KR100645113B1 - Noise reduction and Quantity decision method in partial discharge measurement - Google Patents

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KR100645113B1
KR100645113B1 KR1020040090042A KR20040090042A KR100645113B1 KR 100645113 B1 KR100645113 B1 KR 100645113B1 KR 1020040090042 A KR1020040090042 A KR 1020040090042A KR 20040090042 A KR20040090042 A KR 20040090042A KR 100645113 B1 KR100645113 B1 KR 100645113B1
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은 부분방전 측정신호에 포함된 잡음을 효과적으로 제거하고, 측정데이타를 기반으로 한 자동적인 경향 관리를 가능케 하는, 정확하고 재현성이 우수한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법은, 일정 주기로 부분방전 신호를 반복 측정하여 부분방전 측정데이타를 수집한 후, 이를 위상-크기-횟수 데이타로 가공하고, 상기 가공된 위상-크기-횟수 데이타에서 발생 횟수가 낮은 데이타를 잡음으로 검출하여, 상기 부분방전 측정 데이타에서 검출된 잡음을 제거한 후,

Figure 112004051388980-pat00001
(여기서, Qunatity는 부분방전 측정량, N은 부분방전측정데이타의 반복측정회수, M은 60Hz 전원의 1주기동안 측정된 부분방전 펄스 데이터 수, Q는 부분방전 펄스레벨을 정수화시켰을때의 최대값, p, φ는 각각 부분방전 펄스의 크기 및 위상, wn,wp는 부분방전신호의 증폭이득에 따라 결정된 가중치 상수이다.)에 의하여, 정량화시킨다.The present invention relates to a method for removing noise and quantifying a signal accurately and reproducibly, which effectively removes noise included in a partial discharge measurement signal and enables automatic trend management based on measurement data. In the method for removing noise and quantifying the partial discharge measurement signal according to the present invention, the partial discharge signal is repeatedly measured at a predetermined period to collect the partial discharge measurement data, and then processed into phase-size-number data, and the processed phase After detecting the low frequency data from the size-number data as noise, removing the detected noise from the partial discharge measurement data,
Figure 112004051388980-pat00001
Where Qunatity is the partial discharge measurand, N is the number of repetitive measurements of the partial discharge measurement data, M is the number of partial discharge pulse data measured during one cycle of 60 Hz power supply, and Q is the maximum value when the partial discharge pulse level is integerized. , p and φ are the magnitude and phase of the partial discharge pulse, respectively, and w n , w p are weight constants determined according to the amplification gain of the partial discharge signal.

부분방전, 잡음, 정량화, 발생빈도, 경향관리,Partial discharge, noise, quantification, frequency, trend management,

Description

부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법{Noise reduction and Quantity decision method in partial discharge measurement}Noise reduction and Quantity decision method in partial discharge measurement

도 1은 부분방전 측정 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a partial discharge measurement system.

도 2는 본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법의 제어흐름도이다.2 is a control flowchart of a method for removing noise and quantifying a partial discharge measurement signal according to the present invention.

도 3a는 부분방전 측정 데이타를 나타낸 테이블이고, 도 3b는 상기 부분방전측정데이타로부터 도출된 위상-시간-크기 그래프이다.3A is a table showing partial discharge measurement data, and FIG. 3B is a phase-time-size graph derived from the partial discharge measurement data.

도 4a는 위상-크기-횟수 데이타를 나타낸 테이블이고, 도 4b는 상기 테이블에서 도출된 위상-크기-횟수 그래프이다.4A is a table showing phase-size-count data, and FIG. 4B is a phase-size-count graph derived from the table.

도 5는 본 발명에 의하여 잡음이 제거된 위상-크기-횟수 그래프이다.5 is a phase-size-number graph in which noise is removed by the present invention.

도 6은 본 발명에 의하여 잡음이 제거된 위상-시간-크기 그래프이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 케이블 접속부 11, 12 : 안테나
13, 14 : 제 1 및 제2 부분방전 안테나 15, 16 : 제1 및 제2 전처리 증폭기 17, 18 : 제1 및 제2 대역 통과 필터
19, 20 : 제1 및 제2 적분 및 최대값 획득부 22 : 아날로그 스위치
23 : 아날로그 디지털 변환부 24 : 디지털 신호 처리부
25 : 데이터 송출부 26 : 건전성 판독부
27 : 표시경보부
6 is a phase-time-size graph from which noise is removed by the present invention.
* Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: cable connection 11, 12: antenna
13, 14: first and second partial discharge antennas 15, 16: first and second preprocessing amplifiers 17, 18: first and second band pass filters
19, 20: first and second integral and maximum value acquisition unit 22: analog switch
23: analog to digital conversion unit 24: digital signal processing unit
25: data sending section 26: sound reading section
27: display alarm unit

