KR100688321B1 - 가스절연개폐장치의 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변전소 등에서 사용하는 가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear:GIS)를 감시하기 위한 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 부분 방전을 감지하는 감지 센서들(1); 상기 감지 센서들(1)에서 감지된 부분 방전 값을 수집하여 무선으로 원격의 감시 시스템(3)으로 송신하는 데이터 획득 장치(2); 상기 데이터 획득 장치(2)로부터 무선으로 수신된 부분 방전 값이 설정치를 초과하는지를 판단하는 감시 시스템(3); 상기 감시 시스템(3)에서의 판단 결과, 수신된 부분 방전 값이 설정치를 초과하면 경보를 울리게 하는 경보장치(4); 상기 부분 방전 값을 상기 데이터 획득 장치에서 원격의 감시 시스템으로 송신하는 FSK변조방식의 무선 모뎀을 포함하고;

상기 모뎀은

수신된 전파를 증폭하는 저노이즈 증폭기(LNA); 상기 저노이즈 증폭기(LNA)의 출력을 PLL에서 만들어지는 로컬 발진 신호와 믹스하는 믹서(Mixer); 상기 믹서(Mixer)에서의 출력에서 신호주파수와 상기 로컬 발진 주파수의 차에 해당하는 주파수를 필터링하는 밴드패스필터(BPF); 상기 밴드패스필터(BPF)의 출력을 증폭하는 중간 증폭기(IF Amp); 상기 중간 증폭기(IF Amp)의 출력에서 신호를 복조하는 복조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 이용하면, DAS에서 수집된 PD센서 데이터를 무선으로 감시실로 전송하여 DAS에서 감시실까지의 배선 공사 비용을 절감하고 설비의 변경에 의한 확장성을 용이하게 하며, 유인변전소 뿐만 아니라 무인 변전소에서도 운용이 가능한 가스절연개폐장치의 감시 시스템을 제공하게 된다.

부분 방전, 감시, 경보, 문자메시지

Description

가스절연개폐장치의 감시 시스템{Monitoring System of Gas Insulated Switchgear}

도1은 본 발명의 전체적인 구성도.

도2는 본 발명의 FSK 방식의 모뎀의 전체 구성도.

도3은 본 발명의 레벨 보상 회로도.

도4는 본 발명의 레벨 보상 회로의 다른 실시예.

도5는 본 발명에서 SMS를 이동단말기에 송신하는 방법의 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : PD 센서

2 : DAS

3 : 감시시스템

4 : 경보장치

5 : CDMA 장비

6 : 이동단말기

본 발명은 변전소 등에서 사용하는 가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear:GIS)를 감시하기 위한 시스템에 관한 것이다.

가스절연개폐장치는 송변전 계통이나 전기회로에서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고 발생시에 전류를 차단시켜서 계통을 보호하는 장치이고, 내부에 6불화유황(SF6) 절연가스가 충전된 철제용기 내에 단로기와 접지개폐기, 차단기 등의 개폐설비와 모선을 내장시킨 개폐장치이다.

그런데, 이 장치는 내부 볼트들의 풀림, 금속 이물질의 존재, 스페이스의 내부 공극 발생으로 인하여 부분 방전(Partial Discharge)이 발생하고, 이 부분 방전이 점차적으로 증가하여 가스절연개폐장치의 절연이 파괴되면 전력 디바이스(변전소)의 심각한 사고 중의 하나인 절연파괴를 초래하게 된다.

따라서, 송변전소에서는 이러한 부분방전을 감시하고 원격으로 통지하기 위하여 가스절연개폐장치를 감시하고 이 감시한 결과를 송변전소 내의 감시실에 전송하여 이러한 부분 방전이 과도하게 발생할 때에는 경보를 울려서 근무자가 적절한 조치를 취하게 하고 있다.

종래의 가스절연개폐장치의 감시장치는 다수의 가스절연개폐장치들의 외부에 이 부분방전을 감지할 수 있는 UHF PD(Partial Discharge)센서들을 설치하고 이 다수의 PD 센서로부터의 데이터를 현장의 DAS(Data Aquisition System)으로 수집하여 수십 내지 수백 미터 떨어진 감시실로 전송하여 기준치 이상으로 부분방전이 발생하면 감시실 내의 경보장치에 의해 경보가 발생되게 된다.

