KR101941278B1 - Apparatus and Method for Diagnosing the Cause of the Partial Discharge of the Electrical Cable - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 전력케이블의 부분방전 원인 측정 장치 및 방법을 제공한다. 이러한 본 명세서는 일정 시간동안 부분방전 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득하는 부분방전 신호 검출부, 상기 부분방전 신호 검출부에서 획득된 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행하는 전처리부, 상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 치우침 값을 획득하는 치우침 획득부, 상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 첨도를 획득하는 첨도 획득부 및 상기 치우침 획득부에서 획득된 치우침 값 및 상기 첨도 획득부에서 획득된 첨도를 기반으로 상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 부분 방전 판단부를 포함하는 부분방전 원인 측정 장치를 제공한다.The present specification provides an apparatus and method for measuring the cause of partial discharge of a power cable. In this specification, a partial discharge signal detecting unit for detecting a partial discharge signal for a predetermined time to acquire data of a partial discharge pattern, a pre-processing unit for pre-processing data of the partial discharge pattern obtained by the partial discharge signal detecting unit, A skew acquiring unit for acquiring a skew value for each partial discharge pattern pre-processed by the pre-processing unit, a kurtosis acquiring unit for acquiring a kurtosis for each partial discharge pattern preprocessed by the preprocessing unit, And a partial discharge determining unit for determining a cause of the partial discharge fault based on the skew value and the kurtosis obtained in the kurtosis obtaining unit.
Description
본 발명은 전력 계통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력케이블의 부분방전 원인 부분방전 원인 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power system, and more particularly, to an apparatus and method for measuring a partial discharge cause of a partial discharge of a power cable.
전력 케이블 선로의 부분 방전 검출 및 분석 기술은 전력 케이블 및 접속함의 고장을 사전에 감지하여 예방할 수 있는 현존하는 기술 중의 하나이다.Partial discharge detection and analysis techniques of power cable lines are one of the existing technologies that can detect and prevent the failure of power cables and junction boxes in advance.
전력 케이블 선로에서 검출되는 부분 방전 신호는 주변의 다양한 신호 및 노이즈가 혼합되어 있어, 실제 부분 방전 신호를 구분하거나 위치를 정확하게 판단하는 것이 어려운 측면이 있다.The partial discharge signal detected by the power cable line has various mixed signals and noises around it, and it is difficult to distinguish the actual partial discharge signal or to accurately determine the position.
부분방전 발생원인에 대한 정확한 진단을 위해서는 부분방전 유발 원인에 따른 부분방전 패턴 분석을 선행하여야 하며, 50Hz, 60Hz 등의 상용주파에 대한 부분방전 패턴에 대한 분석이 많이 선행되어 있는 실정이다. 하지만, 현장에서의 상용주파 부분방전 측정은 노이즈 문제로 인한 진단의 정확성이 낮기 때문에 최근에는 0.1Hz의 초저주파수 전원을 사용한 부분방전 측정이 도입되었으며, 0.1Hz에 대한 부분방전 패턴 분석도 수행된 바 있다.In order to accurately diagnose the cause of the partial discharge, it is necessary to analyze the partial discharge pattern according to the cause of the partial discharge and analyze the partial discharge pattern for the commercial frequency such as 50Hz and 60Hz. However, since the accuracy of diagnosis due to the noise problem is low, the partial discharge measurement using the ultra-low frequency power supply of 0.1 Hz is introduced, and the partial discharge pattern analysis for 0.1 Hz is also performed have.
한편, 부분방전 패턴 분석을 위해 여러 가지 통계적 기법이 적용되었으나, 결함 원인 판정의 정확도가 50% 내외로 실제 현장에서 적용되기에는 정확성이 너무 낮은 한계가 있다. 특히, 발전소에 설치된 전력 케이블에는 여장이 충분하지 않기 ?문에, 케이블 교체 또는 케이블 절단을 최소화하는 효과적 정비의 측면에서 높은 결함 원인 판정 정확도가 요구된다.On the other hand, various statistical techniques have been applied to analyze the partial discharge pattern, but the accuracy of the defect cause determination is about 50%, so the accuracy is too low to be applied in the actual field. In particular, power cables installed in power plants do not have sufficient sheathing, so high accuracy of fault finding is required in terms of effective maintenance that minimizes cable replacement or cable disconnection.
