KR102053172B1 - Apparatus for detecting abnormality of mold transformer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 몰드변압기의 실시간 상태 감시 및 열화를 검출할 수 있는 몰드변압기의 이상 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 몰드변압기 이상 상태 검출 장치는 변압기 몸체가 수납된 외함의 내부에 설치되어 상기 변압기 몸체의 외부 온도를 상시 측정하는 열화상 센서를 포함하고, 상기 열화상 센서는 상기 변압기 몸체의 미리 설정된 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 상기 단위영역별 온도를 측정한다.
An object of the present invention is to provide an abnormality detection apparatus for a mold transformer capable of detecting real-time state monitoring and deterioration of the mold transformer.
Mold transformer abnormal state detection apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in the enclosure containing the transformer body is a thermal image sensor for constantly measuring the external temperature of the transformer body, the thermal image sensor is the transformer The predetermined region of the body is divided into a plurality of unit regions, and the temperature for each unit region is measured.

Description

몰드변압기의 이상 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING ABNORMALITY OF MOLD TRANSFORMER}Abnormality detection device of mold transformer {APPARATUS FOR DETECTING ABNORMALITY OF MOLD TRANSFORMER}

본 발명은 몰드변압기의 이상 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몰드변압기에 발생하는 열화 진단을 수행할 수 있는 몰드변압기의 이상 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormality detection apparatus of a mold transformer, and more particularly, to an abnormality detection apparatus of a mold transformer capable of performing a diagnosis of deterioration occurring in a mold transformer.

몰드변압기는 유입식 변압기가 지니는 주요 단점인 사고시 화재 및 폭발의 위험성을 제거하기 위해 내열성 에폭시 레진을 몰딩하여 제작하는 기법으로 제작되는 변압기이다. Mold transformer is a transformer manufactured by molding heat-resistant epoxy resin to eliminate the risk of fire and explosion in case of accident, which is the main disadvantage of inflow transformer.

일반적으로, 몰드변압기는 크게 전류가 흐르는 도체권선과 절연물(epoxy) 그리고, 철심(core)과 각종 지지물로 구성된다.In general, a mold transformer is composed of a conductor winding, an insulator (epoxy), a core and various supports.

그러나, 이러한 몰드변압기는 절연물의 제조 불량 혹은 경년 열화로 인하여 절연내력 약화로 초기 부분방전이 발생할 수 있으며, 사용 시간에 따라 이러한 부분방전은 절연 내력을 더욱 약화시켜 예측하지 못하는 대형 사고로 진행될 수 있다. However, such a mold transformer may cause an initial partial discharge due to poor insulation strength due to poor manufacturing or deterioration of the insulation, and according to the use time, such partial discharge may further weaken the dielectric strength and may lead to an unexpected accident. .

특히, 몰드변압기는 절연물 몰딩 제조공정에서 보이드(void) 또는 이물질 부위 등의 결함부위가 발생할 수 있고, 장기간 사용시 이러한 결함부위에서 전기적 열화인 부분방전이 발생하여 진행되면 절연파괴 사고로 진전되게 된다. In particular, the mold transformer may cause defects such as voids or foreign matters in the insulation molding manufacturing process, and when a long-term use causes partial discharge, which is electrical deterioration, progresses to an insulation breakdown accident.

그러나, 몰드변압기는 권선이 절연물로 둘러싸인 구조적 특성상 내부에서 발생한 열화 및 부분방전을 정확하게 측정 및 감시하기 용이하지 않다는 단점이 있다. 따라서, 기존에는 몰드변압기의 상태를 진단하기 위해 접속식 부분방전 센서 및 열 측정 장비를 이용하여 검사자가 정비기간 또는 열화문제 발생 징후가 있을 경우에 몰드변압기의 상태를 진단하였으므로, 실시간 측정이 이루어지지 않아 적절한 대응이 되지 않는 문제가 있으며, 몰드변압기의 정확한 수명 예측이 불가능하다는 문제가 있었다. However, the mold transformer has a disadvantage in that it is not easy to accurately measure and monitor the internal degradation and partial discharge due to the structural characteristics of the winding surrounded by the insulator. Therefore, in order to diagnose the state of the mold transformer, the inspector diagnosed the state of the mold transformer in case of maintenance period or deterioration problem by using the connected partial discharge sensor and the heat measuring equipment. There is a problem that does not respond properly, there was a problem that accurate life prediction of the mold transformer is impossible.

또한, 기존의 접속식 부분방전 센서는 부분방전의 측정은 가능하나 부분방전이 발생한 위치를 추정하지 못한다는 단점이 있다. In addition, the conventional connected partial discharge sensor has the disadvantage that can measure the partial discharge, but can not estimate the location of the partial discharge.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 몰드변압기의 실시간 상태 감시 및 열화를 검출할 수 있는 몰드변압기의 이상 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve at least some of the problems of the prior art, and as an aspect, an object of the present invention is to provide a mold transformer abnormality detection device capable of detecting the real-time state monitoring and deterioration of the mold transformer. .

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 변압기 몸체가 수납된 외함의 내부에 설치되어 상기 변압기 몸체의 외부 온도를 상시 측정하는 열화상 센서를 포함하고, 상기 열화상 센서는 상기 변압기 몸체의 미리 설정된 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 상기 단위영역별 온도를 측정하고, 상기 열화상 센서는 상기 복수의 단위영역을 단위영역 별로 측정할 수 있도록 틸팅동작 가능하고, 상기 열화상 센서는 제1 열화상 센서, 제2 열화상 센서 및 제3 열화상 센서를 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 열화상 센서 각각은 상기 변압기 몸체에 구비되는 각 상의 권선에 일대일로 대응하도록 배치되고, 상기 제1, 제2 및 제3 열화상 센서 각각은 대응하는 권선 및 권선 주변 구조물을 상기 미리 설정된 영역으로 할당받게 되고, 할당받은 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 단위영역별 온도를 측정하는 몰드변압기 이상 검출 장치를 제공한다. As an aspect for achieving at least some of the above object, the present invention includes a thermal image sensor which is installed inside the enclosure in which the transformer body is housed to constantly measure the external temperature of the transformer body, the thermal image sensor The temperature of each unit region is measured by dividing a predetermined region of the transformer body into a plurality of unit regions, and the thermal image sensor is capable of a tilting operation to measure the plurality of unit regions for each unit region. The sensor includes a first thermal image sensor, a second thermal image sensor, and a third thermal image sensor, and each of the first, second, and third thermal image sensors corresponds one-to-one to a winding of each phase provided in the transformer body. Each of the first, second and third thermal imaging sensors is assigned a corresponding winding and winding peripheral structure to the preset area. By dividing the receiving area into a plurality of unit areas provides a mold transformer failure detecting device for measuring a unit of each region temperature.

