KR101475002B1 - 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반 - Google Patents
무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101475002B1 KR101475002B1 KR20140015178A KR20140015178A KR101475002B1 KR 101475002 B1 KR101475002 B1 KR 101475002B1 KR 20140015178 A KR20140015178 A KR 20140015178A KR 20140015178 A KR20140015178 A KR 20140015178A KR 101475002 B1 KR101475002 B1 KR 101475002B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- temperature
- noise
- signal
- phase
- booth bar
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 3
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 8
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910001219 R-phase Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/24—Circuit arrangements for boards or switchyards
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
본 발명은 수배전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부스바의 온도 감시 기능 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반은, 수배전반에서 발생하는 부분방전을 감시하는 PD 진단 모듈; 및 R, S, T 상 부스바 중 적어도 하나의 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 온도 상한값 이상인 부스바가 존재하면 상기 온도 상한값 이상인 부스바 상의 전류가 기 설정된 기준 전류값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 기준 전류값을 초과한 것으로 판단되면 상기 온도 상한값 이상인 부스바의 온도 상승이 과전류에 의한 것으로 판단하고 상기 기준 전류값 이하인 것으로 판단되면 상기 온도 상한값 이상인 부스바의 온도 상승이 물리적 결함에 의한 것으로 판단하는 온도 진단 모듈을 포함한다.
Description
본 발명은 수배전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무전원 온도 센서에 기반한 부스바의 온도 감시 기능 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로 전기를 사용하는 주택이나 공장 등에서 수배전반이란 전기를 받고 분배하는 함을 말하는 것으로 예를 들어, 아파트 전기실의 수배전반은 아파트에 들어오는 전기의 전압은 삼상 22,900V이며, 우리 가정에서 사용하는 전기는 단상 220V이다.
수배전반은 특고압의 전기를 공급받아 저압으로 다운한 다음 전력 수용가로 분배하기 위한 기계 및 보호장비들이 필요한데, 이러한 장비들이 포함된 장치이다. 이러한 특고압의 분전반은 LBS반(특고압케이블 연결및 차단스위치), MOF반(계기용변압변류기반, 전기 계량기), PT반(계기용 변압기), VCB반(특고차단기반, 이상 시 자동차단), 변압기반(변압기 설치), 저압반(낮추어진 전기를 아파트 각 동으로 안전하게 분배, 누전 여부도 검출), 발전기반(발전기 운전 제어) 등과 같은 다양한 단위 기능 모듈로 구성된다.
이러한 단위 기능 모듈은 외관, 외부 오염물로부터의 보호, 설치 공간 등을 고려하여 판넬 내부에 설치되고, 판넬 내측과 외부는 절연된다. 그리고, 단위 기능 모듈 간은 부스바에 의해 전기적으로 연결된다.
이와 같이 판넬 형태로 하는 것에 의해 외관, 오염, 공간 활용 측면에서 유리한 점은 있으나, 판넬 내부에 단위 기능 모듈이 장착되는 것에 의해 관리자의 관리가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
수배전반은 고압을 취급하므로, 부스바를 고정하는 나사의 풀림과 같은 미세한 하자에도 과열에 의한 화재가 발생할 수 있다. 설치시 나사를 제대로 조였어도, 운영 중 진동에 의한 풀림이 발생할 수 있다. 또한, 수배전반 내의 절연기기(에폭시 몰드형 CT, PT, 부싱, MOF 등)는 여러가지 전기적, 기계적, 환경적, 또는 제작시 문제점으로 인해 부분 방전이 발생할 수 있다. 부분 방전이 심화됨에 따라 절연물이 열화되고 이로 인해 절연 파괴가 발생할 수 있다. 그리고, 이로 인한 화재 사고가 발생할 수 있다.
따라서, 수배전반 내의 온도 상태와 부분 방전 발생 여부는 실시간으로 모니터링 되어야 한다.