본 발명은 전기설비의 건전성 진단을 위해 사용되는 부분방전 측정 시스템에 있어서, 부분방전 측정신호에 포함된 잡음을 효과적으로 제거하고, 측정데이타를 기반으로 한 자동적인 경향 관리를 가능케 하는, 정확하고 재현성이 우수한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법에 관한 것이다.The present invention is a partial discharge measurement system used for the diagnosis of the health of electrical equipment, accurate and reproducibility, which effectively removes noise included in the partial discharge measurement signal, and enables automatic trend management based on measurement data The present invention relates to a method for removing noise and quantifying an excellent partial discharge measurement signal.

일반적으로 전력용 케이블, 변압기, 전압 또는 전류 측정용 변성기, 차단기 등과 같은 전기설비들은 노화되면서 절연물이 약화되어 부분방전이 발생된다. 때문에, 부분방전(partial discharge) 신호는 전기설비의 건전성 진단에 많이 사용된다.In general, electrical equipment such as power cables, transformers, transformers for measuring voltage or current, breakers, and the like are aging, and the insulation is weakened, causing partial discharge. Therefore, partial discharge signals are often used for the diagnosis of the health of electrical installations.

이러한 부분방전을 이용하여 전기설비의 건전성을 진단하는 기존의 장치로서, 도 1에 부분방전 측정 시스템의 일예를 보인다.As a conventional apparatus for diagnosing the integrity of an electrical installation using such partial discharge, an example of a partial discharge measuring system is shown in FIG.

상기 도 1은 본 발명의 발명자에 의하여 출원되어 공개된 공개특허공보 2004-0020356호(2004년 3월 9일 공개)에서 제시한 부분방전 측정시스템으로서, 상기 도면을 참조하면, 부분 방전 측정 시스템은, 케이블접속부(10)의 양쪽 가장자리에 위치하는 제1 및 제2 부분방전 측정 안테나(13,14)와, 상기 제1 및 제2 부분방전 측정 안테나(13,14)가 각각 연결되는 제1 및 제2 전처리 증폭기(15,16)와, 상기 제1 및 제2 전처리 증폭기(15,16)가 각각 연결되는 제1 및 제2대역 통과 필터(17,18)와, 상기 제1 및 제2 대역 통과 필터(17,18)가 각각 연결되는 제1 및 제2 적분 및 최대값 획득부(19,20), 상기 제1 및 제2 적분 및 최대값 획득부(19,20)가 접속되는 아날로그 스위치(22)와, 상기 아날로그 스위치(22)에 연결되는 아날로그 디지털변환부(23)와, 상기 아날로그 디지털 변환부(23)에 연결되는 디지털 신호 처리부(24)와, 상기 디지털 신호 처리부(24)에 연결되는 데이터 송 출부(25)와, 상기 데이터 송출부(25)에 연결되는 건전성 판독부(26)와, 상기 건전성 판독부(26)에 연결되는 표시경보부(27)로 구성된다.1 is a partial discharge measuring system disclosed in published patent application 2004-0020356 (published on March 9, 2004) filed by the inventor of the present invention. Referring to the drawings, the partial discharge measuring system is The first and second partial discharge measuring antennas 13 and 14 and the first and second partial discharge measuring antennas 13 and 14 which are positioned at both edges of the cable connecting part 10 are respectively connected to the first and second partial discharge measuring antennas 13 and 14. A first and second band pass filters 17 and 18 to which second preprocessing amplifiers 15 and 16, the first and second preprocessing amplifiers 15 and 16 are connected, respectively, and the first and second bands. First and second integral and maximum value acquisition units 19 and 20 to which pass filters 17 and 18 are connected, and analog switches to which the first and second integration and maximum value acquisition units 19 and 20 are connected. (22), the analog-digital converter 23 connected to the analog switch 22, and the analog-to-digital converter 23 A digital signal processor 24, a data transmitter 25 connected to the digital signal processor 24, a health reader 26 connected to the data transmitter 25, and the health reader 26 It is composed of a display alarm unit 27 connected to.