일 실시예에서, 상기 열화상 센서는 상기 복수의 단위영역 각각의 온도를 미리 설정된 정상주기에 따라 순차적으로 측정할 수 있다.In an embodiment, the thermal sensor may sequentially measure temperatures of each of the plurality of unit regions according to a preset normal period.

또한, 일 실시예에서, 상기 복수의 단위영역 중에서 온도변화량이 미리 설정된 정상수치 이상인 열화영역이 발생하는 경우, 상기 열화상 센서는 상기 열화영역 및 상기 열화영역 주변의 단위영역을 미리 설정된 이상주기에 따라 측정할 수 있다.In addition, in an embodiment, when a deterioration region having a temperature change amount greater than or equal to a predetermined normal value occurs among the plurality of unit regions, the thermal image sensor may set the deterioration region and the unit region around the deterioration region in a predetermined abnormal period. Can be measured accordingly.

또한, 일 실시예에서, 상기 이상주기는 상기 정상주기보다 짧게 설정될 수도 있다. In addition, in one embodiment, the abnormal period may be set shorter than the normal period.

또한, 일 실시예에서, 상기 정상주기는 변압기의 부하변동주기의 배수로 설정될 수도 있다.In addition, in one embodiment, the normal period may be set to a multiple of the load variation period of the transformer.

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또한, 일 실시예에서, 상기 열화상 센서는 상기 외함 내부의 상부 또는 하부에 구비되어 상기 변압기 몸체의 표면 온도 변화를 감지하는 제4 열화상 센서를 추가로 포함할 수 있다.In addition, in one embodiment, the thermal image sensor may further include a fourth thermal image sensor provided on the upper or lower portion of the inside of the enclosure for detecting a change in the surface temperature of the transformer body.

또한, 일 실시예에서, 상기 열화상 센서는 상기 복수의 단위영역의 온도분포를 이미지화할 수 있는 적외선 어레이 센서로 구성될 수 있다.Further, in one embodiment, the thermal image sensor may be configured as an infrared array sensor capable of imaging the temperature distribution of the plurality of unit areas.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 상기 열화상 센서에서 측정한 상기 변압기 몸체의 온도분포 데이터를 수신하여 분석하는 데이터 처리부를 더 포함하고, 상기 데이터 처리부는 상기 복수의 단위영역 중에서 온도변화량이 미리 설정된 정상수치 이상인 열화영역이 발생하는 경우, 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 이상 상태 발생 알람을 표시할 수 있다.In addition, the mold transformer abnormality detection apparatus according to an embodiment of the present invention further comprises a data processing unit for receiving and analyzing the temperature distribution data of the transformer body measured by the thermal image sensor, the data processing unit the plurality of units When a deterioration zone with a temperature change amount greater than or equal to a predetermined normal value occurs in the zone, an alarm for an abnormal state occurrence may be displayed on the transformer monitoring system or the terminal.

또한, 일 실시예에서, 상기 데이터 처리부는 IEEE Std C57.12.56-1986의 아레니우스 이론에 상기 열화상 센서가 측정한 상기 변압기 몸체의 온도분포 데이터를 대입하여 변압기의 수명 예측 계산을 수행하고 계산된 변압기의 예상 수명을 상기 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 표시할 수 있다.Further, in one embodiment, the data processing unit calculates and calculates the life expectancy of the transformer by substituting the temperature distribution data of the transformer body measured by the thermal image sensor in the Arrenius theory of IEEE Std C57.12.56-1986. The expected life of the transformer can be displayed on the transformer monitoring system or terminal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는, 변압기에 공급되는 운전전류의 크기를 측정하는 전류센서를 더 포함하고, 상기 데이터 처리부는, 상기 온도분포 데이터와 상기 전류센서에서 측정한 운전전류의 크기를 기초로 운전전류 변화에 의한 정상적인 변압기 온도 데이터와 상기 온도분포 데이터를 비교하여 상기 변압기 몸체의 열화 발생 여부를 검출할 수 있다.In addition, the mold transformer abnormality detection apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a current sensor for measuring the magnitude of the operating current supplied to the transformer, the data processing unit, the temperature distribution data and the current sensor is measured The degradation of the transformer body may be detected by comparing the normal transformer temperature data due to the change of the operating current with the temperature distribution data based on the magnitude of one operating current.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는, 상기 변압기 몸체의 내부 온도를 측정하는 측온저항 온도센서를 더 포함하고, 상기 데이터 처리부는, 상기 측온저항 온도센서에서 측정한 상기 변압기 몸체의 내부 온도 데이터와 상기 온도분포 데이터를 비교하여 상기 변압기 몸체의 열화 발생 여부를 검출할 수 있다.In addition, the mold transformer abnormality detection apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a temperature resistance temperature sensor for measuring the internal temperature of the transformer body, the data processing unit, the transformer measured by the temperature resistance temperature sensor The internal temperature data of the body and the temperature distribution data may be compared to detect whether the transformer body is deteriorated.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 몰드변압기의 온도를 실시간으로 측정할 수 있고, 측정한 값을 종합적으로 비교함으로써 몰드변압기의 열화를 정확하게 검출할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention having such a configuration, it is possible to measure the temperature of the mold transformer in real time, it is possible to obtain the effect that can accurately detect the degradation of the mold transformer by comprehensively comparing the measured values.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치가 몰드변압기에 적용된 일 예를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 몰드변압기 이상 검출 장치가 몰드변압기에 적용된 일 예를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 몰드변압기 이상 검출 장치에 포함되는 부분방전 검출센서의 지향성을 구현하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치를 통해 결함위치를 추정하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a side view schematically showing an example in which a mold transformer abnormality detecting apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a mold transformer.
FIG. 2 is a front view schematically illustrating an example in which the mold transformer abnormality detection apparatus illustrated in FIG. 1 is applied to a mold transformer.
3 is a view illustrating an example for implementing the directivity of the partial discharge detection sensor included in the mold transformer abnormality detection apparatus shown in FIG.
4 is a view schematically illustrating a method of estimating a defect position through a mold transformer abnormality detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Also, the singular forms in this specification include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 다양한 일 실시예들에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치에 대해서 설명한다.
1 and 2, a mold transformer abnormality detecting apparatus according to various embodiments of the present disclosure will be described.