이와 관련해, 한국공개특허 제2013-0137370호는 아크, 부분방전, 온도를 감시하는 통합 수배전반에 대하여 개시하고 있다. 구체적으로, 한국공개특허 제2013-0137370호는 수배전반 내부에서 온도, 아크 및 부분방전을 검측하는 검출부; 및 검출부에서 검출된 온도 및 아크 발생 여부를 누설 전류에 대해 동일한 인터페이스 내에서 구현하는 통합인터페이스부; 검출부에서 검측된 온도와 아크발생여부 및 통합인터페이스부에서 검측된 누설 전류를 동일한 인터페이스 상에서 상호 연동하여 수배전반 내부의 기준값 초과 여부를 기준으로 위험 판단시 수배전반을 제어하는 제어부를 포함하는 아크, 부분방전 및 온도 감시 통합 수배전반을 개시하고 있다.
다만, 한국공개특허 제2013-0137370호는 단순히 온도가 기준값을 초과하는 경우 알람을 제시할 뿐이고 그 온도 증가의 원인을 알 수 없어 수배전반 유지/보수에 어려움이 있다는 문제점이 있다.
그리고, 한국공개특허 제2013-0137370호는 부분 방전 진단시 외부 노이즈에 대한 영향을 전혀 고려하지 않는다는 문제점이 있다. 따라서, 아크, 부분방전, 온도를 동시에 진단한다고 하여도 그 신뢰성이 낮을 수 있다.
이에, 본 발명은 무전원 온도 센서에 기반한 부스바의 온도의 모니터링 및 온도 증가의 원인의 분석 기능이 내장된 수배전반을 제공하고자 한다.
그리고, 본 발명은 외부 노이즈에 의한 영향을 배재한 상태에서 부분방전을 정밀하게 모니터링하는 것에 의해 화재 예지를 정확하게 할 수 있는 수배전반을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반은, 수배전반에서 발생하는 부분방전을 감시하는 PD 진단 모듈; 및 R, S, T 상 부스바 중 적어도 하나의 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 온도 상한값 이상인 부스바가 존재하면 상기 온도 상한값 이상인 부스바 상의 전류가 기 설정된 기준 전류값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 기준 전류값을 초과한 것으로 판단되면 상기 온도 상한값 이상인 부스바의 온도 상승이 과전류에 의한 것으로 판단하고 상기 기준 전류값 이하인 것으로 판단되면 상기 온도 상한값 이상인 부스바의 온도 상승이 물리적 결함에 의한 것으로 판단하는 온도 진단 모듈을 포함한다.
여기서, 상기 온도 진단 모듈은, N 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 N 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인 것으로 판단되면 불평형 전류가 기준 불평형값 이상인지 여부를 판단하고, 기준 불평형값 미만으로 판단된 경우 상기 N 상 부스바 상의 영상 고조파가 기준 고조파값 이상이면 상기 N 상 부스바가 영상 고조파에 의해 온도가 상승한 것으로 판단하고 상기 N 상 부스바 상의 영상 고조파가 기준 고조파값 미만이면 상기 N 상 부스바가 물리적 결함에 의해 온도가 상승한 것으로 판단하고, 기준 불평형값 이상으로 판단된 경우 상기 N 상 부스바가 불평형 전류에 의해 온도가 상승한 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 상기 PD 진단 모듈은, PD 센서로부터 수신된 PD 신호를 낮은 주파수의 기준 주파수로 변환하고 피크 검출 회로를 사용해 기 설정된 시간 간격으로 상기 변환된 PD 신호의 피크를 검출하는 PD 신호 처리부; 노이즈 센서로부터 수신된 노이즈 신호를 기준 주파수로 변환하고 피크 검출 회로를 사용해 기 설정된 시간 간격으로 상기 변환된 노이즈 신호의 피크를 검출하는 노이즈 신호 처리부; 및 상기 PD 신호의 피크에서 상기 노이즈 신호의 피크를 상기 기 설정된 시간 간격 별로 차감하는 것에 의해 노이즈가 제거된 순수 PD 신호를 생성하는 노이즈 제거부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노이즈 센서는 패널 내측면에 부착되고 상기 노이즈 센서에서 패널 내측면에 대향하는 면을 제외한 모든 면은 차폐부재로 차폐 처리되는 것에 의해 상기 노이즈 신호에 노이즈에 대한 패널의 전자파 투과율이 반영될 수 있다.
