KR102039869B1 - 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치 - Google Patents

지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치에 관한 것으로, 부분방전(PD) 신호를 검출하는 PD 검출센서와, 상기 PD 검출센서를 통해 센싱된 PD 신호를 증폭하는 앰프와, 상기 증폭된 PD 신호에서 노이즈를 제거하는 필터와, 상기 노이즈가 제거된 PD 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털변환 모듈과, 상기 디지털 신호로 변환된 PD 신호를 신호처리하는 신호처리 모듈 및 상기 신호처리를 통해 기 설정된 기준치 이상의 PD 신호의 발생 시 누적 저장하고 기 설정된 방식으로 알람을 출력하는 제어부를 포함한다.

Description

지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치{DIAGNOSIS APPARATUS OF PARTIAL DISCHARGE FOR COMPLETION TEST OF UNDERGROUND TRANSMISSION CABLE}
본 발명은 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지중송전케이블의 준공시험용 부분방전을 진단하기 위한 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치에 관한 것이다.
초고압 지중송전케이블의 고장은 사회적/경제적으로 막대한 손실을 초래하기 때문에, 케이블 시스템의 신뢰성에 대한 요구가 점차 증가하고 있다.
이에 따라 송전케이블 제조사에서는 엄격한 표준에 따라 케이블 완제품에 대한 검사를 수행하고 출하시키고 있다.
그러나 케이블을 운송, 보관, 조립 및 포설하는 과정과 현장 환경에 의해서 포설된 케이블은 내부 및 외부적인 요인에 의해서 결함이 발생할 가능성을 내포하고 있으므로 케이블이 포설된 이후에 초기 결함을 검출하여 사고를 방지하기 위한 준공시험을 수행한다.
이에 따라 종래의 초고압 케이블 준공시험에서는 교류(AC) 내전압 시험 종료 후 운전전압(Uo)에서 휴대용 부분방전(PD : Partial Discharge) 진단 시험기(또는 진단장치)로 1개소씩 이동하면서 부분방전(PD)을 진단하였다.
그런데 종래의 휴대용 부분방전 진단 시험기는 주파수 분석, PD 펄스 형태 분석, 시간차 분석을 위한 장치가 별도의 장치로 구성되어 있었기 때문에 현장적용이 매우 어렵고 부피가 크며 복잡하였다(도 5의 (a) 참조).
즉, 주파수 분석을 위한 장치는 주파수 스펙트럼 분석기를 기반으로 한 PD 진단장치로서, 예를 들어, 일본 및 유럽의 제조사에서 개발된 장치이며, 펄스 파형 분석을 위한 장치는 오실로스코프를 기반으로 한 PD 진단장치로서, 예를 들어, 이탈리아의 제조사에서 개발된 장치이며, 시간차 분석을 위한 장치로는 일반적으로 오실로스코프를 이용하거나 해당 기능이 부가된 PD 진단장치를 별도로 이용하였다.
또한 종래의 PD 진단장치는 송전운영시스템과 연계되지 않으며, 또한 종래의 PD 진단장치를 이용하여 부분방전(PD)을 진단할 경우, 초고압 케이블의 신뢰성 검증이 안된 상태에서 휴대형 PD 진단장치를 사용하므로 안전사고의 위험성이 상존하고, PD 신호의 경우 생성과 소멸을 반복하고 불규칙적으로 시간이 지연되어 발생되기 때문에 휴대형 PD 진단시험의 진단 신뢰도가 매우 낮은 문제점이 있었다. 즉, 상기 PD 신호의 경우 생성과 소멸을 반복하므로, 만약 소멸 시 PD 진단시험을 수행하는 경우 결함을 검출할 수 없기 때문에 PD 진단시험의 진단 신뢰도가 매우 낮은 문제점이 있었다.
또한 종래의 PD 진단장치는 PD 진단에 필요한 3가지 기능을 각기 수행하는 별도의 PD 진단장치를 설치해야 하였기 때문에 장치의 구성이 매우 크고 복잡하였다. 통상 AC 내전압 시험은 1시간 동안 진행되는데, 이 시간 동안에 여러 개소의 PD 진단이 사실상 불가하였으며, PD 진단시험과 AC 내전압 시험을 동시에 수행할 수 없었다.