<제1 실시예><First Embodiment>

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 복수의 열화상 센서(111~114), 전류센서(미도시), 측온저항 온도센서(미도시) 및 데이터 처리부(미도시)를 포함할 수 있다.
First, the mold transformer abnormality detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of thermal image sensors 111 to 114, a current sensor (not shown), a resistance temperature sensor (not shown), and a data processor (not shown). It may include.

상기 열화상 센서(111~114)는 변압기 몸체(10)가 수납된 외함(20)의 내부에 설치되어 변압기 몸체(10)의 외부 온도를 상시 측정할 수 있다. 여기서, 상기 변압기 몸체(10)는 철심, 저압권선, 고압권선, 클램프, 몰딩층 및 권선단자 등을 포함하는 변압기의 중신에 해당한다. The thermal image sensors 111 to 114 may be installed inside the enclosure 20 in which the transformer body 10 is accommodated to constantly measure the external temperature of the transformer body 10. Here, the transformer body 10 corresponds to the core of a transformer including an iron core, a low voltage winding, a high voltage winding, a clamp, a molding layer, and a winding terminal.

일 실시예에서, 열화상 센서(111~114)는 변압기 몸체(10)의 외관의 일부분을 촬영하여 촬영부위의 온도분포를 이미지화 할 수 있는 적외선 어레이 센서로 구성될 수 있다. 여기서, 적외선 어레이 센서는 측정 대상물에서 방출되는 적외선을 수강하여 온도분포 데이터를 출력할 수 있다. In one embodiment, the thermal image sensor 111 to 114 may be configured as an infrared array sensor capable of imaging the temperature distribution of the photographing site by photographing a portion of the exterior of the transformer body 10. Here, the infrared array sensor may take infrared light emitted from the measurement object and output temperature distribution data.

일 예로, 열화상 센서(111~114)는 0℃ 내지 200℃ 범위 내의 온도를 측정할 수 있도록 구성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the thermal image sensors 111 to 114 may be configured to measure a temperature within a range of 0 ° C. to 200 ° C., but are not limited thereto.

또한, 열화상 센서(111~114)는 측정한 온도분포 데이터를 후술할 데이터 처리부로 전송할 수 있다. In addition, the thermal sensors 111 to 114 may transmit the measured temperature distribution data to a data processor to be described later.

한편, 일 실시예에서, 복수의 열화상 센서(111~114) 각각은 변압기 몸체(10)의 미리 설정된 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 단위영역별 온도를 측정할 수 있다. Meanwhile, in one embodiment, each of the plurality of thermal image sensors 111 to 114 may divide the preset region of the transformer body 10 into a plurality of unit regions to measure temperature for each unit region.

즉, 하나의 열화상 센서(111~114)가 고정된 상태에서 측정할 수 있는 범위가 한정되어 있기 때문에, 하나의 열화상 센서(111~114)는 자신에게 할당된 넓은 감시 영역을 복수의 단위영역으로 분할하고 시간제어를 통해 단위영역별 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. That is, since the range in which the one thermal image sensor 111 to 114 can be measured in a fixed state is limited, the one thermal image sensor 111 to 114 includes a plurality of units in a wide monitoring area allocated to the one. It can be configured to divide the area and measure the temperature per unit area through time control.

이를 위해, 일 실시예에서, 열화상 센서(111~114)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 단위영역을 단위영역 별로 측정할 수 있도록 상하방향 및 좌우방향으로 틸팅동작 가능하게 구성될 수 있다. To this end, in one embodiment, the thermal imaging sensors 111 to 114 are configured to be tilted in the vertical direction and the left and right directions to measure a plurality of unit regions as shown in FIGS. 1 and 2. Can be.

이와 같이 틸팅동작이 가능한 열화상 센서(111~114)는 촬영각도 조절이 가능하므로 미리 설정된 넓은 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 측정할 수 있게 된다. Since the thermal imaging sensors 111 to 114 capable of the tilting operation can adjust the photographing angle as described above, the predetermined wide area can be divided into a plurality of unit areas and measured.

여기서, 열화상 센서(111~114)의 틸팅동작을 구현하기 위한 기구적 구성은 특별히 한정되지 않으며 공지된 다양한 형태의 자동 회전구조가 적용될 수 있다. Here, the mechanical configuration for implementing the tilting operation of the thermal image sensor (111 ~ 114) is not particularly limited, and various well-known automatic rotating structure can be applied.

한편, 일 실시예에서, 열화상 센서(111~114)는 제1 열화상 센서(111), 제2 열화상 센서(112), 제3 열화상 센서(113) 및 제4 열화상 센서(114)를 포함할 수 있다. Meanwhile, in one embodiment, the thermal image sensors 111 to 114 may include the first thermal image sensor 111, the second thermal image sensor 112, the third thermal image sensor 113, and the fourth thermal image sensor 114. ) May be included.

여기서, 제1 열화상 센서(111), 제2 열화상 센서(112) 및 제3 열화상 센서(113) 각각은 변압기 몸체(10)에 구비되는 각 상의 권선에 일대일로 대응하도록 배치될 수 있다. Here, each of the first thermal image sensor 111, the second thermal image sensor 112, and the third thermal image sensor 113 may be disposed in a one-to-one correspondence with a winding of each phase provided in the transformer body 10. .