따라서, 이러한 원거리의 감지신호의 전송을 위해서는 현장의 DAS에서 PD센 서들의 센싱값을 디지털 형식으로 변환하여 유선으로 감시실로 전송해야 하므로, 이 유선 배선을 위한 케이블링 공사 비용이 상당히 소요되게 된다. 또한 유선 배선으로 인하여 DAS의 위치 변경 및 증설 등이 필요시는 다시 추가적인 배선 작업을 수행해야 한다.

한편, 감시실의 감시요원들은 언제 사고가 발생할지 모르기 때문에, 감시실을 벗어나기가 어려워서 감시요원들이 감시실에 상주해야 하므로 관련 감시요원의 상주로 인한 비용이 막대해지게 된다.

본 발명은 종래기술의 이러한 문제점을 감안하여, DAS에서 수집된 PD센서 데이터를 무선으로 감시실로 전송하여 DAS에서 감시실까지의 배선 공사 비용을 절감하고 설비의 변경에 의한 확장성을 용이하게 하며, 유인변전소 뿐만 아니라 무인 변전소에서도 운용이 가능한 가스절연개폐장치의 감시 시스템을 제공한다.

이제 본 발명의 구성과 동작을 도1을 참고로 하여 설명하도록 한다.

현장에는 부분 방전을 감지하는 PD센서(1)(PD1, PD2, PD3)(도1에서는 설명의 편의상 3개만 도시함)가 각각의 가스절연개폐장치에 설치되어 부분 방전의 감지값을 DAS(2)로 보낸다. DAS(2)(DAS(2)의 용량 및 PD센서(1)의 개수에 따라 적절한 대수가 설치됨)는 PD센서(1)로부터 수집된 부분 방전 데이터를 무선으로 원격의 감시실 내에 있는 감시시스템(3)으로 송신한다. 구체적인 무선 송신 방식은 이하에서 도2를 참고로 하여 구체적으로 설명하기로 한다.

현장의 DAS(2)로부터 부분 방전 측정 데이터를 수신한 감시시스템(3)은 각 PD센서(1)의 부분 방전 측정 데이터를 저장매체(하드 디스크 등)(미도시)에 기록하거나 감시모니터(미도시)에 그 수치를 표시하며, 이 수치가 기준치를 초과하면 경보장치(4)를 통해 알람을 하여 감시요원에게 음향으로 위험상태를 통지하여 감시요원이 음향으로도 용이하게 부분 방전에 의한 사고 위험을 인지할 수 있게 한다. 이 경보를 들은 감시요원은 신속히 필요한 조치를 하여 사고를 방지하게 된다.

한편, 감시요원이 잠시 감시실을 벗어나는 경우 또는 경비절감을 위해 무인 감시실을 운영하는 경우에는 부분 방전치가 기준치를 초과하여 경보가 울리더라도 그 순간에 감시요원이 감시실에 없기 때문에 이 경보를 듣지 못해 적절한 조치를 취하지 못하게 되는 상황에 처할 수가 있다. 이러한 경우를 방지하기 위하여 부분 방전치가 기준치를 초과하면 경보와 함께, 원격의 감시요원의 이동단말기(6)에 CDMA장비(5)를 통해 문자메시지(SMS)를 발송하여 부분 방전치가 기준치를 초과하여 사고 위험이 있다는 메시지를 송신한다. 이 CDMA장비(5)에 의한 문자메시지 전송 방법에 대해서는 이하에서 도5을 참고로 하여 설명한다.

이렇게 원격의 감시요원의 이동단말기(6)로 부분 방전 사고 메시지가 발송이 되도록 하면, 감시요원은 항시 감시실에 상주할 필요가 없이 현장을 순찰을 하거나 무인으로 감시하는 것이 가능해진다.

특히, 무인 감시의 경우에는 무선의 이동단말기(6) 뿐만 아니라 유선으로 중앙 감시 센터(미도시)로 부분 방전 사고 메시지를 송신한다면 보다 확실히 메시지전달이 가능하게 된다.