종래의 국내 및 국외의 PD 진단장치는 휴대용과 모니터링용이 별도로 존재하지만 휴대용 PD 진단장치의 경우 측정자(사용자, 관리자)가 상기 PD 진단장치에 인접하여 측정하여야 하는 형태로 준공시험 시 안전사고의 위험이 있기 때문에 적용이 불가능하고, 모니터링용으로 개발된 장비의 경우 휴대용과 같은 성능을 가지지 않고 설치가 매우 어렵다. 따라서 준공시험 시 PD 진단을 수행하려면 규격을 만족시키면서 이동성과 원격측정이 가능한 콤팩트(Compact) PD 진단장치의 개발이 필요한 상황이다.
또한 AC 내전압 시험은 단시간(1h) 동안에 수행되므로 시험시간 동안에 케이블의 이상 유무를 정확하게 판단하여 교체여부를 결정하여야 한다. 따라서 정확한 판단을 위해서는 주파수 분석기술, 펄스형태 분석기술, 결함위치 추정기술이 요구되므로 3가지 주요 기능이 동시에 가능한 콤팩트한 PD 진단장치의 개발이 필요한 상황이다.
참고로 상기 AC 내전압 시험의 경우 1시간의 단시간 시험이고, 기존의 휴대형 PD 진단시험은 많은 시간을 요하는 시험이다. 따라서 AC 내전압 시험과 PD 진단시험을 동시에 수행할 수 있는 방법이 요구되고 있으며, 상기 AC 내전압 시험과 PD 시험을 동시에 수행하기 위해서는 기존의 AC 내전압 시험과 PD 진단시험을 서로 결합한 시험절차와 시험기술도 요구된다.
또한 PD 신호의 경우 수초에서 수일의 시간 지연을 가지고 발생되는 경우가 있다. 따라서 이러한 경우의 결함을 검출하기 위해서는 수일 이상 기간의 모니터링이 필요하다. 즉, 수일 이상의 PD 발생 모니터링 시 자동적으로 PD 신호임을 감지하여 사용자에게 알람을 출력할 필요가 있다. 또한 이러한 기능을 위해서는 국내의 경우 송전운영시스템과의 연계가 필수적인데, 기존의 휴대용 PD 진단장치는 송전운영시스템과의 연계가 불가능하여 광통신 네트워크 연계, 알람 서버 및 체계 연계가 필요한 상황이다. 즉, 원격 제어 및 측정을 위한 원거리 통신이 가능한 콤팩트 PD 진단장치의 개발이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0206656호(1999.04.09.등록, 지중 전력케이블 준공검사장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 지중송전케이블의 준공시험용 부분방전을 진단하기 위한 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 지중송전케이블의 준공시험용 부분방전을 진단하기 위해 이동가능하고 원격측정이 가능한 콤팩트한 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 지중송전케이블의 준공시험 시 주파수 분석, 펄스형태 분석, 결함위치 추정이 동시에 가능한 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 지중송전케이블의 준공시험 시 원격 제어 및 측정을 위한 원거리 통신이 가능한 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 부분방전(PD) 신호를 검출하는 PD 검출센서; 상기 PD 검출센서를 통해 센싱된 PD 신호를 증폭하는 앰프; 상기 증폭된 PD 신호에서 노이즈를 제거하는 필터; 상기 노이즈가 제거된 PD 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털변환 모듈; 상기 디지털 신호로 변환된 PD 신호를 신호처리하는 신호처리 모듈; 및 상기 신호처리를 통해 기 설정된 기준치 이상의 PD 신호의 발생 시 누적 저장하고 기 설정된 방식으로 알람을 출력하는 제어부;를 포함하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치로서, 상기 PD 신호를 외부의 송전운영시스템으로 전송하거나, 상기 송전운영시스템으로부터 원격 제어신호를 수신할 수 있도록 통신하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 적어도 하나 이상의 다른 부분방전 진단장치 상호 간에도 통신하여 PD 신호나 원격 제어신호를 중계 전달하며, 상기 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 지중송전케이블에 인가하는 AC 시험 전압을 적어도 3 단계로 나누어 시험 최고전압까지 인가하고, 각 단계에서 기 설정된 시간 동안 PD 진단을 수행하며, 상기 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 상기 AC 시험 전압을 적어도 3 단계로 나누어 시험 최고전압까지 인가하는 AC 내전압 시험과 PD 진단을 동시에 수행하기 위하여, 상기 지중송전케이블의 적어도 하나 이상의 중간접속부에 PD 진단장치가 설치되고, 상기 중간접속부에 설치된 적어도 하나 이상의 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치에서 수집된 PD 신호에 관련된 정보를 마스터 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치나 외부의 송전운영시스템으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 PD 신호의 