이러한 제1 열화상 센서(111), 제2 열화상 센서(112) 및 제3 열화상 센서(113) 각각은 대응하는 상의 권선 및 권선 주변 구조물을 상기 미리 설정된 영역으로 할당받게 되고, 할당받은 영역을 전술한 바와 같이 복수의 단위영역으로 분할하여 단위영역 별 온도를 측정할 수 있다. Each of the first thermal image sensor 111, the second thermal image sensor 112, and the third thermal image sensor 113 may be assigned a winding of a corresponding phase and a structure around the winding as the preset region, and the allocated region. As described above, the temperature of each unit region can be measured by dividing into a plurality of unit regions.

또한, 상기 제4 열화상 센서(114)는 외함(20) 내부의 상부 또는 하부에 구비되어 변압기 몸체(10)의 표면 온도 및 변압기 몸체(10) 주변의 온도를 측정할 수 있다. In addition, the fourth thermal image sensor 114 may be provided at the upper or lower portion of the enclosure 20 to measure the surface temperature of the transformer body 10 and the temperature around the transformer body 10.

이러한 제4 열화상 센서(114)는 외함(20)의 내부로 침입할 수 있는 설치류 및 이물질 그리고, 외부 환경요소로 인해 외함(20) 내부에 발생하는 온도변화를 감지하도록 마련될 수 있다. The fourth thermal image sensor 114 may be provided to detect temperature changes occurring inside the enclosure 20 due to rodents and foreign substances that may invade the interior of the enclosure 20 and external environmental factors.

한편, 일 실시예에서, 열화상 센서(111~114)는 복수의 단위영역 각각의 온도를 미리 설정된 정상주기에 따라 순차적으로 측정할 수 있다. Meanwhile, in one embodiment, the thermal image sensors 111 to 114 may sequentially measure the temperatures of each of the plurality of unit regions according to a preset normal period.

일 실시예에서, 상기 정상주기는 변압기의 부하변동주기의 배수로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 변압기의 부하변동이 15분 주기로 감지되는 경우, 부하변동이 심하지 않으면 하나의 열화상 센서(111~114)가 15분의 2배 이상 주기로 미리 설정된 영역 전체의 온도를 측정하도록 구성될 수 있고, 부하변동이 심한 경우에는 하나의 열화상 센서(111~114)가 부하변동주기에 따라 15분 주기로 미리 설정된 영역 전체의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the normal period may be set to a multiple of the load variation period of the transformer. For example, if the load fluctuation of the transformer is detected in a 15-minute cycle, if the load fluctuation is not severe, one thermal image sensor (111 ~ 114) is configured to measure the temperature of the entire preset area in a cycle of more than twice the 15 minutes If the load fluctuation is severe, one thermal image sensor (111 ~ 114) may be configured to measure the temperature of the entire predetermined region in 15-minute intervals according to the load fluctuation period.

또한, 복수의 단위영역 중에서 온도변화량이 미리 설정된 정상수치 이상인 열화영역이 발생하는 경우, 열화상 센서(111~114)는 열화영역 및 열화영역 주변의 단위영역을 미리 설정된 이상주기에 따라 측정하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 이상주기는 상기 정상주기보다 짧게 설정되는 것이 바람직하다.In addition, when a deterioration region having a temperature change amount greater than or equal to a predetermined normal value occurs among the plurality of unit regions, the thermal image sensors 111 to 114 are configured to measure the deterioration region and the unit region around the deterioration region according to a preset abnormal period. Can be. Here, the abnormal period is preferably set shorter than the normal period.

예를 들어, 정상주기가 부하변동주기인 15분의 2배로 설정된 경우에 열화영역이 발생하면, 열화영역과 열화영역 주변의 단위영역들은 부하변동주기인 15분 주기로 온도가 측정될 수 있다. 이와 같이 복수의 단위영역 중에서 일부의 단위영역을 더 짧은 주기로 측정하는 동작은 열화상 센서(111~114)의 측정 우선순위를 조절하여 구현될 수 있다. 즉, 열화가 발생하지 않은 영역이 1번 측정될 동안 열화영역과 열화영역 주변의 단위영역들은 2번 측정되도록 동작할 수 있다. For example, when the deterioration zone occurs when the normal cycle is set to twice the load variation cycle of 15 minutes, the temperature may be measured in the deterioration zone and the unit regions around the deterioration zone in the 15-minute cycle of the load variation cycle. As described above, the operation of measuring some of the unit areas in a shorter period among the plurality of unit areas may be implemented by adjusting the measurement priority of the thermal image sensors 111 to 114. That is, the deterioration area and the unit areas around the deterioration area may be measured twice while the area in which degradation does not occur is measured once.

참고로, 상기 온도변화량의 정상수치는 몰드변압기 온도상승 규정에 따라 설정될 수 있다.
For reference, the normal value of the temperature change amount may be set according to the mold transformer temperature rise regulation.

상기 전류센서(미도시)는 변압기의 1차측 또는 2차측에 설치되는 전류 측정용 CT(Current Transformer)의 2차 전류 측에 클램프 형태로 설치가 되며, 변압기에 공급되는 운전전류의 크기를 측정할 수 있다. 이러한 전류센서는 측정한 운전전류의 크기를 후술할 데이터 처리부에 전송할 수 있다.
The current sensor (not shown) is installed in the form of a clamp on the secondary current side of the CT (Current Transformer) for the current measurement is installed on the primary side or secondary side of the transformer, it is possible to measure the magnitude of the operating current supplied to the transformer Can be. Such a current sensor may transmit the magnitude of the measured operating current to a data processor to be described later.

상기 측온저항 온도센서(미도시)는 변압기 몸체(10)의 내부 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 측온저항 온도센서는 변압기 몸체(10)에 구비된 각 상의 저압 권선의 내부에 구비되는 접촉식 온도센서로 구성되되, 2차측 권선전압이 1,000V 이상인 경우에는 각 상 권선부의 상부의 공기흐름이 원활한 위치에 구성될 수 있다. 이러한 측온저항 온도센서는 운전전류의 크기 변화에 따른 변압기 몸체(10) 내부의 온도변화량을 측정할 수 있고, 측정한 변압기 몸체(10) 내부의 온도변화량을 후술할 데이터 처리부에 전송할 수 있다.
The RTD temperature sensor (not shown) may measure the internal temperature of the transformer body 10. For example, the resistance temperature sensor is composed of a contact type temperature sensor provided inside the low-voltage winding of each phase provided in the transformer body 10, if the secondary winding voltage is more than 1,000V, the air of the upper portion of each phase winding The flow can be configured in a smooth position. The RTD temperature sensor may measure an amount of temperature change in the transformer body 10 according to a change in the magnitude of the operating current, and transmit the measured temperature change amount in the transformer body 10 to a data processing unit to be described later.

