KR100887746B1 - 전력설비용 모니터링 시스템 - Google Patents

전력설비용 모니터링 시스템 Download PDF

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KR100887746B1
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김정윤
이용성
고선규
정성만
이현선
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    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
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Abstract

본 발명은 전력설비에서 측정된 누설전류를 감지 및 처리하는 전력설비용 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 전력설비의 누설전류를 감지 및 진단하는 다수개의 누설전류감지장치(10)와, 상기 누설전류감지장치(10)에서 감지된 감지신호를 외부로 전송하는 통신장치(20)와, 상기 통신장치(20)로부터 전송되는 감지신호를 전송 받아 상기 감지신호들을 저장하고, 상기 감지신호들 중 이상신호 이력을 각각 처리 및 저장하는 서버(30)로 이루어지고, 상기 통신장치(20)는 상기 누설전류감지장치(10) 및 상기 서버(30)의 연결상태를 확인하는 상태확인부(21)와, 상기 연결된 누설전류감지장치(10)들 중 하나 이상을 선택하는 선택부(23)와, 상기 선택부(23)에 의해 선택된 누설전류감지장치(10)에서 감지된 신호를 상기 서버(30)로 반복적으로 전송하도록 선택하는 반복선택부(25)와, 상기 선태된 신호들을 전송하는 신호전송부(27)를 구비하는 통상의 전력설비용 모니터링 시스템에 있어서, 상기 통신장치(20)는 상기 상태확인부(21)가 누설전류감지장치(10)의 연결상태를 확인한 후에, 누설전류감지장치(10)의 이상유무를 확인하는 테스트부(29)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전력설비, 전력케이블, 누설전류, 감지, 통신장치, 서버

Description

전력설비용 모니터링 시스템 {MONITORING SYSTEM FOR ELECTRIC FACILITY}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비용 모니터링 시스템의 블록도.
도 2는 도 1의 통신장치를 보인 블록도.
도 3은 도 1의 서버를 보인 블록도.
도 4는 본 발명의 출력부에 의해 표시되는 모니터의 메인화면을 보인 도면.
도 5는 도 4에서 그래프가 표시되는 창을 확대 도시한 도면.
도 6은 출력부에 의해 표시되는 다른 화면을 보인 도면.
도 7은 이력저장부에 저장된 데이터가 표시되는 화면을 보인 도면.
<도면부호의 간단한 설명>
10 : 누설전류감지장치
20 : 통신장치
30 : 서버
본 발명은 전력설비에서 측정된 누설전류를 감지 및 처리하는 전력설비용 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전력을 수용가에게 공급하기 위하여 발전소에서 전압을 345kV 혹은 765kV로 승압하여 수용가 근처의 변전소에 전송하고, 변전소에서 수용가에게 필요로 하는 전압으로 강압하여 공급하기 위하여 변압기, GIS, 차단기, 피뢰기 등의 변전기기가 설치되어 있다.
전력수요의 증가에 따라 변압기나 GIS 등의 변전기기는 대용량화되고 있으나, 변전소 부지 선정의 어려움과 송전선로의 환경친화성 문제로 인하여 변전기기는 초고압화가 이루어지고 있다.
이와 같이 대용량, 초고압화된 변전기기에서 사고가 발생하면 그 파급범위가 광범위하여 경제적 손실과 심리적 불안이 막대하게 되어 변전기기의 운전에는 높은 신뢰성이 요구된다.
종래에는 이러한 변전기기의 유지 관리를 위하여 변압기나 GIS의 운전에 필요한 간단한 아날로그 계기를 설치하고 변전소 운전자가 아날로그 신호를 순시를 통하여 작업일지에 변전기기의 운전에 필요한 간단한 측정항목만을 기재함으로 사고를 예측할 수 있는 정보를 제공하지 못하였다.
