KR101145995B1 - 계자 권선 절연 상태 진단 장치 및 방법 - Google Patents

계자 권선 절연 상태 진단 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

발전기 계자 권선의 절연 상태 진단 장치가 제공된다. 절연 상태 진단 장치는, 계자 권선에 접속되어 교대로 스위칭 동작하는 제1 스위치와 제2 스위치를 포함하는 스위칭 유닛, 제1 스위치가 턴-온된 동안, 계자 권선의 전류를 측정하여 출력하는 전류 측정 유닛, 제2 스위치가 턴-온된 동안, 계자 권선의 전류에 따라 발생되는 전압을 측정하여 출력하는 전압 측정 유닛 및 전류 측정 유닛 및 전압 측정 유닛 각각으로부터 출력된 전류 및 전압으로부터 계자 권선의 임피던스 또는 커패시턴스 값을 산출하고, 산출된 임피던스 또는 커패시턴스 값이 기준 범위 내에 위치하는 지를 분석하여 계자 권선의 절연물 상태를 진단하는 진단 유닛을 포함한다.

Description

계자 권선 절연 상태 진단 장치 및 방법{Apparatus and method for insulating diagnosis of field winding}
본 발명은 발전기 계자 권선의 절연 상태 진단 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계자 권선 보호를 위한 지락계전기의 전단에 계자 권선의 임피던스와 커패시턴스를 측정할 수 있는 회로를 추가한 계자 권선 절연 상태 진단 장치 및 이를 이용한 절연 상태 진단 방법에 관한 것이다.
발전기 회전자 권선에 설치된 계자 권선은 여자기로부터 직류 전압이 공급되며, 접지되어 있지 않고 플로팅(Floating)되어 있다.
계자 권선은 회전자에 의해 회전되며, 절연물에 의해 회전자의 몸체로부터 절연되어 있다.
계자 권선은 전기적으로 플로팅되어 있기 때문에 1점 접지 발생시에 발전기의 운전에 큰 영향은 없다. 그러나, 2점 접지로 진전되면 순환 전류에 의한 회전자 소손, 계자 불평형에 의한 진동 발생 등으로 발전기가 대형 사고로 진전될 우려가 높다.
이에 따라 계자 권선 보호용 지락계전기가 설치되어 있다. 계자 권선 보호용 지락계전기는 폐회로 전류를 사용하기 때문에 접지 회로 일부분이 베어링 오일 피막으로 되어 있어 양호한 도전체가 되지 않는 경우 감지 기능이 약해지거나 브러시 접촉이 문제가 되는 경우가 많아 신뢰성이 떨어진다.
또한, 계자 권선 보호용 지락계전기는 계자 권선에서 실제 지락 사고가 발생하였을 때에 계자 권선의 문제점을 파악할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상시로 계자 권선의 절연 상태를 진단할 수 있는 계자 권선 절연 상태 진단 장치를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 이러한 진단 장치를 이용하여 계자 권선의 절연 상태를 진단할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 계자 권선 절연 상태 진단 장치는, 계자 권선에 접속되어 교대로 스위칭 동작하는 제1 스위치와 제2 스위치를 포함하는 스위칭 유닛, 제1 스위치가 턴-온된 동안, 계자 권선의 전류를 측정하여 출력하는 전류 측정 유닛, 제2 스위치가 턴-온된 동안, 계자 권선의 전류에 따라 발생되는 전압을 측정하여 출력하는 전압 측정 유닛 및 전류 측정 유닛 및 전압 측정 유닛 각각으로부터 출력된 전류 및 전압으로부터 계자 권선의 임피던스 또는 커패시턴스 값을 산출하고, 산출된 임피던스 또는 커패시턴스 값이 기준 범위 내에 위치하는 지를 분석하여 계자 권선의 절연물 상태를 진단하는 진단 유닛을 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 계자 권선 절연 상태 진단 방법은, 계자 권선에 접속된 제1 스위치와 제2 스위치를 교대로 턴-온 시키는 단계, 제1 스위치가 턴-온된 동안 계자 권선의 전류를 측정하여 출력하는 단계, 제2 스위치가 턴-온된 동안 계자 권선의 전류에 따라 발생되는 전압을 측정하여 출력하는 단계, 전류 및 전압으로부터 계자 권선의 임피던스 또는 커패시턴스를 산출하는 단계 및 일정 기간 동안 임피던스 또는 커패시턴스 값을 수집하여 변화 추이를 분석하되, 임피던스 또는 커패시턴스 값이 기준 범위에 미만이거나 또는 초과인 상태를 추출하여 계자 권선의 절연물 상태를 진단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 계자 권선 절연 상태 진단 장치 및 방법은, 상시적으로 계자 권선의 커패시턴스와 임피던스를 측정하여 발전기 계자 권선의 절연 상태를 진단할 수 있음으로써, 원심력에 의한 접지 발생 여부 판단하거나 파라메터 값의 추이를 연속적으로 감시하여 계자 권선의 지락 발생을 예측할 수 있으며, 계획된 예방 정비시 계자 권선의 정비 범위를 결정할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 계자 권선 절연 상태 측정 장치를 포함하는 진단 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 계자 권선 절연 상태 측정 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 계자 권선 절연 상태 측정 장치를 이용한 계자 권선 절연 상태 측정 방법의 흐름도이다.