상기 구성된 부분방전 측정 시스템은 상기 제1,2 부분방전 측정 안테나(13,14)를 통해 상기 케이블 접속부(10)에서 누출되는 부분방전 전파를 감지하고, 이는 제1,2전처리증폭기(15,16)와 제1,2 대역통과필터(17,18)에 의해서, 증폭 및 필터링되고, 제1,2적분 및 최대값 획득부(19,20)는 상기 부분방전측정신호의 적분 파형에서 최대값을 검출한다. 이는 전자파신호가 발생되는 경우, 상기 그 적분값이 급격히 상승되고, 전자파가 감소되면 적분값이 서서히 감쇄되는 것을 이용하여 부분방전량을 측정하고자 하기 위한 처리이다.The configured partial discharge measurement system detects partial discharge radio waves leaking from the cable connection part 10 through the first and second partial discharge measurement antennas 13 and 14, and the first and second preprocessing amplifiers 15 and 16. ) And first and second band pass filters 17 and 18 are amplified and filtered, and the first and second integrating and maximum value obtaining units 19 and 20 obtain the maximum value from the integral waveform of the partial discharge measurement signal. Detect. This is a process for measuring the partial discharge amount by using the integrated value rapidly increasing when the electromagnetic signal is generated and gradually decreasing the integrated value when the electromagnetic wave is reduced.

따라서, 상기 획득된 적분 최대값을 아날로그 디지털 변환부(23)에서 디지털값으로 변환하여 디지털 신호 처리부(24)로 인가하며, 디지털 신호 처리부(24)는 비정상적인 신호는 제거하고 정상적인 측정데이타를 데이터송출부(25)를 통해 건전성 판독부(26)로 송출시킨다. 상기 건전성 판독부(26)는 상기와 같이 입력된 측정데이타의 FFT(Fast Fourier Transform)을 수행하여 주파수 성분을 분석하여 저장 및 경향 분석을 행한다.Accordingly, the obtained integral maximum value is converted into a digital value by the analog-to-digital converter 23 and applied to the digital signal processor 24. The digital signal processor 24 removes abnormal signals and transmits normal measurement data. The unit 25 is sent to the health reading unit 26 through the unit 25. The health readout unit 26 performs a fast fourier transform (FFT) of the measured data input as described above, and analyzes the frequency component to perform storage and trend analysis.

이때, 측정값이 최대 허용값(예를 들어, 500pC 부분방전에 해당하는 값)이상으로 나타나거나, 지속적으로 상승하는 경향을 나타내면, 비정상으로 판단하여 표시경보부(27)를 통해 운용자에게 알린다.At this time, if the measured value is greater than the maximum allowable value (for example, a value corresponding to 500 pC partial discharge) or shows a tendency to continuously increase, it is determined to be abnormal and informs the operator through the display alarm unit 27.

그런데, 상기와 같이 전기설비의 건전성 판단에 이용되는 부분방전 신호는 신호의 크기가 수 mV ~ 수백 mV로 매우 작기때문에, 주변 잡음의 영향을 많이 받고, 불규칙한 발생 빈도를 나타내기 때문에, 외부 잡음의 제거 및 정확한 경향관리가 어렵다.However, as described above, the partial discharge signal used to determine the soundness of the electrical equipment is very small (a few mV to several hundred mV), and thus is affected by ambient noise and shows an irregular occurrence frequency. Removal and accurate trend management are difficult.

이에 종래에는 상기 도 1과 같은 부분방전 측정시스템을 이용하여, 부분방전을 반복 측정한 후, 위상-크기-회수 그래프를 생성시키는데까지만 처리하며, 그 후는 운용자가 생성된 그래프의 형상을 관측함으로서, 주관적인 경험에 의하여 경향을 분석하였다. 따라서, 숙련자가 아닌 경우 정확한 경향 분석이 어려웠다.In the related art, by using the partial discharge measurement system as shown in FIG. 1, the partial discharge is repeatedly measured and processed only until a phase-size-recovery graph is generated, and then the operator observes the shape of the generated graph. The trends were analyzed by subjective experience. Therefore, accurate trend analysis was difficult for the skilled person.