특허문헌 1은 지중송전케이블 부분 방전 분석 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 발명은 부분 방전의 원인이 피측정 케이블 내부로부터 발생되는지 여부를 판정 가능하나, 파형 등을 정밀하게 분석하여야 하는 등의 어려움이 있다.Patent Document 1 relates to an apparatus and a method for analyzing an underground transmission cable partial discharge. The above-described invention can determine whether or not the cause of the partial discharge is generated from the inside of the cable to be measured, but it is difficult to accurately analyze the waveform and the like.
따라서, 본 기술분야에서는 부분방전의 원인을 최소의 시간으로 정확하게 진단할 수 있는 기술이 요구된다.Therefore, in the technical field, there is a need for a technique capable of accurately diagnosing the cause of the partial discharge at a minimum time.
본 발명의 기술적 과제는 전력케이블의 부분방전 원인 진단 시스템 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a system and method for diagnosing the cause of partial discharge of a power cable.
본 발명의 다른 기술적 과제는 케이블 정비를 수행하기 전에 표면방전인지 내부방전인지 여부를 높은 정확도로 구별가능한 전력케이블의 부분방전 원인 진단 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a system and method for diagnosing a partial discharge cause of a power cable capable of distinguishing between surface discharge and internal discharge with high accuracy before performing cable maintenance.
본 발명의 일 양태에 따르면, 전력케이블의 부분방전 원인 측정 장치가 제공된다. 상기 부분방전 원인 측정 장치는 일정 시간동안 부분방전 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득하는 부분방전 신호 검출부, 상기 부분방전 신호 검출부에서 획득된 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행하는 전처리부, 상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 치우침 값을 획득하는 치우침 획득부, 상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 첨도를 획득하는 첨도 획득부, 및 상기 치우침 획득부에서 획득된 치우침 값 및 상기 첨도 획득부에서 획득된 첨도를 기반으로 상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 부분 방전 판단부를 포함하여 구현된다.According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring the cause of partial discharge of a power cable. The partial discharge cause measuring apparatus includes a partial discharge signal detecting unit for detecting a partial discharge signal for a predetermined period of time to acquire data of a partial discharge pattern, a preprocessing unit for performing preprocessing on partial discharge pattern data obtained by the partial discharge signal detecting unit, A slope acquiring section for acquiring a slope value for each partial discharge pattern pre-processed by the preprocessing section, a kurtosis obtaining section for obtaining a kurtosis for each partial discharge pattern preprocessed by the pre-processing section, And a partial discharge judging unit for judging the cause of the partial discharge fault based on the skew value obtained in the unit and the kurtosis obtained in the kurtosis obtaining unit.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 상기 부분방전 원인 측정 장치는 상기 신호 검출부에서 획득된 부분방전 신호를 기반으로 부분방전 펄스를 획득하고, 상기 부분방전 펄스의 시차분석을 통하여 부분방전의 발생 위치를 추정하는 부분방전 발생 위치 추정부를 더 포함하여 구현된다.According to another aspect of the present invention, the partial discharge cause measuring apparatus may be configured to acquire a partial discharge pulse based on the partial discharge signal obtained by the signal detecting unit, and calculate a position of the partial discharge through the parallax analysis of the partial discharge pulse And a partial discharge generation position estimation unit for estimating the partial discharge generation position.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 부분방전 원인 측정 장치는 상기 부분방전의 결함원인 및 상기 부분방전의 발생 위치를 기반으로 케이블을 정비하는 케이블 정비부를 더 포함하여 구현된다.According to still another aspect of the present invention, the partial discharge cause measuring apparatus further includes a cable maintenance unit for maintaining the cable based on the cause of the partial discharge fault and the location of the partial discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 치우침 값은 아래 수학식에 의해 획득되고,According to another aspect of the present invention, the bias value is obtained by the following equation,
상기 수학식에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타내도록 구현된다.In the above equation, X i represents a discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase, P i is an occurrence probability of X i , μ is a discharge average value, and σ is a standard deviation.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 첨도는 아래 수학식에 의해 획득되고,According to another aspect of the present invention, the kurtosis is obtained by the following equation,