또한, 상기 온도 진단 모듈은 라디오 주파수의 센서 호출 신호를 출력하고, 상기 센서 호출 신호에 대응하여 상기 R, S, T 상 부스바 각각에 설치된 무전원 온도센서의 응답신호를 사용해 상기 R, S, T 상 부스바 각각의 온도를 산출할 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 무전원 온도 센서에 기반하여 수배전반 상의 부스바의 온도의 모니터링 및 온도 증가의 원인의 분석이 가능할 수 있다.
그리고, 본 발명은 외부 노이즈에 의한 영향을 배재한 상태에서 부분방전을 정밀하게 모니터링하는 것에 의해 수배전반에서 화재 예지를 정확하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수배전반의 개략도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 PD 진단 모듈의 기능 블록도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 노이즈 센서의 설치 상태도를 나타낸다.
도 5는 도 3의 노이즈 제거부의 노이즈 제거 동작을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
도 6은 도 2의 온도 진단 모듈의 기능 블록도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 제 1 진단부의 진단 프로세스를 나타내는 플로우 차트를 나타낸다.
도 8은 도 6의 제 2 진단부의 진단 프로세스를 나타내는 플로우 차트를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 PD 진단 모듈의 기능 블록도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 노이즈 센서의 설치 상태도를 나타낸다.
도 5는 도 3의 노이즈 제거부의 노이즈 제거 동작을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
도 6은 도 2의 온도 진단 모듈의 기능 블록도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 제 1 진단부의 진단 프로세스를 나타내는 플로우 차트를 나타낸다.
도 8은 도 6의 제 2 진단부의 진단 프로세스를 나타내는 플로우 차트를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수배전반의 개략도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 3은 도 2의 PD 진단 모듈의 기능 블록도를 나타낸다. 도 4는 도 3의 노이즈 센서의 설치 상태도를 나타낸다. 도 5는 도 3의 노이즈 제거부의 노이즈 제거 동작을 설명하기 위한 도면을 나타낸다. 도 6은 도 2의 온도 진단 모듈의 기능 블록도를 나타낸다. 도 7은 도 6의 제 1 진단부의 진단 프로세스를 나타내는 플로우 차트를 나타낸다. 도 8은 도 6의 제 2 진단부의 진단 프로세스를 나타내는 플로우 차트를 나타낸다. 이하에서 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 1을 참조하면, 수배전반은 적어도 하나의 패널(1)과 패널(1) 외면에 고정 설치된 모니터링 장치(100)를 포함할 수 있다.
패널(1)은 LBS반(특고압케이블 연결 및 차단스위치), MOF반(계기용변압변류기반, 전기 계량기), PT반(계기용 변압기), VCB반(특고차단기반, 이상 시 자동차단), 변압기반(변압기 설치), 저압반(낮추어진 전기를 아파트 각 동으로 안전하게 분배, 누전 여부도 검출), 발전기반(발전기 운전 제어) 중 어느 하나일 수 있다.
도 2를 참조하면, 모니터링 장치(100)는 PD 진단 모듈(110)과 온도 진단 모듈(120)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면 PD 진단 모듈(110)은 PD 신호 처리부(111), 노이즈 신호 처리부(112), 노이즈 제거부(113) 및 PD 진단부(114)를 포함할 수 있다.