더불어, 상기 도 1에 보인 부분방전 측정 시스템에서와 같이, 일정 이상값이 측정되는 경우 경보하도록 하고는 있으나, 주변 잡음에 의한 영향으로 오동작하는 경우가 자주 발생하였으며, 경보시 측정값의 평균값을 이용할 수 밖에 없기 때문에, 측정 데이터의 재현성과 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 발생하였다.In addition, as in the partial discharge measurement system shown in FIG. 1, when a certain abnormal value is measured, an alarm is generated, but a malfunction often occurs due to the influence of ambient noise, and an average value of the measured value is used for the alarm. There is a problem that the reproducibility and reliability of the measurement data are inferior.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 부분방전 측정신호에 포함된 잡음을 효과적으로 제거하고, 측정데이타를 기반으로 한 자동적인 경향 관리를 가능케 하는, 정확하고 재현성이 우수한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to accurately remove noise included in a partial discharge measurement signal and to enable automatic trend management based on measurement data. The present invention provides an excellent method for removing noise and quantifying an excellent partial discharge measurement signal.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명에 의한 부 분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법은, 일정 주기로 부분방전 신호를 반복 측정하여 부분방전 측정데이타를 수집하는 수집 단계; 설정된 횟수의 부분방전 측정 데이타가 수집되면, 상기 수집된 측정데이타들을 위상-크기-횟수 데이타로 가공하는 가공 단계; 상기 가공된 위상-크기-횟수 데이타에서 발생 횟수가 낮은 데이타를 잡음으로 검출하고, 상기 검출된 잡음을 부분방전 측정 데이타에서 제거하는 잡음 제거 단계; 및 상기 잡음이 제거된 부분 방전 측정 데이타를 정량화 수식

Figure 112004051388980-pat00002
(여기서, Qunatity는 부분방전 측정량, N은 부분방전측정데이타의 반복측정회수, M은 60Hz 전원의 1주기동안 측정된 부분방전 펄스 데이터 수, Q는 부분방전 펄스레벨을 정수화시켰을때의 최대값, p, φ는 각각 부분방전 펄스의 크기 및 위상, wn,wp는 부분방전신호의 증폭이득에 따라 결정된 가중치 상수이다.)에 의하여, 상기 잡음이 제거된 위상-크기-횟수 데이타를 부분방전 측정량으로 정량화하는 정량화 단계를 포함하여 이루어진다.As a constituent means for achieving the object of the present invention described above, the method for removing noise and quantification of the partial discharge measurement signal according to the present invention, the collection step of collecting the partial discharge measurement data by repeatedly measuring the partial discharge signal at a predetermined period ; A processing step of processing the collected measurement data into phase-size-number data when a predetermined number of partial discharge measurement data are collected; A noise removing step of detecting data having a low occurrence frequency from the processed phase-size-number data as noise and removing the detected noise from partial discharge measurement data; And quantifying the partial discharge measurement data from which the noise is removed.
Figure 112004051388980-pat00002
Where Qunatity is the partial discharge measurand, N is the number of repetitive measurements of the partial discharge measurement data, M is the number of partial discharge pulse data measured during one cycle of 60 Hz power supply, and Q is the maximum value when the partial discharge pulse level is integerized. , p and φ respectively represent the magnitude and phase of the partial discharge pulse, and w n and w p are weight constants determined according to amplification gain of the partial discharge signal. And a quantification step of quantifying the discharge measurand.

상기 본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법에 있어서, 수집 단계는 부분방전 측정데이타를 각 주기에서 측정된 부분방전의 위상별 펄스 크기로 저장하는 단계인 것을 특징으로 한다.In the noise elimination and quantification determination method of the partial discharge measurement signal according to the present invention, the collecting step is characterized in that the step of storing the partial discharge measurement data as the pulse size for each phase of the partial discharge measured in each period.

또한, 상기 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법에 있어서, 상기 가공단계의 위상-크기-횟수 데이타는 동일 위상 및 동일 크기를 갖는 부분 방전 펄스의 개수인 것을 특징으로 한다.Further, in the method for removing noise and quantifying the partial discharge measurement signal, the phase-magnitude-count data of the processing step may be the number of partial discharge pulses having the same phase and the same magnitude.

또한, 상기 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법에 있어서, 상기 잡음 제거 단계는, 불규칙하게 분포하는 부분방전 펄스의 최대 발생 횟수보다 낮은 발생횟수를 갖는 위상 및 크기의 부분방전 펄스를 상기 위상-크기-횟수 데이타에서 구분하고, 이를 부분방전 측정데이타에서 제거하는 단계인 것을 특징으로 한다.Further, in the method for removing noise and quantifying the partial discharge measurement signal, the noise removing step may include a phase and a partial discharge pulse having a frequency less than the maximum number of occurrences of irregularly distributed partial discharge pulses. It is characterized in that the step of separating from the size-count data, and removing it from the partial discharge measurement data.

더하여, 상기 정량화 단계는 wp를 부분방전 신호의 증폭이득이 커질수록 낮게, wn를 1.0 이하의 값이 되도록 설정되며, 동일 증폭이득에 대해서 동일한 wp 및 wn을 갖게 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the quantification step is set such that w p is lower as the gain of the partial discharge signal increases, w n is less than or equal to 1.0, and is set to have the same w p and w n for the same amplification gain. do.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소에 대하여 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, the same reference numerals are used for components having the same functions.