기준신호 검출을 통해 PD 패턴을 형성하기 위하여 위상을 동기화시키는 위상 동기부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 신호처리된 PD 신호는, SPI 버스(Serial Peripheral Interface Bus)를 통해 상기 제어부에 입력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 신호처리된 PD 신호의 전체 또는 일부를 누적 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 주파수 분석법, PD 펄스 분석법, 시간차 분석법 중 적어도 하나 이상을 조합하거나 동시에 적용하여 PD 신호를 검출 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 PD 신호를 외부의 송전운영시스템으로 전송하거나, 상기 송전운영시스템으로부터 원격 제어신호를 수신할 수 있도록 통신하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 통신부는 유선 광통신 방식이나 무선 방식 중 적어도 어느 한 가지 방식으로 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 적어도 하나 이상의 다른 부분방전 진단장치 상호 간에도 통신하여 PD 신호나 원격 제어신호를 중계 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 PD 검출센서는, 금속박센서 또는 HFCT(High Frequency Current Transformer)센서를 포함하고, 상기 신호처리 모듈은, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 지중송전케이블에 인가하는 AC 시험 전압을 적어도 3 단계로 나누어 시험 최고전압까지 인가하고, 각 단계에서 기 설정된 시간 동안 PD 진단을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 상기 AC 내전압 시험과 PD 진단을 동시에 수행하기 위하여, 상기 지중송전케이블의 적어도 하나 이상의 중간접속부에 PD 진단장치를 설치되고, 상기 중간접속부에 설치된 적어도 하나 이상의 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치에서 수집된 PD 신호에 관련된 정보를 마스터 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치나 외부의 송전운영시스템으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 지중송전케이블의 준공시험 시 주파수 분석, 펄스형태 분석, 결함위치 추정이 동시에 가능하며, 또한 지중송전케이블의 준공시험 시 원격 제어 및 측정을 위한 원거리 통신이 가능하며, 지중송전케이블의 준공시험용 부분방전 진단 시 향상된 이동성으로 진단시간을 단축시키며 원격측정 기능을 이용하여 원격으로도 측정이 가능한 편리함이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치를 이용하여 PD 신호를 검출 및 분석하는 방법의 종류를 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치를 이용한 AC 내전압 시험과 PD 진단을 병행하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 상기 도 3에 있어서, AC 내전압 시험을 위한 AC 전압의 인가 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치와 종래의 부분방전 진단장치의 외형적 부피와 복잡성을 비교 설명하기 위한 사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
편의상 이하 본 실시예에서는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치를 간략하게 부분방전 진단장치(또는 PD 진단장치)로 기재한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치(또는 PD 진단장치)(100)는, PD 검출센서(110), 앰프(120), 필터(130), 아날로그-디지털변환 모듈(ADC)(140), 신호처리 모듈(150), 위상 동기부(160), 제어부(170), 통신부(180) 및 저장부(190)를 포함한다.
상기 PD 검출센서(110)는 부분방전(PD) 신호를 검출하기 위한 센서로서 3상 입력을 각기 센싱 가능하도록 구성된다.
예컨대 상기 PD 검출센서(110)는 금속박센서, HFCT(High Frequency Current Transformer)센서를 포함한다.
상기 앰프(120)는 상기 각 PD 검출센서(110)에서 센싱된 PD 신호를 노이즈의 제거가 용이하도록 증폭한다.
상기 필터(130)는 상기 앰프(120)를 통해 증폭된 PD 신호에서 노이즈(즉, 코로나 노이즈)를 제거한다. 상기 필터(130)는 PD 신호에 포함된 노이즈의 종류에 따라 특정 대역 필터를 사용할 수 있다.
상기 아날로그-디지털변환 모듈(140)은 상기 노이즈가 제거된 각 PD 신호를 신호처리가 용이한 디지털 신호로 변환한다.