도 4a 및 도 4b는 계자 권선의 전류에 따른 브릿지 회로의 커패시터 상태를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 계자 권선의 커패시턴스의 변화 추이를 나타내는 그래프이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 계자 권선 절연 상태 측정 장치를 포함하는 진단 시스템의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 계자 권선 절연 상태 측정 장치의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 진단 시스템(10)은 발전기(20), 계자 권선(30) 및 계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)를 포함할 수 있다.
계자 권선(30)은 발전기(20)의 회전자 권선(미도시)에 설치되며, 여자기(미도시)로부터 직류 전압을 공급받는다.
계자 권선(30)은 회전자에 의해 회전되며, 절연물에 의해 회전자로부터 절연된다.
여기서, 절연물은 노멕스, EGP 또는 마이카 등이 사용될 수 있으나 제한되지는 않는다.
계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)는 계자 권선(30)과 회전자 사이의 절연물 상태를 상시적으로 진단하며, 진단 결과를 관리자(또는, 운영자)에게 통보함으로써 절연물 손상에 의한 계자 권선(30)의 지락 사고를 미연에 방지할 수 있다.
계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)는 스위칭 유닛(110), 전류 측정 유닛(120), 전압 측정 유닛(130) 및 진단 유닛(140)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스위칭 유닛(110)은 제1 스위치(111)와 제2 스위치(113)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(111)와 제2 스위치(113) 각각은 계자 권선(30)의 일측, 예컨대 계자 권선(30)의 음극(-)에 접속될 수 있다.
제1 스위치(111)와 제2 스위치(113) 각각은 스위칭 제어 신호(S_CNT)에 따라 시간당 11:1의 비율로 교대로 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
예컨대, 제1 스위치(111)는 스위칭 제어 신호(S_CNT)에 따라 시간당 55분 동안 턴-온 되도록 스위칭될 수 있다.
또한, 제2 스위치(113)는 스위칭 제어 신호(S_CNT)에 따라 시간당 5분 동안 턴-온 되도록 스위칭될 수 있다.
이때, 제1 스위치(111)와 제2 스위치(113)는 스위칭 제어 신호(S_CNT)에 의해 동시에 턴-온되지 않도록 제어될 수 있다.
전류 측정 유닛(120)은 스위칭 유닛(110)의 제1 스위치(111)에 접속되고, 제1 스위치(111)가 턴-온되는 동안 계자 권선(30)으로부터 제1 스위치(111)를 통해 접지로 흐르는 전류(LI)를 측정하여 출력할 수 있다.
전류 측정 유닛(120)은 전류 변성기(121)와 전류 궤환 트랜스미터(123)를 포함할 수 있다.
전류 변성기(121)는 계자 권선(30)에 접속된 제1 스위치(111)에 연결되어, 제1 스위치(111)가 턴-온된 동안 계자 권선(30)으로부터 제1 스위치(111)를 통해 흐르는 전류(LI)를 측정할 수 있다.
