KR101223883B1 - Apparatus and method for diagnostic medium voltage cable status using the vlf td measured data - Google Patents

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김성민
임장섭
권태준
김병석
정연하
최원석
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목포해양대학교 산학협력단
한국전력공사
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Abstract

PURPOSE: A power cable diagnosing apparatus is provided to present a statistically based, logical reason for a standard for diagnosing a dangerous state of a power cable, thereby improving measuring reproducibility of a dangerous state of a power cable. CONSTITUTION: A power cable diagnosing apparatus(100) comprises: a Weibull modeling part(110), a one-dimensional element extracting part(120), a two-dimensional element extracting part(130), a patterning part(135), a group setting part(137), and a level setting part(140). The Weibull modeling part accumulates very-low frequency tan delta signal data measured with multiple voltage levels connected to a power cable, and very-low frequency tan delta signal deviation data, and models the distribution of Weibull. The one-dimensional element extracting part extracts and normalizes one-dimensional elements based on very low tan delta signal data and very low tan delta signal deviation. The two-dimensional element extracting part extracts and normalizes two-dimensional elements based on the standard deviation, the deviation tilt of very low frequency tan delta signal data in the same voltage level, and the standard deviation and the deviation tilt of very low tan delta signal data among different voltage levels. The level setting part classifies the risk level of power cable with one of the preset risk levels based on the normalized one-dimensional elements and two-dimensional elements, and controls the final risk level of power cable based on the two-dimensional elements. [Reference numerals] (110) Weibull modeling part; (120) One dimensional element extracting part; (130) Two dimensional element extracting part; (135) Patterning part; (137) Group setting part; (140) Level setting part

Description

초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSTIC MEDIUM VOLTAGE CABLE STATUS USING THE VLF TD MEASURED DATA}Apparatus and method for diagnosing power cable status using ultra-low frequency tan delta measurement data {APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSTIC MEDIUM VOLTAGE CABLE STATUS USING THE VLF TD MEASURED DATA}

본 발명은 초저주파 탄델타의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로 보다 자세하게는, 초저주파 탄델타 신호(TD)를 이용하여 전력 케이블의 상태를 진단하는 초저주파 탄델타 장비(VLF TD Equipment)의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a power cable state using measurement data of an ultra low frequency tan delta, and more particularly, to an apparatus for diagnosing a state of a power cable using an ultra low frequency tan delta signal (TD). An apparatus and method for diagnosing a power cable state using measurement data of a VLF TD Equipment.

일반적으로 전력시스템에서의 초저주파 탄델타(VLF tanδ) 측정법이란, 여러 종류의 인가전압으로 케이블이나 전력설비의 탄델타(tanδ) 변화를 측정하여, 절연체 내부의 수트리 발생이나 공극과 같은 비정상적인 징후를 진단하는 가장 대표적인 방법이다. In general, VLF tanδ measurement method in power system is to measure the change of tan delta (tanδ) of cable or power equipment by using various kinds of applied voltages, so that abnormal signs such as tree tree generation or air gap inside the insulator Is the most representative way to diagnose.

장기간 운용된 절연체의 내부에서 수트리가 발생하게 되면, 절연저항은 감소하고 손실전류는 증가하는 등의 열화 현상이 발생 된다. 이러한 현상은 결국 탄델타의 변화로 나타나며, 이 변화의 측정을 통하여 절연체의 이상 유무나 열화 상태를 판단한다. 특히, 고전압 절연체는 매우 높은 절연저항과 정전용량(capacitance)을 가지기 때문에 누설전류와 전압은 90도 위상차가 발생한다. 그러나 이는 이상적인 상태의 회로에서 나타나는 이론적 결론이며, 실제는 절연체 내부의 저항성분에 의하여 약간의 편차가 발생하게 되는데 이때의 편차를 탄델타로 표현하는 것이다. 즉, 탄텔타의 수치가 클수록 절연체에 이상이 발생하고 있음을 나타낸다.When a tree is generated inside an insulator that has been operated for a long time, degradation such as insulation resistance decreases and loss current increases. This phenomenon eventually appears as a change in tan delta, and the change is judged to determine whether there is an abnormality or deterioration of the insulator. In particular, since the high voltage insulator has very high insulation resistance and capacitance, the leakage current and the voltage have a 90 degree phase difference. However, this is a theoretical conclusion that appears in an ideal state circuit. In reality, a slight deviation occurs due to the resistance component inside the insulator, which is expressed as tan delta. That is, the larger the value of tantela, the more abnormal the insulation is.

상기와 같이 탄델타를 측정하는 방법은 세링 브리지(Schering Bridge) 원리를 이용하여 직접 측정하는 방법과 일본공개특허 1996-201455에 개시된 바와 같이 전압과 전류의 미세한 위상차를 이용하여 측정하는 방법 등이 있다. 이때, 위상차를 이용하여 탄델타의 측정방법은 통상 0.1[Hz] 정도의 초저주파를 사용한다. 그 이유는 실제로 상용되는 60[Hz] 주파수에서는 탄델타 값의 변화로 수트리의 존재를 손쉽게 진단할 수 없으나, 초저주파인 0.1[Hz] 이하에서는 탄델타 값의 변화만으로 수트리의 유무를 진단할 수 있다.As described above, the method of measuring tan delta includes a method of directly measuring using the principle of the Singing Bridge and a method of measuring using a minute phase difference between voltage and current as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1996-201455. . At this time, the measurement method of tan delta using the phase difference uses an ultra low frequency of about 0.1 [Hz]. The reason for this is that the existence of tree can not be easily diagnosed by the change of tan delta value at 60 [Hz] frequency which is commonly used, but it is diagnosed by the change of tan delta value below 0.1 [Hz]. can do.

그러나, 초저주파를 사용하여 탄델타를 측정하는 방법은 일정한 기준 값 또는 레벨 값과 측정된 값의 단순 비교를 통하여 열화 상태를 판정하기 때문에 통계적 배경이 없어 국가별 운전되고 있는 환경 조건 즉, 지중화 비율, 강우량, 침수 특수성, 관리실황 등에 대한 부분과 케이블 종류 및 개발에 대한 국가별 특수성이 전혀 고려되고 있지 않은 문제점이 있다.However, since the method of measuring tan delta using ultra low frequency determines the deterioration state through a simple comparison between a constant reference value or a level value and the measured value, there is no statistical background and thus the environmental conditions operating in each country, that is, the underground ratio. However, there is a problem that the country specificity about the type of cable and the development and the part about the rainfall, rainfall, flooding specificity and management status are not considered at all.

그리고 초저주파를 사용하여 탄델타를 측정하는 방법은 수치의 재현성과 표준화 부재 등 현장에서 적용하기 위한 명확한 판정기준을 제시하지 못하고 있다. 도 1은 2010년 IEEE에서 제시한 초저주파 탄델타(VLF tanδ)의 새로운 판정기준으로 과거에 비해서 큰 값의 판정수치가 제시되었다. 이때, 케이블 타입에 따른 측정인자로 1Uo의 측정조건에 대한 표준편차를 논리적 OR 조건으로 추가하여 상태판정 범위를 4에서 50 까지로 광범위하게 선정함으로써 많은 혼란을 주고 있는 상황이다.In addition, the method of measuring tan delta using ultra low frequency does not provide clear criteria for application in the field such as numerical reproducibility and lack of standardization. Figure 1 is a new criterion for ultra-low frequency tan delta (VLF tan δ) proposed by the IEEE in 2010, a larger value than the past was presented. At this time, the measurement factor according to the cable type is added to the logical OR condition of the standard deviation of the measurement condition of 1Uo by adding a wide range of status determination range from 4 to 50 is a lot of confusion.