PD 신호 처리부(111)는 패널(1) 내측에 설치된 PD 센서(10)로부터 PD 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, PD 신호는 부분 방전시 발생하는 UHF 대역의 신호일 수 있다. PD 신호 처리부(111)는 신호 처리를 위해 수신된 PD 신호를 낮은 주파수의 기준 주파수로 변환하고, 피크 검출 회로를 사용해 기 설정된 시간 간격으로 그 변환된 PD 신호의 피크를 검출할 수 있다. 그리고, PD 신호 처리부(111)는 검출된 피크 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
노이즈 신호 처리부(112)는 패널(1) 내측에 설치된 노이즈 센서(20)로부터 노이즈 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 노이즈 신호는 부분 방전시 발생하는 UHF 대역의 신호일 수 있다. 노이즈 신호 처리부(112)는 신호 처리를 위해 수신된 노이즈 신호를 낮은 주파수의 기준 주파수로 변환하고, 피크 검출 회로를 사용해 기 설정된 시간 간격으로 그 변환된 노이즈 신호의 피크를 검출할 수 있다. 그리고, 노이즈 신호 처리부(112)는 검출된 피크 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
도 4를 참조하면, 노이즈 센서(20)는 패널(1) 내측면에 부착될 수 있다. 이때, 노이즈 센서(20)는 패널 내측면에 대향하는 면을 제외한 모든 면이 차폐부재(11)로 차폐 처리될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 노이즈 센서(20)는 패널(1)의 전자파 투과율이 반영된 실제 PD 센서(10)가 검출하는 노이즈를 검출할 수 있다. 차폐부재(11)는 PD 신호가 노이즈 센서(20)에 의해 검출되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
도 5를 참조하면, (a)는 PD 신호 처리부(111)가 노이즈 제거부(113)에 제공하는 PD 신호를 나타내고(여기서, PD 신호에는 노이즈도 포함된다), (b)는 노이즈 신호를 나타내고, (c)는 노이즈가 제거된 순수 PD 신호를 나타낸다.
노이즈 제거부(113)는 PD 신호에서 PD 신호와 시간 동기화된 노이즈 신호를 시간 간격 별로 차감하는 것에 의해 PD 신호로부터 노이즈가 제거된 순수 PD 신호를 검출할 수 있다.
PD 진단부(114)는 노이즈 제거부(113)가 생성한 순수 PD 신호를 사용해 PD를 진단할 수 있다. 예를 들어, PD 진단부(114)는 PRPD(Phase Resolved Patrial Discharge), PSA(Pulse Sequence Analsys), CAPD(Chaotic Analysis of Partial Discharge) 등 다양한 방식 중 선택된 방식을 사용하여 부분 방전을 진단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 온도 진단 모듈(120)은 온도 수집부(121), 전류 수집부(122), 제 1 진단부(123) 및 제 2 진단부(124)를 포함할 수 있다.
온도 수집부(121)는 수배전반 상의 R, S, T, N 상 부스바(미도시) 각각에서의 온도를 수집할 수 있다. 이를 위해, 온도 수집부(121)는 R S, T, N 상 각각에 설치된 온도 센서에 라디오 주파수(예를 들어, 3*10^8 m/s)의 센서 호출 신호를 출력하고 그에 따른 응답 신호를 R S, T, N 상 각각에 설치된 온도 센서로부터 수집하고, 그 응답 신호를 해석하여 R S, T, N 상 각각에서의 온도를 검출할 수 있다. 이때, R S, T, N 상 각각에 설치된 온도 센서는 SAW 무전원 센서일 수 있다. 그리고, 그 SAW 무전원 센서는 온도에 의해 표면 탄성파의 공진주파수가 변동될 수 있다. 즉, 온도 수집부(121)가 출력하는 라디오 주파수 신호의 센서 호출 신호를 수신하면 온도 센서는 온도에 따라 변동된 공진 주파수 정보가 포함된 응답 신호를 출력하고, 온도 수집부(121)는 그 응답 신호에 포함된 공진 주파수 정보를 해석하여 R, S, T, N 상 부스바 각각에서의 온도를 산출할 수 있다. 온도 검출용 SAW 무전원 센서의 동작 원리는 주지된 사항이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전류 수집부(122)는 수배전반 상의 R, S, T, N 상 부스바(미도시) 각각에서의 전류값을 수집할 수 있다.