전류 궤환 트랜스미터(123)는 전류 변성기(121)가 측정한 계자 권선(30)의 전류(LI)를 증폭하고, 증폭된 전류(LI)를 진단 유닛(140)으로 출력할 수 있다.
예컨대, 전류 변성기(121)에 의해 측정된 계자 권선(30)의 전류(LI)는 미세한 크기를 가질 수 있다.
이에 따라 전류 궤환 트랜스미터(123)는 측정된 전류(LI)를 후술될 진단 유닛(140)이 처리할 수 있는 정도의 크기, 예컨대 4~20mA의 크기로 증폭하고, 증폭된 전류(LI)를 진단 유닛(140)으로 출력할 수 있다.
전압 측정 유닛(130)은 스위칭 유닛(110)의 제2 스위치(113)에 접속되고, 제2 스위치(113)가 턴-온되는 동안 계자 권선(30)으로부터 제2 스위치(113)를 통해 흐르는 전류(LI)에 따라 발생되는 전압(LV)을 측정하여 출력할 수 있다.
전압 측정 유닛(130)은 브릿지 회로(131)와 계측용 변압기(133)를 포함할 수 있다.
브릿지 회로(131)는 계자 권선(30)에 접속된 제2 스위치(113)에 연결되어, 제2 스위치(113)가 턴-온된 동안 계자 권선(30)으로부터 제2 스위치(113)를 통해 흐르는 전류(LI)를 제공받는다.
브릿지 회로(131)는 전류(LI)에 의해 불평형 상태가 되고, 이러한 불평형 상태에 의해 소정의 전압(LV)을 발생시킬 수 있다.
계측용 변압기(133)는 브릿지 회로(131)에 의해 발생된 전압(LV)을 측정하여 진단 유닛(140)으로 출력할 수 있다.
여기서, 브릿지 회로(131)는 다수의 커패시터 소자와 다수의 저항 소자로 구성될 수 있고, 초기 상태, 즉 계자 권선(30)으로부터 전류(LI)가 제공되지 않은 상태에서는 평형 상태를 가질 수 있다.
이때, 브릿지 회로(131)의 다수의 커패시터 중에서 Cr은 도 4a에 도시된 바와 같이 계자 권선(30)의 커패시턴스를 나타내는 커패시터일 수 있고, Cx는 브릿지 회로(131)의 평형을 맞추는 커패시턴스를 나타내는 커패시터일 수 있다.
이러한 브릿지 회로(131)에 제2 스위치(113)의 턴-온에 따른 전류(LI)가 입력되면, 브릿지 회로(131)의 Cr은 도 4b에 도시된 바와 같이 커패시턴스 성분에 저항 성분이 병렬 회로로 접속되어 나타날 수 있다.
이에 따라, Cr의 저항 성분으로 전류(LI)가 흐르게 되어 브릿지 회로(131)가 불평형 상태가 되고, 브릿지 회로(131)는 소정의 전압(LV)을 발생시킬 수 있다.
여기서, 브릿지 회로(131)로부터 발생된 전압(LV)의 크기는 입력되는 전류(LI)의 크기에 비례하여 발생될 수 있다.
진단 유닛(140)은 전류 측정 유닛(120)으로부터 출력된 전류(LI)와 전압 측정 유닛(130)으로부터 출력된 전압(LV) 각각으로부터 계자 권선(30)의 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 산출할 수 있다.
또한, 진단 유닛(140)은 일정 기간 동안 산출된 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 수집하여 분석함으로써 계자 권선(30)의 절연물 상태를 진단할 수 있다.
진단 유닛(140)은 파라메타 산출부(141), 분석부(143) 및 표시부(145)를 포함할 수 있다.
파라메타 산출부(141)는 전류(LI)와 전압(LV)으로부터 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 산출할 수 있다.
여기서, 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)는 전류(LI)와 전압(LV)에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
예컨대, 계자 권선(30)의 절연물이 열화되면, 계자 권선(30)으로부터 스위칭 유닛(110)을 통해 흐르는 전류(LI)의 크기가 증가하게 되고, 이에 따라 전류 측정 유닛(120)과 전압 측정 유닛(130) 각각으로부터 출력되는 전류(LI)와 전압(LV)의 크기도 증가될 수 있다.
