KR101410735B1 - 부분방전 반사파 검출 회피 방법 - Google Patents

부분방전 반사파 검출 회피 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력케이블에 설치된 두 개의 센서 설치 위치를 조정하고 측정시간을 설정하여 반사파의 측정을 회피함으로써, 분석하고자 하는 부분방전 원 신호만을 분석하여 신호 분석의 신뢰성을 높일 수 있는 부분방전 반사파 검출 회피 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

부분방전 반사파 검출 회피 방법{Avoidance method for detection of reflected waves partial discharge in cables}
본 발명은 전력케이블에서 발생하는 부분방전의 발생 위치 추정 시 오차를 발생시키는 반사파를 회피하여 위치 추정 결과에 대한 오차를 줄일 수 있는 부분방전 반사파 검출 회피 방법에 관한 것이다.
부분방전(Partial Discharge)이란 절연시스템에서 발생하는 국부적인 전기방전 현상으로서, 절연체의 일부분에서 발생하여 전극 간에 완전한 절연파괴를 일으키지 않기 때문에 부분 방전이라 일컬어진다.
부분방전은 설비의 제조 및 시공결함, 유지보수결함, 운영상의 스트레스, 자연 열화 등의 원인으로 절연 내력을 잃으면서 발생할 수 있는데, 통상적으로 이러한 부분방전의 검출은 부분방전 중에 발생하는 에너지의 변환을 감지함으로써 수행될 수 있다.
일반적으로 특고압 이상의 전력케이블은 전력구(지하터널) 내부에 설치되거나 지중에 직접 묻혀 사용된다.
상기 전력케이블의 한쪽 단부는 전력을 공급받으며 다른 쪽 단부는 단른 전력기기에 전력을 공급한다.
이와 같이 전력케이블에는 사용중 항상 전압이 인가되어 있기 때문에 장기간 사용하면 케이블 절연체가 열화되어 부분방전이 발생하고, 이를 방치하면 결국 절연파괴를 일으키게 된다.
전력케이블은 주로 지중에 설치되어 접근성이 좋지 않기 때문에 전력케이블에 고장이 발생하는 경우에 막대한 수리 비용과 복구 시간이 필요하게 된다.
따라서, 지중 전력케이블의 부분방전 발생위치를 알면 결함이 발생된 부분의 케이블만을 교체함으로써 고장을 간단히 해소할 수 있고 비용적인 측면에서 큰 이점이 있으므로, 지중 전력케이블의 수리 비용 및 복구 시간을 절감하기 위해 지중 전력케이블의 상태를 감시 및 진단하기 위한 장치 및 방법이 필요하다.
상기 전력케이블 내의 부분방전 발생 위치를 추정하기 위한 기법으로 검출센서를 일정한 간격으로 떨어뜨려 설치하고, 양측 센서에 도착하는 시간차를 이용하여 발생위치를 계산하는 기법이 널리 이용되고 있다.
도 1은 부분방전 발생위치 추정방법을 설명하기 위한 개념도로서, 총 길이가 L m 인 전력케이블(3)의 접지선(4) 또는 케이블(3) 표면에 부분방전 검출 센서(1,2)를 설치하면, 부분방전 펄스가 센서(1,2) 주위를 지나갈 때 센서에서 부분방전 펄스가 검출된다. 이때, 전력케이블(3) 내의 d m 지점에서 부분방전(혹은 결함)이 발생하였다고 가정하기로 한다.
부분방전 발생 위치 탐지 방법을 설명하면, 전력케이블(3)의 d m 지점에서 발생된 부분방전 신호는 케이블(3)의 양방향으로 동일하게 전송되므로, 제1부분방전센서(1)에서 측정된 부분방전 신호는 d m만큼 전송되어 측정되며, 제2부분방전센서(2)에서 측정한 부분방전 신호는 1-d m만큼 전송되어 측정된다.