제 1 진단부(123)는 온도 수집부(121)에서 수집한 온도 및 전류 수집부(122)에서 수집한 전류값을 사용해 R, S, T 상 부스바 상의 온도를 진단할 수 있다. 도 7을 참조해 제 1 진단부(123)의 구체적인 동작에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위해 R 상 부스바의 온도를 진단하는 것을 기준으로 설명한다. 도 7의 프로세스는 S 상 및 T 상 부스바에 대하여도 공통되게 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제 1 진단부(123)는 R 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S71). S71에서의 판단 결과, R 상 부스바 상의 온도가 온도 상한값 미만인 경우, 제 1 진단부(123)는 R 상 부스바 상의 온도 진단을 종료할 수 있다. 이와 달리, S71에서의 판단 결과, R 상 부스바 상의 온도가 온도 상한값 이상인 경우, 제 1 진단부(123)는 알람을 제공할 수 있다(S72). 이때, 온도 상한값을 초과한 부스바 식별 정보와 그 부스바의 온도가 디스플레이 될 수 있다. 또는, 원격에 온도 상한값을 초과한 부스바 식별 정보와 그 부스바의 온도가 제공될 수 있다.
이때, 제 1 진단부(123)는 부스바의 온도 상승 원인이 과전류에 의한 것인지 여부를 판단할 수 있다(S73). 이를 위해, 제 1 진단부(123)는 R 상 부스바 상의 전류값을 사용하여 R 상 부스바 상의 전류가 기 설정된 전류 기준값을 초과하였는지 여부를 판단할 수 있다. S73에서, R 상 부스바 상의 전류가 기 설정된 전류 기준값 이하인 것으로 판단되면, 제 1 진단부(123)는 R 상 부스바의 과열이 물리적 결함 예를 들어, 부스바를 고정하는 볼트의 풀림에 의한 과열임을 외부에 알릴 수 있다(S75). 이와 달리, S73에서, 온도 상한값 이상인 R 상 부스바 상의 전류가 기 설정된 전류 기준값을 초과한 것으로 판단되면, 제 1 진단부(123)는 R 상 부스바의 과열이 과전류에 의한 과열임을 외부에 알릴 수 있다(S74). 위와 같이, 본 발명은 R, S, T 상 부스바 상의 온도를 모니터링함과 동시에, R, S, T 상 부스바 상의 온도 증가의 원인이 과전류에 의한 것인지 부스바 고정용 볼트의 풀림에 의한 것인지 여부를 판단할 수 있다.
계속하여, 도 6을 참조하면, 제 2 진단부(124)는 온도 수집부(121)에서 수집한 온도 및 전류 수집부(122)에서 수집한 전류값을 사용해 N 상 부스바 상의 온도를 진단할 수 있다. 도 8을 참조해 제 2 진단부(124)의 구체적인 동작에 대해 설명한다.
도 8을 참조하면, 제 2 진단부(124)는 N 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S81). S81에서 온도 상한값 미만인 것으로 판단되면, N 상 부스바에 대한 온도 진단 절차는 종료될 수 있다. 이와 달리, S81에서 N 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인 것으로 판단되면, 제 2 진단부(124)는 알람을 제공할 수 있다(S82). 이때, N 상 부스바의 온도가 디스플레이될 수 있다. 또는, 원격에 N 상 부스바의 온도가 제공될 수 있다.
