KR101333178B1 - Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer - Google Patents

Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer Download PDF

Info

Publication number
KR101333178B1
KR101333178B1 KR1020130091513A KR20130091513A KR101333178B1 KR 101333178 B1 KR101333178 B1 KR 101333178B1 KR 1020130091513 A KR1020130091513 A KR 1020130091513A KR 20130091513 A KR20130091513 A KR 20130091513A KR 101333178 B1 KR101333178 B1 KR 101333178B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
partial discharge
transformer
detection
magnitude
Prior art date
Application number
KR1020130091513A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상익
김동우
김재현
임용배
Original Assignee
한국 전기안전공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국 전기안전공사 filed Critical 한국 전기안전공사
Priority to KR1020130091513A priority Critical patent/KR101333178B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101333178B1 publication Critical patent/KR101333178B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/26Means for detecting the presence of an arc or other discharge

Abstract

The present invention relates to a partial discharge diagnostic method using an oil-immersed transformer. According to the embodiment of the present invention, the partial discharge diagnostic method using an oil-immersed transformer comprises a signal conversion step, a measured value coincidence step, and a detection signal output step. [Reference numerals] (AA) Start;(BB) No;(CC) Yes;(DD) End;(S10) AE sensor unit, mounted on the external wall of a transformer of a incoming and distributing panel, detects those sound signals ranging from 20kHz to 40kHz within the transformer;(S20) Signal conversion unit converts the sound signals approved by the AE sensor unit into electronic signals;(S30) Size of the electronic signals and pulse count = Pre-measured partial discharge measurement values ?;(S40) Detection and analysis unit determines that partial discharge has occurred in the incoming transformer inside the incoming and distributing panel and outputs a partial discharge detection signal

Description

유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법{METHOD FOR DIAGNOSING PARTIAL DISCHARGE USING TECHNIQUE OF OIL IMMERSED TRANSFORMER}Partial Discharge Diagnosis Method Using Inflow Transformer Diagnosis Technique {METHOD FOR DIAGNOSING PARTIAL DISCHARGE USING TECHNIQUE OF OIL IMMERSED TRANSFORMER}

본 발명은 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 변압기 외벽에 구비된 AE(Acoustic Emission) 센서를 통해 검출한 음향신호를 전기신호로 변환하여 수배전반 내부의 부분방전 발생 여부를 진단하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method of diagnosing partial discharge using an inflow transformer diagnosis technique. More particularly, partial discharge in a switchgear is generated by converting an acoustic signal detected through an acoustic emission (AE) sensor provided in an outer wall of a transformer into an electrical signal. It relates to a technique for diagnosing whether or not.

수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압전력을 상용전압으로 강압하여 수용가로 공급하는 장치이다. 구체적으로, 수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압의 전력을 공급받기 위한 수전설비, 변전소로부터 수전된 고압의 전력을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩내 각부의 전기장치로 공급하기 위한 배전설비, 스위치장치 및 기타 안전장치 등을 포함할 수 있다.The switchgear is a device for stepping down the high voltage power supplied from the substation to commercial voltage and supplying it to the customer. Specifically, the switchgear is a power supply facility for receiving the high voltage power supplied from the substation, a substation facility for stepping down the high voltage power received from the substation to a commercial voltage, and for supplying the stepped electricity to the electric devices of each part of the building. Distribution equipment, switchgear and other safety devices.

이러한 수배전반에 적용하는 폐쇄형 배전반은 고압의 전기를 수전하여 각 수용가의 부하에 적합하게 감압한 후, 배전하도록 전기기기나 회로를 감시 및 제어하기 위한 계기류, 계전기류, 변성기류, 진공차단기(VCB), 단로기(DS) 등과 같은 개폐기류, 부스바 등을 하나의 장소에 집중해서 시설하는 것으로서, 각 단위 회로마다 격리하여 수납되도록 접지된 금속 또는 절연 격벽에 의해 분할되거나 별도의 공간을 갖는 여러 개의 격실 구조로 이루어진 것 등 다양한 형태가 사용되고 있다.The closed switchgear applied to such a switchgear receives a high-voltage electricity, depressurizes it appropriately for each consumer's load, and then measures instruments, relays, transformers, and vacuum circuit breakers (VCBs) to monitor and control electrical devices or circuits for distribution. ) It is a facility that centralizes switchgear, busbar, etc. such as a disconnecting device (DS) in one place, and is divided by a metal or an insulating partition wall grounded so as to be isolated and stored in each unit circuit, or having a separate space. Various forms are used, such as those consisting of compartment structures.