상기 신호처리 모듈(150)은 상기 디지털 신호로 변환된 각 상의 PD 신호를 신호처리한다. 상기 신호처리 모듈(150)은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하여 구성될 수 있다.
상기 위상 동기부(160)는 상기 입력되는 PD 신호의 기준신호 검출을 통해 PD 패턴을 형성할 수 있도록 한다. 상기 위상 동기부(160)는 상기 제어부(170)에서 출력하는 트리거신호(또는 제어신호)에 의해 위상 동기화를 수행한다. 참고로 본 실시예에 따른 부분방전 진단장치(100)는 외부동기 신호로서 20~300MHz 입력이 가능하고, 내부동기 신호는 입력전원 주파수를 이용한다.
상기 위상 동기부(160)는 상기 내부와 외부의 위상을 동기화시킨다.
상기 신호처리된 각 상의 PD 신호는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus)버스를 통해 상기 제어부(170)에 입력된다. 또한 상기 신호처리된 각 상의 PD 신호의 전체 또는 일부는 상기 제어부(170)의 제어에 따라 저장부(190)에 누적 저장될 수 있다.
상기 제어부(170)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 주파수 분석법, PD 펄스 분석법, 시간차 분석법 중 적어도 하나 이상을 조합하거나 동시에 적용하여 PD 신호를 검출 및 분석할 수 있다. 즉, 상기 제어부(170)는 상기 분석법 중 적어도 하나 이상을 조합하거나 적용하여 PD 패턴 및 PD 위치를 분석할 수 있다.
상기 제어부(170)는 PD 신호 3채널, 노이즈 입력 1채널, 위상동기 1채널을 통해 신호를 동시에 입력받아 처리할 수 있다.
상기 통신부(180)는 상기 저장부(190)에 저장된 각 상의 PD 신호를 외부의 송전운영시스템(미도시)으로 전송할 수 있다. 즉, 외부의 송전운영시스템(미도시)에서 상기 지중송전케이블의 부분방전 여부를 원격으로 모니터링하거나 사용자에게 기 지정된 방식으로 알람을 출력할 수 있도록 한다.
상기 통신부(180)는 TCP/IP 통신, 광통신 방식을 적용할 수 있다. 그러나 반드시 광통신 방식(즉, 유선 방식)으로 한정해야 되는 것은 아니며 무선 방식(예 : WiFi, LTE, 3G, 4G 등)을 적용하는 것도 가능하다.
상기 통신부(180)는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치(100) 상호간에 정보(즉, PD 신호에 관련된 정보)나 원격 제어신호를 송수신할 수 있도록 하거나, 외부의 송전운영시스템(미도시)과 정보(즉, PD 신호에 관련된 정보)나 원격 제어신호를 송수신할 수 있도록 한다.
다시 말해, 상기 PD 검출센서(110)는 3상 입력이 가능하며, 각 상에는 독립된 앰프(120), 필터(130), 아날로그-디지털변환 모듈(140), 신호처리 모듈(150)이 각각 독립된 모듈로 구성된다. 따라서 각 상의 PD 신호를 독립적으로 측정할 수 있고, 상기 제어부(170)는 기 설정된 기준 이상의 PD 신호(예 : 최대 피크치 이상의 PD 신호)가 발생할 경우 각 상의 시간지연 없이 PD 신호의 검출이 가능하다.
상기 신호처리 모듈(150)에는 PD 주파수 분석, PD 펄스 형태 분석, 시간차분석을 위한 펌웨어가 내장되어 있으며 상기 제어부(170)의 제어를 받아 측정모드 선택이 가능하다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 장치(즉, 하나의 부분방전 진단장치)에서 3가지 기능을 수행하여 부분방전을 검출할 수 있도록 한다.
한편, 상기 도 1에 도시되지 않았으나, 상기 각 상의 PD 신호 분석 결과를 표시하기 위한 디스플레이부(미도시) 및 알람 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부(미도시)를 통해 현장에서도 PD 신호의 발생 시간과 발생 위치를 표시할 수 있으며, PD 신호 발생 시 상기 알람 출력부(미도시)를 통해 알람신호를 출력하거나, 알람 메시지(예 : SMS)를 미리 등록된 사용자(관리자)에게 전송할 수 있다. 상기 디스플레이부(미도시) 및 알람 출력부(미도시)는 상기 제어부(170)의 제어를 받아 동작한다.