이상과 같이, 부분 방전 측정치가 무선으로 감시실에 송신되므로 유선 배선에 의한 공사 비용이 절감되고, DAS의 위치 변경 및 증설 등이 필요한 경우에는 다시 추가적인 배선 작업을 수행해야 하는 불편함 및 공사 비용을 절감하게 된다. 또한, 부분 방전 여부가 감시요원들의 무선단말기로 문자메시지 형태로 전달되기 때문에 감시요원은 현장 순찰 및 다른 작업을 하면서 감시업무를 수행하는 것이 가능해져서 결국은 무인 감시실 및 무인 변전실의 운영이 가능해져서 관련 인건비 부담을 절감할 수 있게 된다.

이제, DAS(2)에서 무선으로 부분 방전 감지 데이터를 감시시스템(3)에 송신하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

DAS(2)의 부분 방전 감지 데이터는 디지털 데이터이기 때문에 이 디지털 데이터를 무선으로 원격지인 감시시스템(3)에 송신하기 위해서는 디지털 신호 변조 방식을 사용해야 한다.

디지털 변조 방식에는 ASK(Amplitude Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 방식이 있는데, 가스절연개폐장치가 설치되는 변전소가 전자파 등의 각종 노이즈가 심한 장소이므로 노이즈에 대한 특성이 우수한 FSK 방식을 이용하는 것이 바람직하여, 이하에서는 FSK방식의 무선 송수신용 모템에 대하여 도2를 참고로 하여 설명하기로 한다.

1) LNA(Low Noise Amplifier)

안테나(ANT)를 통해 수신되어 들어오는 전파는 수신부 입력 측에서 볼 때 매우 미약한 전파신호이다. 따라서, 이 미약한 전파신호를 증폭시킬 때 고려해야 할 중요한 점은 전체 수신 시스템의 노이즈 대비 신호의 세기(S/N)이다. 따라서 RF 신호의 초단 증폭회로는 S/N 비를 좋게 하기 위하여 NF(Noise Figure) 특성이 좋은 증폭기를 사용하여야 하며 안테나(ANT)와 LNA 와의 결합도 노이즈 특성이 우수하도록 임피던스 매칭을 하여야 한다. LNA의 앞에는 불필요한 대역의 전파신호를 감쇄 시켜주기 위하여 BPF(band pass filter)를 사용하고, 온도에 대한 주파수 특성의 신뢰성을 확보하기 위하여 SAW(표면탄성파) 필터를 사용한다.

2) Mixer

송신되어 오는 신호를 LNA에서 1차 증폭한 신호는 주파수가 매우 높은 상태이다. 이 높은 주파수 신호를 계속해서 증폭하려고 하면 각단 증폭기의 증폭도는 낮은 주파수의 증폭에 비하여 일반적으로 낮은 값을 갖으며 또한 회로가 발진하기가 쉬워지는 등 증폭회로를 만들기가 어려워지게 된다.

따라서 증폭 주파수를 낮게 하기 위하여 Mixer를 사용하게 된다. 믹서는 PLL(Phase Lock Loop)에서 만들어지는 LO(Local Oscillator) 신호를 함께 받아 혼합하는 과정을 갖는다. 신호의 주파수를 fs, LO 의 신호 주파수를 f_L 이라고 하고 두 신호를 혼합하면 Mixer의 출력부에는 두 신호의 합과 차의 신호가 나타나게 된다. 또한 신호주파수 fs 신호와 f_L 신호도 함께 나타나게 된다. 즉,

fs · f_L = fs + f_L + (fs + f_L) + (fs - f_L) (식 1 )

이 된다. 그러므로 원하는 신호만을 선택하고자 한다면 Mixer 다음 단에 원하는 주파수와 대역을 얻을 수 있도록 BPF(band pass filter)를 설치하여야 한다.