이때, 파라메타 산출부(141)는 크기가 증가된 전류(LI)와 전압(LV) 각각으로부터 반비례 하는, 즉 크기가 감소되는 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 각각 산출할 수 있다.
또한, 계자 권선(30)의 절연물이 물을 흡습하면, 물의 유전율이 절연물의 유전율보다 크기 때문에 커패시턴스(C)의 값이 증가하게 되고, 이에 따라 전류 측정 유닛(120)과 전압 측정 유닛(130) 각각으로부터 출력되는 전류(LI)와 전압(LV)의 크기도 증가될 수 있다.
한편, 계자 권선(30)의 절연물 상태에 따른 커패시턴스(C)는 전류(LI) 또는 전압(LV)으로부터 산출되거나 또는 직접 계자 권선(30)의 커패시턴스(C)의 크기를 측정하여 산출될 수도 있다.
분석부(143)는 일정 기간, 예컨대 설정된 모니터링 기간 동안, 파라메타 산출부(141)에 의해 산출된 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 수집하여 계자 권선(30)의 절연물 상태를 분석할 수 있다.
분석부(143)는 수집된 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 변화 추이를 도 5a 및 도 5b와 같이 2차원 그래프로 나타내어 분석할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에서는 하나의 예로써 계자 권선(30)의 커패시턴스(C)의 변화 추이를 나타내고 있으나, 계자 권선(30)의 임피던스(Z)의 변화 추이도 이와 유사할 것이다.
이때, 분석부(143)는 특정 시점(t)에서의 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 값이 기준 범위(Ref_V)를 벗어나는지를 판단하고, 이에 따라 계자 권선(30)의 절연물 상태를 진단할 수 있다.
예를 들어, 특정 시점(t)에서 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 값이 기준 범위(Ref_V)를 초과하면, 분석부(143)는 계자 권선(30)의 절연물을 흡습 상태로 진단할 수 있다.
또한, 특정 시점(t)에서 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 값이 기준 범위(Ref_V) 미만이면, 분석부(143)는 계자 권선(30)의 절연물을 열화 상태로 진단할 수 있다.
분석부(143)는 이러한 진단 결과(DR)를 표시부(145)를 통해 관리자에게 출력할 수 있다.
표시부(145)는 분석부(143)의 진단 결과(DR)와 함께 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 변화 추이를 나타내는 그래프를 관리자에게 표시할 수 있다.
한편, 도 2에 도시되었으나 설명되지 않은 기재 번호 150은 계자 권선(30)의 지락 계전기(150)를 나타내며, 지락 발생 시 계자 권선(30)을 보호하는 역할을 수행한다.
이때, 지락 계전기(150)에는 지락 발생 시 전류 측정 유닛(120)에 직류 전원이 흐르지 않도록 차단하는 커패시터(미도시)가 더 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 계자 권선 절연 상태 측정 장치를 이용한 계자 권선 절연 상태 측정 방법의 흐름도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 스위칭 제어 신호(S_CNT)에 의해 제1 스위치(111)가 턴-온 되면, 전류 측정 유닛(120)은 계자 권선(30)으로부터 제1 스위치(111)를 통해 흐르는 전류(LI)를 측정하고, 측정된 전류(LI)를 증폭하여 출력할 수 있다(S10).
이어, 스위칭 제어 신호(S_CNT)에 의해 제1 스위치(111)가 턴-오프 되고 제2 스위치(113)가 턴-온 되면, 전압 측정 유닛(130)은 계자 권선(30)으로부터 제2 스위치(113)를 통해 흐르는 전류(LI)에 의해 발생되는 전압(LV)을 측정하여 출력할 수 있다(S20).
진단 유닛(140)의 파라메타 산출부(141)는 전류 측정 유닛(120)과 전압 측정 유닛(130)으로부터 각각 출력된 전류(LI) 및 전압(LV)으로부터 계자 권선(30)의 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 산출할 수 있다(S30).