상기 데이터 처리부(미도시)는 열화상 센서(111~114)에서 측정한 변압기 몸체(10)의 표면 온도분포 데이터를 수신하여 분석할 수 있다. The data processor (not shown) may receive and analyze surface temperature distribution data of the transformer body 10 measured by the thermal sensors 111 to 114.

일 실시예에서, 데이터 처리부는 복수의 단위영역 중에서 온도변화량이 미리 설정된 정상수치 이상인 열화영역이 발생하는 경우, 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 이상 상태 발생 알람을 표시할 수 있다.In one embodiment, the data processing unit may display an abnormal state occurrence alarm in the transformer monitoring system or the terminal when a deterioration region having a temperature change amount greater than or equal to a predetermined normal value occurs among the plurality of unit regions.

또한, 데이터 처리부는 온도분포 데이터를 기초로 도 4에 도시된 바와 같은 변압기 몸체(10)의 온도 분포맵을 생성할 수 있다. 여기서, 온도 분포맵에는 단위영역별 온도 변화량이 표시된다.In addition, the data processor may generate a temperature distribution map of the transformer body 10 as illustrated in FIG. 4 based on the temperature distribution data. Here, the temperature change map displays the amount of change in temperature for each unit region.

또한, 일 실시예에서, 데이터 처리부는 열화상 센서(111~114)가 측정한 변압기 몸체(10)의 온도분포 데이터를 IEEE Std C57.12.56-1986의 아레니우스 이론에 대입하여 변압기의 수명 예측 계산을 수행하고 계산에 의해 도출된 변압기의 예상 수명을 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 표시할 수 있다. Further, in one embodiment, the data processor predicts the life of the transformer by substituting the temperature distribution data of the transformer body 10 measured by the thermal image sensors 111 to 114 into the Arenius theory of IEEE Std C57.12.56-1986. The calculations can be carried out and the expected lifetime of the transformer derived by the calculations can be displayed on the transformer monitoring system or terminal.

예를 들어, 변압기 운전온도의 최고온도가 55℃로 설정된 경우, IEEE Std C57.12.56-1986의 아레니우스 이론을 통한 변압기의 예상 수명은 다음의 [수학식 1]로 계산될 수 있다. For example, if the maximum temperature of the transformer operating temperature is set to 55 ℃, the life expectancy of the transformer through the Arrhenius theory of IEEE Std C57.12.56-1986 can be calculated by the following equation (1).

Figure 112016051290233-pat00001
Figure 112016051290233-pat00001

여기서, life(h)는 예상 수명, T는 핫스팟 절대온도(변압기 주변온도+ 변압기 권선온도+핫스팟 보정온도+273℃)이다. Where life (h) is the expected life and T is the absolute hot spot temperature (transformer ambient temperature + transformer winding temperature + hot spot correction temperature + 273 ° C).

또한, 일 실시예에서, 데이터 처리부는 열화상 센서(111~114)에서 측정한 온도분포 데이터와 전류센서에서 측정한 운전전류의 크기를 기초로 운전전류 변화에 의한 정상적인 변압기 온도 데이터와 측정된 온도분포 데이터를 비교하여 변압기 몸체(10)의 열화 발생 여부를 검출할 수 있다. In addition, in one embodiment, the data processing unit based on the temperature distribution data measured by the thermal image sensor (111 ~ 114) and the magnitude of the operating current measured by the current sensor based on the normal transformer temperature data and the measured temperature by the change of the operating current By comparing the distribution data, it is possible to detect whether the transformer body 10 is deteriorated.

예를 들어, 데이터 처리부는 열화상 센서(111~114)에서 측정한 변압기 몸체(10) 외부의 온도와 전류센서에서 측정한 운전전류의 크기를 조합하여, 변압기 몸체(10)의 온도상승이 운전전류 상승에 의한 정상적인 온도상승인지 아니면, 열화에 의한 비정상적인 온도상승인지 판단할 수 있다. For example, the data processor combines the temperature of the transformer body 10 measured by the thermal sensors 111 to 114 with the magnitude of the operating current measured by the current sensor, thereby operating the temperature rise of the transformer body 10. It is possible to determine whether the normal temperature rise due to the current rise or the abnormal temperature rise due to the deterioration.

이때, 데이터 처리부는 열화가 발생한 것으로 판단되면 전술한 바와 같이 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 이상 상태 발생 알람을 표시할 수 있으며, 사용자는 변압기 감시 시스템의 화면 또는 단말기 화면으로 출력된 온도 분포맵의 이미지를 통해 열화영역의 위치를 파악할 수 있게 된다. At this time, if it is determined that the degradation has occurred, the data processing unit may display an alarm of an abnormal state occurrence in the transformer monitoring system or the terminal as described above, and the user may display an image of the temperature distribution map output on the screen or the terminal screen of the transformer monitoring system. Through this, the position of the deterioration area can be identified.

또한, 일 실시예에서, 데이터 처리부는 측온저항 온도센서에서 측정한 변압기 몸체(10) 내부의 온도 데이터와 열화상 센서(111~114)에서 측정한 변압기 몸체(10) 외부의 온도분포 데이터를 비교하여 변압기 몸체(10)의 열화 발생 여부를 검출할 수 있다. Also, in one embodiment, the data processor compares the temperature data inside the transformer body 10 measured by the RTD sensor with the temperature distribution data outside the transformer body 10 measured by the thermal imaging sensors 111 to 114. By detecting the degradation of the transformer body 10 can be detected.