상기 수학식에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타내도록 구현된다.In the above equation, X i represents a discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase, P i is an occurrence probability of X i , μ is a discharge average value, and σ is a standard deviation.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 부분 방전 판단부는 (1) 정극성의 치우침 값과 상관없이 부극성의 치우침 값이 0.1 이하, (2) 정극성과 부극성의 치우침 값의 합이 0.15 이하, (3) 정극성과 부극성의 침도의 합이 0.2이상의 조건들 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 부분방전의 결함원인이 표면방전에 있는 것으로 판단하도록 구현된다.According to still another aspect of the present invention, the partial discharge determination unit may be configured such that (1) the bias value of the negative polarity is 0.1 or less irrespective of the bias value of the positive polarity, (2) the sum of the positive and negative bias values is 0.15 or less 3) When at least one of the conditions of positive and negative irregularities satisfies 0.2 or more, it is determined that the cause of the partial discharge is a surface discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 케이블 정비부는 상기 부분방전의 결함원인이 표면방전인지 또는 내부 방전인지 여부에 따라 서로 다른 동작의 케이블 정비를 수행하도록 구현된다.According to another aspect of the present invention, the cable maintenance unit is implemented to perform cable maintenance of different operations depending on whether the cause of the partial discharge is a surface discharge or an internal discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 케이블 정비부는 상기 부분방전의 결함원인이 내부 방전인 경우, 상기 내부 방전이 본선에서 발생하였는지 또는 접속재에서 발생하였는지 여부에 따라 서로 다른 동작의 케이블 정비를 수행하도록 구현된다.According to another aspect of the present invention, the cable maintenance unit may be configured to perform cable maintenance of different operations depending on whether the internal discharge is caused by the main line or the connection member, if the cause of the partial discharge is an internal discharge .
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 케이블 정비부는 상기 부분방전이 표면방전에 의한 경우, 접속재 키트를 제거하고, 키트를 재시공함으로써 케이블을 정비하도록 구현된다.According to another aspect of the present invention, the cable maintenance section is configured to repair the cable by removing the connection kit and re-operating the kit when the partial discharge is caused by surface discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 전력케이블의 부분방전 원인 측정 장치에 의해 수행되는 부분방전 원인 측정 방법이 제공된다. 상기 부분방전 원인 측정 방법은 일정 시간동안 부분방전 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득하는 단계, 상기 부분방전 신호 검출부에서 획득된 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행하는 단계, 상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 치우침 값을 획득하는 단계, 상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 첨도를 획득하는 단계 및 상기 치우침 획득부에서 획득된 치우침 값 및 상기 첨도 획득부에서 획득된 첨도를 기반으로 상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 단계를 포함하여 구현된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a partial discharge cause measurement method performed by a partial discharge cause measurement device of a power cable. The partial discharge cause measurement method includes the steps of: detecting a partial discharge signal for a predetermined period of time to obtain partial discharge pattern data; performing pre-processing on data of the partial discharge pattern obtained by the partial discharge signal detection unit; Acquiring a skew value for each of the partial discharge patterns pre-processed by the preprocessing unit, acquiring a kurtosis for each partial discharge pattern preprocessed by the preprocessor, and calculating a skew value and a kurtosis And determining a cause of the defect of the partial discharge based on the kurtosis obtained by the obtaining unit.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 부분방전 원인 측정 방법은 상기 획득된 부분방전 신호를 기반으로 부분방전 펄스를 획득하고, 상기 부분방전 펄스의 시차분석을 통하여 부분방전의 발생 위치를 추정하는 단계를 더 포함하여 구현된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a partial discharge cause, comprising: obtaining a partial discharge pulse based on the obtained partial discharge signal; estimating a generation position of the partial discharge through parallax analysis of the partial discharge pulse As shown in FIG.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 부분방전 원인 측정 방법은 상기 부분방전의 결함원인 및 상기 부분방전의 발생 위치를 기반으로 케이블을 정비하는 단계를 더 포함하여 구현된다.According to still another aspect of the present invention, the partial discharge cause measurement method further includes the step of repairing the cable based on the cause of the partial discharge fault and the location of the partial discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 치우침 값은 아래 수학식에 의해 획득되고,According to another aspect of the present invention, the bias value is obtained by the following equation,