이때, 전력케이블(3) 내의 부분방전의 속도를 v라고 하면, 제1부분방전센서(1)에서 측정된 부분방전 신호는 발생 후 아래의 식 1과 같이 t1 이후에 측정되고, 제2부분방전센서(2)에서 측정된 부분방전 신호는 발생 후 t2 이후에 측정된다.
식 1)
Figure 112012098889492-pat00001

따라서, 두 센서(1,2)로부터 측정된 부분방전 신호의 시간 차 Δt(=t2-t1)는 식 1과 같으며, 전력케이블(3)의 총 길이(L)와 부분방전 속도(v)는 주어진 값(미리 정해진 값)이므로 Δt값을 알 수 있으면 전력케이블 내의 부분방전 발생위치 d를 추정할 수 있다.
한편, 도 2는 접속재를 사용하여 전력케이블을 연결한 경우 반사파가 발생하는 모습을 보여주는 개략도로서, 대부분의 전력케이블(3)은 제조 및 운반 문제로 인해 제조 시 케이블 길이를 충분히 길게 생산할 수 없어서 생산된 케이블길이보다 길이가 긴 케이블 선로에서는 중간접속재(5)를 사용하여 케이블과 케이블을 연결한다.
또한, 전력케이블(3)의 양쪽 끝단도 다른 전력기기와 연결할 때 절연 성능 유지를 위해 종단접속재(5)를 사용한다.
그런데, 상기 중간 및 종단 접속재(5)는 전력케이블(3)과 다른 특성의 임피던스를 가지고 있어서, 전력케이블(3)에서 발생한 부분방전 펄스는 케이블(3)에서 양 방향으로 전파되다가 다른 기기와 연결되는 양 끝점이나 중간접속점(5;임피던스 불연속점)을 만나면 펄스의 반사가 발생한다.
이때, 부분방전 검출센서(1,2)가 실제 발생한 부분방전 펄스와 다른 기기와 연결되는 양끝점이나 중간접속점(5)에서 발생하는 반사파를 모두 측정하는 경우에 실제 발생한 부분방전 펄스보다 더 많은 양의 펄스가 측정된다.
따라서, 상기 중간 및 종단접속재(5)에서 발생하는 반사파를 회피하지 않을 경우에 부분방전 펄스의 발생 위치 계산 시 큰 오차를 발생시킨다.
종래에는 부분방전 발생 위치 추정을 위하여 전력케이블(3)의 양 끝부분이나 직선 접속부(5) 인접 부위에 노출되어 있는 중성선(4;접지선)에 고주파 변류기(HFCT)를 설치하고, 두 변류기에서 측정된 부분방전 펄스의 도착시간을 사용하여 부분방전 발생 위치를 추정한다.
그러나, 상기 고주파 변류기를 이용한 부분방전 발생위치 추정방법은 측정센서의 설치 위치가 중성선(4)이 노출되는 부분에 한정되기 때문에 센서 간 거리가 지나치게 떨어져 있으면 부분방전 펄스가 전파되면서 펄스크기의 큰 감쇄가 일어나 펄스 측정이 불가능함으로 인해 부분 발전 발생위치 추정이 안 될 수 있다.
또한, 상기 방법의 경우 반사파를 회피하는 방안이 제시되어 있지 않고 있어서 반사파의 영향으로 펄스 발생 위치 추정에 대한 오차가 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 전력케이블에 설치된 두 개의 센서 설치 위치를 조정하고 측정시간을 설정하여 반사파의 측정을 회피함으로써, 분석하고자 하는 부분방전 원 신호만을 분석하여 신호 분석의 신뢰성을 높일 수 있는 부분방전 반사파 검출 회피 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법은 전력케이블에 두 개의 센서를 설치하고, 상기 전력케이블에서 발생하는 부분방전의 발생위치를 추정하기 위해,
임피던스 불연속점에서 발생하는 반사파가 미리 설정된 측정시간 이후에 센서에 도착하도록 센서의 설치위치를 조정하는 단계; 상기 부분방전 신호를 미리 설정된 측정시간 동안을 초기 측정하는 단계; 상기 부분방전이 센서 사이에서 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 부분방전이 센서 사이에서 발생하는 경우 부분방전 신호를 측정하고, 상기 부분방전이 센서 사이에서 발생하지 않은 경우 센서의 설치위치를 재조정하는 단계를 포함하여, 오차를 발생시키는 반사파를 회피하고 부분방전 원 신호만을 분석하여 부분방전의 발생위치 추정 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 센서의 설치위치는 다음 회피 조건 2 및 회피 조건 3을 모두 만족하도록 조정되고, 상기 회피 조건 2는 L_S1 > 2L_S2-L, 상기 회피 조건 3은
Figure 112012098889492-pat00002
이고, 상기 L_S1는 전력케이블의 한쪽 끝으로부터 제1센서의 설치 위치, L_S2는 전력케이블의 한쪽 끝으로부터 제2센서의 설치 위치인 것을 특징으로 한다.