그리고, 제 2 진단부(124)는 R 상 부스바, S 상 부스바, T 상 부스바 상의 전류값을 사용하여 불평형 전류를 산출하고, 산출된 불평형 전류가 기준 불평형값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S83). S83에서 불평형 전류 미만인 것으로 판단되면 제 2 진단부(124)는 N 상 부스바 상의 영상 고조파가 기준 고조파값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S85). 여기서, N 상 부스바 상의 영상 고조파는 N 상 부스바 상의 전류를 사용하여 산출될 수 있다. S85에서 영상 고조파가 기준 고조파값 미만인 것으로 판단되면, 제 2 진단부(124)는 N 상 부스바의 과열이 물리적 결함 예를 들어, 부스바를 고정하는 볼트의 풀림에 의한 과열임을 외부에 알릴 수 있다(S86). 이와 달리, S85에서 영상 고조파가 기준 고조파값 이상인 것으로 판단되면, 제 2 진단부(124)는 영상 고조파에 의한 과열임을 알리는 알람을 제공할 수 있다(S87). 이때, 제 2 진단부(124)는 영상 고조파량을 기록할 수 있다.
S83에서 불평형 전류 이상인 것으로 판단되면, 제 2 진단부(124)는 불평형 전류에 의한 과열임을 외부에 알릴 수 있다(S88). 이때, 제 2 진단부(124)는 불평형 전류 산출에 사용된 R, S, T 상 전류값을 기록할 수 있다.
위와 같이, 본 발명은 N 상 부스바의 온도를 감시하고, N 상 부스바 온도 상승의 원인이 불평형 전류에 의한 것인지 영상 고조파에 의한 것인지 여부를 판단할 수 있다.
도 7 및 도 8의 프로세스는 전체 또는 그 일부 만으로 실시될 수도 있고, 그 순서를 달리하여 실시될 수도 있음은 물론이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 패널
10: PD 센서
11: 차폐부재
20: 노이즈 센서
100: 모니터링 장치
110: PD 진단 모듈
111: PD 신호 처리부
112: 노이즈 신호 처리부
113: 노이즈 제거부
114: PD 진단부
120: 온도 진단 모듈
121: 온도 수집부
122: 전류 수집부
123: 제 1 진단부
124: 제 2 진단부
10: PD 센서
11: 차폐부재
20: 노이즈 센서
100: 모니터링 장치
110: PD 진단 모듈
111: PD 신호 처리부
112: 노이즈 신호 처리부
113: 노이즈 제거부
114: PD 진단부
120: 온도 진단 모듈
121: 온도 수집부
122: 전류 수집부
123: 제 1 진단부
124: 제 2 진단부
Claims (5)
- 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반에 있어서,
수배전반에서 발생하는 부분방전을 감시하는 PD 진단 모듈; 및
R, S, T 상 부스바 중 적어도 하나의 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 온도 상한값 이상인 부스바가 존재하면 상기 온도 상한값 이상인 부스바 상의 전류가 기 설정된 기준 전류값을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 기준 전류값을 초과한 것으로 판단되면 상기 온도 상한값 이상인 부스바의 온도 상승이 과전류에 의한 것으로 판단하고 상기 기준 전류값 이하인 것으로 판단되면 상기 온도 상한값 이상인 부스바의 온도 상승이 물리적 결함에 의한 것으로 판단하는 온도 진단 모듈을 포함하고,
상기 온도 진단 모듈은,
N 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인지 여부를 판단하고, 상기 N 상 부스바 상의 온도가 기 설정된 온도 상한값 이상인 것으로 판단되면 불평형 전류가 기준 불평형값 이상인지 여부를 판단하고,
기준 불평형값 미만으로 판단된 경우 상기 N 상 부스바 상의 영상 고조파가 기준 고조파값 이상이면 상기 N 상 부스바가 영상 고조파에 의해 온도가 상승한 것으로 판단하고 상기 N 상 부스바 상의 영상 고조파가 기준 고조파값 미만이면 상기 N 상 부스바가 물리적 결함에 의해 온도가 상승한 것으로 판단하고,
기준 불평형값 이상으로 판단된 경우 상기 N 상 부스바가 불평형 전류에 의해 온도가 상승한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수배전반. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 PD 진단 모듈은,
PD 센서로부터 수신된 PD 신호를 낮은 주파수의 기준 주파수로 변환하고 피크 검출 회로를 사용해 기 설정된 시간 간격으로 상기 변환된 PD 신호의 피크를 검출하는 PD 신호 처리부;