도 2는 본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법을 실시예를 나타낸 플로우챠트이다.2 is a flowchart showing an embodiment of a method for removing noise and quantifying a partial discharge measurement signal according to the present invention.

본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법은 상기 도 1에 보인 바와 같은 부분방전 측정 시스템에 데이터 처리 프로그램의 일부로서 구성되는 것으로서, 예를 들면, 상기 건전성 판독부(26) 및 표시 경보부(28)와 같은 윈도우 운용 시스템을 탑재한 퍼스널 컴퓨터(PC)내에 프로그램형태로 구현될 수 있다. 더불어, 이하에서서, 부분방전 측정데이타는 상기 도 1과 같은 부분방전 측 정시스템에 있어서, 안테나(11,12)에서 감지되어 증폭, 필터링, 및 디지탈변환 후 데이터 송출부(25)에 의해 송출된 측정데이타로서, 본원 발명은 상기 도 1의 방식 및 다른 방식에 의해 측정된 부분 방전 측정데이타의 처리와 관련된다.The noise canceling and quantification determination method of the partial discharge measurement signal according to the present invention is configured as part of a data processing program in the partial discharge measurement system as shown in FIG. 1, for example, the health readout unit 26 and It can be implemented in the form of a program in a personal computer (PC) equipped with a window operating system such as the display alarm unit 28. In addition, in the following, the partial discharge measurement data is sensed by the antennas 11 and 12 in the partial discharge measurement system as shown in FIG. 1 and transmitted by the data transmitter 25 after amplification, filtering, and digital conversion. As the measured data, the present invention relates to the processing of the partial discharge measurement data measured by the method of Fig. 1 and other methods.

본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법은 소정 주기로 부분방전 측정데이타를 수집하여 저장하는 것으로 시작된다.The method for removing noise and quantifying a partial discharge measurement signal according to the present invention begins with collecting and storing partial discharge measurement data at predetermined periods.

상기 단계는 도 2를 참조하면, 도 1과 같은 부분 방전 측정시스템과, 해당 시스템에서 측정된 데이타가 초기화된 상태(201,202)에서, 상기 측정시스템이 설정된 주기로 부분방전 신호를 감지하여 소정 형태의 데이타로 변환한 것을 수집하여 저장하는 것으로 구현될 수 있다(203). 이때, 수집된 데이타는 설정된 횟수만큼 모아지게 되는데, 이러한 설정 횟수만큼 수집된 부분방전 측정 데이타는 각 주기마다 측정된 부분방전의 위상별 펄스 크기값으로 표현된다. 즉, 수집된 부분 방전 측정 데이타는 도 3a과 같이 위상과 측정회수별 부분방전 펄스의 크기 v(N,M)를 표시하는 테이블로 저장된다. 상기 도 3a에 나타낸 부분 방전 측정 데이타를 위상-시간-크기 그래프로 나타낼 경우, 도 3b와 같이 나타난다.Referring to FIG. 2, the partial discharge measurement system as shown in FIG. 1 and the state in which the data measured by the system are initialized 201 and 202 are detected, and the measurement system detects the partial discharge signal at a predetermined period to generate a predetermined type of data. It may be implemented by collecting and storing the converted to (203). At this time, the collected data is collected by a set number of times, and the partial discharge measurement data collected by the set number of times is expressed as a pulse size value for each phase of the partial discharge measured at each period. That is, the collected partial discharge measurement data is stored as a table displaying the magnitudes v (N, M) of the partial discharge pulses for each phase and the number of measurement, as shown in FIG. 3A. When the partial discharge measurement data shown in FIG. 3A is represented by a phase-time-size graph, it appears as shown in FIG. 3B.

