KR101515231B1 - A method of partial discharge diagnosis for gas insulated switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 절연 기기의 부분 방전을 진단하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 발전소나 변전소에서 고압가스를 절연매체로 하여 전력설비 내의 절연 열화 상태를 실시간으로 측정 및 진단하는 가스 절연 기기의 열화 부분에 대해, 센서로 전자파를 측정해 시간 영역(Time Domain)에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 계수(Counting)하고, 위상이 0 내지 180도의 정극성 구간의 펄스 비율과 181 내지 360도의 부극성 구간의 펄스 비율을 산출하여, 부분 방전에 대한 7 가지 결함 원인을 진단할 수 있도록 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus, and more particularly, to a method of diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus by using a high-pressure gas as an insulated medium in a power plant or a substation, The number of discharge pulses having a reference value or more is counted in each phase in a time domain in a time domain by measuring an electromagnetic wave with a sensor, and a pulse rate of a positive polarity interval having a phase of 0 to 180 degrees and a negative polarity pulse having a negative polarity of 181 to 360 degrees To a partial discharge diagnosis method for a gas-insulated apparatus that can diagnose seven causes of defects in a partial discharge by calculating a pulse rate of a partial discharge.
일반적으로 전력 설비(Power System)는 기계적 스트레스, 온도 등의 영향으로 절연 열화가 발생하여 내부 절연 부분에서 부분 방전이 발생하게 된다. 이러한 부분 방전은 초기에 시스템의 성능 및 작동에 문제가 없더라도 지속적인 시간 동안 발생하면 전력설비의 기능 정지를 초래할 수 있으며, 극단적일 경우 폭발로 이어질 수 있다.Generally, in a power system, insulation deterioration occurs due to mechanical stress, temperature, and the like, and a partial discharge is generated in the internal insulation portion. Such partial discharges can cause the power plant to fail if it occurs for a sustained period of time, even if there is no problem with the performance and operation of the system initially, and in the extreme case, it may lead to an explosion.
따라서, 이러한 전력설비 내의 절연 열화 상태를 실시간으로 측정 및 진단하기 위해, 고압가스(SF6)를 절연매체로 하는 가스절연 기기가 사용되고 있다. 가스절연 기기는 높은 절연내력과 밀폐화에 의한 초소형화, 고신뢰화, 정비 간편화 등의 장점을 가지고 있어 발전소나 변전소에 널리 사용되고 있다.Therefore, in order to measure and diagnose the insulation deterioration state in such a power plant in real time, a gas insulation device using a high-pressure gas (SF6) as an insulation medium is used. Gas insulation equipment is widely used in power plants and substations due to its advantages of high insulation strength and compactness due to enclosure, high reliability and easy maintenance.
그러나, 가스절연 기기의 가스 설치 과정에서 도체의 돌기, 스페이서 크랙 및 도전성 금속 이물질 등이 발생할 수 있으며, 이러한 결함에 의해 가스절연 기기 내 전계집중 현상이 발생하게 되므로 전계집중 부위에서 부분 방전이 일어나 절연파괴에 도달할 가능성이 있다.However, the protrusion of the conductor, the crack of the spacer and the foreign metal of the conductive metal may occur during the gas installation process of the gas-insulated apparatus. Since the electric field concentration phenomenon occurs in the gas insulation device due to such defects, There is a possibility of reaching destruction.
따라서, 전력설비의 파손에 의한 사고를 방지하기 위해서 부분 방전 신호를 감지하여 이로부터 이상 징후를 판단하는 방법이 제시되고 있으나, 이 방법은 다양한 현장 잡음에 의해 부분 방전 신호의 감도가 저하되고 측정오류가 발생되는 문제점이 있다.Accordingly, in order to prevent an accident caused by breakage of the power equipment, a method of detecting a partial discharge signal and determining an abnormal symptom from the partial discharge signal has been proposed. However, Is generated.
한편, 가스절연 기기의 부분 방전을 진단하기 위한 방법으로 스펙트럼 분석기를 이용하여 전자파의 주파수와 위상을 분석하고 패턴을 생성하여, 감도저하와 측정오류를 최소화하면서 측정된 신호로부터 부분 방전 신호를 취득하고 있으나, 측정신호가 UHF 대역이기 때문에 이를 분석하기 위해서는 시간이 오래 소요되는 단점이 있다. 이러한 분석시간을 단축시키기 위해 고속 샘플링 방법과 FFT(Fast Fourier Transform) 분석 등을 이용하여 비교적 신속하게 분석이 이루어지도록 하고 있으나, 고속 샘플링 방법과 FFT 분석은 시스템 상에서 복잡한 신호계산 처리과정을 수반하기 때문에 계산을 위해 장비가 고가로 형성되는 단점이 있다.On the other hand, as a method for diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus, a spectrum analyzer is used to analyze frequency and phase of an electromagnetic wave to generate a pattern to obtain a partial discharge signal from the measured signal while minimizing sensitivity and measurement error However, since the measurement signal is in the UHF band, it takes a long time to analyze it. In order to shorten the analysis time, the fast sampling method and the FFT (Fast Fourier Transform) analysis are used to perform the analysis relatively quickly. However, since the fast sampling method and the FFT analysis involve complicated signal calculation processing in the system There is a drawback that the equipment is formed at an expensive price for calculation.
또한, 전자파 신호를 실시간 누적하고 패턴을 생성하여 파형 패턴을 분석하는 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 방식은 위상과 진폭 두가지 요소를 바탕으로 파형의 패턴을 분석하고 있으나, 부분 방전 신호의 크기가 외부 노이즈에 비해 상당히 작은 수준에 불과하여 부분 방전에 의한 전자파 신호로부터 완전히 노이즈를 제거하는 것이 불가능하고, 부분 방전이 일어나는 주파수 영역대에서 기준이 되는 패턴과 유사한 패턴을 보이는 노이즈가 측정되었을 경우 가스절연 기기 내부 방전으로 인식하는 오류가 발생되는 문제점이 있다.