노이즈 센서로부터 수신된 노이즈 신호를 기준 주파수로 변환하고 피크 검출 회로를 사용해 기 설정된 시간 간격으로 상기 변환된 노이즈 신호의 피크를 검출하는 노이즈 신호 처리부; 및
상기 PD 신호의 피크에서 상기 노이즈 신호의 피크를 상기 기 설정된 시간 간격 별로 차감하는 것에 의해 노이즈가 제거된 순수 PD 신호를 생성하는 노이즈 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반. - 제 3 항에 있어서,
상기 노이즈 센서는 패널 내측면에 부착되고 상기 노이즈 센서에서 패널 내측면에 대향하는 면을 제외한 모든 면은 차폐부재로 차폐 처리되는 것에 의해 상기 노이즈 신호에 노이즈에 대한 패널의 전자파 투과율이 반영되는 것을 특징으로 하는 수배전반. - 제 1 항에 있어서,
상기 온도 진단 모듈은 라디오 주파수의 센서 호출 신호를 출력하고,
상기 센서 호출 신호에 대응하여 상기 R, S, T 상 부스바 각각에 설치된 무전원 온도센서의 응답신호를 사용해 상기 R, S, T 상 부스바 각각의 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 수배전반.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20140015178A KR101475002B1 (ko) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20140015178A KR101475002B1 (ko) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101475002B1 true KR101475002B1 (ko) | 2014-12-22 |
Family
ID=52679544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20140015178A KR101475002B1 (ko) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101475002B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101731861B1 (ko) * | 2015-08-11 | 2017-05-02 | 이태희 | 현장용 지상개폐기 진단기록장치 |
| KR102142695B1 (ko) * | 2020-03-07 | 2020-08-07 | 이전선 | Pdms 시공방법 |
| WO2020179976A1 (ko) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 엘에스일렉트릭 주식회사 | 배전반내 부분방전 모니터링 시스템 및 장치 |
| KR102371877B1 (ko) * | 2021-04-01 | 2022-03-08 | 주식회사 화인이엔티 | 쿨링 시스템을 이용한 배전반 버스바 냉각 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101051099B1 (ko) * | 2008-09-30 | 2011-07-21 | 한국전력공사 | 고전압 전력 기기의 극 초단파 부분 방전 및 방전위치 측정장치 |
| KR101151675B1 (ko) * | 2010-11-11 | 2012-06-08 | 박기주 | 수배전반의 고장원인 판정방법 |
| KR20140008837A (ko) * | 2012-07-12 | 2014-01-22 | 주식회사 넥스포 | 표면 탄성파 센서를 이용한 무선 온도 감시 시스템 |
-
2014
- 2014-02-11 KR KR20140015178A patent/KR101475002B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101051099B1 (ko) * | 2008-09-30 | 2011-07-21 | 한국전력공사 | 고전압 전력 기기의 극 초단파 부분 방전 및 방전위치 측정장치 |
| KR101151675B1 (ko) * | 2010-11-11 | 2012-06-08 | 박기주 | 수배전반의 고장원인 판정방법 |
| KR20140008837A (ko) * | 2012-07-12 | 2014-01-22 | 주식회사 넥스포 | 표면 탄성파 센서를 이용한 무선 온도 감시 시스템 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101731861B1 (ko) * | 2015-08-11 | 2017-05-02 | 이태희 | 현장용 지상개폐기 진단기록장치 |
| WO2020179976A1 (ko) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 엘에스일렉트릭 주식회사 | 배전반내 부분방전 모니터링 시스템 및 장치 |
| KR20200106653A (ko) * | 2019-03-05 | 2020-09-15 | 엘에스일렉트릭(주) | 배전반내 부분방전 모니터링 시스템 및 장치 |