상기 측정시간은 α+t_k (s)이고, 상기 α는 트리거 시점, 상기 t_k는 제1센서와 제2센서 사이의 부분방전 전송시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법의 장점을 설명하면 다음과 같다.
부분방전 발생위치 추정 시 측정시간을 설정하고, 두 센서의 설치 위치를 부분방전의 발생 위치가 센서 사이에 존재하고 반사파가 측정시간 이후에 센서에 도착하도록 조정함으로써, 반사파의 측정을 회피하여 분석하고자 하는 부분방전 원 신호만을 분석할 수 있고 케이블 부분방전 신호 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 부분방전 발생위치 추정방법을 설명하기 위한 개념도
도 2는 전력케이블에서 부분방전 펄스가 전파되는 형태를 보여주는 개략도
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 전력케이블에서 부분방전 펄스 전파 형태를 보여주는 개략도
도 3b는 부분방전이 두 센서 사이에서 발생하지 않은 경우의 예를 설명하기 위한 개략도
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 부분방전 신호가 센서 사이에서 발생한 경우 제1 및 제2반사파를 회피할 수 있는 케이스 1 내지 케이스 4를 각각 설명하기 위한 그래프
도 8은 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법을 보여주는 순서도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 전력케이블(10)에서 부분방전 펄스 전파 형태를 보여주는 개략도이다.
본 발명은 전력케이블(10)에서 부분방전 위치 추정 시 오차를 초래하는 접속부(13)에서의 반사파 측정을 회피할 수 있는 부분방전 반사파 검출 회피 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 전력케이블(10) 표면에 두 개의 센서(11,12)를 설치하고, 센서(11,12) 설치 위치 조정 및 측정 시간 설정을 통하여 반사파의 측정을 회피할 수 있고, 이를 통해 분석하고자 하는 부분방전 원 신호만 분석할 수 있어서 전력케이블(10) 부분방전 신호 분석의 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 부분방전 신호가 센서(11,12) 사이에서 발생하는 것으로 가정하기로 한다.
가정 1 : 0<L_S1<d<L_S2<L
가정 1에서 L(m)는 전력케이블(10)의 총 길이, L_S1(m)는 전력케이블(10)의 한쪽 끝으로부터 제1센서(11)의 설치 위치, L_S2(m)는 전력케이블(10)의 한쪽 끝으로부터 제2센서(12)의 설치 위치이다.
제1센서(11)와 제2센서(12)는 전력케이블(10) 표면에 서로 간격 k(k=L_S2-L_S1)를 두고 설치되고, 전력케이블(10)의 양단부에 접속부(13)가 설치되고, 이 접속부(13)는 다른 전력기기 혹은 다른 전력케이블(10)과 연결될 수 있다. 이때, 접속부(13)는 중성선으로 접지되어 있다.
본 명세서 정의되는 용어를 정리하면 다음과 같다.
제1반사파는 제1센서(11) 방향의 임피던스 불연속점에서 반사되는 신호이고, 제2반사파는 제2센서(12) 방향의 임피던스 불연속점에서 반사되는 신호이다.