한편, 한국등록특허 제10-0876586호는 공기절연 고/저압 격실금속피복 절연축소형 폐쇄배전반에 관한 것으로서, 복수개의 격벽으로 구성된 폐쇄배전반에 벽관통형 부싱을 설치하고, 그 연결부분에 절연재로 구성된 커버를 씌워 공기절연 형태의 배전반을 구성하는 기술이 개시된바 있다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-0876586 relates to an air insulated high-low pressure compartment metal clad insulation insulated closed switchgear, a wall through-type bushing is installed in a closed switchgear consisting of a plurality of partitions, the connection portion as an insulating material A technique for constructing an air insulation type switchboard by covering a configured cover has been disclosed.

또한, 전자파 측정을 이용한 수배전반의 부분방전 측정하는 기법이 개시된바 있으며, 이와 관련된 선행특허로는 한국등록실용 제20-0278981호(방사 전자파를 이용한 전력기기의 부분방전 검출장치)에는, 전자파 검출센서가 폐쇄배전반, 전력케이블 및 가스절연 개폐장치(GIS)로부터 검출한 전자파신호를 제어부로 전송하여 부분방전량을 산출하는 기술이 개시되어 있다.In addition, a technique for measuring a partial discharge of a switchgear using an electromagnetic measurement has been disclosed, and related patents related thereto are disclosed in Korean Patent Application No. 20-0278981 (Partial Discharge Detection Device of Power Equipment Using Radiated Electromagnetic Wave). A technique for calculating a partial discharge amount by transmitting an electromagnetic wave signal detected from a closed switchgear, a power cable, and a gas insulated switchgear (GIS) to a control unit is disclosed.

그러나, 수배전반의 외부가 철판으로 둘러싸여 접지되는 유입변압기의 경우, 전자파 측정을 통해서는 유입변압기 내부에서 발생하는 부분방전을 검출할 수 없다는 문제점이 있다.However, in the case of the inlet transformer in which the outside of the distribution panel is surrounded by an iron plate and grounded, there is a problem in that partial discharge occurring in the inlet transformer cannot be detected through electromagnetic wave measurement.

등록특허 제10-0876586호(2008.12.23)Patent Registration No. 10-0876586 (2008.12.23) 등록실용 제20-0278981(2002.06.20)Registered Room No. 20-0278981 (2002.06.20)

본 발명의 목적은, 변압기 외벽에 구비된 AE(Acoustic Emission) 센서를 통해 검출한 음향신호를 전기신호로 변환하고, 변환된 전기신호를 측정 및 분석함으로써, 수배전반의 외부가 철판으로 둘러싸여 접지되는 유입변압기의 부분방전 발생 여부를 진단하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to convert the acoustic signal detected through the AE (Acoustic Emission) sensor provided on the transformer outer wall into an electrical signal, and by measuring and analyzing the converted electrical signal, the outside of the switchboard is surrounded by a steel plate to the ground inflow The purpose is to diagnose whether a partial discharge of a transformer occurs.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법은, AE센서부(100)가 수배전반의 변압기 외벽에 설치되어 변압기 내측의 20kHz 내지 40kHz의 음향신호를 검출하는 (a) 단계; 신호변환부(200)가 AE센서부(100)로부터 인가받은 음향신호를 전기신호로 변환하는 (b) 단계; 검출분석부(300)가 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호로부터 부분방전 발생여부를 측정하되, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는지 여부를 판단하는 (c) 단계; 및 (c) 단계의 판단결과, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 검출분석부(300)가 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력하는 (d) 단계;를 포함하되,Partial discharge diagnostic method using the inlet transformer diagnostic method of the present invention for achieving the technical problem, the AE sensor unit 100 is installed on the transformer outer wall of the switchgear panel to detect the acoustic signal of 20kHz to 40kHz inside the transformer (a ) step; (B) converting, by the signal conversion unit 200, an acoustic signal received from the AE sensor unit 100 into an electrical signal; The detection analyzing unit 300 measures whether the partial discharge is generated from the electric signal applied from the signal conversion unit 200, and determines whether the magnitude and pulse count of the electric signal match the measured partial discharge measurement value ( c) step; And (c) when the magnitude and pulse count of the electric signal coincide with the measured partial discharge measurement value, the detection analyzing unit 300 determines that the partial discharge has occurred in the inlet transformer inside the switchboard. (D) outputting a discharge detection signal;