3) BPF(Band Pass Filter)

Mixer에서 혼합되어 출력 측에 나타난 신호 중에 원하는 신호만을 선택하기 위해서는 BPF를 사용한다. 본 발명의 모뎀에서는 중간주파수(IF : Intermediate Frequency)로 455 kHz를 사용하였으며 신호 주파수 fs 와 LO 주파수 f_L 의 합이나 차는 항상 이 IF 주파수 455 kHz 가 되도록 하여야 한다. 실제로 낮은 IF 주파수를 얻기 위해서는 대부분 두 신호의 차주파수를 선택하게 된다. 신호 주파수 fs 가 바뀌어도 중간 주파수를 일정하게 유지하려면 PLL에서 만들어지는 LO 주파수를 원하는 대로 바꾸어 발생 시킬 수 있도록 구성되어져야 한다. 실제로 이러한 기능은 소형 마이크로프로세서가 제어를 담당하게 된다.

IF filter(BPF)는 원하는 중심 주파수가 맞아야 하며 신호가 통과할 수 있도록 충분히 큰 대역폭을 갖아야 한다. 또한 온도 등에 의하여 중심 주파수의 특성이 변하면 치명적인 문제를 일으키게 되므로 IF filter는 세라믹의 압전 특성을 이용한 세라믹 filter를 사용하여 중간 주파수의 안정된 선택을 확보 하도록 한다.

4) IF Amp 및 Limit Amp

BPF에 의해서 선택되어진 IF 주파수 신호는 이제 본격적으로 증폭을 하게 된다. IF 단의 증폭도는 시스템에 따라서 보통 60 ~ 90 dB의 증폭도를 갖으며 증폭도가 매우 크므로 비록 주파수를 낮게 택하였다고 하더라도 엄중한 회로설계가 필요하다. 주파수 변조 방식에서 수신회로는 그 특성상 신호를 포화시킬때 까지 충분히 증폭할 수 있다. 이렇게 증폭도를 높일 수 있는 것은 FSK 방식이 수신감도 특성이 우수하고, 진폭성 노이즈 성분에 대해서 매우 강하기 때문이다. 충분히 증폭된 신호는 다음단의 QUAD 복조기에 가해지게 되며 중심 주파수에서 주파수의 편이가 얼마나 나타나는가에 따라 출력 신호 전압이 발생하게 된다.

5) QUAD 복조기

Limit IF 증폭기에서 충분히 증폭된 신호는 QUAD 복조기에 가해지게 되며 QUAD 복조기에서는 주파수의 변별을 행하여 원래의 변조신호를 추출해 내게 된다. 주파수 변별(FM 복조) 방법은 실제로 여러 가지 방법이 존재한다. 대표적인 것이 비검파 방법이며 수년전까지 휴대용 FM 라디오에서 주로 사용하는 방법이었다. 그러나 이 방법은 복조회로에 복조 트랜스가 필요한 단점이 있다. 그밖에 PLL을 이용한 방법, 포스터실리 방법 등 여러 가지가 있지만 최근에 FM 또는 FSK 신호 수신용 IC 들에 사용되고 있는 방법은 대부분 QUAD 복조 방법이다.

QUAD 복조기는 IC 내부에 대부분의 회로가 포함되어 있고 외부에 세라믹 디스크리미네이터 라고 하는 공진기 부품이 추가되는 형식이며 공진기는 세라믹 압전소자를 사용하기 때문에 주파수 안정도가 매우 좋은 부품이다.

QUAD 복조의 원리는 신호의 일부를 90 도 지연시켜 원래의 신호와 비교하여 중심주파수와의 주파수 차이를 출력신호 전압으로 추출하는 방법이다. 일반적으로 QUAD 복조기의 신호출력 전압은 약 50 ~ 100 mVpp 정도이며 RF 수신신호 전계가 매우 작아지면 출력신호에 white 성 노이즈가 포함되기 시작한다. 또한 출력신호는 비교적 일그러짐이 심한 상태이며 특히, 사용되는 대부분의 IC 는 온도에 따라 출력신호의 DC 레벨이 변동을 한다. 따라서 이 신호를 이용하여 곧바로 Comparator에서 디지털 데이터화하면 데이터의 error 발생률이 매우 커지는 문제가 있으므로 1차적으로 필터를 통하여 노이즈 성분을 제거한다. 다음에 레벨 판정을 위한 중점전압 발생회로에서 정확히 발생된 신호판정 기준전압을 이용하여 Comparator 과정을 거쳐야 한다.