In addition, a PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) method for analyzing a waveform pattern by accumulating electromagnetic waves in real time and generating a pattern analyzes waveform patterns based on two factors of phase and amplitude. However, when the size of a partial discharge signal is outside noise It is impossible to completely remove the noise from the electromagnetic wave signal due to the partial discharge and when the noise showing a pattern similar to the reference pattern in the frequency region band where the partial discharge occurs is measured, There is a problem that an error is recognized which is recognized as a discharge.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 발전소나 변전소에서 고압가스를 절연매체로 하여 전력설비 내의 절연 열화 상태를 실시간으로 측정 및 진단하는 가스 절연 기기의 열화 부분에 대해, 센서로 전자파를 측정해 시간 영역(Time Domain)에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 계수(Counting)하고, 위상이 0 내지 180도의 정극성 구간의 펄스 비율과 181 내지 360도의 부극성 구간의 펄스 비율을 산출하여, 부분 방전에 대한 다수의 결함 원인을 진단할 수 있도록 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a method of detecting an insulated deterioration state in a power plant using a high-pressure gas as an insulated medium in a power plant or a substation, The number of discharge pulses having a reference value or more is counted for each phase in the time domain to calculate the pulse rate of the positive polarity interval having a phase of 0 to 180 degrees and the pulse rate of the negative polarity interval of 181 to 360 degrees The present invention also provides a partial discharge diagnosis method for a gas-insulated apparatus capable of diagnosing a plurality of causes of defects in partial discharge.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부 전기적 결함에 의한 부분 방전의 발생 시, 가압된 전압 주파수를 동기로 하여 발생하는 물리적 현상을 이용하여 부분 방전 신호를 검출하며, 검출된 부분 방전 신호를 디지털 신호로 변환한 부분 방전 데이터를 진단하는 가스절연기기의 부분방전 진단 방법에 있어서, (a) 상기 부분 방전 데이터의 패턴 신호에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 카운트하는 단계; (b) 상기 부분 방전 데이터에서 방전 펄스 수를 카운트 한 방전 횟수가 기준값을 초과할 경우에, 전체 방전 횟수 대비 정극성 및 부극성 위상 횟수 비율에 따라 다수의 원인 중 하나로 진단하는 단계; 및 (c) 상기 다수의 원인 중 하나의 결함 원인에 따라 부분 방전이 발생되었음을 알리는 알람(Alarm)을 출력하는 단계를 포함하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a partial discharge signal by detecting a partial discharge signal by using a physical phenomenon generated by synchronizing a pressurized voltage frequency when a partial discharge by an internal electrical defect occurs, A method of diagnosing partial discharge of a gas-insulated apparatus that diagnoses partial discharge data obtained by converting a partial discharge signal into a digital signal, comprising the steps of: (a) counting the number of discharge pulses of a reference value or more in each pattern; (b) diagnosing one of a plurality of causes according to the ratio of the positive polarity and the negative polarity phase to the total number of discharges when the number of discharge counts of the number of discharge pulses in the partial discharge data exceeds a reference value; And (c) outputting an alarm indicating that a partial discharge has occurred in accordance with a cause of a defect of one of the plurality of causes.
또한, 상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 검출된 부분 방전 데이터에 대한 위상을 보정하는 과정; 및 (a-2) 상기 검출된 부분 방전 데이터를 위상과 시간영역에서 분석하여 패턴 신호를 생성하고, 상기 부분 방전 데이터의 패턴 신호에서 각 위상의 노이즈 신호를 제거하는 과정을 포함한다.The step (a) may further include: (a-1) correcting a phase of the detected partial discharge data; And (a-2) analyzing the detected partial discharge data in the phase and time domain to generate a pattern signal, and removing a noise signal of each phase from the pattern signal of the partial discharge data.
또한, 상기 (a) 단계는, 상기 부분 방전 데이터에 대해, 위상이 0도에서 180도의 정극성과, 위상이 181도에서 360도의 부극성으로 구분하여 각 위상 별로 기준값 이상의 방전 펄스 수를 카운트하게 된다.In the step (a), the partial discharge data is divided into a positive polarity having a phase of 0 degrees to 180 degrees and a negative polarity having a phase of 181 degrees to 360 degrees, and the number of discharge pulses having a reference value or more is counted for each phase .
또한, 상기 (a) 단계는, 상기 부분 방전 데이터에 대해 첫 방전 펄스 카운트 후 일정시간 동안 기준값을 넘어도 카운트하지 않고, 다음 순서의 방전 펄스를 카운트하게 된다.In the step (a), even if the partial discharge data exceeds a reference value for a predetermined time after counting the first discharge pulse, the next discharge pulse is counted without counting.
또한, 상기 (a) 단계는, 상기 부분 방전 데이터에 대해, 위상이 0도에서 180도의 정극성과, 위상이 181도에서 360도의 부극성으로 나누고, 위상 0도에서 360도까지 20도 간격으로 18 개의 윈도우로 구분하여, 각 윈도우 별로 기준값 이상의 방전 펄스 수를 카운트하게 된다.In the step (a), the partial discharge data is divided into a positive polarity having a phase of 0 degrees to 180 degrees and a negative polarity having a phase of 181 degrees to 360 degrees. And the number of discharge pulses equal to or more than the reference value for each window is counted.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 정극성 위상 횟수 비율은 다음 수학식에 따라 산출하게 된다.
In the step (b), the positive phase number ratio may be calculated according to the following equation.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 부극성 위상 횟수 비율은 다음 수학식에 따라 산출하게 된다.
In the step (b), the negative phase number ratio may be calculated according to the following equation.
또한, 상기 (b) 단계는, 상기 전체 방전 횟수 대비 정극성 및 부극성 위상 횟수 비율에 따라 상기 부분 방전의 원인에 대해 POC(Protrusion On Conductor), POS(Particle On Surface), POE(Protrusion On Enclosure), Floating, Void, Crack, FP(Free Particle)의 원인 중 하나로 진단하게 된다.In the step (b), the cause of the partial discharge may be a POC (Protrusion On Conductor), a POS (Particle On Surface), a POE (Protrusion On Enclosure) depending on the ratio of the positive polarity and the negative polarity to the total number of discharges. ), Floating, Void, Crack, and FP (Free Particle).