또한, 현재 초저주파를 사용하여 탄델타를 측정하는 방법은 유럽 선진국의 기술에 전적으로 의존하고 있어 독자적인 기술 없이는 초저주파 탄델타의 발생원인에 따른 정확한 판정이 불가능하고, 이로 인하여 설비고장, 절연파괴와 같은 설비 오동작에 대한 능동적인 대처가 곤란하여 다양한 현장여건에 대한 설비 신뢰도가 결여되는 문제점이 있었다.In addition, the method of measuring tan delta using ultra low frequency currently depends entirely on the technology of developed countries in Europe, and without the original technology, it is impossible to accurately determine the cause of ultra low frequency tan delta. There is a problem in that it is difficult to proactively cope with the malfunction of the same facility, lacking the reliability of the facility for various site conditions.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터와 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터뿐만 아니라, 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기 및 서로 다른 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 인자들을 정규화함으로써, 전력 케이블의 위험 상태를 판정하는 기준에 대한 통계적 근거 및 논리적 근거를 제시할 수 있는 초저주파 탄델타의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치와 장치의 로직(Logic) 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, as well as ultra low frequency tan delta signal (TD) data and ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data, as well as ultra low frequency tan delta signal (TD) at the same voltage level. Statistical basis for criteria for determining the dangerous state of a power cable by normalizing factors based on the standard deviation and deviation slope of the data and the ultra-low frequency tandelta signal (TD) data between different voltage levels. And a power cable condition diagnosis apparatus using logic data of ultra low frequency tan delta that can provide a logical basis, and a logic and a method thereof.

또한, 본 발명은 정규화된 다양한 인자들을 기반으로 전력 케이블의 위험 상태를 기 설정된 위험 등급으로 구분 및 조정함으로써, 전력 케이블의 위험 상태 진단을 정확하고 용이하게 하는 초저주파 탄델타의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention classifies and adjusts a dangerous state of a power cable to a preset risk level based on various normalized factors, thereby making it possible to accurately and easily diagnose a dangerous state of the power cable. An object of the present invention is to provide a cable condition diagnosis apparatus and a method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초저주파 탄델타의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치는, 전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨별로 측정되는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행하는 와이블 모형화부; 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자들을 추출하여 정규화하는 1차원 인자 추출부; 동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 및 서로 다른 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT)를 토대로 하는 2차원 인자들을 추출하여 정규화하는 2차원 인자 추출부; 및 정규화된 상기 1차원 인자들과 상기 2차원 인자들을 근거로 기 설정된 위험 등급들 중 하나로 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 등급 설정부;를 포함한다.Power cable state diagnosis apparatus using the measurement data of the ultra-low frequency tan delta according to the present invention for achieving the above object, Ultra-high frequency tan delta signal (TD) data measured for each of a plurality of voltage levels applied to the power cable and A Weibull modeling unit for accumulating ultra-low frequency delta signal deviation (DTD) data and performing a Weibull distribution modeling; A one-dimensional factor extracting unit configured to extract and normalize one-dimensional factors based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data; Standard deviation (STDEV) and deviation slope (SKIRT) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level and standard deviation (STDEV) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels A two-dimensional factor extraction unit for extracting and normalizing two-dimensional factors based on a deviation slope (SKIRT); And classify the risk level of the power cable into one of preset risk classes based on the normalized one-dimensional factors and the two-dimensional factors, and adjust the final risk class of the power cable based on the two-dimensional factors. It includes; rating setting unit.

또한, 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터는 상기 다수의 전압 레벨에서의 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 간의 편차인 것을 특징으로 한다.The ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data may be a deviation between a maximum voltage level and a minimum voltage level at the plurality of voltage levels.

또한, 기 설정된 상기 위험 등급은 상기 전력 케이블의 위험도에 따라 다수의 위험 등급으로 분류되어 설정되는 것을 특징으로 한다.The preset risk level may be classified into a plurality of risk levels according to the risk of the power cable.

또한, 상기 등급 설정부는, 상기 1차원 인자들 및 상기 2차원 인자들 별로 각각의 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하는 등급 구분부; 및 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 등급 구분부에서 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급을 조정하는 등급 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rating setting unit may include: a rating dividing unit for dividing a risk class of each of the power cables for each of the one-dimensional factors and the two-dimensional factors; And a rating adjuster configured to adjust a risk rating of the power cable classified in the rating separator based on the two-dimensional factors.

또한, 상기 등급 조정부는, 상기 등급 구분부에서 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급에 상기 2차원 인자들의 위험 등급을 조합하여 등급 조정 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 현 위험 등급으로 유지시키거나 현 위험 등급보다 위험도가 높은 다음 위험 등급으로 조정하는 것을 특징으로 한다.The rating adjuster may determine whether to adjust the rating by combining the risk ratings of the two-dimensional factors with the risk ratings of the power cables classified by the rating separator, and determine the final risk rating of the power cable according to the determination result. It is characterized in that it is maintained at the current risk level or adjusted to the next risk level with a higher risk than the current risk level.

또한, 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 상기 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화를 수행하는 패턴화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a patterning unit that performs patterning based on the X-axis based on the ultra-low frequency tan delta signal (TD) data and the Y-axis based on the two-dimensional factors.

또한, 상기 1차원 인자들은 제1 그룹, 상기 1차원 인자들과 상기 동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 상기 2차원 인자들을 제2 그룹, 상기 1차원 인자들과 상기 동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기 및 서로 다른 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 상기 2차원 인자들을 제3 그룹으로 분류하는 그룹 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the one-dimensional factors may be a first group, the second group of two-dimensional factors based on the standard deviation and the deviation slope of the ultra-low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level with the one-dimensional factors. A standard deviation and deviation slope of the TD data at the same voltage level with the one-dimensional factor and the standard deviation and deviation of the TD data between different voltage levels. The apparatus may further include a group setting unit classifying the two-dimensional factors based on the slope into a third group.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초저주파 탄델타의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법은 전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨별로 측정되는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들을 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행하는 단계; 상기 다수의 전압 레벨 중 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행하는 단계; 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자들을 추출하여 정규화하는 단계; 동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 및 서로 다른 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 를 토대로 하는 2차원 인자들을 추출하여 정규화하는 단계; 및 정규화된 상기 1차원 인자들과 상기 2차원 인자들을 근거로 기 설정된 위험 등급들 중 하나의 등급으로 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Power cable state diagnosis method using the measurement data of the ultra low frequency tan delta according to the present invention for achieving the above object by accumulating the ultra low frequency tan delta signal (TD) data measured for each of a plurality of voltage levels applied to the power cable Performing Weibull distribution modeling; Accumulating the ultra-low frequency delta signal deviation (DTD) data between a maximum voltage level and a minimum voltage level among the plurality of voltage levels to perform a Weibull distribution modeling; Extracting and normalizing one-dimensional factors based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data; Standard deviation (STDEV) and deviation slope (SKIRT) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level and standard deviation (STDEV) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels Extracting and normalizing two-dimensional factors based on the deviation slope (SKIRT); And classifying a risk level of the power cable into one of preset risk classes based on the normalized one-dimensional factors and the two-dimensional factors, and thus the final risk of the power cable based on the two-dimensional factors. Adjusting the grade; characterized in that it comprises a.

