transferring the current information to a deterioration determination system of the zinc oxide gapless lightning arrester using nonlinear operating characteristics. Deterioration diagnostic method. 제4항에 있어서, 상기 열화판정 시스템에서 열화판정을 수행하고 시스템을 제어하는 단계는,The method of claim 4, wherein performing the deterioration determination and controlling the system in the deterioration determination system comprises: 주파수 분석장치에 의해서 전류정보를 일반적으로 사용하는 주파수 분석기법인 프리에 변환기법을 사용하여 주파수별 정보로 변환하는 단계, 및Converting the frequency information into frequency-specific information by using a frequency converter, using a pre-transformer method, which is a frequency analysis method generally used; and 피뢰기 열화판정알고리즘에 의해서 피뢰기의 열화특성을 감안하여 3고조파 전류가 5% 이상 변동되면 열화가 진행되는 것으로 판단하고 기본파의 50% 이상이 되면 피뢰기를 운전중지할 것을 표시장치를 통해 사용자에게 전달하는 단계를 더 포함하는 비선형 동작특성을 이용한 산화아연 갭리스형 피뢰기의 열화 진단방법.Considering the deterioration characteristics of the arrester due to the arrester deterioration determination algorithm, it is judged that degradation occurs when the 3rd harmonic current is changed by more than 5%, and the user is informed to stop the arrester by 50% of the fundamental wave. A method for diagnosing deterioration of a zinc oxide gapless arrester using nonlinear operating characteristics further comprising the step of: a.
KR1020030045906A 2003-07-07 2003-07-07 Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics KR100593710B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030045906A KR100593710B1 (en) 2003-07-07 2003-07-07 Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030045906A KR100593710B1 (en) 2003-07-07 2003-07-07 Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050005217A KR20050005217A (en) 2005-01-13
KR100593710B1 true KR100593710B1 (en) 2006-06-28

Family

ID=37219639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030045906A KR100593710B1 (en) 2003-07-07 2003-07-07 Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100593710B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100972004B1 (en) 2008-09-16 2010-07-22 한국철도기술연구원 Device for measuring leakage current of DC lightning arrester

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100988027B1 (en) * 2010-04-12 2010-10-18 주식회사 원방하이테크 Method for diagnosing deterioration of arrester
CN106597229B (en) * 2013-05-07 2019-11-15 陈国栋 The working method of 35kV or more transformer equipment insulated on-line monitoring system
CN110346680A (en) * 2019-08-19 2019-10-18 大连世有电力科技有限公司 A kind of arrester on-Line Monitor Device directly exporting current in resistance property

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100972004B1 (en) 2008-09-16 2010-07-22 한국철도기술연구원 Device for measuring leakage current of DC lightning arrester

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050005217A (en) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2139087B1 (en) Circuit breaker with improved re-closing functionality
US9046563B2 (en) Arcing event detection
US7167007B2 (en) Apparatus and method for field testing MOV arresters
US7061253B2 (en) Apparatus and method for field testing polymer insulators
KR100216639B1 (en) Ground fault detecting apparatus and method
CN106841904A (en) A kind of metal oxide arrester leakage current live testing device and method
CN106526383A (en) Lightning arrester state monitoring system and lightning arrester state monitoring method
KR100593710B1 (en) Deterioration Diagnosis Apparatus and Method of Zinc Oxide Gapless Lightning Arrester Using Nonlinear Operation Characteristics
US6124714A (en) Lightning and surge arrester test apparatus and method
KR20000037145A (en) A new diagnostic technique and equipment for lightning arrester by leakage current harmonic analysis on power service
CN110736922B (en) Device and method for measuring switch-on pre-breakdown time
KR102206379B1 (en) Photovoltaic ground resistance measuring system
JP2912990B2 (en) Insulation diagnostic equipment
CN206945870U (en) A kind of metal oxide arrester leakage current live testing device
Palani et al. Virtual instrument for lightning impulse tests
JPH05133993A (en) Contactless electric field/magnetic field sensor
KR101984950B1 (en) Apparatus for monitoring earth fault in non-grounded dc power line and method for the same
KR200206967Y1 (en) A new diagnostic technique and equipment for lightning arrester by leakage current harmonic analysis on power service
CN106383290A (en) Test method for on-line test of leakage current of direct-current arrester
CN2386448Y (en) Multifunctional on-line monitor for lighting protector
KR100219981B1 (en) Measurment method and apparatus for earth impedance in high frequency region
KR20160029441A (en) Diagnosis equipment to determine lifetime of high voltage cables in operation
Yalla et al. A new modified shifted current technique to diagnose the surge arrester condition
KR102656937B1 (en) Lightning Arrester Grounding Line Leakage Current Measurement Device using Automatic Switching of Measurement Current Section and Noise Removal Technology for Measuring Microcurrent
CN218567454U (en) Auxiliary device for lightning arrester leakage current test

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130620

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140620

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150622

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160620

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170620

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180620

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190620

Year of fee payment: 14