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 부분 방전 데이터의 전력값이 임계값보다 더 크고, 방전 펄스의 카운트 수가 기준값보다 더 클 경우에 부분 방전을 알람하게 된다.In the step (c), the partial discharge is alarmed when the power value of the partial discharge data is larger than the threshold value and the count number of the discharge pulse is larger than the reference value.
그리고, 상기 (b) 단계에서, 상기 정극성 및 부극성 위상 횟수 비율은 상기 부분 방전 데이터의 패턴 신호에 대해 임계값 이상의 방전 펄스 수를 정극성 및 부극성의 위상 별로 카운트하고, 상기 카운트 한 방전 횟수에 따라 정극성 및 부극성의 위상 횟수 비율을 산출하여, 상기 정극성 및 부극성의 방전 위상 횟수 비율이 특정 기준값을 초과할 경우에, 상기 정극성 및 부극성의 영역에 대해 20도 간격으로 세분한 각 윈도우 영역의 위상 횟수 비율을 산출하게 된다.
In the step (b), the ratio of the positive polarity and the negative polarity phase counts the number of discharge pulses having a threshold value or more with respect to the pattern signal of the partial discharge data by positive and negative phases, Wherein the ratio of the number of phases of the positive polarity and the negative polarity is calculated in accordance with the number of times, and when the ratio of the number of phases of the positive polarity and the negative polarity exceeds the specific reference value, And calculates the phase number ratio of each divided window area.
본 발명에 의하면, 부분 방전을 검출한 신호 중 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 계수(Count)할 수 있으며, 정극성(0~180ㅀ)과 부극성(181~360ㅀ)의 계수 비율을 확인하여 부분 방전에 대한 결함 원인을 진단할 수 있다.According to the present invention, it is possible to count the number of discharge pulses having a value greater than or equal to the reference value among the signals having detected the partial discharge by each phase, and calculate the coefficient ratio of the positive polarity (0 to 180 ㅀ) and the negative polarity (181 to 360 을) It is possible to diagnose the cause of the defect for the partial discharge.
또한, 아날로그 처리부에 포함된 전력 검출기(Power Detector)의 출력특성에 의해 1개의 부분방전 펄스에 대해 다수로 카운트하는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent a plurality of partial discharge pulses from being counted by the output characteristic of the power detector included in the analog processing section.
또한, 측정된 부분방전의 펄스 신호를 전력 검출기(Power Detector)에서 처리하여 아날로그/디지털 변환 후 카운트를 보정할 수 있다.In addition, the pulse signal of the measured partial discharge can be processed by a power detector to correct the count after analog-to-digital conversion.
또한, 정확한 위상을 입력하여 부분 방전에 대한 시간 영역에서 위상을 보정할 수 있다.In addition, an accurate phase can be input to correct the phase in the time domain for the partial discharge.
또한, 부분방전의 패턴 데이터가 압축되기 전에 펌웨어 레벨에서 노이즈 제거를 실시하여 노이즈 제거 정밀도를 높일 수 있다.In addition, noise can be removed at the firmware level before the pattern data of the partial discharge is compressed, thereby enhancing the noise removing accuracy.
그리고, 노이즈가 제거된 부분방전의 패턴 신호의 크기 및 방전 횟수가 기준값을 초과할 경우에 부분방전의 알람 신호를 출력하여 사용자에게 부분방전을 알릴 수 있다.
When the size of the pattern signal of the partial discharge whose noise has been removed and the number of discharges exceed the reference value, the partial discharge alarm signal may be output to inform the user of the partial discharge.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기의 부분방전 진단 장치의 기능 블럭을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기의 부분방전 진단 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부 부분방전 발생 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부분 방전 데이터를 위상과 시간 영역에서 분석하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부분 방전 데이터에 대해 정극성과 부극성으로 구분하여 방전 펄스 수를 카운트하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부분 방전 데이터에 대해 방전 펄스를 카운트하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방전 펄스 수를 카운트 한 결과에 근거해 전체 방전 횟수 대비 정극성/부극성 위상 횟수 비율에 따라 7 가지 부분방전의 원인을 진단하는 과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram showing a functional block of a partial discharge diagnosis apparatus of a gas insulated apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a diagram illustrating an example of internal partial discharge generation according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of analyzing partial discharge data according to an embodiment of the present invention in phase and time domains.
5 is a diagram showing an example of counting the number of discharge pulses by dividing the partial discharge data according to the embodiment of the present invention into positive and negative polarities.