또한, 상기 전력 케이블의 상태를 기 설정된 다수의 위험 등급 중 적어도 하나의 등급으로 구분 및 조정하는 단계에서, 기 설정된 상기 위험 등급은 상기 전력 케이블의 위험도에 따라 다수의 위험 등급으로 분류되어 설정되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step of classifying and adjusting the state of the power cable into at least one of a plurality of preset risk levels, the preset risk level is classified and set as a plurality of risk levels according to the risk of the power cable. It features.

또한, 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 단계는, 상기 1차원 인자들 및 상기 2차원 인자들 별로 각각의 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하는 단계; 및 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급을 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, classifying the risk level of the power cable, and adjusting the final risk level of the power cable based on the two-dimensional factors, each of the power cable for each of the one-dimensional and two-dimensional factors Classifying the risk class of the; And adjusting a risk class of the divided power cables based on the two-dimensional factors.

또한, 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 단계는, 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급에 상기 2차원 인자들의 위험 등급을 조합하여 등급 조정 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 현 위험 등급으로 유지시키거나 현 위험 등급보다 위험도가 높은 다음 위험 등급으로 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, classifying the risk level of the power cable, and adjusting the final risk level of the power cable based on the two-dimensional factor, the risk level of the two-dimensional factors to the divided class of the power cable Combination to determine whether to adjust the rating, and according to the determination result is characterized in that to maintain the final risk rating of the power cable to the current risk rating or to the next risk rating higher risk than the current risk rating.

또한, 상기 2차원 인자들을 추출하여 정규화하는 단계 이후에, 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 상기 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화를 수행하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, after extracting and normalizing the two-dimensional factors, patterning is performed based on the X-axis based on the ultra-low frequency tan delta signal (TD) data and the Y-axis based on the two-dimensional factors. It is characterized in that it is further included.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 초저주파 탄델타의 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법은 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터뿐만 아니라, 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기 및 서로 다른 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 인자들을 정규화함으로써, 전력 케이블의 위험 상태를 진단하는 기준에 대한 통계적 근거 및 논리적 근거를 제시하여 전력 케이블 위험 상태 진단의 측정 재현성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The apparatus and method for diagnosing a power cable state using the measurement data of the ultra low frequency tan delta according to the present invention having the above-described configuration include only the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data. Rather, by normalizing the factors based on the standard deviation and deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level and the standard deviation and deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels. In addition, the statistical and logical basis for the criterion for diagnosing the dangerous state of the power cable can be presented to improve the measurement reproducibility of the diagnosis of the dangerous state of the power cable.

또한, 본 발명은 정규화된 다양한 인자들을 기반으로 전력 케이블의 위험 상태를 기 설정된 위험 등급으로 구분 및 조정함으로써, 전력 케이블의 위험 상태 진단을 정확하고 용이하게 하여 후속 조치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention classifies and adjusts a dangerous state of a power cable to a preset risk level based on various normalized factors, thereby accurately and easily diagnosing a dangerous state of the power cable, thereby reducing time and cost required for follow-up. It can work.

도 1은 IEEE에서 2010년 제안한 초저주파 탄델타(VLF tanδ)에 대한 새로운 판정기준을 나타내는 표이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치에 채용되는 등급 선정부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 1차원 인자들과 2차원 인자들에 따른 전력 케이블의 상태를 위험 등급으로 구분하는 기준 및 등급 조정 기준을 나타내는 표이다.
도 5는 한국전력에서 2012년에 제시한 초저주파 탄델타(VLF tanδ)에 대한 판정기준을 나타내는 표이다.
도 6는 한국전력에서 보유하고 있던 초저주파 탄텔타 측정 데이터를 나타내는 표이다.
도 7 내지 도 10는 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 신호 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 상태 진단 매트릭스의 재현성 확률 분포를 나타내는 표이다.
도 20는 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 상태 진단 매트릭스의 플로팅 예시를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a table showing a new criterion for the ultra-low frequency tan delta (VLF tan δ) proposed by the IEEE in 2010.
2 is a diagram illustrating a configuration of a power cable state diagnosis apparatus using ultra low frequency tan delta measurement data according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a class selector employed in a power cable state diagnosis apparatus using ultra low frequency tan delta measurement data according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a table illustrating a criterion for classifying a state of a power cable according to one-dimensional factors and two-dimensional factors according to an embodiment of the present invention and a criterion for adjusting the rating to a risk level.
5 is a table showing a criterion for the ultra-low frequency tan delta (VLF tan δ) presented in 2012 by KEPCO.
6 is a table showing ultra-low frequency tantela measurement data held by KEPCO.
7 to 10 are diagrams illustrating an example of modeling the Weibull distribution by accumulating the ultra low frequency tan delta signal data and the ultra low frequency tan delta signal deviation data according to an embodiment of the present invention.
11 to 18 illustrate examples of patterning based on an X-axis based on ultra-low frequency tan delta signal (TD) data and a Y-axis based on two-dimensional factors according to an embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a table illustrating a reproducibility probability distribution of a power cable state diagnosis matrix according to an embodiment of the present invention. FIG.
20 is a diagram illustrating a floating example of a power cable status diagnosis matrix according to an embodiment of the present invention.
21 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a power cable state using ultra low frequency tan delta measurement data according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. . First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are designated as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, an apparatus and method for diagnosing a power cable state using ultra low frequency tan delta measurement data according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치에 채용되는 등급 선정부의 세부 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a power cable state diagnosis apparatus using ultra low frequency tan delta measurement data according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a power cable using ultra low frequency tan delta measurement data according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the detailed structure of the grade selector employ | adopted for a state diagnostic apparatus.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치(100)는 크게 와이블 모형화부(110), 1차원 인자 추출부(120), 2차원 인자 추출부(130), 패턴화부(135), 그룹 설정부(137), 등급 설정부(140)를 포함한다.Referring to Figure 2, the power cable state diagnosis apparatus 100 using the ultra-low frequency tan delta measurement data according to the present invention is largely the Weibull modeling unit 110, one-dimensional factor extraction unit 120, two-dimensional factor The extractor 130, the patterning unit 135, the group setting unit 137, and the grade setting unit 140 are included.

와이블 모형화부(110)는 전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨별로 측정되는 초저주파 탄델타 데이터들(DT)과 다수의 전압 레벨 중 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행한다. 이때, 전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨은 0.5Uo 내지 1.5Uo 범위에 전압으로, 본 발명에서는 0.5Uo, 1.0Uo, 1.5Uo 에 해당하는 전압 레벨을 이용하여 초저주파 탄델타 데이터들을 추출하고 이때, 최대 전압 레벨은 1.5Uo 이고, 최소 전압 레벨은 0.5Uo로 설정될 수 있다. 이는 이후 설명될 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같은 다수의 전압 레벨별로 와이블 분포 모형화로 표현할 수 있다. The Weibull modeling unit 110 measures the ultra-low frequency tan delta signal deviation between the maximum voltage level and the minimum voltage level among the ultra low frequency tan delta data DT measured for each of the plurality of voltage levels applied to the power cable. DTD) accumulate data and perform Weibull distribution modeling. In this case, the plurality of voltage levels applied to the power cable is a voltage in the range of 0.5Uo to 1.5Uo, and in the present invention, ultra-low frequency tan delta data is extracted using voltage levels corresponding to 0.5Uo, 1.0Uo, and 1.5Uo. The maximum voltage level is 1.5 Uo and the minimum voltage level can be set to 0.5 Uo. This may be expressed by Weibull distribution modeling for each of a plurality of voltage levels as shown in FIGS. 6 to 9 to be described later.