따라서 궁극적으로 변전기기의 상태를 진단하여 사고를 예측하는 기술이 적용되지 않고 있는 실정으로, 변전기기의 열화에 의한 불시적인 사고의 가능성이 항상 내재되어 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 전력설비에서 발생될 수 있는 누설전류를 감지하여 전력설비의 사고를 미연에 방지할 수 있는 전력설비용 모니터링 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명은 전력설비의 누설전류를 감지 및 진단하는 다수개의 누설전류감지장치(10)와, 상기 누설전류감지장치(10)에서 감지된 감지신호를 외부로 전송하는 통신장치(20)와, 상기 통신장치(20)로부터 전송되는 감지신호를 전송 받아 상기 감지신호들을 저장하고, 상기 감지신호들 중 이상신호 이력을 각각 처리 및 저장하는 서버(30)로 이루어지고, 상기 통신장치(20)는 상기 누설전류감지장치(10) 및 상기 서버(30)의 연결상태를 확인하는 상태확인부(21)와, 상기 연결된 누설전류감지장치(10)들 중 하나 이상을 선택하는 선택부(23)와, 상기 선택부(23)에 의해 선택된 누설전류감지장치(10)에서 감지된 신호를 상기 서버(30)로 반복적으로 전송하도록 선택하는 반복선택부(25)와, 상기 선태된 신호들을 전송하는 신호전송부(27)를 구비하는 통상의 전력설비용 모니터링 시스템에 있어서, 상기 통신장치(20)는 상기 상태확인부(21)가 누설전류감지장치(10)의 연결상태를 확인한 후에, 누설전류감지장치(10)의 이상유무를 확인하는 테스트부(29)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명은 전력설비의 누설전류를 감지할 수 있으므로, 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 실시예들을 도면을 토대로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력설비용 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전력설비용 모니터링 시스템은, 전력설비용 모니터링 시스템에 있어서, 전력설비의 누설전류를 감지 및 진단하는 누설전류감지장치(10)와; 상기 누설전류감지장치(10)에서 감지된 감지신호를 외부로 전송하는 통신장치(20)와; 상기 통신장치(20)로부터 전송되는 감지신호를 전송 받아 처리 및 관리하는 서버(30)를 포함하여 구성되고, 상기 통신장치(20)는 상기 다수개의 누설전류감지장치(10)에 연결되고, 연결된 각각의 누설전류감지장치(10)들의 감지신호를 전송하고, 상기 서버(30)는 상기 감지신호들을 저장하고, 상기 감지신호들 중 이상신호 이력을 각각 처리 및 저장하는 것이 바람직하다.
여기서, 누설전류감지장치(10)는 전력설비의 전력케이블에서 발생되는 누설전류를 측정할 수 있다.
그리고, 통신장치(20)는 통신장치제어부(200)에 의해 제어되고, 서버(30)는 서버제어부(300)에 의해 제어된다.
도 2는 도 1의 통신장치를 보인 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 통신장치(20)은 상기 누설전류감지장치(10) 및 상기 서버(30)의 연결상태를 확인하는 상태확인부(21)와; 상기 연결된 누설전류감지장치(10)들 중 하나 이상을 선택하는 선택부(23)와; 상기 선택부(23)에 의해 선택된 누설전류감지장치(10)에서 감지된 신호를 상기 서버(30)로 반복적으로 전송하도록 선택하는 반복선택부(25)와; 상기 선태된 신호들을 전송하는 신호전송부(27)를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 연결확인부(21)는 서버(30)와의 연결상태를 확인하여, 서버(30)로부터의 명령을 대기하고, 누설전류감지장치(10)들의 연결된 개수와, 연결된 누설전류감지장치(10)의 정보(ID)를 확인한다.
그리고, 선택부(23)는 연결된 누설전류감지장치(10)들 전체 또는 몇 개를 선택할 수 있다.
또한, 반복선택부(25)는 선택부(23)에 의해 선택된 특정 누설전류감지장치(10)의 감지신호를 서버(30)에 반복적으로 전송한다.
이와 같이, 구성되는 통신장치(20)에 의하면, 누설전류감지장치(10)들의 감지신호들이 순차적으로 전송될 수 있고, 특정신호는 반복적으로 전송될 수 있다. 즉, 순차전송은 누설전류감지장치(10)들이 1,2,3,4,5...n 순으로 신호를 전송할 수 있고, 반복전송은 누설전류감지장치(10)들이 1,2,3,4,5,3,6,7,3,8,9,3...n 순으로 특정신호를 반복적으로 전송할 수 있다. 이때, 반복선택부(25)는 사용자가 선택하면 동작한다.
상기 상태확인부(21)가 누설전류감지장치(10)의 연결상태를 확인한 후에, 누설전류감지장치(10)의 이상유무를 확인하는 테스트부(29)를 더 포함하는 것이 바람 직하다.
여기서, 누설전류감지장치(10)에 테스트신호를 전송 및 수신하여 누설전류감지장치(10)의 이상유무를 테스트할 수 있다. 따라서, 사용자는 누설전류감지장치(10)의 이상유무를 판별할 수 있다.
상기 신호전송부(27)가 감지신호를 소정신간동안 지연된 후에 전송하도록 하는 전송시간조절부(22)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 사용자는 서버(30)의 종류 및 상태에 따라 전송시간조절부(22)를 조절하면 신호전송부(27)는 신호를 보낸 후에 소정시간동안 대기한 후 다시 신호를 보낼 수 있다. 즉, 감지된 신호를 전송하고, 약 1초의 설정시간동안 대기하고, 다시 전송하고, 대기하는 것을 반복하여서 감지된 신호를 보낼 수 있다.
이와 같이, 전송시간조절부(22)의 시간조절에 의해 서버(30)는 전송되는 감지신호의 처리시간을 확보할 수 있다.