또한 상기 각 상의 PD 신호를 전송받는 외부의 송전운영시스템(미도시)에서도 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치의 동작과 마찬가지로 자체적으로 구비된 디스플레이부(미도시)를 통해 PD 신호의 발생 시간과 발생 위치를 표시할 수 있으며, PD 신호 발생 시 자체적으로 구비된 알람 출력부(미도시)를 통해 알람신호를 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치를 이용한 AC 내전압 시험과 PD 진단을 병행하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 초고압 케이블(즉, 지중송전케이블) 준공시험용 PD 진단장치(100, PDMS)를 실제 초고압 케이블의 AC 내전압 시험과 PD 진단에 동시에 적용하기 위하여, 적어도 하나 이상의 케이블의 중간접속부에 PD 진단장치(100, PDMS)를 설치한다.
여기서 AC 내압기(300)는 상기 초고압 케이블에 AC 시험 전압을 인가하는 수단이다. 본 발명에 따른 실시예에서는 AC 내전압 시험과 PD 진단을 병행하기 위하여 AC 시험 전압을 소정 단계(예 : 3 단계)로 나누어 순차로 시험 최고전압까지 상승시킨다.
상기 케이블의 중간접속부에 설치된 PD 진단장치(100, PDMS)는 로컬 스테이션(L/S)으로서 외부의 송전운영시스템(미도시)이나 마스터 스테이션(M/S)인 PD 진단장치(200, PDMS)에서 원격제어가 가능하다.
또한 상기 외부의 송전운영시스템(미도시)이나 마스터 스테이션(M/S)인 PD 진단장치(200, PDMS)는 상기 케이블의 중간접속부에 설치된 로컬 스테이션(L/S)인 PD 진단장치(100, PDMS)를 통해 정보(즉, PD 신호에 관련된 정보)를 수집할 수 있다.
또는 상기 마스터 스테이션(M/S)인 PD 진단장치(200, PDMS)는 각 로컬 스테이션(L/S)인 PD 진단장치(100, PDMS)를 통해 수집된 정보를 외부의 송전운영시스템(미도시)에 중계 전송하거나, 외부의 송전운영시스템(미도시)에서 전송된 원격 제어신호를 각 로컬 스테이션(L/S)인 PD 진단장치(100, PDMS)에 중계 전송할 수 있다.
도 4는 상기 도 3에 있어서, AC 내전압 시험을 위한 AC 전압의 인가 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부분방전 진단장치(100)를 이용하여 AC 내전압 시험을 수행하기 위하여 3단계로 AC 전압을 상승시켜 인가한다. 예컨대 제1 단계로 125kV를 인가한 후 PD 진단을 병행 수행하고, 제2 단계로 200kV(Uo)를 인가한 후 PD 진단을 병행 수행하고, 제3 단계로 시험 최고전압인 250kV를 인가한 후 1시간(60분) 동안 PD 진단을 수행한다.
상기 시험 최고전압에서 AC 내전압과 PD 진단을 수행한 후에는 서서히(또는 단계적으로) AC 인가전압을 하강시킨다.
그리고 상기 AC 내전압(또는 내압) 시험 후에는 계통전압(즉, 운전전압(Uo))을 인가하여 약 1주일(7일) 동안 모니터링을 수행한다.
이때 상기 계통전압(즉, 운전전압(Uo))을 인가하여 모니터링을 할 경우에는 외부의 송전운영시스템(미도시)과 연계하여 원격감시한다. 그리고 상기 원격감시 중 PD 신호의 발생이 검출될 경우 알람 출력부(미도시)를 통해 알람을 출력하거나 알람 메시지(예 : SMS)를 미리 등록된 사용자(관리자)에게 전송한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 PD 진단장치는 주파수 분석법, PD 펄스 분석법, 시간차 분석법을 적용하여 하나의 장치에서 동시에 측정할 수 있다.