그리고 통상적인 전력케이블의 표현 운전전압은 상대상(phase to phase) 전압으로 표현하고 있다. 즉, 국내 주요 배전급 선로는 22.9[kV]급으로 불리우는 것이 상대상 전압이다. 그러나 초저주파 탄델타 측정은 접지와 도체사이의 전압이 기본전압이기 때문에 국내의 경우에는 약 13.2[kV]가 측정 기준전압으로 이는 1Uo로 정의된다. 따라서, 국가별 송배전 전압 등급이 다르기 때문에 Uo를 기본적인 인가전압 등급의 기준으로 하고 있다.In general, the power voltage is expressed as a phase to phase voltage. In other words, the main distribution line in Korea is called the 22.9 [kV] class is the relative phase voltage. However, in the ultra low frequency tan delta measurement, since the voltage between ground and the conductor is the basic voltage, in the domestic case, about 13.2 [kV] is the measurement reference voltage, which is defined as 1 Uo. Therefore, Uo is the standard applied voltage rating because the country's transmission and distribution voltage ratings are different.

1차원 인자 추출부(120)는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자들을 추출하여 정규화한다. 1차원 인자 추출부(120)는 0.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터, 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터, 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터 및 0.5Uo 와 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 편차 데이터(DTD)에 해당하는 1차원 인자들을 추출하고 정규화한다.The one-dimensional factor extractor 120 extracts and normalizes one-dimensional factors based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data. The one-dimensional factor extractor 120 includes 0.5Uo ultra low frequency tan delta signal data, 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data, 1.5Uo ultra low frequency tan delta signal data, and 0.5Uo and 1.5Uo ultra low frequency tan delta signal data (DTD). Extract and normalize the one-dimensional factors corresponding to

2차원 인자 추출부(130)는 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 및 서로 다른 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT)를 토대로 하는 2차원 인자들을 추출하여 정규화한다. The two-dimensional factor extractor 130 may convert the standard deviation STDV and the deviation slope SKIRT of the ultra low frequency tan delta signal TD data at the same voltage level and the ultra low frequency tan delta signal TD data between different voltage levels. Normalize two-dimensional parameters based on STDEV and SKIRT.

2차원 인자 추출부(130)는 동일 전압 레벨에서의 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.0Uo 표준편차, 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 표준편차, 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.0Uo 편차 기울기, 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 편차 기울기에 해당하는 2차원 인자들을 추출한다. 또한, 2차원 인자 추출부(130)는 서로 다른 전압 레벨에서의 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 표준 편차, 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 표준 편차, 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 편차 기울기, 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 편차 기울기에 해당하는 2차원 인자들을 추출하고 정규화한다.The two-dimensional factor extractor 130 is 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data and 1.0Uo standard deviation, 1.5Uo ultra low frequency tan delta signal data and 1.5Uo standard deviation, 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data at the same voltage level. And two-dimensional parameters corresponding to 1.0Uo deviation slope, 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data, and 1.5Uo deviation slope are extracted. In addition, the two-dimensional factor extraction unit 130 is 1.0Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.5Uo standard deviation, 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.5Uo standard deviation, 1.0Uo ultra low frequency shot at different voltage levels Two-dimensional factors corresponding to the delta signal data and the 1.5Uo deviation slope, the 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data, and the 1.5Uo deviation slope are extracted and normalized.

이와 같이 전력 케이블에 대해 초저주파 탄델타 측정으로 추출된 1차원 인자 및 2차원 인자들의 정규화는 아래의 수학식 1을 통해 이루어진다. 다수의 전압 레벨에서 추출된 인자들은 각각 차이가 크기 때문에 이에 대한 정규화가 요구된다.In this way, the normalization of the one-dimensional and two-dimensional factors extracted by the ultra-low frequency tan delta measurement for the power cable is performed through Equation 1 below. Factors extracted at multiple voltage levels are different from each other, so normalization is required.

Figure 112012092286699-pat00001
Figure 112012092286699-pat00001

이는, 추출된 인자들을 0.1 부터 0.9까지 로그 정규화하기 위해 상대 정규화를 수행하였다.
It performed relative normalization to log normalize the extracted factors from 0.1 to 0.9.

또한, 전력 케이블에 대해 초저주파 탄델타 측정으로 추출된 1차원 인자 및 2차원 인자 즉, 총 12개의 인자들은 그룹 설정부(137)에 의해 분류될 수 있다.In addition, one-dimensional and two-dimensional factors, that is, a total of twelve factors extracted by the ultra-low frequency tan delta measurement for the power cable, may be classified by the group setting unit 137.

그룹 설정부(137)는 1차원 인자들은 제1 그룹, 1차원 인자들과 상기 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 2차원 인자들을 제2 그룹, 1차원 인자들과 상기 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기 및 서로 다른 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 2차원 인자들을 제3 그룹으로 분류할 수 있다. 이에 보다 자세한 설명을 위해 아래의 표 1을 참고하여 설명하도록 한다.The group setting unit 137 may include the first and second dimensional factors based on the first group, the one dimensional factors, and the two dimensional factors based on the standard deviation and the deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level. The standard deviation and deviation slope of the group, one-dimensional factors and the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level, and the standard deviation and deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels. Based on the two-dimensional factors can be classified into a third group. This will be described in detail with reference to Table 1 below.

UCD-1 : 4Level IndexUCD-1: 4Level Index ①②③④①②③④ UCD-2 : 8Level IndexUCD-2: 8Level Index ①②③④+⑤⑥+⑦⑧①②③④ + ⑤⑥ + ⑦⑧ UCD-3 : 12Level IndexUCD-3: 12Level Index ①②③④+⑤⑥+⑦⑧+⑨⑩⑪⑫①②③④ + ⑤⑥ + ⑦⑧ + ⑨⑩⑪⑫ 1차원 인자
①TD 0.5 ②TD 1.0 ③TD 1.5 ④DTD 0.5-1.5 One-dimensional factor
①TD 0.5 ②TD 1.0 ③TD 1.5 ④DTD 0.5-1.5 2차원 인자
⑤TD 1.0/STD 1.0 ⑥TD 1.5/STD 1.5 ⑦TD 1.0/SKIRT1.0 ⑧TD 1.5/SKIRT1.5
⑨TD 1.0/STD 1.5 ⑩TD 1.5/STD 1.0 ⑪TD 1.0/SKIRT1.5 ⑫TD 1.5/SKIRT1.02-D factor
⑤TD 1.0 / STD 1.0 ⑥TD 1.5 / STD 1.5 ⑦TD 1.0 / SKIRT1.0 ⑧TD 1.5 / SKIRT1.5
⑨TD 1.0 / STD 1.5 ⑩TD 1.5 / STD 1.0 ⑪TD 1.0 / SKIRT1.5 ⑫TD 1.5 / SKIRT1.0