상기 수학식에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타내도록 구현된다.In the above equation, X i represents a discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase, P i is an occurrence probability of X i , μ is a discharge average value, and σ is a standard deviation.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 첨도는 아래 수학식에 의해 획득되고,According to another aspect of the present invention, the kurtosis is obtained by the following equation,
상기 수학식에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타내도록 구현된다.In the above equation, X i represents a discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase, P i is an occurrence probability of X i , μ is a discharge average value, and σ is a standard deviation.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 단계는 (1) 정극성의 치우침 값과 상관없이 부극성의 치우침 값이 0.1 이하, (2) 정극성과 부극성의 치우침 값의 합이 0.15 이하, (3) 정극성과 부극성의 침도의 합이 0.2이상의 조건들 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 부분방전의 결함원인이 표면방전에 있는 것으로 판단하도록 구현된다.According to still another aspect of the present invention, the step of determining a cause of a defect of the partial discharge includes the steps of: (1) determining whether a negative polarity bias value is 0.1 or less, regardless of a positive polarity bias value, (2) A sum of 0.15 or less, and (3) a sum of positive and negative irregularities satisfies at least one of the conditions of 0.2 or more, it is determined that the cause of the partial discharge is a surface discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 케이블을 정비하는 단계는 상기 부분방전의 결함원인이 표면방전인지 또는 내부 방전인지 여부에 따라 서로 다른 동작의 케이블 정비를 수행하도록 구현된다.According to another aspect of the present invention, the step of repairing the cable is implemented to perform cable maintenance of different operations depending on whether the cause of the partial discharge is a surface discharge or an internal discharge.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 케이블을 정비하는 단계는 상기 부분방전의 결함원인이 내부 방전인 경우, 상기 내부 방전이 본선에서 발생하였는지 또는 접속재에서 발생하였는지 여부에 따라 서로 다른 동작의 케이블 정비를 수행하도록 구현된다.According to another aspect of the present invention, the step of repairing the cable may include a step of repairing the cable, the step of repairing the cable, the step of repairing the cable of the different operation depending on whether the internal discharge is caused by the main line or the connection material, .
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 케이블을 정비하는 단계는 상기 부분방전이 표면방전에 의한 경우, 접속재 키트를 제거하는 단계 및 키트를 재시공하는 단계를 포함하여 구현된다.According to another aspect of the present invention, the step of repairing the cable is implemented including removing the connection kit and re-operating the kit when the partial discharge is caused by surface discharge.
본 발명에 따르면, 전력케이블에서 부분방전이 검출될 때, 부분방전의 발생 원인을 비교적 높은 정확도로 표면방전 또는 내부방전으로 구별하여 정비를 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.According to the present invention, when a partial discharge is detected in a power cable, the cause of the partial discharge can be distinguished into a surface discharge or an internal discharge with a relatively high accuracy so that maintenance can be efficiently performed.
또한, 부분방전 원인 및 원인에 따른 조치에 있어 발전소 현장 여건을 고려한 사용자 선택을 통해 최소의 기간으로 정확히 케이블 정비를 달성할 수 있도록 절차를 제공하여, 경제성을 제고한다.In addition, it provides economical efficiency by providing the procedure to achieve the cable maintenance accurately in the minimum period through the selection of the users taking into consideration the cause of the partial discharge and the cause of the power plant site conditions.
또한, 정확한 대응을 통해 케이블 고장을 예방할 수 있다.In addition, cable failure can be prevented through accurate response.
도 1은 본 발명에 따른 부분 방전 원인 진단 장치가 전력 케이블의 부분 방전 원인을 진단하기 위하여 채용된 부분방전 원인 진단 시스템의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정 장치를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 전처리부의 전처리 수행 과정을 나타낸다.
도 5는 부분방전의 발생 원인이 내부 방전에 의한 경우의 케이블 정비 알고리즘을 나타낸다
도 6은 부분방전의 발생 원인이 표면 방전에 의한 경우의 케이블 정비 알고리즘을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정 장치의 부분방전 측정 방법을 나타낸다.1 shows an example of a partial discharge cause diagnosis system employed for diagnosing a cause of partial discharge of a power cable according to the present invention.
2 shows a partial discharge measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 illustrate a pre-processing procedure of the preprocessing unit according to the present invention.