6) 복조신호 후단의 LPF

QUAD 복조기에서 복조된 신호는 송신기에서 사인파로 변조를 하였기 때문에 기본적으로 사인파 모양을 하고 있지만 앞에서 언급한 바와 같이 일그러짐과 노이즈가 많이 포함된 신호이다. 따라서 노이즈를 제거하고 사인파 신호만을 추출하기 위하여 LPF를 사용한다. LPF의 차단 주파수 fc는 전송 데이터의 절반인 값이 된다.

따라서 LPF 를 통과한 신호는 고조파 성분의 노이즈가 제거되고 거의 송신기에서 사용한 변조신호의 모양이 재현되게 된다. 일반적으로 주파수 변조를 하였을 때 통신과정에서의 신호 대 잡음(S/N) 비를 좋게 하기 위해서는 가능한 변조지수를 높게 하는 것 즉, 주파수 편이를 많게 변조를 하는 것이 유리한데 국내 전파법규에서 사용 주파수 채널을 제한하고 있기 때문에 주파수 편이를 많게 하면 데이터 전송율을 낮게 해야 하는 문제점이 따르게 된다. 그러므로 우선적으로 신호 대 잡음 비를 고려하여 가능한 주파수 변조를 많게 하고 전송율은 조금 낮게 하는 방법을 택하여 전송율은 1200 bps를 선택하고 송신시 변조 스팩트럼이 법규를 벗어나지 않는 범위 내에서 주파수 편이 변조를 한다. 따라서 LPF의 통과 주파수는 600 Hz 가 되도록 설계 하여야 한다.

7) 레벨 보상

QUAD 복조기에서 복조된 신호는 그 출력신호 레벨이 약 50 ~ 100 mVpp 로 매우 작은 신호이다. 이 출력신호를 이용하여 감시시스템(3)의 마이크로프로세서가 읽을 수 있는 TTL level의 값으로 변환시키기 위해서는 우선 신호 속에 포함된 노이즈 도 제거해야 하지만 TTL level의 구형파 신호로 변환시키기 위해서 꼭 필요한 것은 정확한 레벨판정을 위한 중심전압 값을 얻는 것이다. 이 중심전압 값은 정확히 복조기에서 출력되는 신호의 평균적인 DC 레벨이 된다. 이 신호전압을 어느 정도 정확하게 재현 하느냐가 전송 데이터에 대한 bit error 발생률에 영향을 주게 된다. 중심전압 값을 얻는 방법은 몇 가지가 있지만 comparator 회로에 적용한 대 표적인 회로는 도3과 같은 회로를 사용하는 것인데, 이 회로는 데이터가 맨체스터 코딩된 형태일 때 유용하게 사용할 수는 있지만 일반적인 데이터 전송 시에는 데이터의 오류가 발생할 수 있다.

이러한 도3의 회로의 단점을 해결하기 위하여, 도4와 같이 아날로그 스위치를 사용한 보다 진보적인 회로를 사용할 수 있다. 이 회로는 송신기에서 보내오는 preamble 신호를 이용하여 정확한 중심전압을 얻고 데이터를 받을 때에는 switch를 OFF 하여 C1에 충전된 전압을 사용하는 방법이다. C1에 충전된 전하량은 서서히 방전하기 때문에 주기적으로 preamble 신호에 의해 중심전압을 보상해 주어야 한다. 온도에 따른 복조출력의 드리프트 현상을 매번 preamble 신호 때마다 보상하게 되고 실제 DATA 수신 시에는 스위치를 OFF 하여 입력상태를 반영하지 않는 방식이므로 매번 DATA를 받을 때마다 항상 정확한 전압 판정레벨 값을 얻을 수 있다.

도3, 4의 회로는 모두 연속적 또는 주기적으로 입력상태를 반영하기 때문에 복조기가 온도에 따라 드리프트가 발생하더라도 그 영향을 받지는 않는다. 그러나 위의 방식들은 제어를 위해 맨체스터 디코딩 프로그램이나 preamble 신호에 따라 적절한 프로그램 제어를 해 주어야 하기 때문에 전송율의 희생을 감수해야 하거나 하드웨어적인 결합이 쉽지 않은 경우도 있어서 소형 저가격의 RF MODEM 개발을 어렵게 하는 요인이 되기도 한다.