또한 종래의 PD 진단을 위한 장치는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 그 부피와 복잡성에 의해 이동이 어려웠으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 PD 진단장치는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 휴대용 케이스에 장착하여 무게는 8kg 정도로 더 가볍기 때문에 이동이 편리한 장점이 있으며, 한 장소에서 장기간 PD 발생의 모니터링이 가능하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 PD 진단장치는 광통신 네트워크를 이용해 외부의 송전운영시스템(미도시)에서 원격 제어 및 측정이 가능하며, 마스터 스테이션(M/S) 부분방전 진단장치를 통해 PD 발생의 장기 모니터링 및 알람 기능을 가지며 상기 송전운영시스템과 연계된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 PD 진단장치는 AC 내전압 시험과 PD 진단시험을 동시에 수행하기 위하여 AC 전압 시험 전압 인가를 위한 상승 단계를 3단계로 설정하여 AC 내전압 시험을 수행하고, 또한 AC 전압 인가 단계별로 PD 진단장치를 통해 PD 진단시험을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 PD 진단장치는, AC 내전압 시험이나 PD 장기간 모니터링 시 PD 진단장치를 원격으로 제어하고 모니터링하기 위하여, 각각의 PD 진단장치를 광통신 네트워크로 연결하여 외부의 송전운영시스템의 통신시스템과 연계함으로써 광케이블 설치 작업을 최소화할 수 있다.
또한 PD 신호 발생의 장기간 모니터링 시 송전운영시스템의 마스터 스테이션과 PD 진단장치의 마스터 스테이션을 연결하여 송전운영시스템의 모니터링 화면에 PD 신호(또는 PD 검출 정보)가 표시되게 하고, 송전운영시스템을 통하여 알람이 출력되도록 한다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 부분방전 진단장치 110 : PD 검출센서
120 : 앰프 130 : 필터
140 : 아날로그-디지털변환 모듈 150 : 신호처리 모듈
160 : 위상 동기부 170 : 제어부
180 : 통신부 190 : 저장부

Claims (10)

  1. 부분방전(PD) 신호를 검출하는 PD 검출센서;
    상기 PD 검출센서를 통해 센싱된 PD 신호를 증폭하는 앰프;
    상기 증폭된 PD 신호에서 노이즈를 제거하는 필터;
    상기 노이즈가 제거된 PD 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털변환 모듈;
    상기 디지털 신호로 변환된 PD 신호를 신호처리하는 신호처리 모듈; 및
    상기 신호처리를 통해 기 설정된 기준치 이상의 PD 신호의 발생 시 누적 저장하고 기 설정된 방식으로 알람을 출력하는 제어부;를 포함하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치로서,
    상기 PD 신호를 외부의 송전운영시스템으로 전송하거나, 상기 송전운영시스템으로부터 원격 제어신호를 수신할 수 있도록 통신하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 적어도 하나 이상의 다른 부분방전 진단장치 상호 간에도 통신하여 PD 신호나 원격 제어신호를 중계 전달하며,
    상기 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 지중송전케이블에 인가하는 AC 시험 전압을 적어도 3 단계로 나누어 시험 최고전압까지 인가하고, 각 단계에서 기 설정된 시간 동안 PD 진단을 수행하며,
    상기 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치는, 상기 AC 시험 전압을 적어도 3 단계로 나누어 시험 최고전압까지 인가하는 AC 내전압 시험과 PD 진단을 동시에 수행하기 위하여, 상기 지중송전케이블의 적어도 하나 이상의 중간접속부에 PD 진단장치가 설치되고, 상기 중간접속부에 설치된 적어도 하나 이상의 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치에서 수집된 PD 신호에 관련된 정보를 마스터 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치나 외부의 송전운영시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PD 신호의 기준신호 검출을 통해 PD 패턴을 형성하기 위하여 위상을 동기화시키는 위상 동기부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 신호처리된 PD 신호는,
    SPI 버스(Serial Peripheral Interface Bus)를 통해 상기 제어부에 입력되는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 신호처리된 PD 신호의 전체 또는 일부를 누적 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    주파수 분석법, PD 펄스 분석법, 시간차 분석법 중 적어도 하나 이상을 조합하거나 동시에 적용하여 PD 신호를 검출 분석하는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 통신부는,
    유선 광통신 방식이나 무선 방식 중 적어도 어느 한 가지 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 PD 검출센서는, 금속박센서 또는 HFCT(High Frequency Current Transformer)센서를 포함하고,
    상기 신호처리 모듈은, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현되는 것을 특징으로 하는 지중송전케이블 준공시험용 부분방전 진단장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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