(c) 단계는, 검출분석부(300)가 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호에 포함된 노이즈를 아날로그 신호처리모듈(310)을 통해 70kHz 내지 300kHz의 대역폭으로 필터링하는 (c-1) 단계; 검출분석부(300)가 필터링된 전기신호를 프리앰프(320)를 통해 20dB 내지 60dB의 증폭률으로 증폭시키는 (c-2) 단계; 검출분석부(300)가 증폭된 전기신호를 디지털신호처리모듈(330)을 통해 16bit에 50Ms/s의 처리속도로 디지털신호로 변환하는 (c-3) 단계; 검출분석부(300)가 신호분석모듈(340)을 통해 디지털로 변환된 신호의 크기 및 펄스 카운트를 추출하되, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는지 여부를 판단하는 (c-4) 단계; 및 (c-4) 단계의 판단결과, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 검출분석부(300)가 신호분석모듈(340)을 통해 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력하는 (c-5) 단계;를 포함한다.In the step (c), the detection analyzer 300 filters the noise included in the electrical signal received from the signal converter 200 to a bandwidth of 70 kHz to 300 kHz through the analog signal processing module 310 (c-1). ) step; Detecting, by the detection analyzer 300, amplifying the filtered electrical signal at an amplification rate of 20 dB to 60 dB through the preamplifier 320; (C-3) the detection analyzing unit 300 converting the amplified electric signal into a digital signal at a processing speed of 50 Ms / s at 16 bits through the digital signal processing module 330; The detection analyzing unit 300 extracts the magnitude and pulse count of the digitally converted signal through the signal analysis module 340, and determines whether the magnitude and pulse count of the extracted signal match the measured partial discharge measurement value. (C-4) doing; And (c-4), when the magnitude of the extracted signal and the pulse count coincide with the measured partial discharge measurement value, the detection analyzer 300 flows into the switchboard through the signal analysis module 340. And determining that the partial discharge has occurred in the transformer and outputting the partial discharge detection signal (c-5).

상기와 같은 본 발명에 따르면, 변압기 외벽에 구비된 AE(Acoustic Emission) 센서를 통해 검출한 음향신호를 전기신호로 변환하고, 변환된 전기신호를 측정 및 분석함으로써, 수배전반의 외부가 철판으로 둘러싸여 접지되는 유입변압기의 부분방전 발생 여부를 진단 효과가 있다.According to the present invention as described above, by converting the acoustic signal detected by the AE (Acoustic Emission) sensor provided on the transformer outer wall into an electrical signal, by measuring and analyzing the converted electrical signal, the outside of the switchboard is surrounded by a steel plate to ground It is effective to diagnose whether or not partial discharge of the inlet transformer is generated.