8) PLL(Phase Lock Loop)

도2의 전체 구성도에서 VCO 와 1/N divider, 위상비교기, 기준 주파수 발생 기(fref), 그리고 PLL 의 Loop Filter 전체가 PLL을 구성한다. PLL은 본 발명의 RF 모뎀에서 안정된 기준주파수 발생기[fref : VCTCXO 사용(이하에서 자세히 설명함)]를 이용하여 원하는 높은 주파수를 안정도가 높게 유지하면서 발생시키는 역할을 한다. PLL은 송신시와 수신시에 항상 사용되며 송신시에는 송신 주파수를 직접 발생시키고, 수신시에는 Mixer에 필요한 LO 신호를 발생 시키도록 마이크로프로세서에서 프로그램으로 제어 한다.

9) 기준 주파수 신호(fref) 발생기(VCTCXO)

PLL의 기준 주파수 신호원으로는 주파수 안정도가 매우 높은 것이 요구된다. 특히, 국내의 전파법규에서 규정하는 전파의 주파수 안정도를 만족시키기 위해서는 VCTCXO(Voltage Control-able Temperature Compensated Crystal Oscillator)을 사용해야 한다. 주파수 안정도의 요구정도는 국내의 특정 소출력 무선국의 기술적 요건을 참조하면 주파수 안정도는 (+/-) 6 PPM를 요구하고 있다.

10) 구형파 - 사인파 변환 회로

도2에서 송신 데이터가 입력되는 부분에는 LPF회로가 추가되어 있다. 디지털 데이터는 구형파이기 때문에 이 구형파 신호를 사용하여 직접 FSK 변조를 하게 되면 점유주파수 대역폭이 국내 전파법규에서 규정하는 범위를 훨씬 초과하게 된다. 따라서 변조를 하기 전에 구형파를 사인파로 변환 시켜주는 회로가 필요하게 된다. 복조기 후단의 LPF에서 설명한 바와 같이, 신호 대 잡음 비를 고려하여 전송속도를 1200 bps로 결정하였기 때문에 송신측에 필요한 LPF도 입력 신호로 사용하는 주파수는 전송속도의 절반인 600 Hz 의 구형파 신호이며 출력에 사인파가 나타난다.

11) SPDT(Single-Pole / Double-throw) 스위치

도2에서 안테나의 입출력 부분과 VCO 의 출력부에는 SPDT 스위치가 사용되고 있는데, 이것은 RF 신호를 원하는 방향으로 전환 시켜주기 위한 것이다. SPDT 스위치의 중요한 특성은 스위치 OFF 시에 신호를 분리하는 능력 즉, isolation 값이 중요하므로 분리도가 큰 스위치를 사용하고, 저전력 제어가 가능한 것이 바람직하다.

12) 송신부 종단의 LPF

도2에서 송신부의 종단에는 PA(Power Amp) 다음 단에 LPF가 추가로 설치되어 있다. 이 LPF는 송신 신호에 포함되어 있는 여러 가지 스퓨리어스 신호들을 제거하기 위한 회로이다.

13) RSSI(Receive Signal Strength Indicate)

도2의 Limit Amp 하단의 출력 신호 중에 RSSI가 있다. 이 신호는 수신되고 있는 RF 신호의 세기에 비례하는 전압신호를 출력하는 것이며 이 신호를 이용하여 할당된 RF 주파수 channel 중 아무도 사용하지 않는 빈 채널을 찾는데 사용한다. 국내 전파법규에서는 2 uV 이상의 전파신호가 있으면 타 사용자가 있는 것으로 간주하여 송신을 금하고 있으므로 이 RSSI 신호레벨을 이용하여 마이크로프로세서는 타 송신자가 있는지 또는 현재 선택한 채널이 noisy 한 채널인지를 판별하여 새로운 빈 채널을 찾아야 한다. 마이크로프로세서에서 필요로 하는 TTL 레벨로의 변환은 정전압원을 기준으로 RSSI 신호를 비교하여 그 출력으로써 TTL 레벨의 신호를 얻으면 된다.