6 is a diagram illustrating an example of counting discharge pulses for partial discharge data according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of diagnosing the causes of seven partial discharges according to the ratio of the positive / negative phase number to the total number of discharges based on the result of counting the number of discharge pulses according to the embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that it is not intended to be limited to the particular embodiments of the invention but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명에 따른 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a partial discharge diagnosis method of a gas insulated apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기의 부분방전 진단 장치의 기능 블럭을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a functional block of a partial discharge diagnosis apparatus of a gas insulated apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기의 부분방전 진단 장치(100)는, 부분방전 검출부(110), 신호 처리부(120), 위상 보정부(130), 부분방전 분석부(140), 펄스 카운트부(150), 노이즈 제거부(160), 제어부(170), 부분방전 알람부(180) 및 데이터 압축부(190)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a partial
부분방전 검출부(110)는 내부 전기적 결함에 의해 발생하는 부분 방전을 검출한다.The partial
신호 처리부(120)는 검출된 부분 방전의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 부분방전 데이터로 처리한다.The
위상 보정부(130)는 부분 방전 데이터에 대한 위상을 보정한다. 이때, 위상 보정부(130)는 사용자로부터 위상 보정값을 입력받아 위상을 보정할 수 있다.The
부분방전 분석부(140)는 부분 방전 데이터를 위상과 시간 영역에서 분석한다.The partial
펄스 카운트부(150)는 부분 방전 데이터에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 카운트하게 된다. 여기서, 펄스 카운트부(150)는, 부분 방전 데이터에 대해, 위상이 0도에서 180도의 정극성과, 위상이 181도에서 360도의 부극성으로 구분하여 각 위상 별로 기준값 이상의 방전 펄스 수를 카운트하게 된다. 또한, 펄스 카운트부(150)는, 부분 방전 데이터에 대해 첫 방전 펄스 카운트 후, 일정시간 동안 예컨대, 4 ㎲ 동안 기준값을 넘어도 카운트하지 않고, 다음 순서의 방전 펄스를 카운트하게 된다.The
노이즈 제거부(160)는 부분 방전 데이터에서 각 위상의 노이즈 신호를 제거한다.The
제어부(170)는 펄스 카운트부(150)에 의해 방전 펄스 수를 카운트 한 결과에 근거해 전체 방전 횟수 대비 정극성 위상 횟수 비율과 부극성 위상 횟수 비율을 산출하여, 부분방전의 원인을 POC(Protrusion On Conductor), POS(Particle On Surface), POE(Protrusion On Enclosure), Floating, Void, Crack, FP(Free Particle) 등 7 가지로 진단하게 된다.The
또한, 제어부(170)는 부분 방전 데이터의 분석 결과, 부분 방전 데이터의 패턴 신호의 크기 및 방전 횟수가 기준값을 초과하는지를 판단하여 초과할 경우에 부분방전을 알람하도록 제어하게 된다.In addition, the
부분방전 알람부(180)는 제어부(170)의 제어에 따라 부분방전이 발생되었음을 알람(Alarm) 하게 된다. 또한, 부분방전 알람부(180)는, 부분 방전 데이터의 전력값이 임계값보다 더 크고, 방전 펄스의 카운트 수가 기준값보다 더 클 경우에 부분 방전을 알람하게 된다.According to the control of the
데이터 압축부(190)는 부분 방전 데이터를 압축하는 기능을 수행한다. 따라서, 제어부(170)는 데이터 압축부(190)를 통해 부분 방전 데이터를 압축하여 128 개의 샘플링 데이터를 생성하도록 제어하게 된다.
The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기의 부분방전 진단 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기 부분방전 진단 장치(100)는, 먼저 부분방전 검출부(110)가 도 3에 도시된 바와 같이 내부 전기적 결함에 의해 발생하는 부분 방전을 검출한다(S210).Referring to FIG. 2, the
여기서, 부분방전 검출부(110)는 하나 이상의 검출 센서를 구비하는데, 절연열화에 의해 발생된 부분방전 신호를 검출 센서를 통해 전기적, 음향, RF 신호로 검출하게 된다. 예를 들면, 부분방전 검출부(110)는 가스절연 기기의 내부 부분방전 신호를 검출하기 위한 7 개의 센서를 구비함과 더불어 가스절연 기기 외부의 전자기 신호를 검출하기 위한 1 개의 노이즈 센서를 구비할 수 있다. 물론, 관심 측정 지점의 수에 따라 다수 개로 더 구비할 수 있다. 따라서, 부분방전 검출부(110)는 다수 개의 센서를 통해 도 3에 도시된 바와 같이 발생된 내부 부분방전을 검출하게 된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부 부분방전 발생 예를 나타낸 도면이다.Here, the
이때, 다수 개의 센서는 500 ~ 1,500 ㎒의 검출대역을 갖는 외장형 전자파 센서로, IEC 60270 겉보기 부분방전 5 pC 이하를 검출할 수 있는 감도를 가진 것으로 외부 노이즈 유입을 최소화 하기 위하여 차폐재를 스페이서(spacer)와 센서 설치면에 가스켓 형태로 삽입하는 형태로 구성할 수 있다.In this case, a plurality of sensors are external electromagnetic sensors having a detection band of 500 to 1,500 MHz and have a sensitivity to detect an apparent partial discharge of 5 pC or less according to IEC 60270. In order to minimize external noise, And a gasket is inserted into the sensor mounting surface.
그리고, 다수 개의 센서를 통한 주파수 검출 대역은 UHF 대역(300 ~ 3,000 ㎒) 내의 500 ~ 1,500 ㎒ 영역으로서 500 ㎒ 이하는 외부 노이즈가 강한 주파수 대역이며, 1500 ㎒ 이상은 고주파 특성상 빠른 감쇄를 보이므로 이를 고려하여 주파수 대역을 검출하도록 구성할 수 있다.The frequency detection band through the plurality of sensors is in the range of 500 to 1,500 MHz in the UHF band (300 to 3,000 MHz). Since the frequency band of 500 MHz or less is a strong frequency band with strong external noise, So that the frequency band can be detected.