도 1은 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치의 세부구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치의 AE센서부와 신호변환부가 설계/제작된 것을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치의 검출분석부가 설계/제작된 것을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치의 실험결과 신호파형을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법의 제S20단계의 세부과정을 도시한 순서도.
도 8은 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법의 제S30단계의 세부과정을 도시한 순서도.
1 is a block diagram showing a partial discharge diagnostic apparatus using an inlet transformer diagnostic technique according to the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the detailed configuration of the partial discharge diagnostic apparatus using the inlet transformer diagnostic technique according to the present invention.
3 is an exemplary view showing that the AE sensor unit and the signal conversion unit of the partial discharge diagnosis apparatus using the inflow transformer diagnostic technique according to the present invention designed / manufactured.
Figure 4 is an exemplary view showing that the detection analysis unit of the partial discharge diagnostic apparatus using the inlet transformer diagnostic technique according to the present invention designed / manufactured.
5 is a view showing the experimental result signal waveform of the partial discharge diagnostic apparatus using the inlet transformer diagnostic method according to the present invention.
Figure 6 is a flow chart illustrating a partial discharge diagnostic method using the inlet transformer diagnostic method according to the present invention.
Figure 7 is a flow chart showing the detailed process of step S20 of the partial discharge diagnostic method using the inlet transformer diagnostic method according to the present invention.
8 is a flow chart showing the detailed process of step S30 of the partial discharge diagnostic method using the inlet transformer diagnostic method according to the present invention.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted in terms of meaning and concept. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치(A)는, 수배전반의 변압기 외벽에 설치되어 변압기 내측의 음향신호를 검출하는 AE(Acoustic Emission)센서부(100), AE센서부(100)로부터 인가받은 음향신호를 전기신호로 변환하는 신호변환부(200) 및 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호로부터 부분방전 발생여부를 측정하되, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력하는 검출분석부(300)를 포함하여 구성된다.
As shown in FIG. 1, the partial discharge diagnosis apparatus A using the inflow transformer diagnosis technique according to the present invention is installed on the transformer outer wall of the switchgear and detects an acoustic signal inside the transformer 100. ), Whether or not the partial discharge is generated from the electrical signal received from the signal conversion unit 200 and the signal conversion unit 200 for converting the acoustic signal applied from the AE sensor unit 100 into an electrical signal, the magnitude of the electrical signal And a detection analyzer 300 for outputting the partial discharge detection signal by determining that the partial discharge has occurred in the inlet transformer inside the switchgear when the pulse count coincides with the measured partial discharge measurement value.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치(A)의 세부구성에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a detailed configuration of the partial discharge diagnosis apparatus A using the inflow transformer diagnosis technique according to the present invention is as follows.

구체적으로, AE센서부(100)는 수배전반의 변압기 외벽에 설치되어 변압기 내측에 구비된 물체의 파괴 또는 변형에 의해 전파되는 펄스형태의 음향신호를 검출한다.Specifically, the AE sensor unit 100 is installed on the transformer outer wall of the switchgear to detect the acoustic signal of the pulse form propagated by the destruction or deformation of the object provided inside the transformer.

이때, AE센서부(100)는 변압기 내측의 부분방전, 아크, 균열에 의한 크랙, 결정물질에서의 전위 또는 변태로 의해 변압기 내측에서 발생하여 방사형으로 퍼져나가는 20kHz 내지 40kHz의 탄성파인 음향신호를 검출한다.
At this time, the AE sensor unit 100 detects an acoustic signal of 20 kHz to 40 kHz, which is an acoustic wave generated radially and spreading inside the transformer due to partial discharge, arc, crack caused by crack, potential or transformation in crystalline material inside the transformer. do.

또한, 신호변환부(200)는 AE센서부(100)와 접지되어 인가받은 음향신호를 압전진동자(210)를 통해 전기신호로 변환하되, 압전진동자(210)는 120kHz의 공진형으로 구성된다.In addition, the signal converting unit 200 converts an acoustic signal received by being grounded with the AE sensor unit 100 to an electrical signal through the piezoelectric vibrator 210, the piezoelectric vibrator 210 is configured of a resonant type of 120kHz.

또한, 신호변환부(200)의 압전진동자(210) 진동판을 포함하여 구성되며, AE센서부(100)로부터 음향신호를 인가받음에 따라 진동판의 양면 각각에 발생하는 (+) 전하 및 (-) 전하를 전기신호로 변환한다.In addition, the piezoelectric vibrator 210 of the signal conversion unit 200 is configured to include, and the (+) charge and (-) generated on each side of the diaphragm in response to the acoustic signal from the AE sensor unit 100 Converts charge into an electrical signal

한편, 도 3은 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치(A)의 AE센서부(100)와 그 내측에 구비된 신호변환부(200)를 설계/제작한 것을 도시한 예시도이다.
On the other hand, Figure 3 is an illustration showing the design / fabrication of the AE sensor unit 100 and the signal conversion unit 200 provided on the inside of the partial discharge diagnostic device (A) using the inlet transformer diagnostic method according to the present invention It is also.

그리고, 검출분석부(300)는 2채널로 구성되어 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호에 포함된 노이즈를 아날로그 신호처리모듈(310)을 통해 필터링하고, 프리앰프(320)는 필터링된 전기신호를 증폭시키며, 검출분석부(300)는 디지털신호처리모듈(330)을 통해 증폭된 전기신호를 디지털신호로 변환한다.In addition, the detection analyzing unit 300 is composed of two channels to filter the noise included in the electrical signal received from the signal converter 200 through the analog signal processing module 310, the preamplifier 320 is filtered Amplifying the electrical signal, the detection analysis unit 300 converts the electrical signal amplified by the digital signal processing module 330 into a digital signal.