α(알파)(s)는 트리거 시점, 예를 들면 오실로스코프에서 일정한 전압 이상의 펄스 신호가 발생하는 시점을 말하고, 본 발명에 따른 신호 측정 시간에 트리거 시점을 포함시키는 목적은 신호가 왜곡되는 것을 방지하기 위함이다.
t_k는 제1센서(11)와 제2센서(12) 사이의 부분방전 전송시간, 즉
Figure 112012098889492-pat00003
을 의미하고, α+t_k (s)는 신호 측정 시간을 의미한다.
도 3과 같은 환경에서 제1센서(11)와 제2센서(12)의 신호는 다음과 같다.
1. 제1센서(11)에서의 신호 도착 시간
1) 부분방전 원 신호 도착시간 :
Figure 112012098889492-pat00004
2) 부분방전 제1반사파 도착시간 :
Figure 112012098889492-pat00005
3) 부분방전 제2반사파 도착시간 :
Figure 112012098889492-pat00006

2. 제2센서(12)에서의 신호 도착 시간
1) 부분방전 원 신호 도착시간 :
Figure 112012098889492-pat00007
2) 부분방전 제1반사파 도착시간 :
Figure 112012098889492-pat00008
3) 부분방전 제2반사파 도착시간 :
Figure 112012098889492-pat00009

첨부한 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 부분방전 신호가 센서 사이에서 발생한 경우 제1 및 제2반사파를 회피할 수 있는 케이스 1 내지 케이스 4를 각각 설명하기 위한 그래프이다.
본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법은 측정시간을 α+t_k (s) 시간으로 설정하고, 두 센서(11,12)에 도착하는 신호들 중 부분방전 원 신호는 설정된 측정시간 내에 들어오도록 하고, 임피던스 불연속점에서 발생하는 제1 및 제2반사파 중 가장 먼저 도착하는 반사파는 설정된 측정시간 이후에 도착하도록 두 센서의 설치 위치를 조정하는 방식으로, 즉 오차를 발생시키는 반사파를 부분방전 신호의 측정대상에서 제외시킴으로써 임피던스 불연속 지점에 의한 반사파를 회피하고자 한다.
센서 사이에서 부분방전 신호가 발생할 경우는 다음 표 1과 같이 4가지 경우가 존재하고, 상기 각 경우에 따라 제1 및 제2센서(11,12)에 도착한 신호들은 도 4 내지 도 7과 같다.
Figure 112012098889492-pat00010
두 센서(11,12) 사이에 부분방전 신호가 발생할 경우 두 센서의 부분방전 도착 시간차, Δt_S1S2 는 하기 식 2과 같다.
식 2)
Figure 112012098889492-pat00011
이때, t_k =t_S1 _1+t_S2 _1이고, t_k>Δt_S1S2 와 같은 관계가 항상 성립되므로, 제1센서(11)와 제2센서(12)에 도착한 부분방전 신호는 측정시간인 α+t_k 내에서 측정된다.
또한, 도 3a에서와 같이 부분방전이 센서(11,12) 사이에 발생하는 경우에 제1반사파는 항상 제1센서에 제2센서보다 먼저 도착하고, 제2반사파는 항상 제2센서에 제1센서보다 먼저 도착하므로, 부분방전 신호가 센서(11,12) 사이에 발생하는 경우는 표 1과 같이 4가지 경우가 전부이다.
4가지 경우(케이스 1~케이스 4)
1. 케이스 1 :
도 4에 도시한 바와 같이 케이스 1의 경우, 부분방전 원 신호가 제1센서(11)에 먼저 도착한 후 Δt_S1S2 시간만큼 제2센서(12)에 늦게 도착하고, 제1 및 제2반사파 중 제1반사파가 제2반사파보다 각 센서에 먼저 도착하되, 제2센서(12)에 비해 제1센서(11)에 먼저 도착한다.
이 경우 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법은 다음의 회피 조건 1을 만족할 경우에 본 측정시간 내에서 제1 및 제2반사파 중 각 센서에 가장 먼저 도착한 제1반사파를 회피할 수 있다.