Fig. 5 shows a cable maintenance algorithm when the cause of the partial discharge is caused by the internal discharge
6 shows a cable maintenance algorithm in the case where surface discharge is caused by the partial discharge.
7 shows a partial discharge measurement method of a partial discharge measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Also, in order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the present invention are omitted, and the same or similar reference numerals denote the same or similar components.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의하여 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.The objects and effects of the present invention can be understood or clarified naturally by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 부분 방전 원인 진단 장치가 전력 케이블의 부분 방전 원인을 진단하기 위하여 채용된 부분방전 원인 진단 시스템(100)의 일례를 나타낸다. 1 shows an example of a partial discharge cause diagnosis system 100 employed for diagnosing a cause of partial discharge of a power cable according to the present invention.
도 1을 참조하면, 부분방전 원인 진단 시스템(100)은 케이블(110), 커플링 커패시터(130), 부분방전 측정 장치(150), 정현파 전압원(170)을 포함한다.1, a partial discharge cause diagnosis system 100 includes a
케이블(110)의 부분방전 원인을 측정하기 위하여 케이블(110)의 일단에는 커플링 커패시터(130) 및 부분방전 측정기(150)가 순차적으로 연결된다. 또한, 상기 케이블(110)의 부분방전 측정을 위한 전원으로 정현파 전압원(170)이 접속되어 전원이 공급된다.To measure the cause of the partial discharge of the
상기 부분방전 측정기(150)는 부분방전 측정 장치(150)로도 불릴 수 있으며, 상기 부분방전 측정 장치(150)의 구성 및 동작원리에 대한 구체적인 기술 내용은 후술되는 명세서에 의해 파악될 수 있다.The partial
상기 정현파 전압원(170)에는 0.1Hz의 초저주파수 전원이 사용될 수 있다.The sine
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정 장치(200)를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 부분방전 측정 장치(200)는 부분방전 신호 검출부(210), 전처리부(220), 치우침(Skewness) 획득부(230), 첨도(Kurtosis) 획득부(240), 부분 방전 판단부(250), 케이블 정비부(260)를 포함한다.2 shows a partial
부분방전 신호 검출부(210)는 일정 시간동안 부분방전의 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득한다.The partial
전처리부(220)는 부분방전 신호 검출부(210)에서 획득한 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행한다. The
도 3 및 도 4는 전처리부(220)의 전처리 수행 과정을 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 전처리 과정은 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 데이터를 취득하는 단계(S310), PRPD 윤곽(Shape)을 추출하는 단계(S320), 정극성 및 부극성을 분리하는 단계(S330), 부극성의 상하를 반전시키는 단계(S340)를 포함하여 수행된다.FIGS. 3 and 4 show a pre-processing procedure of the
치우침 획득부(230)는 상기 전처리된 각 패턴들에 대하여 치우침(Skewness) 값을 획득한다. 상기 치우침 값은 아래 수학식 1에 의해 획득될 수 있다.The
수학식 1에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타낸다.In the equation (1), X i represents the amount of discharge by phase (positive polarity, negative polarity), P i represents the occurrence probability of X i , μ represents the discharge average value, and σ represents the standard deviation.
첨도 획득부(240)는 상기 전처리된 각 패턴들에 대하여 첨도(Kurrtosis)를 획득한다. 상기 첨도는 아래 수학식 2에 의해 획득될 수 있다.The
수학식 2에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타낸다.In Equation (2), X i represents the discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase, P i represents the occurrence probability of X i , μ represents the discharge average value, and σ represents the standard deviation.
부분 방전 판단부(250)는 치우침 획득부(230)에서 획득된 치우침 값과 첨도 획득부(240)에서 획득된 첨도를 기반으로 부분방전의 결함원인이 내부방전인지 또는 표면방전인지 여부를 판단한다.The partial
상기 부분 방전 판단부(250)의 방전 원인 판단은 아래 표 1의 기준에 의해 판단될 수 있다. 아래 표 1의 판별기준에서 2개 이상의 조건을 만족하면, 표면방전이고, 이 외에는 내부방전으로 판정한다.The determination of the cause of the discharge of the partial
표 1에서 Sk는 치우침(Skewness) 값을 나타내고, Ku는 첨도(Kurtosis)를 나타낸다.In Table 1, Sk represents a skewness value, and Ku represents kurtosis.