보다 자세하게 설명하면, 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자(①②③④)만을 포함하는 제1 그룹(UCD-1:Used Cable Diagnosis-1)으로 분류하고, 1차원 인자(①②③④)에 동일 인가전압에서의 2차원 인자(⑤⑥⑦⑧)를 포함하는 제2 그룹(UCD-2:Used Cable Diagnosis-2)으로 분류하고, 1차원 인자(①②③④)에 동일 인가전압에서의 2차원 인자(⑤⑥⑦⑧)와 서로 다른 인가전압에서의 2차원 인자(⑨⑩⑪⑫)를 포함하는 제3 그룹(UCD-3:Used Cable Diagnosis-3)으로 분류한다.More specifically, the first group (UCD-1: Used Cable Diagnosis-) including only one-dimensional factor (①②③④) based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data. 1) and classify it into a second group (UCD-2: Used Cable Diagnosis-2) that includes a two-dimensional factor (⑤⑥⑦⑧) at the same applied voltage in the one-dimensional factor (①②③④) and a one-dimensional factor (①②③④ ) Is classified into a third group (UCD-3: Used Cable Diagnosis-3) including a two-dimensional factor (⑤⑥⑦⑧) at the same applied voltage and a two-dimensional factor (⑨⑩⑪⑫) at different applied voltages.

패턴화부(135)는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 상기 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화를 수행할 수 있다. 이는 이후 설명될 도 10 내지 도 17에 도시된 바와 같은 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화될 수 있다. 즉, 패턴화부(135)는 1차원 인자들을 X축으로 취하고 2차원 인자들을 Y축으로 하는 패턴화를 수행한다.The patterning unit 135 may perform patterning based on the X axis based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the Y axis based on the two-dimensional factors. This may be patterned based on the X-axis based on ultra-low frequency tan delta signal (TD) data and the Y-axis based on two-dimensional factors as shown in FIGS. 10 to 17 to be described later. That is, the patterning unit 135 takes the one-dimensional factors as the X-axis and performs the patterning with the two-dimensional factors as the Y-axis.

등급 설정부(140)는 정규화된 1차원 인자들과 2차원 인자들을 근거로 기 설정된 위험 등급들 중 하나의 등급으로 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 2차원 인자들을 근거로 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정한다. 이때, 기 설정된 상기 위험 등급은 전력 케이블의 위험도에 따라 다수의 위험 등급으로 분류되어 설정되며, 전력 케이블의 위험도가 낮은 상태에서 높은 상태별로 분류되어 설정된다. 본 발명에서는 그 등급을 A,B,C,D,E,F으로 분류하고 A는 정상, B는 관심, C는 요주의, D는 이상, E는 불량, F는 임박으로 설정할 수 있으나, 이에 한정되지는 않고 위험 등급을 분류하고 설정하는 방법은 다양하게 표현할 수 있다.The class setting unit 140 classifies the risk level of the power cable into one of preset risk classes based on the normalized 1D factors and 2D factors, and thus the final level of the power cable based on the 2D factors. Adjust the risk level. In this case, the preset risk level is classified and set into a plurality of risk levels according to the risk of the power cable, and is classified and set by a high state in a low risk of the power cable. In the present invention, the class is classified as A, B, C, D, E, F, A is normal, B is attention, C is attention, D is abnormal, E is bad, F is imminent, but not limited thereto. There are many ways to classify and set risk classes.

등급 설정부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 등급 구분부(141) 및 등급 조정부(143)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the rating setter 140 may include a rating separator 141 and a rating adjuster 143.

등급 구분부(141)는 1차원 인자들 및 상기 2차원 인자들 별로 각각의 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분한다.The classifier 141 classifies the risk class of each of the power cables for each of the 1D and 2D factors.

등급 조정부(143)는 2차원 인자들을 근거로 등급 구분부(141)에서 구분된 전력 케이블의 위험 등급을 조정한다. 즉, 등급 조정부(143)는 구분된 전력 케이블의 위험 등급에 2차원 인자들의 위험 등급을 조합하여 등급 조정 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 전력 케이블의 최종 위험 등급을 현 위험 등급으로 유지시키거나 현 위험 등급보다 위험도가 높은 다음 위험 등급으로 조정할 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 1차원 인자들과 2차원 인자들에 따른 전력 케이블의 상태를 위험 등급으로 구분하는 기준 및 등급 조정 기준을 나타내는 표이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 1차원 인자들로부터 정규화 및 와이블 모형 분포해석을 통하여 위험 등급을 구분하고, 2차원 인자들을 통해 위험 등급을 조정한다. 즉, 1차원 인자들은 위험 등급 구분에 적용되며, 2차원 인자들은 위험 등급 조정에 적용된다.
The rating adjuster 143 adjusts the hazard rating of the power cable divided by the rating separator 141 based on the two-dimensional factors. That is, the rating adjusting unit 143 determines whether the rating is adjusted by combining the hazard ratings of the divided power cables with the hazard ratings of the two-dimensional factors, and maintains the final hazard rating of the power cable at the current hazard rating according to the determination result. Alternatively, the risk may be adjusted to the next higher risk level than the current risk level. 4 is a table illustrating a criterion for classifying a state of a power cable according to one-dimensional factors and two-dimensional factors according to an embodiment of the present invention and a criterion for adjusting the rating to a risk level. Referring to FIG. 4, the risk level is classified through normalization and Weibull model distribution analysis from one-dimensional factors, and the risk level is adjusted through two-dimensional factors. That is, one-dimensional factors are applied to risk classification, and two-dimensional factors are applied to risk rating adjustment.

도 5는 한국전력에서 2012년에 제안한 초저주파 탄델타(VLF tanδ)에 대한 판정기준을 나타내는 표이고, 도 6은 한국전력에서 보유하고 있던 초저주파 탄텔타 측정 데이터를 나타내는 표이다.FIG. 5 is a table showing a criterion for the ultra low frequency tan delta (VLF tan δ) proposed in 2012 by KEPCO, and FIG. 6 is a table showing the ultra low frequency tan delta measured data held by KEPCO.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 한국전력의 초저주파 탄델타(VLF tanδ)에 대한 개략적인 판정기준은 도 6에 도시된 바와 같이 2009년부터 2011년까지 약 8000개 선로(D/L), 측정거리 3600[km]에서 측정된 초저주파 측정데이타의 통계적 분석을 통하여 앞서 설명한 바와 같이 위험등급 A,B,C,D,E 및 F 등급으로 구분하고 표준편차(STDEV)와 그리고 독자적으로 개발한 편차 기울기(SKIRT)를 일차적으로 구분하는 간편형 총괄표로 구성되어 있다. 이는 한국전력 지사 초저주파 측정팀에서 현장에서 바로 적용하는데 목적이 있으며, 이때의 단계의 구체적인 기준결정에 대한 통계적 분석기술은 앞서 설명한 1차원 인자들과 2차원 인자들 총 12개의 인자들을 통해 이루어진다.
Referring to FIG. 5, a schematic criterion for KLF's ultra low frequency tan delta (VLF tan δ) according to the present invention is about 8000 lines (D / L), through the statistical analysis of the ultra-low frequency measurement data measured at the measurement distance 3600 [km], it is divided into the hazard classes A, B, C, D, E and F as described above, and the standard deviation (STDEV) and independent It consists of a simple summary table that primarily distinguishes the deviation slope developed by the SKIRT. This purpose is to apply the KEPCO Governor's ultra-low frequency measurement team in the field immediately, and the statistical analysis technique for the concrete standard decision at this stage is made through the 12 factors of 1-D and 2-D factors described above.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 신호 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화하는 예시를 나타내는 도면이다.7 to 10 are diagrams illustrating an example of modeling a Weibull distribution by accumulating ultra low frequency tan delta signal data and ultra low frequency tan delta signal deviation data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 전력 케이블에 인가되는 0.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터에 대한 와이블 분포 모형화의 예시이고, 도 8은 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터에 대한 와이블 분포 모형화의 예시이고, 도 9는 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터에 대한 와이블 분포 모형화의 예시이고, 도 10은 0.5Uo 와 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 편차 데이터에 대한 와이블 분포 모형화의 예시이다.
FIG. 7 is an example of Weibull distribution modeling for 0.5Uo ultra low frequency tan delta signal data applied to a power cable, and FIG. 8 is an example of Weibull distribution modeling for 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data, and FIG. An example of the Weibull distribution modeling for the 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data, and FIG. 10 is an example of the Weibull distribution modeling for the 0.5Uo and 1.5Uo ultra-low frequency tandelta signal deviation data.