회피 조건 1)
Figure 112012098889492-pat00012
여기서, Δt_S1 _12(=t_S1_2-t_S1_1)은 제1센서(11)에 도착한 제1반사파와 부분방전 원신호의 도착 시간차이다.
따라서, 아래와 같은 조건으로 센서 위치를 조정하면 측정시간 내에서 반사파를 회피할 수 있다.
Figure 112012098889492-pat00013
2. 케이스 2 :
도 5를 참조하면 케이스 2의 경우에 부분방전 원신호가 제1센서(11)에 먼저 도착한 후 Δt_S1S2 시간만큼 제2센서(12)에 늦게 도착하고, 제1 및 제2반사파 중 제2반사파가 제1반사파보다 각 센서에 먼저 도착하되, 제1센서(11)에 비해 제2센서(12)에 먼저 도착한다.
이 경우 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법은 다음의 회피 조건 2를 만족할 경우에 본 측정시간 내에서 제1 및 제2반사파 중 각 센서(11,12)에 가장 먼저 도착한 제2반사파를 회피할 수 있다.
회피 조건 2)
Figure 112012098889492-pat00014
여기서, Δt_S2 _13(=t_S2 _3-t_S2 _1)은 제2센서(12)에 도착한 제2반사파와 부분방전 원신호의 도착 시간차이다.
따라서, 아래와 같은 조건으로 센서 위치를 조정하면 측정시간 내에서 반사파를 회피할 수 있다.
이때, 부분방전 발생위치 d는 주어지지 않은 값이므로 가정 1을 이용하면(0<L_S1<d<L_S2<L) L-L_S2<L-d<L-L_S1 이 되므로 회피 조건 2를 아래와 같이 설정할 수 있다.
L_S2-L_S1 < L-d
L_S2-L_S1 < L-L_S2
L_S1 > 2L_S2-L (회피조건 2)
3. 케이스 3 :
도 6을 참조하면 케이스 3의 경우에 부분방전 원 신호가 제2센서(12)에 먼저 도착한 후 Δt_S1S2 시간만큼 제1센서(11)에 늦게 도착하고, 제1 및 제2반사파 중 제1반사파가 제2반사파보다 각 센서에 먼저 도착하되, 제2센서(12)에 비해 제1센서(11)에 먼저 도착한다.
이 경우 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법은 다음의 회피 조건 3을 만족할 경우에 본 측정시간 내에서 제1 및 제2반사파 중 각 센서에 가장 먼저 도착한 제1반사파를 회피할 수 있다.
회피 조건 3)
Figure 112012098889492-pat00015
따라서, 아래와 같은 조건으로 센서 위치를 조정하면 측정시간 내에서 반사파를 회피할 수 있다.
이때, 부분방전 발생위치 d는 주어지지 않은 값이므로 가정 1을 이용하면(0<L_S1<d<L_S2<L) L_S1<d<L_S2 이 되므로 회피 조건 3을 아래와 같이 설정할 수 있다.
L_S2-L_S1 < L-d
L_S2-L_S1 < L_S1
Figure 112012098889492-pat00016
4. 케이스 4 :
도 7을 참조하면 케이스 4의 경우에 부분방전 원신호가 제2센서(12)에 먼저 도착한 후 Δt_S1S2 시간만큼 제1센서(11)에 늦게 도착하고, 제1 및 제2반사파 중 제2반사파가 제1반사파보다 각 센서에 먼저 도착하되, 제2센서(12)에 제1센서(11)보다 먼저 도착한다.
이 경우 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법은 다음의 회피 조건 4를 만족할 경우에 본 측정시간 내에서 제1 및 제2반사파 중 각 센서에 가장 먼저 도착한 제2반사파를 회피할 수 있다.
회피 조건 4)
Figure 112012098889492-pat00017
따라서, 아래와 같은 조건으로 센서 위치를 조정하면 측정시간 내에서 반사파를 회피할 수 있다.
L_S1>3L_S2 -2L (회피 조건 4)
또한, 전술한 회피 조건 1 내지 4를 모두 동시에 만족시킬 수 있도록 센서의 설치 위치를 조절하면 반사파를 회피할 수 있다.