예를 들어, 데이터 처리부는, 운전전류가 커지고 변압기 몸체(10) 내부의 온도가 상승하지만 변압기 몸체(10) 외부의 온도 변화가 없는 경우를 운전전류 상승에 따른 정상적인 온도변화로 판단할 수 있고, 운전전류의 크기변화 및 변압기 몸체(10) 내부의 온도 변화가 없으나 변압기 몸체(10) 외부의 상, 하부에 위치한 고압 인출부와 중간에 위치한 전압조정용 탭 전환 볼트부위의 온도변화와 변압기 몸체(10) 외부 표면의 온도가 상승하는 경우를 이상 상태에 의한 열화 발생으로 판단할 수 있다.
For example, the data processing unit may determine a case where the operating current increases and the temperature inside the transformer body 10 rises but there is no temperature change outside the transformer body 10 as a normal temperature change according to the rise of the driving current. There is no change in the magnitude of the operating current and the temperature inside the transformer body 10, but the temperature change of the high-voltage lead-out portion located in the upper and lower parts of the transformer body 10 and the voltage change tap switching bolt portion located in the middle and the transformer body 10 The case where the temperature of the outer surface rises can be judged as the occurrence of degradation due to an abnormal state.

전술한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 변압기에 설치된 열화상 센서(111~114), 전류센서 및 측온저항 온도센서를 이용하여 실시간으로 변압기 몸체(10)의 이상 상태를 감시할 수 있고, 각각의 센서에서 측정한 측정값을 종합하여 변압기의 열화를 검출할 수 있다.Mold transformer abnormality detection apparatus according to the first embodiment of the present invention as described above is the abnormality of the transformer body 10 in real time using the thermal image sensor (111 ~ 114), the current sensor and the temperature resistance temperature sensor installed in the transformer The condition can be monitored and the degradation of the transformer can be detected by integrating the measured values measured by each sensor.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 하나의 열화상 센서(111~114)가 틸팅동작하면서 변압기 몸체(10)의 여러 부위를 촬영할 수 있도록 구성되므로, 설치 공간에 대한 제약이 적고, 장치의 비용이 감소한다는 장점을 가진다. In addition, the mold transformer abnormality detection apparatus according to the first embodiment of the present invention is configured so that one thermal image sensor (111 ~ 114) can be photographed several parts of the transformer body (10) while the tilting operation, for the installation space It has the advantage of low constraint and reduced cost of the device.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 제1 내지 제4 열화상 센서(114) 총 4채널로 구성된 온도 감지 센서를 통해 열화 발생 영역을 정확하게 검출할 수 있다는 장점을 가진다.
In addition, the mold transformer abnormality detecting apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention has an advantage of accurately detecting a deterioration generation region through a temperature sensing sensor including four channels of the first to fourth thermal image sensors 114. .

<제2 실시예>Second Embodiment

본 발명의 제2 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 복수의 부분방전 검출센서(121, 122), 전류센서(미도시) 및 데이터 처리부(미도시)를 포함할 수 있다.
The mold transformer abnormality detecting apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention may include a plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122, a current sensor (not shown), and a data processor (not shown).

여기서, 상기 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외함(20)의 내부에 설치되어 변압기 몸체(10)에서 발생한 부분방전에 의한 전파신호를 감지할 수 있다. Here, the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122 are installed inside the enclosure 20 as illustrated in FIGS. 1 and 2 to detect radio signals generated by partial discharge generated in the transformer body 10. Can be.

또한, 상기 전류센서는 본 발명의 제1 실시예에 관한 설명에서 전술한 바와 같이 변압기에 공급되는 운전전류를 측정할 수 있다. In addition, the current sensor can measure the operating current supplied to the transformer as described above in the description of the first embodiment of the present invention.

또한, 상기 데이터 처리부는 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)에서 감지한 부분방전 데이터 및 전류센서에서 측정한 운전전류를 기초로 부분방전 발생여부를 판단할 수 있다.
The data processor may determine whether partial discharge occurs based on the partial discharge data detected by the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122 and the operating current measured by the current sensor.

한편, 일 실시예에서, 상기 부분방전 검출센서(121, 122)는 UHF(Ultra High Frequency) 안테나(120a)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 부분방전 검출센서(121, 122)는 부분방전에 의해 발생하는 전파신호의 주파수 대역인 0.3GHz 내지 1.8GHz의 주파수 범위를 측정할 수 있도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, in one embodiment, the partial discharge detection sensors 121 and 122 may include an ultra high frequency (UHF) antenna 120a, and the partial discharge detection sensors 121 and 122 may be partially discharged. It may be configured to measure a frequency range of 0.3GHz to 1.8GHz, which is a frequency band of the radio wave signal generated by the present invention, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. In addition, in one embodiment of the present invention, the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122 may be disposed at different positions as shown in FIG.

이와 같이 서로 다른 위치에 배치된 부분방전 검출센서(121, 122)는 변압기 몸체(10)에 발생한 부분방전을 서로 다른 위치에서 감지하여 부분방전의 위치 추적을 가능하게 할 수 있다. As described above, the partial discharge detection sensors 121 and 122 disposed at different positions may detect the partial discharge generated in the transformer body 10 at different positions to enable tracking of the position of the partial discharge.

즉, 데이터 처리부는 복수의 부분방전 검출센서(121, 122) 각각에서 감지한 부분방전 데이터를 기초로 변압기 몸체(10)에서 발생한 부분방전의 위치를 계산할 수 있다. That is, the data processor may calculate the position of the partial discharge generated in the transformer body 10 based on the partial discharge data detected by each of the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122.

일 실시예에서, 부분방전 검출센서(121, 122)는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)로 구성될 수 있다.In an embodiment, the partial discharge detection sensors 121 and 122 may be configured of the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122.

여기서, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 각각이 서로 독립적으로 변압기 몸체(10)의 3상 권선 전체를 감지할 수 있는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. Here, the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 are preferably disposed at positions where each of the three phase windings of the transformer body 10 can be sensed independently of each other.

이를 위해, 일 예로, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 도 1에 도시된 바와 같이 외함(20) 내부의 상단 또는 하단에 전후 방향 또는 좌우 방향으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. To this end, as an example, the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 are disposed in the front-rear direction or the left-right direction on the top or bottom of the inside of the enclosure 20, as shown in FIG. It may be, but is not limited thereto.