상기와 같은 부분 방전 측정 데이타가 N(N은 1이상의 자연수로 임의 설정됨)회만큼 수집되면(204), 상기 N회 동안 수집된 부분방전 측정데이타를 위상-크기-횟수 데이타로 가공한다(205). 상기 위상-크기--횟수 데이타는 동일 위상 및 동일 크기를 갖는 부분 방전 펄스의 개수로서, 상기 가공단계(205)에서는 상기 도 3a와 같 은 테이블에서, 동일 위상 및 크기의 부분 방전 펄스의 수를 계수하여 위상 및 크기 테이블로 나타낸다. 도 4a는 상기 단계(205)에서 상기 위상-크기-횟수 데이타로 가공된 결과를 보인 테이블로서, 위상(φ)과 크기(p)별 부분 방전 펄스 수 n(Q,M)로 표시한다. 상기 도 4a에 나타낸 테이블을 위상-크기-회수 그래프로 표현하면 도 4b와 같이 나타난다.When the partial discharge measurement data as described above is collected N times (N is randomly set to one or more natural numbers) (204), the partial discharge measurement data collected during the N times is processed into phase-size-number data (205). ). The phase-magnitude-count data is the number of partial discharge pulses having the same phase and the same magnitude. In the processing step 205, the number of partial discharge pulses of the same phase and magnitude is calculated in the table as shown in FIG. Counted and represented by phase and magnitude tables. FIG. 4A is a table showing the results of processing the phase-magnitude-number data in step 205, and is expressed as the number of partial discharge pulses n (Q, M) for each phase (phi) and magnitude (p). If the table shown in FIG. 4A is expressed as a phase-size-recovery graph, the table shown in FIG.

상기 도 4b에 나타난 바와 같이, 위상-크기-횟수 데이타로 가공할 경우, 발생빈도가 낮은 부분방전 펄스가 확연히 구분된다. 그리고, 발생빈도가 부분방전 펄스의 발생빈도보다 낮은 빈도로 발생된 펄스는 잡음일 가능성이 높다. 따라서, 상기 가공된 위상-크기 횟수 데이타에서 발생 횟수가 낮은 펄스를 확인한다(206).As shown in FIG. 4B, when processing the phase-size-number data, the partial discharge pulses with low incidence are distinguished. In addition, a pulse generated at a frequency lower than the occurrence frequency of the partial discharge pulse is likely to be noise. Accordingly, the pulse with the low number of occurrences is identified in the processed phase-size number data (206).

그리고, 상기 단계(206)에서 확인된 발생빈도가 낮은 펄스값을 상기 수집된 부분방전 측정데이타에서 제거한다(207).In operation 206, the low frequency pulse value identified in step 206 is removed from the collected partial discharge measurement data.

일반적으로 불규칙 분포를 갖는 부분 방전 펄스의 최대 발생회수는 300회 이하로 반복 측정한 경우, 2회로서, 이보다 낮은 빈도를 갖는 측정데이타는 잡음으로서 제거된다. 도 5는 상기 도 4b에 보인 위상-크기-회수 데이타에서 발생횟수가 낮은 잡음을 제거한 상태를 보인 그래프이고, 도 6은 상기 도 3b에 보인 부분방전 측정데이타에서 상기 발생횟수가 낮은 잡음을 제거한 상태를 보인 그래프이다.In general, the maximum number of occurrences of the partial discharge pulses having an irregular distribution is twice when measured at 300 times or less, and the measurement data having a lower frequency is removed as noise. 5 is a graph showing a state in which the low frequency of noise is removed from the phase-size-recovery data shown in FIG. 4B, and FIG. 6 is a state in which the low frequency of noise is removed from the partial discharge measurement data shown in FIG. 3B. This graph shows

상기에 의하면, 부분방전 측정데이타에 포함된 잡음이 효과적으로 제거되어, 잡음에 의한 오동작을 방지할 수 있다.According to the above, noise included in the partial discharge measurement data can be effectively removed, thereby preventing malfunction caused by the noise.

더하여, 본 발명은 상기 잡음이 제거된 부분 방전 측정데이타를 다음의 수학 식 1에 보인 식에 대입하여 부분방전량으로 정량화한다(208).In addition, the present invention substitutes the noise-reduced partial discharge measurement data into the equation shown in Equation 1 below to quantify the partial discharge amount (208).

Figure 112004051388980-pat00003
Figure 112004051388980-pat00003

상기 수학식 1에서, Qunatity는 부분방전 측정량, N은 부분방전측정데이타의 반복측정회수, M은 60Hz 전원의 1주기동안 측정된 부분방전 펄스 데이터 수, Q는 부분방전 펄스레벨을 정수화시켰을때의 최대값, p, φ는 각각 부분방전 펄스의 크기 및 위상, wn,wp는 부분방전신호의 증폭이득에 따라 결정된 가중치 상수이다.In Equation 1, Qunatity is the partial discharge measurement amount, N is the number of repeated measurements of the partial discharge measurement data, M is the number of partial discharge pulse data measured during one cycle of a 60 Hz power source, Q is when the partial discharge pulse level is integerized The maximum value of, p, φ is the magnitude and phase of the partial discharge pulse, respectively, w n , w p is a weight constant determined according to the gain of the partial discharge signal.