이어, 신호 처리부(120)가 검출된 부분 방전의 아날로그 신호를 디지털 신호의 부분방전 데이터로 처리한다(S220). Next, the
여기서, 신호 처리부(120)는 예를 들면, 아날로그 신호 처리부와 A/D(Analog-to-Digital) 컨버터(Converter) 및 디지털 신호 처리부로 구성할 수 있다. 아날로그 신호 처리부는 저잡음 증폭기와 디지털 제어 감쇄기, 필터 매트릭스, 영상 검출기 및 최고치 검출기 등으로 구성할 수 있다. 저잡음 증폭기는 센서부에서 감지된 미소한 신호를 증폭하고, 디지털 제어 감쇄기를 통하여 신호의 크기를 조정할 수 있다. 필터 매트릭스는 여러 잡음이 심한 주파수 대역을 걸러내고 필요한 주파수 대역만을 통과시키는 작용을 한다. 영상 검출기는 상용 파워 검출기(Power Detector) 및 로그 앰프를 응용한 회로를 예로 들 수 있으며, 광대역 극초단파 신호를 신호 가공이 용이한 낮은 주파수(bandwidth < 200 ㎒)로 변환할 수 있다. 인가전압이 60 Hz인 경우, 사인(Sine)파가 1초에 60번 반복하여 60 사이클(Cycle)을 이루는데, 사인파 1주기(1 사이클)를 128 등분을 한 각각의 단위셀이 바이너리(binary)이다. 즉, 바이너리는 한 주기(사이클) 내에서 얼마나 정밀하게 신호를 분해할 수 있는지를 나타내는 분해능을 의미한다. 인가전압이 60 Hz이고 128 바이너리로 분해하는 경우 1 사이클은 1/60초이고 1/60초는 다시 128 등분 되므로 한 바이너리(분해능)는 0.13 ms가 된다. 최고치 검출기는 영상 검출기로부터 신호를 입력받아 각 바이너리에 있어서의 최고치를 검출하여 출력한다. A/D 컨버터는 최고치 검출기로부터 출력되는 바이너리 당 최고치를 디지털 값으로 변환한다. 디지털 신호 처리부는 A/D 컨버터로부터 디지털 데이터를 입력받아 신호 처리에 용이한 형태로 변환하는 구성이다. 일반적으로 부분 방전을 검출할 때 인가전압의 여러 사이클에 걸친 부분방전 신호를 한 사이클에 집적하는 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 방식을 이용하지만, 본 발명의 실시예에서는 부분방전 신호의 연속적인 흐름을 분석하여 실제 가스절연 기기의 내부에서 발생하는 방전을 판별할 수 있도록 크기, 위상에 관한 데이터를 시간에 대한 연속적인 시퀀스로 나타내는 PRPS(Phase Resolved Pulse Sequence) 방식을 이용한다. Here, the
한편, 위상 보정부(130)는 부분 방전 데이터에 대한 위상을 보정한다(S230). 이때, 위상 보정부(130)는 사용자로부터 위상 보정값을 입력받아 위상을 보정할 수 있다.On the other hand, the
이어, 부분방전 분석부(140)는 검출된 부분 방전 데이터를 도 4에 도시된 바와 같이 위상과 시간영역에서 분석하여 패턴 신호를 생성한다(S240). 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부분 방전 데이터를 위상과 시간 영역에서 분석하는 예를 나타낸 도면이다.Next, the
이어, 펄스 카운트부(150)는 부분 방전 데이터에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 카운트한다(S250).Next, the
이때, 펄스 카운트부(150)는 부분 방전 데이터에 대해, 도 5에 도시된 바와 같이 위상이 0도에서 180도의 정극성과, 위상이 181도에서 360도의 부극성으로 구분하여 각 위상 별로 기준값 이상의 방전 펄스 수를 카운트하게 된다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부분 방전 데이터에 대해 정극성과 부극성으로 구분하여 방전 펄스 수를 카운트하는 예를 나타낸 도면이다.5, the
또한, 펄스 카운트부(150)는 부분 방전 데이터에 대해 도 6에 도시된 바와 같이 첫 방전 펄스 카운트 후 일정시간 동안 예컨대, 4 ㎲ 동안 기준값을 넘어도 카운트하지 않으며, 다음 순서로 나타나는 방전 펄스를 카운트하게 된다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부분 방전 데이터에 대해 방전 펄스를 카운트하는 예를 나타낸 도면이다.6, the
이어, 노이즈 제거부(160)는 부분 방전 데이터의 패턴 신호에서 각 위상의 노이즈 신호를 제거한다(S260). 이때, 노이즈 제거부(160)는 부분 방전 데이터를 압축하기 전에 펌웨어 레벨에서 노이즈를 제거함으로써 노이즈 제거의 정밀도를 높일 수 있다. 예를 들면, 노이즈 제거부(160)는 센서에서 측정된 신호로부터 노이즈 센서에서 측정된 신호를 차감하여 제거할 수 있다. 센서는 가스절연 기기 내부의 신호 뿐 아니라 외부에서 부유하는 전자파 또한 측정함에 따라 신호가 섞여 있으므로 외부 노이즈를 측정하는 노이즈 센서의 신호를 차감하므로써 가스절연 기기 내부의 부분방전 신호를 추출하게 되는 것이다.Next, the
이어, 제어부(170)는 펄스 카운트부(150)가 부분 방전 데이터에 대해 정극성과 부극성으로 구분하여 카운트 한 방전 펄스 수에 근거해 전체 방전 횟수 대비 정극성/부극성 위상 횟수 비율에 따라 7 가지 중 하나로 결함 원인을 진단하게 된다(S280). 즉, 제어부(170)는 펄스 카운트부(150)에 의해 방전 펄스 수를 카운트 한 결과에 근거해 전체 방전 횟수 대비 정극성 위상 횟수 비율과 부극성 위상 횟수 비율을 산출하여, 도 7에 도시된 바와 같은 과정을 통해 부분방전의 원인을 POC(Protrusion On Conductor), POS(Particle On Surface), POE(Protrusion On Enclosure), Floating, Void, Crack, FP(Free Particle) 등 7 가지 중 하나로 진단하게 된다.Next, the
이어, 부분방전 알람부(180)가 부분 방전 데이터의 패턴 신호의 크기 및 방전 횟수가 기준값을 초과할 경우에(S270-예), 부분방전이 발생되었음을 알람한다(S280).If the size of the pattern signal of the partial discharge data and the number of discharges exceed the reference value (S270: Yes), the partial
이때, 부분방전 알람부(180)는 부분 방전 데이터의 전력값이 임계값보다 더 크고, 방전 펄스의 카운트 수가 기준값보다 더 클 경우에 부분 방전을 알람하게 된다.At this time, the partial
그리고, 제어부(170)는 데이터 압축부(190)를 통해 부분 방전 데이터를 압축하여 128 개의 샘플링 데이터를 생성하여 저장하게 된다.