도 11 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화하는 예시를 나타내는 도면이다.11 to 18 illustrate examples of patterning based on an X-axis based on ultra-low frequency tan delta signal (TD) data and a Y-axis based on two-dimensional factors according to an embodiment of the present invention.

도 11은 동일 전압 레벨에서의 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.0Uo 표준편차에 대한 패턴화의 예시로, X축은 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.0Uo 표준편차로 정의되고, 도 12는 동일 전압 레벨에서의 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 표준편차에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터 Y축은 1.5Uo 표준편차로 정의되고, 도 13은 동일 전압 레벨에서의 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.0Uo 편차 기울기에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.0Uo 편차 기울기로 정의되고, 도 14는 동일 전압 레벨에서의 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 편차 기울기에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.5Uo 편차 기울기로 정의된다.11 is an example of patterning for 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data and 1.0Uo standard deviation at the same voltage level, X axis is 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data, and Y axis is defined as 1.0Uo standard deviation. 12 is an example of patterning for 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.5Uo standard deviation at the same voltage level, where X-axis is defined as 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data and Y-axis is defined as 1.5Uo standard deviation. Is an example of patterning for 1.0Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.0Uo deviation slope at the same voltage level, X axis is 1.0Uo ultra-low frequency tan delta signal data, and Y axis is defined as 1.0Uo deviation slope, and FIG. As an example of the patterning of 1.5Uo ultra low frequency tan delta signal data and 1.5Uo deviation slope at the same voltage level, the X axis is 1.5Uo ultra low frequency tan delta signal data and the Y axis is defined as 1.5Uo deviation slope.

한편, 도 15는 서로 다른 전압 레벨에서의 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 표준 편차에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.5Uo 표준 편차로 정의되고, 도 16은 서로 다른 전압 레벨에서의1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.0Uo 편차 기울기에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.0Uo 편차 기울기로 정의되고, 도 17은 서로 다른 전압 레벨에서의 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.5Uo 표준편차에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.5Uo 표준편차로 정의되고, 도 18은 서로 다른 전압 레벨에서의 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터와 1.0Uo 편차 기울기에 대한 패턴화의 예시로 X축은 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 Y축은 1.0Uo 편차 기울기로 정의된다.Meanwhile, FIG. 15 is an example of patterning for 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data and 1.5Uo standard deviation at different voltage levels, where X axis is 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data and Y axis is defined as 1.5Uo standard deviation. 16 is an example of patterning of 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.0Uo deviation slope at different voltage levels, where X axis is 1.5Uo ultra low frequency tan delta signal data and Y axis is defined as 1.0Uo deviation slope. 17 is an example of patterning for 1.0Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.5Uo standard deviation at different voltage levels, where X axis is 1.0Uo ultra low frequency tan delta signal data and Y axis is defined as 1.5Uo standard deviation. 18 is an example of patterning of 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data and 1.0Uo deviation slope at different voltage levels. X-axis is 1.5Uo ultra-low frequency tan delta signal data and Y-axis is 1.0Uo deviation slope. Is defined as

이처럼, 도 11 내지 도 18은 각각의 영역을 통계적으로 X 축으로 정렬하는 방식을 취한다. 또한 각각의 2차원 인자들의 상향등급 기준에 대한 크기는 정규화 과정을 통하여 Y 축으로 재구성하고, 각 복합 매트릭스에서의 통계적 발생빈도를 재귀적 분포화 지도(Mapping)로 구성한 2차원(2D)적 패턴으로 합성하는 계단형 패턴법을 적용할 수 있다. 보다 자세하게 설명하면 도 11 내지 도 18에 도시된 패턴화 예시에서 점선은 왼쪽에서부터 위험 등급의 C, D에 해당하고 흰색 실선은 위험 등급의 E, F에 해당하는 것이며, X축을 1.0Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 정의한 것과 X축을 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 정의한 것을 비교하면, X축을 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터로 정의한 패턴화 예시에서의 고장발생(원 표시)에 대한 분포가 오른쪽 위쪽으로 치우친 것을 알 수 있다. 이는 1.5Uo 초저주파 탄델타 신호 데이터를 이용했을 때, 위험 등급에 대한 기준이 더 민감한 것을 알 수 있다.
As such, FIGS. 11-18 take a manner of statistically aligning each region with the X axis. In addition, the magnitude of the up-level criteria of each 2D factor is reconstructed on the Y axis through the normalization process, and the 2D (2D) pattern consisting of the recursive distribution mapping of the statistical incidence in each complex matrix. The stepped patterning method synthesized by the above can be applied. In more detail, in the patterning example shown in FIGS. 11 to 18, the dotted line corresponds to the hazard classes C and D from the left side, and the solid white line corresponds to the hazard classes E and F, and the X axis is 1.0Uo ultra low frequency shot. Comparing what is defined as delta signal data with the X axis as 1.5Uo ultra-low frequency delta signal data, the distribution of failure (circle display) in the patterning example where the X axis is defined as 1.5Uo ultra-low frequency delta signal data is shown on the right. You can see that it is biased upwards. This suggests that the criterion for risk class is more sensitive when using 1.5Uo ultra-low tan delta signal data.

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 상태 진단 매트릭스의 재현성 확률 분포를 나타내는 표이고, 도 20는 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 상태 진단 매트릭스의 플로팅 예시를 나타내는 도면이다.19 is a table illustrating a reproducibility probability distribution of a power cable state diagnosis matrix according to an embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a diagram illustrating a floating example of a power cable state diagnosis matrix according to an embodiment of the present invention.