이때, 아날로그 신호처리모듈(310)은 70kHz 내지 300kHz의 대역폭으로 노이즈를 필터링하고, 프리앰프(320)는 20dB 내지 60dB의 증폭률을 가지며, 디지털 신호처리모듈(330)은 16bit에 50Ms/s의 처리속도로 변환하는 A/D컨버터를 포함하여 구성된다.At this time, the analog signal processing module 310 filters noise with a bandwidth of 70 kHz to 300 kHz, the preamplifier 320 has an amplification rate of 20 dB to 60 dB, and the digital signal processing module 330 processes 50 Ms / s at 16 bits. It consists of A / D converter that converts speed.

또한, 검출분석부(300)의 신호분석모듈(340)은 디지털로 변환된 신호의 크기 및 펄스 카운트를 추출하되, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력한다.In addition, the signal analysis module 340 of the detection analysis unit 300 extracts the magnitude and pulse count of the digitally converted signal, when the magnitude and pulse count of the extracted signal coincide with the measured partial discharge measurement value, It is determined that partial discharge has occurred in the inlet transformer inside the switchboard and outputs a partial discharge detection signal.

이때, 신호분석 알고리즘은 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의해 수행되나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.At this time, the signal analysis algorithm is performed by a field programmable gate array (FPGA), but the present invention is not limited thereto.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치(A)의 검출분석부(300)를 설계/제작한 것을 도시한 예시도이다.
On the other hand, Figure 4 is an exemplary view showing the design / fabrication of the detection analysis unit 300 of the partial discharge diagnostic device (A) using the inlet transformer diagnostic method according to the present invention.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치(A)의 실험결과를 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 5, the experimental results of the partial discharge diagnosis apparatus A using the inflow transformer diagnosis method according to the present invention will be described below.

수행된 실험은 AE센서부(100)의 신호 검출 능력과 성능을 점검하기 위한 실험으로, AE 측정을 위한 신호 calibration 목적의 신호 발생 방법인 'Pencil Lead Break' 기법에 따라 수행되었다.The experiment was performed to check the signal detection capability and performance of the AE sensor unit 100, and was performed according to the 'Pencil Lead Break' technique, which is a signal generation method for signal calibration for AE measurement.

먼저, AE센서부(100)를 통해 입력된 음향신호를 신호변환부(200)를 거쳐 전기신호로 변환하였다.First, an acoustic signal input through the AE sensor unit 100 is converted into an electrical signal through the signal converter 200.

그리고, 변환된 전기신호를 PC로 다운받아 일반적인 AE센서의 신호의 파형(도 5의 (A))과, 본 발명의 AE센서부(100)로부터 검출된 신호의 파형(도 5의 (B))을 비교하였다.Then, the converted electric signal is downloaded to a PC and the waveform of the signal of the general AE sensor (FIG. 5A) and the waveform of the signal detected from the AE sensor unit 100 of the present invention (FIG. 5B). ) Was compared.

비교결과, 일반적인 AE센서의 신호 파형과 본 발명의 AE센서부(100)로부터 검출된 신호 파형이 유사한 것을 확인하였다.
As a result of the comparison, it was confirmed that the signal waveform of the general AE sensor is similar to the signal waveform detected from the AE sensor unit 100 of the present invention.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단 방법에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, a partial discharge diagnosis method using the inlet transformer diagnosis method according to the present invention will be described with reference to FIG. 6.

먼저, AE센서부(100)가 수배전반의 변압기 외벽에 설치되어 변압기 내측의 20kHz 내지 40kHz의 음향신호를 검출한다(S10).First, the AE sensor unit 100 is installed on the transformer outer wall of the switchgear to detect a sound signal of 20kHz to 40kHz inside the transformer (S10).

이어서, 신호변환부(200)가 AE센서부(100)로부터 인가받은 음향신호를 전기신호로 변환한다(S20).Subsequently, the signal conversion unit 200 converts the sound signal received from the AE sensor unit 100 into an electric signal (S20).

그리고, 검출분석부(300)가 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호로부터 부분방전 발생여부를 측정하되, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는지 여부를 판단한다(S30).Then, the detection analyzer 300 measures whether the partial discharge is generated from the electric signal applied from the signal converter 200, and determines whether the magnitude and pulse count of the electric signal match the measured partial discharge measurement value. (S30).