부분방전 발생 위치 추정부(260)는 부분방전 펄스(Pulse)의 시차분석을 통하여 부분방전의 발생 위치를 추정한다. 상기 부분방전 펄스(Pulse)는 상기 부분방전 신호 검출부(210)에서 획득된 부분방전 신호를 기반으로 획득될 수 있다. 상기 부분방전의 발생 위치 추정은 종래 기술에 의해 추정한다.The partial discharge generation
케이블 정비부(260)는 본 발명에 따른 케이블 정비 알고리즘에 의하여 케이블을 정비한다.The
도 5및 도 6은 케이블 정비부(260)에서 수행되는 케이블 정비 알고리즘을 나타낸다. 도 5는 부분방전의 발생 원인이 내부 방전에 의한 경우의 케이블 정비 알고리즘을 나타내고, 도 6은 부분방전의 발생 원인이 표면 방전에 의한 경우의 케이블 정비 알고리즘을 나타낸다.5 and 6 show a cable maintenance algorithm performed in the
도 5를 참조하면, 케이블 정비부(260)는 케이블의 내부 방전이 본선에서 발생하였는지 또는 접속재에서 발생하였는지 여부를 판단하고(S505), 본선에서 결함이 발생한 경우, 본선의 스플라이싱(Splicing)이 가능한지 여부를 판단한다(S510). 본선의 스플라이싱이 가능한 경우, 결함 발생지점 인근에 스플라이싱이 가능한 지점이 존재하는지 여부를 판단하고(S520), 인근에 스필라이싱이 가능한 지점이 존재하는 경우, 스플라이싱을 수행한다(S525). 만약, 결함 발생지점 인근에 스플라이싱이 가능한 지점이 존재하지 않는 경우에는 케이블 전구간을 교체한다(S530).5, the
한편, 단계 S505에서 판단 결과, 케이블의 내부 방전이 접속재에서 발생한 경우, 접속재 키트를 제거하고(S535), 이물질이 존재하는지 여부를 판단하여(S540), 이물질이 존재하는 경우, 이물질을 제거하고(S545), 키트를 재시공한다(S550). 만약, 이물질이 존재하지 않는 경우, 케이블 여장 확보가 가능한지 여부를 판단하고(S555), 케이블 여장 확보가 가능한 경우, 접속재를 제거하고(S560), 접속재를 재시공한다(S565). 단계 S555에서 판단 결과, 케이블 여장 확보가 불가능한 경우에는 단계 S510의 스플라이싱(Splicing)이 가능한지 여부를 판단하는 단계(S510) 및 판단 결과에 따른 단계들을 수행한다.If it is determined in step S505 that the internal discharge of the cable has occurred in the connection member, the connection kit is removed (S535), and it is determined whether or not foreign matter exists (S540). If foreign matter is present, the foreign matter is removed S545), and the kit is re-operated (S550). If there is no foreign object, it is judged whether or not the cable sheave can be secured (S555). If it is possible to secure the cable sheath, the connection material is removed (S560) and the connection material is reworked (S565). If it is determined in step S555 that cable securing is not possible, step S510 of determining whether splicing in step S510 is possible or not is performed and steps according to the determination result are performed.
한편, 도 6을 참조하면, 케이블 정비부(270)는 케이블의 결함이 표면 방전에 의해 발생한 경우, 접속재 키트를 제거하고(S610), 키트를 재시공한다(S620).Referring to FIG. 6, in a case where a cable defect occurs due to surface discharge, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정 장치의 부분방전 측정 방법을 나타낸다.7 shows a partial discharge measurement method of a partial discharge measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 부분방전 측정 장치는 일정 시간동안 부분방전의 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득한다(S710).Referring to FIG. 7, the partial discharge measuring apparatus detects a partial discharge signal for a predetermined time to acquire partial discharge pattern data (S710).
다음으로, 부분방전 측정 장치는 획득된 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행한다(S720). 상기 전처리는 도 3-4 및 관련된 설명들에 따른 단계들에 의해 수행될 수 있다.Next, the partial discharge measuring apparatus performs pre-processing on the data of the obtained partial discharge pattern (S720). The preprocessing may be performed by the steps according to Figs. 3-4 and related explanations.