상기에서, wp를 부분방전 신호의 증폭이득이 커질수록 낮게, wn를 1.0 이하의 값이 되도록 설정되며, 동일 증폭이득에 대해서 동일한 wp 및 wn을 갖게 설정한다.In the above, w p is set to be lower as the amplification gain of the partial discharge signal becomes larger, and w n is set to a value of 1.0 or less, and is set to have the same w p and w n for the same amplification gain.

상기와 같이 부분방전측정데이타를 부분방전량으로 정량화할 경우, 정량화 결과에 대하여, 종래와 같이 평균값에 의하여 보다 정확하고 신뢰성을 갖을 수 있으며, 이러한 정량화를 근거로 경향 관리가 가능하게 된다.When the partial discharge measurement data is quantified as the partial discharge amount as described above, the quantification result can be more accurate and reliable by the average value as in the prior art, and trend management can be performed based on such quantification.

이하, 본 발명에 의한 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법의 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a method for removing noise and quantifying a partial discharge measurement signal according to the present invention will be described.

먼저, 부분 방전 측정데이타는 60Hz 전원의 1주기(16,667msec)를 M등분하여 측정하면, 1회 측정동안 M개의 데이타가 얻어지며, 이를 N회 측정한다. 도 3b는 상 기 1주기(16,667msec)동안 128 개의 데이터를 얻는 방식으로서, 288 회 데이타를 측정하여 수집된 부분방전 측정데이타이다.First, when the partial discharge measurement data is measured by dividing one cycle (16,667 msec) of the 60 Hz power supply by M, M data are obtained during one measurement, which is measured N times. 3B is a method of obtaining 128 data during the first cycle (16,667 msec), and is a partial discharge measurement data collected by measuring 288 data.

상기 도 3b의 부분방전 측정데이타를 위상-크기-횟수 데이터로 변환한 것은 도 4b와 같이 된다. 상기 도 4b의 위상-크기-횟수 데이터에서 최저 발생빈도를 갖는 부분방전 펄스를 제거하였고, 그 결과는 도 5의 그래프와 같다. 상기 도 5의 그래프를 보면, 발생빈도가 낮은 펄스가 제거되었음을 확인할 수 있다.The partial discharge measurement data of FIG. 3B is converted into phase-size-number data as shown in FIG. 4B. The partial discharge pulse having the lowest frequency of occurrence is removed from the phase-size-number data of FIG. 4B, and the result is shown in the graph of FIG. 5. Referring to the graph of FIG. 5, it can be confirmed that a low frequency pulse has been removed.

다음으로, 도 6은 상기 도 5의 위상-크기-횟수 데이타를 위상-시간-크기 데이타로 변환한 것으로서, 상기 도 6의 그래프에서도 불규칙하고 낮은 발생빈도를 보이는 펄스데이터가 제거되었음을 확인할 수 있다.Next, FIG. 6 converts the phase-magnitude-number data of FIG. 5 into phase-time-magnitude data, and it can be seen that pulse data showing an irregular and low occurrence frequency is removed from the graph of FIG. 6.

이러한 부분 방전 측정데이타를 상기 수학식 1에 대입하여 정량화시키는 경우, M=128, N=288, Q=255가 된다. 여기서, Q=255는 부분방전 펄스데이타의 크기를 8비트로 나타낸 경우로서, 이 경우 측정값은 0~255를 가지기 때문이다.When the partial discharge measurement data is quantified by substituting Equation 1, M = 128, N = 288, and Q = 255. Here, Q = 255 is a case where the magnitude of the partial discharge pulse data is represented by 8 bits, and in this case, the measured value has 0 to 255.

한편, 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 요지범위내에서 여러가지 변형 및 응용이 이루어질 수 있다. On the other hand, the present invention is not limited to the above description, various modifications and applications can be made within the technical scope of the present invention.

상술한 바와 같이, 본 발명의 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법에 따르면, 부분방전 측정신호에 영향을 주는 주변 잡음을 효과적으로 제거하여 측정결과에 대한 신뢰도를 높힐 수 있으며, 더하여 다수의 측정데이타로부터 보다 정확한 부분방전량을 정량화함으로서, 재현성을 높혀 측정 데이타의 경향 관리를 가능케할 수 있다.As described above, according to the method for removing and quantifying the noise of the partial discharge measurement signal of the present invention, it is possible to effectively remove the ambient noise affecting the partial discharge measurement signal, thereby increasing the reliability of the measurement result, and adding a plurality of measurements. By quantifying more accurate partial discharge amount from the data, it is possible to improve reproducibility and to manage trend of the measurement data.