제S30단계의 판단결과, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 검출분석부(300)가 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력한다(S40).
As a result of the determination in step S30, when the magnitude of the electric signal and the pulse count coincide with the previously measured partial discharge measurement value, the detection analyzer 300 determines that partial discharge has occurred in the inlet transformer inside the switchboard and detects partial discharge. The signal is output (S40).

이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단 방법의 제S20단계에 대한 세부과정을 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 7, a detailed process of step S20 of the partial discharge diagnosis method using the inflow transformer diagnosis method according to the present invention will be described below.

제S10단계 이후, 신호변환부(200)가 AE센서부(100)와 접지되어 음향신호를 인가받는다(S21).After the step S10, the signal conversion unit 200 is grounded with the AE sensor unit 100 receives a sound signal (S21).

그리고, 신호변환부(200)가 음향신호를 압전진동자(210)로 인가하여, 압전진동자(210)의 진동판 양면 각각에 발생하는 (+) 전하 및 (-) 전하를 전기신호로 변환한다(S22).Then, the signal converter 200 applies an acoustic signal to the piezoelectric vibrator 210, and converts the positive and negative charges generated on both surfaces of the diaphragm of the piezoelectric vibrator 210 into electric signals (S22). ).

이때, 압전진동자(210)는 120kHz의 공진형으로 구성된다.
At this time, the piezoelectric vibrator 210 is configured of a resonant type of 120kHz.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단 방법의 제S30단계에 대한 세부과정을 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 8, a detailed process of step S30 of the partial discharge diagnosis method using the inflow transformer diagnosis method according to the present invention will be described below.

제S20단계 이후, 검출분석부(300)가 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호에 포함된 노이즈를 아날로그 신호처리모듈(310)을 통해 70kHz 내지 300kHz의 대역폭으로 필터링한다(S31).After operation S20, the detection analyzer 300 filters the noise included in the electrical signal applied from the signal converter 200 to the bandwidth of 70 kHz to 300 kHz through the analog signal processing module 310 (S31).

이어서, 검출분석부(300)가 필터링된 전기신호를 프리앰프(320)를 통해 20dB 내지 60dB의 증폭률으로 증폭시킨다(S32).Subsequently, the detection analyzing unit 300 amplifies the filtered electrical signal at an amplification rate of 20 dB to 60 dB through the preamplifier 320 (S32).

뒤이어, 검출분석부(300)가 증폭된 전기신호를 디지털신호처리모듈(330)을 통해 16bit에 50Ms/s의 처리속도로 디지털신호로 변환한다(S33).Subsequently, the detection analyzing unit 300 converts the amplified electric signal into a digital signal at a processing speed of 50 Ms / s in 16 bits through the digital signal processing module 330 (S33).

그리고, 검출분석부(300)가 신호분석모듈(340)을 통해 디지털로 변환된 신호의 크기 및 펄스 카운트를 추출하되, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는지 여부를 판단한다(S34).Then, the detection analyzer 300 extracts the magnitude and pulse count of the digitally converted signal through the signal analysis module 340, and whether the magnitude and pulse count of the extracted signal match the measured partial discharge measurement value. Determine (S34).

제S34단계의 판단결과, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 검출분석부(300)가 신호분석모듈(340)을 통해 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력한다(S35).As a result of the determination in step S34, when the magnitude and the pulse count of the extracted signal coincide with the previously measured partial discharge measurement value, the detection analyzing unit 300 partially discharges the inlet transformer inside the switchboard through the signal analysis module 340. It is determined that this has occurred and outputs the partial discharge detection signal (S35).

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.