The
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방전 펄스 수를 카운트 한 결과에 근거해 전체 방전 횟수 대비 정극성/부극성 위상 횟수 비율에 따라 부분방전의 원인을 진단하는 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of diagnosing the cause of the partial discharge according to the ratio of the positive / negative phase number to the total number of discharges based on the result of counting the number of discharge pulses according to the embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 기기의 부분방전 진단 장치(100)에서 제어부(170)는 펄스 카운트부(150)가 부분 방전 데이터에 대해 정극성과 부극성으로 구분하여 카운트 한 방전 펄스 수에 근거해 전체 방전 횟수 대비 정극성/부극성 위상 횟수 비율을 산출한다(S702).Referring to FIG. 7, in the partial
즉, 제어부(170)는 다음 수학식 1에 따라 정극성 위상 횟수 비율과 다음 수학식 2에 따라 부극성 위상 횟수 비율을 산출하고, 정극성과 부극성의 360도 위상을 20도 간격으로 분리하여 총 18 개 윈도우(Window) 영역으로 세분해 각 윈도우 상의 위상 횟수 비율을 산출한다.That is, the
도 7에서, 예를 들면, 제1각도 영역은 0~40º, 제2각도 영역은 40~120 º, 제3각도 영역은 20~100 º, 제4각도 영역은 80~180 º, 제5각도 영역은 120~180 º, 제6각도 영역은 140~180 º, 제7각도 영역은 180~220 º, 제8각도 영역은 200~280 º, 제9각도 영역은 220~240 º, 제10각도 영역은 260~360 º, 제11각도 영역은 300~360 º, 제12각도 영역은 320~360 º로 가정할 수 있다. In FIG. 7, for example, the first angle range is 0 to 40 degrees, the second angle range is 40 to 120 degrees, the third angle range is 20 to 100 degrees, the fourth angle range is 80 to 180 degrees, The angular range is 120 to 180 占, the sixth angular range is 140 to 180 占, the seventh angular range is 180 to 220 占, the eighth angular range is 200 to 280 占, the ninth angular range is 220 to 240 占, The region is assumed to be 260 to 360 degrees, the eleventh angle region to 300 to 360 degrees, and the twelfth angle region to be 320 to 360 degrees.
이어, 제어부(170)는 정극성 위상 횟수 비율(Np/Nt)이 a1 이상인 경우(S704-예), 정극성 위상 범위(R:Range) 제2각도 영역의 위상 횟수 비율이 b1 이상인지를 판단하며(S706), 제2각도 영역의 위상 횟수 비율이 b1 이상인 경우(S706-예), 정극성 위상 범위(R)가 제1각도 및 제6각도 영역의 위상 횟수 비율이 c1 이하인지를 판단한다(S708). The
이어, 제어부(170)는 정극성 위상 범위(R) 제1각도 및 제6각도 영역의 위상 횟수 비율이 c1 이하인 경우(S708-예), 부분 방전의 원인이 POC(Protrusion On Conductor)인 것으로 진단한다(S710).If the ratio of the phases of the positive first phase angle R and the sixth angular phase is less than or equal to c1 (S708), the
그러나, 정극성 위상 범위 제2각도 영역의 위상 횟수 비율이 b1 미만이거나(S706-아니오), 제1각도 및 제6각도 영역의 위상 횟수 비율이 c1 이상인 경우(S708-아니오), 제어부(170)는 부분 방전의 원인보다는 노이즈(Noise)로 진단하여 처리하게 된다(S712).However, if the phase number ratio of the positive phase range second angle region is less than b1 (S706-No) and the phase number ratio of the first and sixth angular regions is c1 or more (S708- Is diagnosed and processed as noise rather than the cause of the partial discharge (S712).
또한, 제어부(170)는 정극성 위상 횟수 비율(Np/Nt)이 a1 미만인 경우(S704-아니오), 부극성 위상 횟수 비율(Nn/Nt)이 a2 이상이 되는지를 판단하고(S714), 그 이상이 되는 경우(S714-예), 부극성 위상 범위 제10각도 영역의 위상 횟수 비율이 b2 이하인지를 판단한다(S716).The
이어, 제어부(170)는 부극성 위상 범위 제10각도 영역의 위상 횟수 비율이 b2 이하인 경우(S716-예), 부극성 위상 범위 제9각도 영역의 위상 횟수 비율이 c2 이상인지를 판단한다(S718).Then, the
이때, 제어부(170)는 부극성 위상 범위 제9각도 영역의 위상 횟수 비율이 c2 미만이면(S718-아니오), 부분 방전의 원인보다는 노이즈(Noise)로 진단하여 처리하고(S712), 부극성 위상 범위 제9각도 영역의 위상 횟수 비율이 c2 이상인 경우(S718-예), 부분 방전(PD)의 원인이 POS(Particle On Surface)인 것으로 진단한다(S720).At this time, if the phase number ratio of the negative phase range ninth angle region is less than c2 (S718-No), the
또한, 제어부(170)는 부극성 위상 범위 제10각도 영역의 위상 횟수 비율이 b2 이상인 경우(S716-아니오), 부극성 위상 범위 제7각도 및 제12각도 영역의 위상 횟수 비율이 b3 이하인지를 판단하고(S722), 그렇지 않은 경우(S722-아니오), 부분 방전의 원인보다는 노이즈(Noise)로 진단하여 처리하며(S724), 그 이하인 경우(S722-예), 부분 방전의 원인이 POE(Protrusion On Enclosure)인 것으로 진단한다(S726).If the phase number ratio of the negative phase range 10th angular range is b2 or more (S716-No), the
한편, 제어부(170)는 부극성 위상 횟수 비율(Nn/Nt)이 a2 미만인 경우(S714-아니오), 0도에서 360도까지의 위상 영역을 20도 간격으로 18개 윈도우로 분할하여 위상 횟수 비율이 0.05(5%) 이상인 윈도우 숫자가 a3 이상인지를 판단하고(S728), 위상 횟수 비율이 0.05(5%) 이상인 윈도우 숫자가 a3 이상이면 부분 방전의 원인이 FP(Free Particle)인 것으로 진단한다(S730).On the other hand, when the negative phase number ratio Nn / Nt is less than a2 (S714: No), the
그러나, 위상 횟수 비율이 0.05(5%) 이상인 윈도우 숫자가 a3 미만인 경우(S728-아니오), 제어부(170)는 정극성 위상 범위 제4각도 영역의 위상 횟수 비율과 부극성 위상 범위 제10각도 영역의 위상 횟수 비율이 b4 이상인지를 판단한다(S732).However, when the number of windows having a phase number ratio of 0.05 (5%) or more is less than a3 (S728-No), the
정극성 제4각도 영역과 부극성 제10각도 영역의 위상 횟수 비율이 b4 이상인 경우(S732-예), 제어부(170)는 정극성 위상 범위 제1각도 영역과 부극성 위상 범위 제7각도 영역의 위상 횟수 비율이 c3 이상인지를 판단하고(S734), 위상 횟수 비율이 c3 이상인 경우(S734-예), 부분 방전의 원인이 Floating인 것으로 진단한다(S736).If the ratio of the number of phases of the fourth positive angular region to the negative first tenth angular region is b4 or more (S732-Yes), the