| KR102189498B1 (ko) * | 2019-03-05 | 2020-12-11 | 엘에스일렉트릭(주) | 배전반내 부분방전 모니터링 시스템 및 장치 |
| CN113508504A (zh) * | 2019-03-05 | 2021-10-15 | Ls电气株式会社 | 配电盘内局部放电监测系统及装置 |
| US11953552B2 (en) | 2019-03-05 | 2024-04-09 | Ls Electric Co., Ltd. | System and apparatus for monitoring partial discharges in switchboards |
| KR102142695B1 (ko) * | 2020-03-07 | 2020-08-07 | 이전선 | Pdms 시공방법 |
| KR102371877B1 (ko) * | 2021-04-01 | 2022-03-08 | 주식회사 화인이엔티 | 쿨링 시스템을 이용한 배전반 버스바 냉각 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102565605B (zh) | 用于检测配电系统中的导电故障的声学传感器系统 | |
| US20090287430A1 (en) | System and Method for Detecting Leak Current | |
| KR101475002B1 (ko) | 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 수배전반 | |
| KR101643701B1 (ko) | 수배전 전력설비를 관리하기 위한 블랙박스 시스템 | |
| US9304159B2 (en) | Detection and location of electrical connections having a micro-interface abnormality in an electrical system | |
| CN102565566B (zh) | 包括夹具的声学装置以及声学传感器装置 | |
| CN109596956B (zh) | 直流串联电弧检测方法及装置 | |
| KR101723217B1 (ko) | 수배전반 내에서 스스로 정확한 동작 여부를 진단하고 및 동작이 부정확하면 경보를 울리는 자가진단모듈, 및 이를 포함하는 수배전반 | |
| KR20180003978A (ko) | 수배전반 내에서 스스로 정확한 동작 여부를 진단하고 및 동작이 부정확하면 경보를 울리는 자가진단모듈, 및 이를 포함하는 수배전반 | |
| KR101389844B1 (ko) | 복합센서를 이용한 보호 계전 시스템 | |
| EP1707969A1 (en) | Power line parameter analysis method and system | |
| KR101535923B1 (ko) | 전력 케이블 탄화 및 전력기기 접속 방전 상태 감시를 통한 전력 품질 진단 기능을 갖는 수배전반 | |
| KR101544118B1 (ko) | 분전반 온도 및 고조파 감시 장치 | |
| KR101412498B1 (ko) | 과부하와 누설전류를 이용한 배전반 열화 진단장치 | |
| KR101928083B1 (ko) | 스마트 아웃렛을 이용한 부하 별 직렬아크 진단 장치 및 방법 | |
| KR20200025057A (ko) | 화재방지용 과열감시장치가 설치된 수배전반 | |
| US11942896B2 (en) | Protection device for a direct current electrical plant | |
| KR20180113402A (ko) | 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법 | |
| KR101422797B1 (ko) | 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 전동기제어반 | |
| KR101475000B1 (ko) | 무전원 온도 센서 기반 부스바 온도 및 화재예지감시 기능을 가진 분전반 | |
| KR102626362B1 (ko) | 전기패널의 안전감지 및 이상점검이 가능한 시스템 | |
| JP6550002B2 (ja) | パワーコンディショナおよびそれに接続したケーブルの盗難検知方法 | |
| KR101377190B1 (ko) | 수배전반의 누설전류와 아크가 발생한 전압의 상 판단 장치 및 방법. | |
| JPH0968556A (ja) | 電気機器用絶縁診断装置 | |
| KR101510624B1 (ko) | 부하 및 모선전압과 차단기 상태 감시를 통한 활선 상태에서의 안전사고 예방기능을 갖는 수배전반 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171109 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181010 Year of fee payment: 5 |