A: 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단장치
100: AE센서부 200: 신호변환부
210: 압전진동자 300: 검출분석부
310: 아날로그 신호처리모듈 320: 프리앰프
330: 디지털 신호처리모듈 340: 신호분석모듈
A: Partial Discharge Diagnosis Device Using Inlet Transformer Diagnosis Technique
100: AE sensor 200: signal conversion unit
210: piezoelectric vibrator 300: detection and analysis unit
310: analog signal processing module 320: preamplifier
330: digital signal processing module 340: signal analysis module

Claims (2)

(a) AE센서부(100)가 수배전반의 변압기 외벽에 설치되어 변압기 내측의 20kHz 내지 40kHz의 음향신호를 검출하는 단계;
(b) 신호변환부(200)가 AE센서부(100)로부터 인가받은 음향신호를 전기신호로 변환하는 단계;
(c) 검출분석부(300)가 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호로부터 부분방전 발생여부를 측정하되, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계의 판단결과, 전기신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 검출분석부(300)가 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력하는 단계;를 포함하되,
상기 (c) 단계는,
(c-1) 검출분석부(300)가 신호변환부(200)로부터 인가받은 전기신호에 포함된 노이즈를 아날로그 신호처리모듈(310)을 통해 70kHz 내지 300kHz의 대역폭으로 필터링하는 단계;
(c-2) 검출분석부(300)가 필터링된 전기신호를 프리앰프(320)를 통해 20dB 내지 60dB의 증폭률으로 증폭시키는 단계;
(c-3) 검출분석부(300)가 증폭된 전기신호를 디지털신호처리모듈(330)을 통해 16bit에 50Ms/s의 처리속도로 디지털신호로 변환하는 단계;
(c-4) 검출분석부(300)가 신호분석모듈(340)을 통해 디지털로 변환된 신호의 크기 및 펄스 카운트를 추출하되, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
(c-5) 상기 (c-4) 단계의 판단결과, 추출한 신호의 크기 및 펄스 카운트가 기 측정된 부분방전 측정값과 일치하는 경우, 검출분석부(300)가 신호분석모듈(340)을 통해 수배전반 내측의 유입변압기에 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 검출신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법.
(A) the AE sensor unit 100 is installed on the transformer outer wall of the switchgear to detect the sound signal of 20kHz to 40kHz inside the transformer;
(b) the signal conversion unit 200 converting the sound signal received from the AE sensor unit 100 into an electrical signal;
(c) the detection analyzing unit 300 measures whether the partial discharge is generated from the electric signal applied from the signal conversion unit 200, and whether the magnitude and pulse count of the electric signal matches the measured partial discharge measurement value. Determining; And
(d) As a result of the determination in step (c), when the magnitude and pulse count of the electric signal coincide with the previously measured partial discharge measurement value, the detection analyzer 300 indicates that partial discharge has occurred in the inlet transformer inside the switchgear. Determining and outputting the partial discharge detection signal;
The step (c)
(c-1) detecting, by the detection analyzer 300, the noise included in the electrical signal applied from the signal converter 200 to a bandwidth of 70 kHz to 300 kHz through the analog signal processing module 310;
(c-2) amplifying the filtered electrical signal at an amplification rate of 20 dB to 60 dB through the preamplifier 320;
(c-3) converting the amplified electric signal into a digital signal at a processing speed of 50 Ms / s in 16 bits through the digital signal processing module 330;
(c-4) The detection analyzer 300 extracts the magnitude and pulse count of the digitally converted signal through the signal analysis module 340, and the magnitude and pulse count of the extracted signal are measured with the partial discharge measurement value. Determining whether or not a match; And
(c-5) As a result of the determination in step (c-4), when the magnitude and pulse count of the extracted signal coincide with the measured partial discharge measurement value, the detection analyzing unit 300 performs a signal analysis module 340. And determining that a partial discharge has occurred in the inlet transformer inside the switchgear and outputting a partial discharge detection signal. The partial discharge diagnosis method using the inflow transformer diagnosis technique comprising: a partial discharge detection signal.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b-1) 신호변환부(200)가 AE센서부(100)와 접지되어 음향신호를 인가받는 단계; 및
(b-2) 신호변환부(200)가 음향신호를 압전진동자(210)로 인가하여, 압전진동자(210)의 진동판 양면 각각에 발생하는 (+) 전하 및 (-) 전하를 전기신호로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입변압기 진단 기법을 이용한 부분방전 진단방법.
The method of claim 1,
The step (b)
(b-1) receiving a sound signal by grounding the signal conversion unit 200 to the AE sensor unit 100; And
(b-2) The signal converter 200 applies an acoustic signal to the piezoelectric vibrator 210 to convert the positive and negative charges generated on both surfaces of the diaphragm of the piezoelectric vibrator 210 into electrical signals. Partial discharge diagnostic method using an inlet transformer diagnostic method comprising a.
KR1020130091513A 2013-08-01 2013-08-01 Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer KR101333178B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130091513A KR101333178B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130091513A KR101333178B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101333178B1 true KR101333178B1 (en) 2013-11-26