진단 유닛(140)의 분석부(143)는 일정 기간 동안 산출된 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 변화 추이를 분석하여 계자 권선(30)의 절연물 상태를 진단할 수 있다(S40).
예컨대, 분석부(143)는 산출된 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)를 기간별로 2차원 그래프로 나타낼 수 있으며, 각각의 그래프에 나타나는 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 값이 특정 시점(t)에서 기준 범위(Ref_V)를 벗어나는 지를 분석하여 절연물 상태를 진단할 수 있다.
이때, 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 값이 특정 시점(t)에서 기준 범위(Ref_V) 초과로 나타나면, 분석부(143)는 계자 권선(30)의 절연물이 물을 흡습한 상태인 것으로 진단할 수 있다.
또한, 임피던스(Z)와 커패시턴스(C)의 값이 특정 시점(t)에서 기준 범위(Ref_V) 미만으로 나타나면, 분석부(143)는 계자 권선(30)의 절연물이 열화된 상태인 것으로 진단할 수 있다.
분석부(143)는 진단 결과(DR)를 표시부(145)를 통해 출력하여 관리자에게 인지시킬 수 있고, 관리자는 진단 결과(DR)에 기초하여 발전기(20)의 정비 계획을 수립할 수 있다(S50).
한편, 본 발명에 따른 계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)는 실제 발전기(20)에 지락이 발생하는 경우에, 그 보수를 위한 정비 범위와 시기를 판단하는데 사용될 수도 있다.
예컨대, 지락이 발생하여 발전기(20)가 정지하게 되면, 계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)는 지락 발생이 절연물의 손상 또는 절연물에 침입된 이물질에 의한 것인지를 판단할 수 있다.
계자 권선(30)의 절연물에 이물질, 예컨대 동분(copper powder)이 침입하여 지락이 발생한 경우에는, 계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)에서 산출되는 계자 권선(30)의 커패시턴스(C)가 이전 값을 그대로 유지하게 된다.
따라서, 관리자는 고전압, 예컨대 500V 이상의 고전압을 계자 권선(30)의 절연물에 가해 이물질을 태워 제거함으로써, 발전기(20)의 지락 발생 원인을 해소시킬 수 있다.
또한, 계자 권선(30)의 절연물 손상에 의해 지락이 발생한 경우에는, 계자 권선 절연 상태 진단 장치(100)에서 산출되는 계자 권선(30)의 커패시턴스(C)가 초기값, 예컨대 최초 값으로 복귀하게 된다.
따라서, 관리자는 신속하게 계자 권선(30)의 절연물을 보수하여 발전기(20)의 지락 발생 원인을 해소시킬 수 있다.
본 발명의 내용은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 진단 시스템 20: 발전기
30: 계자 권선 100: 계자 권선 절연 상태 진단 장치
110: 스위칭 유닛 120: 전류 측정 유닛
130: 전압 측정 유닛 140: 진단 유닛

Claims (10)

  1. 발전기 계자 권선의 절연 상태를 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치에 있어서,
    상기 계자 권선에 접속되어 교대로 스위칭 동작하는 제1 스위치와 제2 스위치를 포함하는 스위칭 유닛;
    상기 제1 스위치가 턴-온된 동안, 상기 계자 권선의 전류를 측정하여 출력하는 전류 측정 유닛;
    상기 제2 스위치가 턴-온된 동안, 상기 계자 권선의 전류에 따라 발생되는 전압을 측정하여 출력하는 전압 측정 유닛; 및
    상기 전류 측정 유닛 및 상기 전압 측정 유닛 각각으로부터 출력된 상기 전류 및 상기 전압으로부터 상기 계자 권선의 임피던스 또는 커패시턴스 값을 산출하고, 산출된 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 기준 범위 내에 위치하는 지를 분석하여 상기 계자 권선의 절연물 상태를 진단하는 진단 유닛을 포함하되,
    상기 진단 유닛은 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 상기 기준 범위 미만이면 상기 절연물이 열화된 상태로 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전류 측정 유닛은,
    상기 제1 스위치기 턴-온된 동안 상기 계자 권선의 전류를 검출하는 변류기; 및
    검출된 상기 전류를 증폭하여 상기 진단 유닛으로 출력하는 전류 궤환 트랜스미터(current loop transmitter)를 포함하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전압 측정 유닛은,
    상기 제2 스위치가 턴-온된 동안 상기 계자 권선의 전류에 의해 불평형 상태가 되어 상기 전압을 발생시키는 브릿지 회로; 및