그리고, 회피 조건 1과 회피 조건 3에서 부등호의 우측항을 비교하면
Figure 112012098889492-pat00018
인 관계가 성립하므로 회피 조건 3을 만족하면 회피 조건 1은 자연적으로 만족하게 되고, 회피 조건 2와 회피 조건 4에서도 부등호의 우측항을 비교하면 회피조건 4의 우측항은 3L_S2 -2L=(2L_S2 -L)+(L_S2 -L)<2L_S2 -L (∵ L_S2 -L<0)인 관계가 성립하므로 회피 조건 2를 만족하면 회피 조건 4도 자연적으로 만족하게 된다.
따라서, 회피 조건 2와 3을 동시에 만족하면 회피 조건 1 내지 회피 조건 4 모두를 만족하게 되므로, 부분방전 신호가 센서(11,12) 사이에 발생하고, 회피 조건 2 및 3을 만족하기만 하면 어느 경우든지 반사파를 회피하고 부분방전 원 신호만을 측정할 수 있다.
여기서, 만약 부분방전 발생 위치가 제1센서(11)와 제2센서(12) 사이에 발생하지 않았을 경우에도 부분방전 발생이 센서(11,12) 사이에 위치하도록 센서 설치 위치를 조절하면 반사파를 회피할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법을 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 8은 본 발명에 따른 부분방전 반사파 검출 회피 방법을 보여주는 순서도이다.
제1단계로, 가정 1, 회피 조건 2 및 회피 조건 3을 만족하도록 제1 및 제2센서(11,12)의 설치 위치를 조정한다.
제2단계로, 트리거 시점 α을 포함하여 측정시간 α+t_k(s) 시간만큼 부분방전 신호를 초기 측정한다.
제3단계는 부분방전 신호가 센서(11,12) 사이에서 발생하는지 여부를 판단하는 단계이다.
상기 제3단계에서 부분방전 신호가 센서(11,12) 사이에서 발생하는지 여부를 판단하는 이유를 설명하면, 본 발명의 궁극적인 목적은 임피던스 불연속점에서 발생하는 반사파를 회피하고 시간차를 이용하여 부분방전 원신호만을 측정하기 위함인데, 만약 부분방전 원신호가 센서(11,12) 밖에서 발생하는 경우에 우리가 원하는 부분방전 신호를 측정할 수 없기 때문이다.
상기 부분방전이 센서(11,12) 바깥에서 발생한 경우의 일 예를 들어 설명하면, 만약 도 3b에 도시한 바와 같이 부분방전 신호의 발생 위치가 제1 및 제2센서(11,12) 사이가 아니라 제1센서(11)의 왼쪽으로 벗어난 경우, 즉 부분방전 원신호의 발생위치 d m가 제1센서(11)의 설치 위치 L_S2 m보다 작은 경우, 부분 방전 신호가 두 센서(11,12)에 도착한 시간차 Δt_S1S2는 하기 식과 같으며,
Figure 112012098889492-pat00019
Figure 112012098889492-pat00020
이때, 상기 식에서 시간차에 의해 부분방전 원신호의 발생위치 d값이 상쇄되어 없어지므로, 부분방전 원신호의 발생위치를 알 수 없게 된다.
따라서, 부분방전이 두 센서(11,12) 바깥에서 발생한 경우 유효한 데이터를 얻을 수 없게 되므로, 두 센서(11,12)의 위치를 변경하여 부분방전이 센서(11,12) 사이에 위치하도록 센서 위치를 조정하여야 한다.
여기서, 상기 부분방전이 두 센서(11,12) 사이에 발생하는지 여부를 판단하기 위해 제1 및 제2센서(11,12)의 부분방전 도착 시간차 Δt_S1S2 과, 제1 및 제2센서(11,12) 설치 위치 사이의 거리를 부분방전 신호가 통과하는 시간 t_k를 비교한다.