다음으로, 부분방전 측정 장치는 치우침(Skewness) 값 및 첨도(Kurtosis)를 획득한다(S730). 치우침 값은 수학식 1에 의해 획득될 수 있고, 첨도는 수학식 2에 의해 획득될 수 있다.Next, the partial discharge measuring apparatus obtains a skewness value and a kurtosis (S730). The bias value can be obtained by Equation (1), and the kurtosis can be obtained by Equation (2).
다음으로, 부분방전 측정 장치는 상기 획득된 치우침 값 및 첨도를 기반으로 부분방전의 결함원인이 내부방전인지 또는 표면방전인지 여부를 판단한다(S740). 부분방전의 결함원인에 대한 판단은 표 1의 기준에 의해 판단될 수 있다.Next, the partial discharge measuring apparatus determines whether the cause of the partial discharge defect is the internal discharge or the surface discharge based on the obtained bias value and the kurtosis (S740). The judgment of the cause of the defect of the partial discharge can be judged by the criteria of Table 1. [
다음으로, 부분방전 측정 장치는 부분방전 펄스의 시차분석을 통하여 부분방전의 발생 위치를 추정한다(S750). 상기 부분방전의 발생 위치 추정은 종래 기술에 따른다.Next, the partial discharge measuring apparatus estimates the generation position of the partial discharge through the parallax analysis of the partial discharge pulse (S750). The location estimation of the partial discharge is in accordance with the prior art.
마지막으로, 부분방전 측정 장치는 본 발명에 따른 케이블 정비 알고리즘에 의하여 케이블을 정비한다(S760). 본 발명에 따른 케이블 정비 알고리즘은 도 5-6에 의해 수행된다. 부분방전의 발생 원인이 내부 방전에 의한 경우에는 도 5의 단계에 따른 케이블 정비 알고리즘으로 케이블 정비를 수행하고, 부분방전의 발생 원인이 표면 방전에 의한 경우에는 도 6의 단계에 따른 케이블 정비 알고리즘으로 케이블 정비를 수행한다.Finally, the partial discharge measuring apparatus schedules the cable according to the cable maintenance algorithm according to the present invention (S760). The cable maintenance algorithm according to the present invention is performed by FIGS. 5-6. When the cause of the partial discharge is internal discharge, the cable maintenance algorithm is performed by the cable maintenance algorithm according to the step of FIG. 5, and when the cause of the partial discharge is caused by the surface discharge, the cable maintenance algorithm according to the step of FIG. 6 Perform cable maintenance.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (18)
일정 시간동안 부분방전 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득하는 부분방전 신호 검출부;
상기 부분방전 신호 검출부에서 획득된 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행하는 전처리부;
상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 치우침 값을 획득하는 치우침 획득부;
상기 전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 첨도를 획득하는 첨도 획득부; 및
상기 치우침 획득부에서 획득된 치우침 값 및 상기 첨도 획득부에서 획득된 첨도를 기반으로 상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 부분 방전 판단부
를 포함하되,
상기 부분 방전 판단부는 (1) 정극성의 치우침 값과 상관없이 부극성의 치우침 값이 0.1 이하, (2) 정극성의 치우침 값과 부극성의 치우침 값의 합이 0.15 이하, (3) 정극성의 침도와 부극성의 침도의 합이 0.2 이상의 조건들 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 부분방전의 결함원인이 표면방전에 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 부분방전 원인 측정 장치.
1. A partial discharge cause measurement device for a power cable,
A partial discharge signal detector for detecting a partial discharge signal for a predetermined time period to obtain partial discharge pattern data;
A preprocessing unit for pre-processing data of the partial discharge pattern obtained by the partial discharge signal detecting unit;
A slope acquisition unit for acquiring a slope value for each partial discharge pattern pretreated by the preprocessing unit;
A kurtosis acquiring unit for acquiring a kurtosis of each partial discharge pattern pretreated by the preprocessing unit; And
A partial discharge determination unit for determining a cause of the partial discharge fault based on the slope value obtained by the slope acquisition unit and the kurtosis obtained by the kurtosis obtaining unit;
, ≪ / RTI &
(2) the sum of the positive bias value and the negative bias value is not more than 0.15, (3) the positive bias potential is not more than 0.15, And the sum of the negative irregularities satisfies at least one of the conditions of 0.2 or more, it is judged that the cause of the partial discharge is a surface discharge.