이와 같은 구성에서, 데이터 처리부는 제1 부분방전 검출센서(121)와 제2 부분방전 검출센서(122)에서 감지한 부분방전의 최대 신호 크기 위치값을 기초로 삼각측량법을 사용하여 부분방전의 발생 위치를 정확하게 계산할 수 있다. In such a configuration, the data processor generates a partial discharge using a triangulation method based on the position value of the maximum signal magnitude of the partial discharge detected by the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122. The position can be calculated accurately.

또한, 일 실시예에서, 데이터 처리부는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)에서 감지한 부분방전 데이터를 기초로 변압기 몸체(10)의 부분방전 분포맵을 생성할 수 있다. 여기서, 생성된 부분방전 분포맵은 이미지화되어 변압기 감시 시스템의 화면 또는 단말기 화면에 출력될 수 있다. In addition, in one embodiment, the data processor generates a partial discharge distribution map of the transformer body 10 based on the partial discharge data detected by the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122. can do. Here, the generated partial discharge distribution map may be imaged and output on the screen of the transformer monitoring system or the terminal screen.

한편, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 전파신호를 수신하는 수신부(125b)의 방향전환이 가능하도록 틸팅동작이 가능하게 구성될 수 있다. 이를 통해, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122) 각각이 변압기 몸체(10)의 여러 부위에서 나오는 전파신호를 감지할 수 있다. On the other hand, the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 may be configured to enable the tilting operation to enable the direction of the receiver 125b for receiving a radio signal. Through this, each of the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 may detect radio signals from various parts of the transformer body 10.

또한, 일 실시예에서, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 전단의 수신부(125b)가 대향하는 방향을 제외한 나머지 방향 즉, 수신부(125b)의 측방이나 후방에서 유입되는 전파의 감지량이 최소화되도록 초지향성(Direction compatibility)을 가지게 구성될 수 있다. In addition, in one embodiment, the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 may be disposed in a direction other than the direction in which the receiver 125b of the front end faces, that is, the side of the receiver 125b. It may be configured to have a directivity (Direction compatibility) to minimize the amount of detection of radio waves flowing from the rear.

이러한 초지향성을 구현하기 위해, 일 실시예에서, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 도 3에 도시된 바와 같이 UHF 안테나(125A)의 수신부(125b)의 측방과 후방을 둘러싸는 전파차폐부재(127)를 구비할 수 있다. In order to implement such superdirectionality, in one embodiment, the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 may include the receiver 125b of the UHF antenna 125A as shown in FIG. 3. It may be provided with a radio wave shield member 127 surrounding the side and rear of the.

상기 전파차폐부재(127)는 UHF 안테나(125A)의 수신부(125b)를 제외한 측방 및 후방을 둘러싸고 전파 차폐 성능을 가지는 재질로 구성되어 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)에 지향성을 부여할 수 있다.The radio wave shielding member 127 is made of a material having a radio wave shielding capability surrounding the side and the rear except for the receiver 125b of the UHF antenna 125A, so that the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor Directivity can be given to 122.

여기서, 상기 전파차폐부재(127)에 난반사가 발생하는 경우, 난반사된 전파가 다른 부분방전 검출센서(121, 122)에서 수신되는 문제가 발생할 수 있으며, 이와 같이 부분방전 검출센서(121, 122)에 노이즈 신호가 수신되면 부분방전 검출 정확도가 저하되게 된다. Here, in the case where diffuse reflection occurs in the radio wave shielding member 127, a problem may occur in which the diffusely reflected radio waves are received by other partial discharge detection sensors 121 and 122, and thus, the partial discharge detection sensors 121 and 122 may be used. When the noise signal is received, the partial discharge detection accuracy is lowered.

따라서, 일 실시예에서, 전파차폐부재(127)는 난반사가 최소화되도록 다면체 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 일 예로, 전파차폐부재(127)는 도 3에 도시된 바와 같이 UHF 안테나(125A)의 수신부(125b)를 노출시키는 직육면체 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Therefore, in one embodiment, the radio wave shielding member 127 is preferably configured in a polyhedral form to minimize diffuse reflection. For example, the radio wave shielding member 127 may be configured in a rectangular parallelepiped form that exposes the receiver 125b of the UHF antenna 125A as shown in FIG. 3, but is not limited thereto.

이와 같이 초지향성을 가지는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 외부에서 발생하는 노이즈 신호(현장 노이즈 및 다른 전력기기에 의한 전파신호 등)를 구분하는 성능이 뛰어나다는 장점을 가진다.
As described above, the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 having the super-directional characteristics are capable of distinguishing noise signals (field noise and radio wave signals from other power devices) generated from the outside. Excellent has the advantage.

한편, 데이터 처리부는 변압기 몸체(10)의 부위별 전파의 신호 크기 및 패턴을 조합하여 상기 부분방전 분포맵을 생성할 수 있고, 시간별 부분방전 분포맵을 조합하여 부분방전의 크기 및 방전 횟수를 산출함으로써 부분방전의 발생 경향을 분석할 수 있다. On the other hand, the data processing unit may generate the partial discharge distribution map by combining the signal size and pattern of the radio wave for each part of the transformer body 10, and calculate the size and the number of discharges of the partial discharge by combining the partial discharge distribution map by time By doing so, it is possible to analyze the tendency of partial discharge.

또한, 데이터 처리부는 부분방전의 발생 경향 데이터를 이용하여 변압기 몸체(10)에 발생한 사고의 진행 여부를 판단할 수 있다. In addition, the data processor may determine whether an accident occurred in the transformer body 10 by using the trend data of the partial discharge.

또한, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)는 전술한 바와 같이 지향성을 가지므로, 전파의 신호 크기가 상대적으로 큰 부위를 검출해낼 수 있다.In addition, since the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 have directivity as described above, a portion having a relatively large signal size of radio waves can be detected.

즉, 전파의 도달거리가 짧을수록 신호의 크기가 크므로, 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122) 각각은 전파의 신호가 가장 크게 감지되는 위치를 검출할 수 있다.That is, the shorter the radio wave reaching distance, the greater the magnitude of the signal, so that each of the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 can detect a position where the signal of the electric wave is detected the largest. have.