다음으로, 감시시스템(3)에서 문자메시지를 SMS로 이동단말기(6)로 송신하는 방법에 대하여 도5를 참고로 하여 설명하기로 한다.

DAS(2)에서 송신된 부분 방전 데이터가 감시시스템(3)에 수신되면 감시시스템(3)에서는 이 부분 방전 데이터가 설정치를 초과하면 경보를 울리는 것과 함께, 감시요원의 이동단말기(6)에 문자메시지(SMS)를 발송하여 원격의 감시요원에게 부분 방전에 의한 사고를 통지한다.

이러한 SMS 통지는 도5에 도시된 바와 같이, 감시시스템(3)에서 감시실 내에 설치된 SMS 발송장비(7)(전용 장비 또는 시판장비)를 사용해 이동통신사 서버(8)를 경유하여 이동단말기(6)에 SMS를 보내는 방법을 사용하거나, 감시실 내에 SMS 발송장비가 없으면 SMS 발송장비가 있는 SMS 발송 서비스 업체의 SMS 발송 서비스 서버(9)에 연결되어 있는 SMS 발송 장비(10)을 이용해서 이동통신사 서버(8)을 경유하여 이동단말기(6)에 SMS를 보내는 방법을 사용하면 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명을 이용하면, DAS에서 수집된 PD센서 데이터를 무선으로 감시실로 전송하여 DAS에서 감시실까지의 배선 공사 비용을 절감하고 설비의 변경에 의한 확장성을 용이하게 하며, 유인변전소 뿐만 아니라 무인 변전소에서도 운용이 가능한 가스절연개폐장치의 감시 시스템을 제공하게 된다.

Claims (13)

1. 부분 방전을 감지하는 감지 센서들(1);

   상기 감지 센서들(1)에서 감지된 부분 방전 값을 수집하여 무선으로 원격의 감시 시스템(3)으로 송신하는 데이터 획득 장치(2);

   상기 데이터 획득 장치(2)로부터 무선으로 수신된 부분 방전 값이 설정치를 초과하는지를 판단하는 감시 시스템(3);

   상기 감시 시스템(3)에서의 판단 결과, 수신된 부분 방전 값이 설정치를 초과하면 경보를 울리게 하는 경보장치(4);

   상기 부분 방전 값을 상기 데이터 획득 장치에서 원격의 감시 시스템으로 송신하는 FSK변조방식의 무선 모뎀을 포함하고;

   상기 모뎀은

   수신된 전파를 증폭하는 저노이즈 증폭기(LNA);

   상기 저노이즈 증폭기(LNA)의 출력을 PLL에서 만들어지는 로컬 발진 신호와 믹스하는 믹서(Mixer);

   상기 믹서(Mixer)에서의 출력에서 신호주파수와 상기 로컬 발진 주파수의 차에 해당하는 주파수를 필터링하는 밴드패스필터(BPF);

   상기 밴드패스필터(BPF)의 출력을 증폭하는 중간 증폭기(IF Amp);

   상기 중간 증폭기(IF Amp)의 출력에서 신호를 복조하는 복조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 복조기가 QUAD복조기인 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 복조기의 출력을 TTL 레벨의 구형파로 변환하는 기준 전압에 해당하는 중심전압 값을 추출하는 레벨 보상 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 레벨 보상 장치는 맨체스터 코딩된 데이터를 이용하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 레벨 보상 장치는 데이터에 포함된 프리앰블(Preamble)을 이용하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 PLL은 원하는 높은 주파수를 안정도가 높게 유지하기 위하여 기준 주파수 발생기를 사용하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서, 상기 모뎀은

    송신 데이터를 구형파에서 사인파로 변환시켜 주는 로우패스필터(LPF)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 감시 시스템에서의 판단 결과 수신된 부분 방전 값이 설정치를 초과하면, 감시요원의 이동단말기로 관련 문자메시지를 발송하는 SMS 발송 장치(7)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 감시시스템.
13. 삭제

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