도 3은 도 1의 서버를 보인 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 서버(30)는 상기 통신장치(20)에서 전송되는 신호를 변환하는 A/D컨버터(31)와; 상기 A/D컨버터(31)에서 변환된 디지털신호를 데이터로 변환하여 저장하는 데이터저장부(33)와; 상기 A/D컨버터(31)에서 변환된 디지털신호 중 이상신호를 감지하도록 신호의 크기를 설정하는 신호설정부(35)와; 상기 신호설정부(35)의 설정에 의해 설정된 신호의 크기와 상기 디지털신호를 비교 및 판단하는 신호판단부(37)와; 상기 신호판단부(37)에서 판단된 이상신호데이터의 이력을 저장하는 이력저장부(39)를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 서버(30)는 전송되는 데이터신호 전체를 저장하고, 저장되는 데이터들 중에서 이상신호에 해당하는 신호의 이력을 따로 저장하여 관리할 수 있다.
여기서, 데이터저장부(33)는 누설전류감지장치(10)의 테스트시간동안 전송되는 전체데이터에 대한 신호의 크기가 저장된다.
상기 신호판단부(37)가 이상신호를 판단하면, 판단된 이상신호의 크기를 판별하는 신호크기판별부(32)와; 상기 판별된 신호의 발생위치를 판별하는 위치판별부(34)와; 상기 이상신호의 감지시간을 체크하는 시간체크부(36)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 신호크기판별부(32), 위치판별부(34) 및 시간체크부(36)에 의해 판별 및 체크되는 이상신호는 신호의 크기, 이상신호가 발생된 위치 및 이상신호감지시간이 이력저장부(39)에 저장될 수 있다.
이때, 이상신호 발생위치는 다수개의 누설전류감지장치(10) 중 누설전류를 감지한 누설전류감지장치(10)의 설치된 위치이다.
상기 신호크기판별부(32), 위치판별부(34) 및 시간체크부(36)에 의해 판별 및 체크되는 이상신호를 출력하는 출력부(38)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 출력부(38)는 모니터 또는 프린터 일 수 있다. 즉, 누설전류의 크기, 위치 및 감지시간을 모니터 또는 프린터로 출력할 수 있다.
이때, 사용자는 출력되는 데이터자료를 참고하여 신속하게 대응하고, 자료를 축적하여 활용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 출력부에 의해 표시되는 모니터의 메인화면을 보인 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, ①은 프로그램을 실행하는 메뉴이고, ②는 설정프로그램을 실행하는 메뉴이고, ③은 이벤트(이상신호이력)프로그램을 실행하는 메뉴이고, ④는 트렌드프로그램을 실행하는 메뉴이고, ⑤는 누설전류감지장치(10)를 선택하는 멘이고, ⑥은 누설전류감지장치(10)의 이름정보(ID)가 표시되고, ⑦은 리얼타임이 표시되는 탭이고, ⑧은 이상전류를 감지한 누설전류감지장치(10)에 해당하는 알람을 표시할 수 있고, ⑨는 종료메뉴이다.
여기서, 도 4를 참조하면 본 발명은 모듈 1~9개와 연구소 2개 전체 11개소의 전력설비를 모니터링할 수 있다. 이때 11개소의 전력설비에는 11개의 누설전류감지장치(10)가 설치되어 있으므로, 11개의 장소와 11개의 장소에서 3개의 케이블에 대한 누설전류를 측정할 수 있다.
이와 같이, 누설전류감지장치(10)들 중에서 어느 하나 도 4를 참조하면 누설전류감지장치(10)(모듈3)에서 전력케이블의 3상(R, S, T)에서 S상의 케이블에 누설전류가 감지상태가 알람으로 표시되고, 전류의 크기가 수치로 나타내지고 있다.
도 5는 도 4에서 그래프가 표시되는 창을 확대 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 3곳의 표시창은 왼쪽에서부터 차례로 각각 R상, S 상, T상에 해당하는 것으로, 누설전류감지장치(10)인 모듈3을 선택하면 S상에서 감지된 뉴설전류의 세기가 그래프로 표시될 수 있다.
도 6은 출력부에 의해 표시되는 다른 화면을 보인 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 모듈 및 연구소를 선택하여 각각의 3상에 대한 신호Level(신호크기)를 1~10단계의 크기 중 어느 하나로 설정할 수 있다.
즉, 사용자는 신호설정부(35)를 통해 33개의 케이블에 대한 레벨을 각각 선택하여 설정할 수 있다.
도 7은 이력저장부에 저장된 데이터가 표시되는 화면을 보인 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 이상신호가 검출되면 이력에 대한 데이터가 누적되면서 이력저장부(39)에 저장되고, 저장된 데이터는 사용자의 요구에 의해 화면으로 보여질 수 있다. 이때, 사용자는 누적된 데이터들을 참조하여 통계 및 이력의 특성을 분석할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 현장에 직접가지 않은 상태에서 누설전류의 크기, 위치 및 감지시간을 모니터링하여 대처할 수 있는 매우 유용한 발명이다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이 해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.