Claims (5)

일정 주기로 부분방전 신호를 반복 측정하여 부분방전 측정데이타를 수집하는 수집 단계;Collecting the partial discharge measurement data by repeatedly measuring the partial discharge signal at a predetermined cycle; 설정된 횟수의 부분방전 측정 데이타가 수집되면, 상기 수집된 측정데이타들을 위상-크기-횟수 데이타로 가공하는 가공 단계;A processing step of processing the collected measurement data into phase-size-number data when a predetermined number of partial discharge measurement data are collected; 상기 가공된 위상-크기-횟수 데이타에서 발생 횟수가 낮은 데이타를 잡음으로 검출하고, 해당 데이타를 상기 부분방전 측정데이타에서 제거하는 잡음 제거 단계; 및A noise removing step of detecting data having a low occurrence frequency from the processed phase-size-number data as noise and removing the corresponding data from the partial discharge measurement data; And 상기 잡음이 제거된 부분방전 측정 데이타를 정량화 수식Quantification formula of the partial discharge measurement data from which the noise is removed
Figure 112004051388980-pat00004
(여기서, Qunatity는 부분방전 측정량, N은 부분방전측정데이타의 반복측정회수, M은 60Hz 전원의 1주기동안 측정된 부분방전 펄스 데이터 수, Q는 부분방전 펄스레벨을 정수화시켰을때의 최대값, p, φ는 각각 부분방전 펄스의 크기 및 위상, wn,wp는 부분방전신호의 증폭이득에 따라 결정된 가중치 상수이다.)
Figure 112004051388980-pat00004
Where Qunatity is the partial discharge measurand, N is the number of repetitive measurements of the partial discharge measurement data, M is the number of partial discharge pulse data measured during one cycle of 60 Hz power supply, and Q is the maximum value when the partial discharge pulse level is integerized. , p and φ are the magnitude and phase of the partial discharge pulse, respectively, and w n and w p are weight constants determined according to the gain of the partial discharge signal.)
에 의하여, 상기 잡음이 제거된 위상-크기-횟수 데이타를 부분방전 측정량으로 정량화하는 정량화 단계를 포함하는 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법.And quantifying the noise-rejected phase-size-number data by the partial discharge measurement amount.
제 1 항에 있어서, 상기 수집 단계는The method of claim 1, wherein said collecting step 부분방전 측정데이타를 각 주기에서 측정된 부분방전의 위상별 펄스 크기로 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법.And storing the partial discharge measurement data as a pulse size for each phase of the partial discharge measured in each period. 제 2 항에 있어서, 상기 가공단계의 위상-크기-횟수 데이타는The method of claim 2, wherein the phase-magnitude-count data of the processing step is 동일 위상 및 동일 크기를 갖는 부분 방전 펄스의 개수인 것을 특징으로 하는 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법.A method for removing noise and quantifying a partial discharge measurement signal, characterized in that the number of partial discharge pulses having the same phase and the same magnitude. 제 3 항에 있어서, 상기 잡음 제거 단계는The method of claim 3, wherein the noise canceling step 불규칙하게 분포하는 부분방전 펄스의 최대 발생 횟수보다 낮은 발생횟수를 갖는 위상 및 크기의 부분방전 펄스를 상기 위상-크기-횟수 데이타에서 확인하여, 상기 부분방전측정데이타에서 해당 위상 및 크기의 부분방전 펄스를 제거하는 단계인 것을 특징으로 하는 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법.Partial discharge pulses of phase and magnitude having a number of occurrences lower than the maximum number of irregularly distributed partial discharge pulses are identified in the phase-size-number data, and the partial discharge pulses of the corresponding phase and magnitude are measured in the partial discharge measurement data. Noise canceling and quantification method of the partial discharge measurement signal, characterized in that for removing the step. 제 1 항에 있어서, 상기 정량화 단계의 정량화 수식에 있어서,According to claim 1, In the quantification formula of the quantification step, wp는 부분방전 신호의 증폭이득이 커질수록 낮아지며, wn은 1.0 이하의 값이 되도록 설정되며, 동일 증폭이득에 대해서 동일한 wp 및 wn을 갖는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정신호의 잡음 제거 및 정량화 결정 방법.w p is lowered as the amplification gain of the partial discharge signal increases, and w n is set to be less than or equal to 1.0, and noise cancellation of the partial discharge measurement signal characterized by having the same w p and w n for the same amplification gain. And quantification determination method.
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