그러나, 정극성 위상 범위 제4각도 영역과 부극성 위상 범위 제10각도 영역의 위상 횟수 비율이 b4 이하이고(S732-아니오), 정극성 위상 범위 제1각도 영역과 부극성 위상 범위 제7각도 영역의 위상 횟수 비율이 c3 이하인 경우(S734-아니오), 제어부(170)는 정극성 위상 범위 제5각도 영역의 위상 횟수 비율과 부극성 위상 범위 제11각도 영역의 위상 횟수 비율이 c4 이하인지를 판단한다(S738).However, if the ratio of the number of phases in the positive phase range fourth angular region and the negative phase range tenth tangential region is b4 or less (S732-No), the positive phase range first angular region and the negative phase range seventh angular region The
이어, 제어부(170)는 정극성 위상 범위 제5각도 영역과 부극성 위상 범위 제11각도 영역의 위상 횟수 비율이 c4 이하인 경우(S738-예), 정극성 위상 범위 제3각도 영역의 위상 횟수 비율과 부극성 위상 범위 제8각도 영역의 위상 횟수 비율이 c5 이상인지를 판단한다(S740).Next, when the phase number ratio of the positive phase range fifth angular range to the negative phase range eleventh angular range is equal to or less than c4 (YES in S738), the
이어, 제어부(170)는 정극성 위상 범위 제3각도 영역과 부극성 위상 범위 제8각도 영역의 위상 횟수 비율이 c5 이상인 경우(S740-예), 부분 방전의 원인이 Void 또는 Crack인 것으로 진단한다(S742).If the phase number ratio between the positive phase range third angle region and the negative phase range eighth angle region is c5 or more (S740- YES), the
그러나, 정극성 위상 범위 제5각도 영역과 부극성 위상 범위 제11각도 영역의 위상 횟수 비율이 c4 이상이거나(S738-아니오), 정극성 위상 범위 제3각도 영역과 부극성 위상 범위 제8각도 영역의 위상 횟수 비율이 c5 미만인 경우(S740-아니오), 제어부(170)는 부분 방전의 원인보다는 노이즈(Noise)로 진단하여 처리하게 된다(S744).However, if the phase number ratio of the positive phase range fifth angular range and the negative phase range eleventh angular range is c4 or more (S738-No), the positive phase range third angular range and the negative phase range eighth angle range (S740: No), the
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 부분 방전 데이터를 검출하여 시간 영역에서 360도 위상 범위를 20도 간격으로 18 개로 분할한 윈도우로 구성하고, 0도에서 180도까지 정극성 영역과 181도에서 360도까지 부극성 영역으로 구분하여 전체 부분 방전 펄스 수에 대하여 정극성 부분 방전 펄스 비율과 부극성 부분 방전 펄스 비율을 산출하여 부분 방전에 대한 다수의 원인을 진단할 수 있으며, 사용자에게 부분 방전의 발생과 그 발생 원인을 알람(Alarm) 해 줄 수 있게 된다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the partial discharge data is detected, and the 360 degree phase range in the time domain is constituted by a window obtained by dividing the phase range by 20 degrees into 18, and the positive polarity region from 0 degrees to 180 degrees, The partial discharge pulse rate and the negative partial discharge pulse ratio can be calculated for the total number of partial discharge pulses by dividing the negative discharge region up to 360 degrees and diagnose a number of causes for the partial discharge. It is possible to alarm the occurrence and the cause of the occurrence.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발전소나 변전소에서 고압가스를 절연매체로 하여 전력설비 내의 절연 열화 상태를 실시간으로 측정 및 진단하는 가스 절연 기기의 열화 부분에 대해, 센서로 전자파를 측정해 시간 영역(Time Domain)에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 계수(Counting)하고, 위상이 0 내지 180도의 정극성 구간의 펄스 비율과 181 내지 360도의 부극성 구간의 펄스 비율을 산출하여, 부분 방전에 대한 다수의 결함 원인을 진단할 수 있도록 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, with respect to a deteriorated portion of a gas-insulated apparatus that uses a high-pressure gas as an insulated medium in a power plant or a substation to measure and diagnose an insulated deterioration state in a power plant in real time, The number of discharge pulses having a reference value or more is counted for each phase in the time domain to calculate the pulse rate of the positive polarity interval having a phase of 0 to 180 degrees and the negative polarity interval of 181 to 360 degrees, It is possible to realize a partial discharge diagnosis method of a gas insulated apparatus which can diagnose a plurality of causes of defects.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
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 present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
본 발명은 발전소나 변전소에서 고압가스를 절연매체로 하여 전력설비 내의 절연 열화 상태를 실시간으로 측정 및 진단하는 가스 절연 기기에 적용하고, 가스절연 기기의 열화 부분에 대해 센서로 전자파를 측정해 시간 영역(Time Domain)에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 계수하여, 부분 방전의 원인을 진단함과 더불어 방전 횟수가 기준값을 초과할 경우에 부분 방전을 알람(Alarm) 해 줄 수 있도록 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법에 적용할 수 있다.
The present invention is applied to a gas insulation device for measuring and diagnosing insulation deterioration in a power plant in real time using a high-pressure gas as an insulation medium in a power plant or a substation, measuring electromagnetic waves with a sensor against a deteriorated part of the gas insulation device, The number of discharge pulses of the reference value or more is counted for each phase in the time domain to diagnose the cause of the partial discharge and to alarm the partial discharge when the number of discharging exceeds the reference value, The present invention can be applied to a partial discharge diagnosis method.