본 발명은 전력설비에서 발생될 수 있는 누설전류를 감지하여 전력설비의 사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 누설전류를 통신장치를 이용하여 원격에서 감시할 수 있으므로, 신속하게 대처할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 전력설비의 3상의 전력케이블을 각각 측정할 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 전력설비의 누설전류를 감지 및 진단하는 다수개의 누설전류감지장치(10)와, 상기 누설전류감지장치(10)에서 감지된 감지신호를 외부로 전송하는 통신장치(20)와, 상기 통신장치(20)로부터 전송되는 감지신호를 전송 받아 상기 감지신호들을 저장하고, 상기 감지신호들 중 이상신호 이력을 각각 처리 및 저장하는 서버(30)로 이루어지고, 상기 통신장치(20)는 상기 누설전류감지장치(10) 및 상기 서버(30)의 연결상태를 확인하는 상태확인부(21)와, 상기 연결된 누설전류감지장치(10)들 중 하나 이상을 선택하는 선택부(23)와, 상기 선택부(23)에 의해 선택된 누설전류감지장치(10)에서 감지된 신호를 상기 서버(30)로 반복적으로 전송하도록 선택하는 반복선택부(25)와, 상기 선태된 신호들을 전송하는 신호전송부(27)를 구비하는 통상의 전력설비용 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 통신장치(20)는 상기 상태확인부(21)가 누설전류감지장치(10)의 연결상태를 확인한 후에, 누설전류감지장치(10)의 이상유무를 확인하는 테스트부(29)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비용 모니터링 시스템.
  4. 전력설비의 누설전류를 감지 및 진단하는 다수개의 누설전류감지장치(10)와; 상기 누설전류감지장치(10)에서 감지된 감지신호를 외부로 전송하는 통신장치(20)와; 상기 통신장치(20)로부터 전송되는 감지신호를 전송 받아 상기 감지신호들을 저장하고, 상기 감지신호들 중 이상신호 이력을 각각 처리 및 저장하는 서버(30)로 이루어지고, 상기 통신장치(20)는 상기 누설전류감지장치(10) 및 상기 서버(30)의 연결상태를 확인하는 상태확인부(21)와, 상기 연결된 누설전류감지장치(10)들 중 하나 이상을 선택하는 선택부(23)와, 상기 선택부(23)에 의해 선택된 누설전류감지장치(10)에서 감지된 신호를 상기 서버(30)로 반복적으로 전송하도록 선택하는 반복선택부(25)와, 상기 선택된 신호들을 전송하는 신호전송부(27)를 구비하는 통상의 전력설비용 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 통신장치(20)는 상기 신호전송부(27)가 감지신호를 소정신간동안 지연된 후에 전송하도록 하는 전송시간조절부(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비용 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 전력설비의 누설전류를 감지 및 진단하는 다수개의 누설전류감지장치(10)와; 상기 다수개의 누설전류감지장치(10)에 연결되고 연결된 각각의 누설전류감지장치(10)들의 감지신호를 외부로 전송하는 통신장치(20)와; 상기 통신장치(20)로부터 전송되는 상기 감지신호들을 저장하고, 상기 감지신호들 중 이상신호 이력을 각각 처리 및 저장하는 서버(30)로 이루어지고, 상기 서버(30)는 상기 통신장치(20)에서 전송되는 신호를 변환하는 A/D컨버터(31)와, 상기 A/D컨버터(31)에서 변환된 디지털신호를 데이터로 변환하여 저장하는 데이터저장부(33)와, 상기 A/D컨버터(31)에서 변환된 디지털신호 중 이상신호를 감지하도록 신호의 크기를 설정하는 신호설정부(35)와, 상기 신호설정부(35)의 설정에 의해 설정된 신호의 크기와 상기 디지털신호를 비교 및 판단하는 신호판단부(37)와, 상기 신호판단부(37)에서 판단된 이상신호데이터의 이력을 저장하는 이력저장부(39)를 구비하는 통상의 전력설비용 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 서버(30)는 상기 신호판단부(37)가 이상신호를 판단하면, 판단된 이상신호의 크기를 판별하는 신호크기판별부(32)와;
    상기 판별된 신호의 발생위치를 판별하는 위치판별부(34)와;
    상기 이상신호의 감지시간을 체크하는 시간체크부(36)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비용 모니터링 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 서버(30)는 상기 신호크기판별부(32), 위치판별부(34) 및 시간체크부(36)에 의해 판별 및 체크되는 이상신호를 출력하는 출력부(38)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비용 모니터링 시스템.
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