    상기 브릿지 회로로부터 상기 전압을 측정하여 상기 진단 유닛으로 출력하는 계측용 변압기를 포함하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 진단 유닛은,
    상기 전류와 상기 전압 각각으로부터 상기 계자 권선의 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값을 산출하는 파라메타 산출부; 및
    일정 기간 동안 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값을 수집하여 변화 추이를 분석하되, 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 상기 기준 범위에 미만이거나 또는 초과인 상태를 추출하여 상기 계자 권선의 상기 절연물 상태를 진단하는 분석부를 포함하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 분석부는 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 상기 기준 범위 미만이면, 상기 절연물이 열화된 상태로 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 분석부는 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 상기 기준 범위 초과이면, 상기 절연물이 흡습된 상태로 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 스위칭 제어 신호에 따라 시간당 11:1의 비율로 교대로 턴-온 되는 계자 권선 절연 상태 진단 장치.
  8. 발전기 계자 권선의 절연 상태를 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 방법에 있어서,
    상기 계자 권선에 접속된 제1 스위치와 제2 스위치를 교대로 턴-온 시키는 단계;
    상기 제1 스위치가 턴-온된 동안 상기 계자 권선의 전류를 측정하여 출력하는 단계;
    상기 제2 스위치가 턴-온된 동안 상기 계자 권선의 전류에 따라 발생되는 전압을 측정하여 출력하는 단계;
    상기 전류 및 상기 전압으로부터 상기 계자 권선의 임피던스 또는 커패시턴스를 산출하는 단계; 및
    일정 기간 동안 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값을 수집하여 변화 추이를 분석하되, 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 기준 범위에 미만이거나 또는 초과인 상태를 추출하여 상기 계자 권선의 절연물 상태를 진단하는 단계를 포함하되,
    상기 계자 권선의 절연 상태를 진단하는 단계는,
    특정 시점에서 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 상기 기준범위 미만이면 상기 계자 권선의 상기 절연물을 열화 상태로 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 교대로 턴-온 시키는 단계는,
    스위칭 제어 신호에 따라 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 시간당 11:1의 비율로 교대로 턴-온 시키는 계자 권선 절연 상태 진단 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 계자 권선의 절연 상태를 진단하는 단계는,
    상기 특정 시점에서 상기 임피던스 또는 상기 커패시턴스 값이 상기 기준 범위 초과이면, 상기 계자 권선의 상기 절연물을 흡습 상태로 진단하는 계자 권선 절연 상태 진단 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020016182A (ko) * 2000-08-24 2002-03-04 권영한 위상제어정류기의 고장 진단 장치 및 방법
KR20050008205A (ko) * 2003-07-14 2005-01-21 두산중공업 주식회사 발전기에서 고정자 코어 시험 회로 및 방법
KR20070039254A (ko) * 2005-10-07 2007-04-11 두산중공업 주식회사 수냉각 발전기의 절연물 흡습 정도 진단 장치
KR20080001916A (ko) * 2006-06-30 2008-01-04 한국전력공사 크로스 커패시턴스를 이용한 발전기 고정자 권선 절연물의흡습 시험 장치 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020016182A (ko) * 2000-08-24 2002-03-04 권영한 위상제어정류기의 고장 진단 장치 및 방법
KR20050008205A (ko) * 2003-07-14 2005-01-21 두산중공업 주식회사 발전기에서 고정자 코어 시험 회로 및 방법
KR20070039254A (ko) * 2005-10-07 2007-04-11 두산중공업 주식회사 수냉각 발전기의 절연물 흡습 정도 진단 장치
KR20080001916A (ko) * 2006-06-30 2008-01-04 한국전력공사 크로스 커패시턴스를 이용한 발전기 고정자 권선 절연물의흡습 시험 장치 및 그 방법

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