상기 Δt_S1S2 =t_k 조건을 만족하면 부분방전 신호가 센서 사이에서 발생하지 않고 임피던스 불연속점 가까이에 발생하는 경우이므로 제1 및 제2센서(11,12)의 설치 위치를 변경하여 재조정하고, Δt_S1S2 ≠t_k 조건을 만족하면 부분방전 신호가 센서 사이에서 발생하는 경우이므로 다음 단계로 진행한다.
예를 들어, Δt_S1S2 =t_k 조건을 만족하고 제1센서(11)에 부분방전 신호가 먼저 도착할 경우(t_S1 _1 < t_S2 _1), 부분방전 신호가 제1센서(11) 방향의 임피던스 불연속점 가까이에서 발생하는 경우이므로 제1센서(11) 설치 위치인 L_S1을 초기 설정 값보다 작게 변경, 즉 제1센서(11)방향의 임피던스 불연속점 가까운 방향으로 설치 위치를 변경 및 고정한 후, 다시 1단계로 되돌아가 조건에 맞게 L_S2를 조정한 후 2단계를 실행한다.
또한, Δt_S1S2 =t_k 조건을 만족하고 제2센서(12)에 부분방전 신호가 먼저 도착할 경우(t_S2 _1 < t_S1 _1), 부분방전 신호가 제2센서(12) 방향의 임피던스 불연속점 가까이에서 발생하는 경우이므로 제2센서(12) 설치 위치인 L_S2을 초기 설정 값보다 크게 변경, 즉 제2센서(12)방향의 임피던스 불연속점 가까운 방향으로 설치 위치를 변경 및 고정한 후, 다시 1단계로 되돌아가 조건에 맞게 L_S1를 조정한 후 2단계를 실행한다.
4단계로, 상기 Δt_S1S2 ≠t_k 조건을 만족하면 부분방전 신호가 센서(11,12) 사이에서 발생하는 경우이므로 부분방전 신호를 측정하고 저장한다.
따라서, 본 발명에 의하면 부분방전 발생위치 추정 시 측정시간을 설정하고, 두 센서(11,12)의 설치 위치를 부분방전의 발생 위치가 센서(11,12) 사이에 존재하고 반사파가 측정시간 이후에 센서(11,12)에 도착하도록 조정함으로써, 반사파의 측정을 회피하여 분석하고자 하는 부분방전 원 신호만을 분석할 수 있고 케이블(10) 부분방전 신호 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
10 : 전력케이블
11 : 제1센서
12 : 제2센서
13 : 접속부

Claims (3)

  1. 전력케이블(10)에 두 개의 센서(11,12)를 설치하고, 상기 전력케이블(10)에서 발생하는 부분방전의 발생위치를 추정하기 위해,
    임피던스 불연속점에서 발생하는 반사파가 미리 설정된 측정시간 이후에 센서에 도착하도록 센서(11,12)의 설치위치를 조정하는 단계;
    부분방전 신호를 미리 설정된 측정시간 동안을 초기 측정하는 단계;
    상기 부분방전이 센서(11,12) 사이에서 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 부분방전이 센서(11,12) 사이에서 발생하는 경우 부분방전 신호를 측정하고, 상기 부분방전이 센서(11,12) 사이에서 발생하지 않은 경우 센서의 설치위치를 재조정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 반사파 검출 회피 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서(11,12)의 설치위치는 다음 회피 조건 2 및 회피 조건 3을 모두 만족하도록 조정되고, 상기 회피 조건 2는 L_S1 > 2L_S2-L, 상기 회피 조건 3은
    Figure 112012098889492-pat00021
    이고, 상기 L_S1는 전력케이블(10)의 한쪽 끝으로부터 제1센서(11)의 설치 위치, L_S2는 전력케이블(10)의 한쪽 끝으로부터 제2센서(12)의 설치 위치인 것을 특징으로 하는 부분방전 반사파 검출 회피 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정시간은 α+t_k (s)이고, 상기 α는 트리거 시점, 상기 t_k는 제1센서(11)와 제2센서(12) 사이의 부분방전 전송시간인 것을 특징으로 하는 부분방전 반사파 검출 회피 방법.
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