Family

ID=49858510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130091513A KR101333178B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101333178B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160093450A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 한국 전기안전공사 Apparatus and method for estimating location of insulation defects of cast resin transformers on live line
KR101764978B1 (en) * 2015-09-25 2017-08-23 한국전력공사 System and method for detecting partial discharge in ultra high voltage transformer
CN110456236A (en) * 2019-07-19 2019-11-15 中国铁建电气化局集团有限公司 Railway traction transformer shelf depreciation handover property test method
KR20210042735A (en) 2019-10-10 2021-04-20 한국전력공사 Apparatus and Method for monitoring state of transformer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07167908A (en) * 1993-12-15 1995-07-04 Tokyo Gas Co Ltd Partial discharge detection system
KR100354856B1 (en) 2001-12-24 2002-10-07 (주) 피에스디테크 Apparatus for detecting a partial discharge of a power cable
KR20030001945A (en) * 2001-06-28 2003-01-08 한국전력공사 Ultrasonic On-line Detector for Partial Discharge in Transformer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07167908A (en) * 1993-12-15 1995-07-04 Tokyo Gas Co Ltd Partial discharge detection system
KR20030001945A (en) * 2001-06-28 2003-01-08 한국전력공사 Ultrasonic On-line Detector for Partial Discharge in Transformer
KR100354856B1 (en) 2001-12-24 2002-10-07 (주) 피에스디테크 Apparatus for detecting a partial discharge of a power cable

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160093450A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 한국 전기안전공사 Apparatus and method for estimating location of insulation defects of cast resin transformers on live line
KR101651176B1 (en) * 2015-01-29 2016-08-26 한국 전기안전공사 Apparatus and method for estimating location of insulation defects of cast resin transformers on live line
KR101764978B1 (en) * 2015-09-25 2017-08-23 한국전력공사 System and method for detecting partial discharge in ultra high voltage transformer
CN110456236A (en) * 2019-07-19 2019-11-15 中国铁建电气化局集团有限公司 Railway traction transformer shelf depreciation handover property test method
KR20210042735A (en) 2019-10-10 2021-04-20 한국전력공사 Apparatus and Method for monitoring state of transformer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6514332B2 (en) Partial discharge detection system
KR101303082B1 (en) Apparatus for detecting partial discharge of portable
KR101333178B1 (en) Method for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer
KR101385318B1 (en) Apparatus for diagnosing partial discharge and method therefor
KR101333179B1 (en) Apparatus for diagnosing partial discharge using technique of oil immersed transformer
JP6910897B2 (en) Partial discharge detection device and partial discharge detection method
JP2009258011A (en) Partial discharge measuring method
JP2009300289A (en) Partial discharge detection method by electromagnetic wave measurement
JP2009229347A (en) Partial discharge detector by electromagnetic wave detection, and its detection method
RU2393494C1 (en) Device for continuously monitoring partial discharge signals in insulation of three-phase high voltage devices under operation conditions
KR101358092B1 (en) Method for detecting ultra violet arc diagnois of switchgear
KR101358089B1 (en) Apparatus for detecting ultra violet arc diagnois of switchgear
KR20170111040A (en) Apparatus for partial discharge of power cable on live state
KR20100036567A (en) Apparatus for detecting partial discharging signal and method for driving the same
JP2012220208A (en) Partial discharge detection device and partial discharge detection method
JP6118627B2 (en) Vacuum leak monitoring device for vacuum valve
JP4969319B2 (en) Method and apparatus for partial discharge diagnosis of gas insulated switchgear
JP4663846B2 (en) Pattern recognition type partial discharge detector
CN105301432A (en) Electric power equipment insulation leakage current on-line monitoring circuit
KR101102547B1 (en) Deterioration sensor for insulated device and deterioration diagnosis apparatus of the same
US20220294262A1 (en) Method for identifying asymmetrical vibrations when operating an electrical device connected to a high-voltage grid
JPH07107627A (en) Partial discharge detector for switchgear
JP5256483B2 (en) Method and apparatus for detecting partial discharge of electrical equipment
JP3682930B2 (en) Insulation deterioration diagnosis device
JP2006017753A (en) Device and method for detecting abnormal noise

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 4