도 19 및 도 20은 앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치를 통한 매트릭스로 도 19는 1차원 인자들에 대한 등급 구분 재현성 확률 분포와 2차원 인자들에 대한 등급 조정 재현성 확률 분포를 총괄적으로 예시한 것이며 도 20은 매트릭스를 실제로 적용했을때의 플로팅 예시로, 초저주파 측정팀은 현장에서 각 인자들 별로 위험 등급을 플로팅하여 전력 케이블의 상태 즉, 최종 위험 등급을 판단한다.
19 and 20 are matrixes of a power cable state diagnosis apparatus using ultra-low frequency tan delta measurement data according to an embodiment of the present invention as described above. FIG. 19 is a classification classification reproducibility probability distribution for 1-dimensional factors, and FIG. It is a general illustration of the distribution of the graded reproducibility probability for the dimensional factors, and FIG. 20 is a floating example when the matrix is actually applied. The ultra-low frequency measurement team plots the risk class for each factor in the field to determine the state of the power cable. That is, the final risk rating is determined.

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법을 나타내는 순서도이다.21 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a power cable state using ultra low frequency tan delta measurement data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 21을 참조하여 설명하면, 본 발명은 앞서 설명한 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단를 이용하여 전력 케이블의 상태를 진단하는 방법으로 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 21, the present invention is a method for diagnosing a state of a power cable using power cable state diagnosis using the ultra-low frequency tan delta measurement data described above.

먼저, 전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨별로 측정되는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들을 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행한다.(S100)First, the Weibull distribution modeling is performed by accumulating ultra low frequency tan delta signal (TD) data measured for each of a plurality of voltage levels applied to a power cable.

다음, 다수의 전압 레벨 중 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행한다.(S200)Next, the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data between the maximum voltage level and the minimum voltage level among the plurality of voltage levels is accumulated to perform the Weibull distribution modeling (S200).

그 다음, 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자들을 추출하여 정규화한다.(S300)Next, one-dimensional factors based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data are extracted and normalized.

그 다음, 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 및 서로 다른 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 를 토대로 하는 2차원 인자들을 추출하여 정규화한다.(S400) 이 단계(S400) 이후에 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화를 수행하는 단계가 더 포함될 수 있다.Then, the standard deviation (STDEV) and deviation slope (SKIRT) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level and the standard deviation (STDEV) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels. Extract and normalize two-dimensional factors based on the SKIRT and SKIRT (S400). After this step (S400), based on the X-axis and two-dimensional factors based on ultra-low frequency tan delta signal (TD) data. The method may further include performing patterning based on the Y axis.

그 다음, 정규화된 1차원 인자들과 2차원 인자들을 근거로 기 설정된 위험 등급들 중 하나의 등급으로 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정한다.(S500) 이때, 기 설정된 위험 등급은 전력 케이블의 위험도에 따라 다수의 위험 등급으로 분류되어 설정되며, 전력 케이블의 위험도가 낮은 상태에서 높은 상태별로 분류되어 설정된다. 또한, 이 단계(S500)는 보다 자세하게 구분된 전력 케이블의 위험 등급에 2차원 인자들의 위험 등급을 조합하여 등급 조정 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 전력 케이블의 최종 위험 등급을 현 위험 등급으로 유지시키거나 현 위험 등급보다 위험도가 높은 다음 위험 등급으로 조정하게 된다.
Then, the hazard class of the power cable is classified into one of preset risk classes based on the normalized one-dimensional factors and two-dimensional factors, and the final risk class of the power cable is determined based on the two-dimensional factors. In this case, the preset risk level is classified and set into a plurality of risk levels according to the risk of the power cable, and is classified and set by a high state in a low risk of the power cable. In addition, this step (S500) determines whether or not to adjust the rating by combining the risk level of the two-dimensional factors to the risk level of the power cable divided in more detail, according to the determination result of the final risk level of the power cable to the current risk level Maintain or adjust to the next risk class with a higher risk than the current risk level.

이처럼, 본 발명에 따른 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치 및 그 방법은 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터뿐만 아니라, 동일 전압 레벨에서의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기 및 서로 다른 전압 레벨 간의 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 인자들을 정규화함으로써, 전력 케이블의 위험 상태를 진단하는 기준에 대한 통계적 근거 및 논리적 근거를 제시하여 전력 케이블 위험 상태 진단의 측정 재현성을 향상시킬 수 있다.As such, the apparatus and method for diagnosing a power cable state using the ultra low frequency tan delta measurement data according to the present invention are not only the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data, but also the same voltage level. Power cable risk by normalizing the factors based on the standard deviation and deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the standard deviation and deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels The statistical and logical basis for the criteria for diagnosing the condition can be provided to improve the reproducibility of the measurement of power cable hazardous condition diagnosis.

또한, 본 발명은 정규화된 다양한 인자들을 기반으로 전력 케이블의 위험 상태를 기 설정된 위험 등급으로 구분 및 조정함으로써, 전력 케이블의 위험 상태 진단을 정확하고 용이하게 하여 후속 조치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention classifies and adjusts a dangerous state of a power cable to a preset risk level based on various normalized factors, thereby accurately and easily diagnosing a dangerous state of the power cable, thereby reducing time and cost required for follow-up. can do.

이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.In the above, the preferred embodiment according to the present invention, but can be modified in various forms, those skilled in the art various modifications and modifications without departing from the claims of the present invention It is understood that the present invention may be practiced.

100 : 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치
110 : 와이블 모형화부 120 : 1차원 인자 추출부
130 : 2차원 인자 추출부 140 : 등급 설정부100: Power cable status diagnosis device using ultra-low frequency tan delta measurement data
110: Weibull modeling unit 120: 1-dimensional factor extraction unit
130: two-dimensional factor extraction unit 140: rating setting unit

Claims (12)