100 : 부분방전 진단장치 110 : 부분방전 검출부
120 : 신호 처리부 130 : 위상 보정부
140 : 부분방전 분석부 150 : 펄스 카운트부
160 : 노이즈 제거부 170 : 제어부
180 : 부분방전 알람부 190 : 데이터 압축부100: partial discharge diagnostic apparatus 110: partial discharge detection unit
120: Signal processor 130: Phase corrector
140: partial discharge analysis unit 150: pulse count unit
160: Noise removing unit 170:
180: partial discharge alarm unit 190: data compression unit
Claims (10)
(a) 상기 부분 방전 데이터의 패턴 신호에서 기준값 이상의 방전 펄스 수를 각 위상 별로 카운트하는 단계;
(b) 상기 부분 방전 데이터에서 방전 펄스 수를 카운트 한 방전 횟수가 기준값을 초과할 경우에, 전체 방전 횟수 대비 정극성 및 부극성 위상 횟수 비율에 따라 다수의 원인 중 하나로 진단하는 단계; 및
(c) 상기 다수의 원인 중 하나의 결함 원인에 따라 부분 방전이 발생되었음을 알리는 알람(Alarm)을 출력하는 단계;
를 포함하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
When a partial discharge due to an internal electrical fault occurs, a partial discharge signal is detected using a physical phenomenon generated by synchronizing the pressurized voltage frequency, and the partial discharge data obtained by converting the detected partial discharge signal into a digital signal is diagnosed A method of diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus,
(a) counting the number of discharge pulses of a reference value or more from the pattern signal of the partial discharge data for each phase;
(b) diagnosing one of a plurality of causes according to the ratio of the positive polarity and the negative polarity phase to the total number of discharges when the number of discharge counts of the number of discharge pulses in the partial discharge data exceeds a reference value; And
(c) outputting an alarm indicating that a partial discharge has occurred in accordance with a cause of one of the plurality of causes;
Wherein the partial discharge diagnosis method comprises the steps of:
상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 부분 방전 데이터에 대한 위상을 보정하는 과정; 및 (a-2) 상기 부분 방전 데이터를 위상과 시간영역에서 분석하여 패턴 신호를 생성하고, 상기 부분 방전 데이터의 패턴 신호에서 각 위상의 노이즈 신호를 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
The step (a) includes the steps of: (a-1) correcting a phase of the partial discharge data; And (a-2) analyzing the partial discharge data in the phase and time domain to generate a pattern signal, and removing a noise signal of each phase from the pattern signal of the partial discharge data. A method of partial discharge diagnosis of a device.
상기 (a) 단계는, 상기 부분 방전 데이터에 대해, 위상이 0도에서 180도의 정극성과, 위상이 181도에서 360도의 부극성으로 구분하여 각 위상 별로 기준값 이상의 방전 펄스 수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
The step (a) includes the steps of: dividing the partial discharge data into a positive phase having a phase of 0 degrees to 180 degrees and a negative phase having a phase of 181 degrees to 360 degrees, and counting the number of discharge pulses having a reference value or more, A method of diagnosing a partial discharge of a gas insulated apparatus.
상기 (a) 단계는, 상기 부분 방전 데이터에 대해 첫 방전 펄스 카운트 후 일정시간 동안 기준값을 넘어도 카운트하지 않고, 다음 순서의 방전 펄스를 카운트하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method of claim 3,
Wherein the step (a) counts discharge pulses in the next sequence without counting even after the first discharge pulse count for a predetermined time exceeds the reference value for the partial discharge data.
상기 (a) 단계는, 상기 부분 방전 데이터에 대해, 위상이 0도에서 180도의 정극성과, 위상이 181도에서 360도의 부극성으로 나누고, 위상 0도에서 360도까지 20도 간격으로 18 개의 윈도우로 구분하여, 각 윈도우 별로 기준값 이상의 방전 펄스 수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
In the step (a), the partial discharge data is divided into positive polarity having a phase of 0 degrees to 180 degrees and negative polarity having a phase of 181 degrees to 360 degrees, and 18 windows And counting the number of discharge pulses equal to or more than a reference value for each window.
상기 (b) 단계에서 상기 정극성 위상 횟수 비율은 다음 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the positive phase number ratio is calculated according to the following equation in the step (b).
상기 (b) 단계에서 상기 부극성 위상 횟수 비율은 다음 수학식에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the negative phase number ratio is calculated according to the following equation in the step (b).
상기 (b) 단계는, 상기 전체 방전 횟수 대비 정극성 및 부극성 위상 횟수 비율에 따라 상기 부분 방전의 원인에 대해 POC(Protrusion On Conductor), POS(Particle On Surface), POE(Protrusion On Enclosure), Floating, Void, Crack, 또는 FP(Free Particle)의 원인 중 하나로 진단하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
(PO), a PO (Protrusion On Enclosure), and a PoE (POE) to the cause of the partial discharge according to the ratio of the positive polarity and the negative polarity phase to the total number of discharges. Characterized in that the method is diagnosed as one of causes of floating, void, crack, or FP (Free Particle).
상기 (c) 단계는, 상기 부분 방전 데이터의 전력값이 임계값보다 더 크고, 방전 펄스의 카운트 수가 기준값보다 더 클 경우에 부분 방전을 알람하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the partial discharge is alarmed when the power value of the partial discharge data is larger than the threshold value and the count number of the discharge pulse is larger than the reference value.
상기 (b) 단계에서, 상기 정극성 및 부극성 위상 횟수 비율은 상기 부분 방전 데이터의 패턴 신호에 대해 임계값 이상의 방전 펄스 수를 정극성 및 부극성의 위상 별로 카운트하고, 상기 카운트 한 방전 횟수에 따라 정극성 및 부극성의 위상 횟수 비율을 산출하여, 상기 정극성 및 부극성의 방전 위상 횟수 비율이 특정 기준값을 초과할 경우에, 상기 정극성 및 부극성의 영역에 대해 20도 간격으로 세분한 각 윈도우 영역의 위상 횟수 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 기기의 부분방전 진단 방법.The method according to claim 1,
In the step (b), the ratio of the positive polarity and the negative polarity phase counts the number of discharge pulses of a threshold value or more with respect to the pattern signal of the partial discharge data by positive and negative phases, And calculating a proportion of the number of phases of the positive polarity and the negative polarity so as to calculate the ratio of the number of phases of the positive polarity and the negative polarity to the positive polarity and the negative polarity, And calculating the ratio of the phase number of each window region.
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- 2013-11-22 KR KR1020130142643A patent/KR101515231B1/en active IP Right Grant
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