The plasma display apparatus of claim 1, further comprising a partial discharge generation position estimation unit for obtaining a partial discharge pulse based on the partial discharge signal obtained by the signal detection unit and estimating the generation position of the partial discharge through the time difference analysis of the partial discharge pulse The partial discharge cause measuring device.
The apparatus according to claim 2, further comprising a cable maintenance unit for maintaining the cable based on a cause of the partial discharge fault and a location of the partial discharge.
상기 수학식에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타내는 것을 특징으로 하는 부분방전 원인 측정 장치.
2. The method of claim 1, wherein the bias value is obtained by the following equation,
Wherein P i represents an occurrence probability of X i , μ represents a discharge average value, and σ represents a standard deviation. In the above formula, X i represents a discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase.
상기 수학식에서 Xi는 위상별 방전량(정극성, 부극성)을 나타내고, Pi는 Xi의 발생 확률, μ는 방전평균값, σ는 표준편차를 나타내는 것을 특징으로 하는 부분방전 원인 측정 장치.
The method of claim 1, wherein the kurtosis is obtained by the following equation,
Wherein P i represents an occurrence probability of X i , μ represents a discharge average value, and σ represents a standard deviation. In the above formula, X i represents a discharge amount (positive polarity, negative polarity) per phase.
The apparatus according to claim 3, wherein the cable maintenance unit performs cable maintenance of different operations depending on whether the cause of the partial discharge is a surface discharge or an internal discharge.
The cable maintenance unit according to claim 7, wherein the cable maintenance unit performs cable maintenance of different operations depending on whether the internal discharge is caused by the main line or the connection member, if the cause of the partial discharge is an internal discharge, A partial discharge cause measuring device.
8. The partial discharge cause measuring apparatus according to claim 7, wherein the cable maintenance section, when the partial discharge is caused by the surface discharge, removes the connection material kit and reheats the kit to repair the cable.
일정 시간동안 부분방전 신호를 검출하여 부분방전 패턴의 데이터를 획득하는 단계;
부분방전 신호 검출부에서 획득된 부분방전 패턴의 데이터에 대하여 전처리를 수행하는 단계;
전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 치우침 값을 획득하는 단계;
전처리부에 의해 전처리된 각각의 부분방전 패턴에 대하여 첨도를 획득하는 단계; 및
치우침 획득부에서 획득된 치우침 값 및 첨도 획득부에서 획득된 첨도를 기반으로 상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 단계
를 포함하되,
상기 부분방전의 결함원인을 판단하는 단계는 (1) 정극성의 치우침 값과 상관없이 부극성의 치우침 값이 0.1 이하, (2) 정극성의 치우침 값과 부극성의 치우침 값의 합이 0.15 이하, (3) 정극성의 침도와 부극성의 침도의 합이 0.2 이상의 조건들 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 부분방전의 결함원인이 표면방전에 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 부분방전 원인 측정 방법.
A partial discharge cause measurement method performed by a measurement device of a partial discharge cause of a power cable,
Detecting a partial discharge signal for a predetermined time to obtain data of a partial discharge pattern;
Performing pre-processing on the data of the partial discharge pattern obtained by the partial discharge signal detecting unit;
Obtaining a bias value for each partial discharge pattern pre-processed by the preprocessing unit;
Obtaining a kurtosis for each partial discharge pattern pre-processed by the preprocessing unit; And
Determining a cause of the partial discharge defect based on the bias value obtained by the bias acquisition unit and the kurtosis obtained by the kurtosis obtaining unit
, ≪ / RTI &
The step of determining the cause of the partial discharge defect may include the steps of (1) determining whether the negative polarity bias value is 0.1 or less regardless of the bias value of the positive polarity, (2) the sum of the positive polarity bias value and negative polarity bias value is 0.15 or less 3) The partial discharge cause measurement method according to any one of claims 1 to 3, wherein, when at least one of the conditions of positive saliva and negative saliva satisfies 0.2 or more, it is judged that the cause of the partial discharge is a surface discharge.
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