전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨별로 측정되는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행하는 와이블 모형화부;
상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자들을 추출하여 정규화하는 1차원 인자 추출부;
동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 및 서로 다른 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT)를 토대로 하는 2차원 인자들을 추출하여 정규화하는 2차원 인자 추출부; 및
정규화된 상기 1차원 인자들과 상기 2차원 인자들을 근거로 기 설정된 위험 등급들 중 하나로 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 등급 설정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.A Weibull modeling unit for accumulating ultra low frequency tan delta signal (TD) data and ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data measured for each of a plurality of voltage levels applied to a power cable and performing a Weibull distribution modeling;
A one-dimensional factor extracting unit configured to extract and normalize one-dimensional factors based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data;
Standard deviation (STDEV) and deviation slope (SKIRT) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level and standard deviation (STDEV) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels A two-dimensional factor extraction unit for extracting and normalizing two-dimensional factors based on a deviation slope (SKIRT); And
The hazard class of the power cable is classified into one of preset risk classes based on the normalized one-dimensional factors and the two-dimensional factors, and the final risk class of the power cable is adjusted based on the two-dimensional factors. A rating setting unit;
Power cable condition diagnosis apparatus using ultra-low frequency tan delta measurement data comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터는 상기 다수의 전압 레벨에서의 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 간의 편차인 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.The method of claim 1,
The ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data is a power cable state diagnostic apparatus using ultra low frequency tan delta measurement data, characterized in that the deviation between the maximum voltage level and the minimum voltage level in the plurality of voltage levels. 제 1항에 있어서,
기 설정된 상기 위험 등급은 상기 전력 케이블의 위험도에 따라 다수의 위험 등급으로 분류되어 설정되는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.The method of claim 1,
The preset risk level is classified into a plurality of risk levels according to the degree of danger of the power cable, characterized in that the power cable state diagnostic apparatus using the ultra low frequency tan delta measurement data. 제 1항에 있어서,
상기 등급 설정부는,
상기 1차원 인자들 및 상기 2차원 인자들 별로 각각의 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하는 등급 구분부; 및
상기 2차원 인자들을 근거로 상기 등급 구분부에서 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급을 조정하는 등급 조정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.The method of claim 1,
The grade setting unit,
A class division unit for classifying a risk class of each power cable for each of the one-dimensional factors and the two-dimensional factors; And
A rating adjuster that adjusts a risk class of the power cable classified by the rating separator based on the two-dimensional factors;
Power cable condition diagnosis apparatus using ultra-low frequency tan delta measurement data comprising a. 제 4항에 있어서,
상기 등급 조정부는,
상기 등급 구분부에서 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급에 상기 2차원 인자들의 위험 등급을 조합하여 등급 조정 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 현 위험 등급으로 유지시키거나 현 위험 등급보다 위험도가 높은 다음 위험 등급으로 조정하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.5. The method of claim 4,
The grade adjustment unit,
It is determined whether to adjust the rating by combining the risk ratings of the two-dimensional factors with the risk ratings of the power cables classified in the rating section, and maintain the final risk rating of the power cable at the current risk rating according to the determination result. Or an apparatus for diagnosing power cable status using ultra-low frequency tan delta measurement data characterized in that the risk level is adjusted to the next higher risk level than the current risk level. 제 1항에 있어서,
상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 상기 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화를 수행하는 패턴화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.The method of claim 1,
And a patterning unit for patterning based on the X-axis based on the ultra-low frequency tan delta signal (TD) data and the Y-axis based on the 2D factors. Power cable condition diagnosis device used. 제 1항에 있어서,
상기 1차원 인자들은 제1 그룹, 상기 1차원 인자들과 상기 동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 상기 2차원 인자들을 제2 그룹, 상기 1차원 인자들과 상기 동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기 및 서로 다른 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차와 편차 기울기를 토대로 하는 상기 2차원 인자들을 제3 그룹으로 분류하는 그룹 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 장치.The method of claim 1,
The one-dimensional factors are the first group, the two-dimensional factors based on the standard deviation and the deviation slope of the ultra-low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level with the one-dimensional factors, the second group, the Standard deviation and deviation slope of the 1D factors and the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level, and standard deviation and deviation slope of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels The apparatus for diagnosing power cable status using ultra-low frequency tan delta measurement data, further comprising a group setting unit for classifying the two-dimensional factors based on the third group. 전력 케이블에 인가되는 다수의 전압 레벨별로 측정되는 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들을 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행하는 단계;
상기 다수의 전압 레벨 중 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 축적하여 와이블 분포 모형화를 수행하는 단계;
상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터들과 상기 초저주파 탄델타 신호 편차(DTD) 데이터를 토대로 하는 1차원 인자들을 추출하여 정규화하는 단계;
동일 전압 레벨에서의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 및 서로 다른 전압 레벨 간의 상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터의 표준편차(STDEV)와 편차 기울기(SKIRT) 를 토대로 하는 2차원 인자들을 추출하여 정규화하는 단계; 및
정규화된 상기 1차원 인자들과 상기 2차원 인자들을 근거로 기 설정된 위험 등급들 중 하나의 등급으로 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법.Performing a Weibull distribution model by accumulating ultra-low frequency tan delta signal (TD) data measured for a plurality of voltage levels applied to a power cable;
Accumulating the ultra-low frequency delta signal deviation (DTD) data between a maximum voltage level and a minimum voltage level among the plurality of voltage levels to perform a Weibull distribution modeling;
Extracting and normalizing one-dimensional factors based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the ultra low frequency tan delta signal deviation (DTD) data;
The standard deviation (STDEV) and deviation slope (SKIRT) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data at the same voltage level and the standard deviation (STDEV) of the ultra low frequency tan delta signal (TD) data between different voltage levels Extracting and normalizing two-dimensional factors based on the deviation slope (SKIRT); And
Based on the normalized one-dimensional factors and the two-dimensional factors, the hazard class of the power cable is classified into one of preset risk classes, and thus the final risk class of the power cable is based on the two-dimensional factors. Adjusting;
Power cable status diagnostic method using ultra-low frequency tan delta measurement data comprising a. 제 8항에 있어서,
상기 전력 케이블의 상태를 기 설정된 다수의 위험 등급 중 적어도 하나의 등급으로 구분 및 조정하는 단계에서,
기 설정된 상기 위험 등급은 상기 전력 케이블의 위험도에 따라 다수의 위험 등급으로 분류되어 설정되는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법.The method of claim 8,
In the step of classifying and adjusting the state of the power cable to at least one of a plurality of preset risk level,
The preset risk level is classified into a plurality of risk levels according to the risk level of the power cable, and the power cable state diagnosis method using the ultra low frequency tan delta measurement data, characterized in that the set. 제 8항에 있어서,
상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 단계는,
상기 1차원 인자들 및 상기 2차원 인자들 별로 각각의 상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하는 단계; 및
상기 2차원 인자들을 근거로 상기 구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급을 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법.The method of claim 8,
The classifying the risk level of the power cable, and adjusting the final risk level of the power cable based on the two-dimensional factors,
Classifying a risk class of each of the power cables by the one-dimensional factor and the two-dimensional factor; And
Adjusting the hazard class of the divided power cable based on the two-dimensional factors;
Power cable status diagnostic method using ultra-low frequency tan delta measurement data comprising a. 제 10항에 있어서,
상기 전력 케이블의 위험 등급을 구분하고, 이에 상기 2차원 인자들을 근거로 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 조정하는 단계는,
구분된 상기 전력 케이블의 위험 등급에 상기 2차원 인자들의 위험 등급을 조합하여 등급 조정 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 전력 케이블의 최종 위험 등급을 현 위험 등급으로 유지시키거나 현 위험 등급보다 위험도가 높은 다음 위험 등급으로 조정하는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법.The method of claim 10,
The classifying the risk level of the power cable, and adjusting the final risk level of the power cable based on the two-dimensional factors,
It is determined whether or not the rating is adjusted by combining the hazard ratings of the two-dimensional factors with the classified hazard ratings of the power cable, and according to the determination result, the final hazard rating of the power cable is maintained at the current hazard rating or higher than the current hazard rating. A method for diagnosing power cable status using ultra-low frequency tan delta measurement data characterized by adjusting to the next higher risk level. 제 10항에 있어서,
상기 2차원 인자들을 추출하여 정규화하는 단계 이후에,
상기 초저주파 탄델타 신호(TD) 데이터를 기반으로 하는 X축과 상기 2차원 인자들을 기반으로 하는 Y축을 토대로 패턴화를 수행하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 초저주파 탄델타 측정 데이터를 이용한 전력 케이블 상태 진단 방법.The method of claim 10,
After extracting and normalizing the two-dimensional factors,
The method may further include performing patterning on the basis of the X axis based on the ultra low frequency tan delta signal (TD) data and the Y axis based on the two dimensional factors. How to diagnose power cable status.
KR1020120126741A 2012-11-09 2012-11-09 Apparatus and method for diagnostic medium voltage cable status using the vlf td measured data KR101223883B1 (en)

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