이때, 데이터 처리부는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122) 각각에서 감지한 최대 신호 크기 위치값을 기초로 삼각측량법을 사용하여 변압기 몸체(10)에서 부분방전이 발생한 위치를 정확하게 추적할 수 있다. In this case, the data processor may perform partial discharge in the transformer body 10 using triangulation based on the maximum signal magnitude position value detected by each of the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122. You can track exactly where it happened.

한편, 데이터 처리부는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)에서 감지한 부분방전의 크기 및 방전 횟수를 기초로 부분방전 발생 경향 데이터를 생성하고, 부분방전 발생 경향 데이터를 미리 설정된 부분방전 패턴 데이터와 비교하여 부분방전의 종류(파티클, 코로나, 보이드 및 플로팅 등)를 판단할 수 있다.Meanwhile, the data processor generates partial discharge generation trend data based on the magnitude and number of discharges of the partial discharges detected by the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122, and generates a partial discharge trend. The type of the partial discharge (particle, corona, void, floating, etc.) may be determined by comparing the data with the preset partial discharge pattern data.

또한, 데이터 처리부는 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)에서 부분방전을 감지하는 경우, 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 이상 상태 발생 알람을 표시할 수 있다. The data processor may display an abnormal state occurrence alarm in the transformer monitoring system or the terminal when the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122 detect the partial discharge.

또한, 일 실시예에서, 데이터 처리부는 부분방전 검출센서(121, 122)에서 측정한 부분방전 신호의 변이와 운전전류 변화에 의한 노이즈 신호의 변이를 비교하여 부분방전의 판정 정확도를 높일 수 있다. 즉, 데이터 처리부는 노이즈 신호의 변이를 기초로 부분방전 신호의 변이가 결함에 의한 부분방전인지 여부를 판단할 수 있다. Also, in one embodiment, the data processor may increase the accuracy of determination of partial discharge by comparing the variation of the partial discharge signal measured by the partial discharge detection sensors 121 and 122 with the variation of the noise signal due to the change of the operating current. That is, the data processor may determine whether the variation of the partial discharge signal is a partial discharge due to a defect based on the variation of the noise signal.

일반적으로, 운전전류의 크기는 부분방전 신호의 변화에 상관도가 낮고 운전전류의 주파수는 부분방전 신호의 변화에 상관도가 높게 나타난다. 따라서, 데이터 처리부는 운전전류 변화에 의한 노이즈 신호의 변이와 부분방전 신호의 변이를 비교하여 정확하게 결함에 의한 부분방전 발생 여부를 판단할 수 있다.In general, the magnitude of the driving current has a low correlation with the change of the partial discharge signal and the frequency of the driving current has a high correlation with the change of the partial discharge signal. Accordingly, the data processor may accurately determine whether the partial discharge is caused by a defect by comparing the variation of the noise signal due to the change of the operating current with the variation of the partial discharge signal.

또한, 데이터 처리부는 판단한 부분방전의 크기 및 위치를 중앙 감시 시스템의 화면 또는 단말기의 화면에 표시할 수 있다. In addition, the data processor may display the determined size and position of the partial discharge on the screen of the central monitoring system or the screen of the terminal.

전술한 바와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 초지향성을 가지고 틸팅동작하는 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)를 통해 부분방전이 발생한 위치를 정확하게 판정할 수 있다는 장점을 가진다.
As described above, the mold transformer abnormality detecting apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention can accurately determine the position of the partial discharge through the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122 that operate in a tilting direction with a super directivity. Has an advantage.

<제3 실시예>Third Embodiment

본 발명의 제3 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 상기 복수의 열화상 센서(111~114) 및 상기 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)를 포함하고, 상기 전류센서, 측온저항 온도센서 및 데이터 처리부를 포함할 수 있다. Mold transformer abnormality detection apparatus according to a third embodiment of the present invention includes the plurality of thermal image sensor (111 ~ 114) and the plurality of partial discharge detection sensor (121, 122), the current sensor, the temperature resistance temperature It may include a sensor and a data processor.

여기서, 상기 전류센서 및 측온저항 온도센서는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예의 설명에서 전술한 전류센서 및 측온저항 온도센서와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명을 생략한다. Here, the current sensor and the RTD temperature sensor is substantially the same as the above-described current sensor and RTD temperature sensor in the description of the first and second embodiments of the present invention and a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 복수의 열화상 센서(111~114) 및 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)의 구성 및 동작은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예의 설명에서 전술한 내용과 실질적으로 동일하므로 그 구성 및 동작에 대한 상세한 설명을 생략하고, 이하에서는 복수의 열화상 센서(111~114) 및 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)에서 측정한 값을 조합하여 부분방전을 검출하는 동작에 대해서 설명한다.
In addition, the configuration and operation of the plurality of thermal image sensors 111 to 114 and the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122 are substantially the same as those described above in the description of the first and second embodiments of the present invention. Since the detailed description of the configuration and operation are the same, the following description is omitted, and partial discharge is detected by combining values measured by the plurality of thermal image sensors 111 to 114 and the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122. The operation will be described.

본 발명의 제3 실시에에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 복수의 열화상 센서(111~114)와 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)를 통해 변압기 몸체(10)의 외부 온도 및 부분방전을 동시에 실시간으로 측정할 수 있다. In the mold transformer abnormality detecting apparatus according to the third embodiment of the present invention, the external temperature and the partial discharge of the transformer body 10 are provided through the plurality of thermal image sensors 111 to 114 and the plurality of partial discharge detection sensors 121 and 122. Can be measured simultaneously in real time.

일 실시예에서, 복수의 열화상 센서(111~114)는 변압기 몸체(10)에 구비되는 각 상의 권선에 일대일로 대응하는 제1 열화상 센서(111), 제2 열화상 센서(112) 및 제3 열화상 센서(113) 그리고, 외함(20) 내부의 상부 또는 하부에 구비되는 제4 열화상 센서(114)를 포함하여 구성될 수 있다. In one embodiment, the plurality of thermal image sensors 111 to 114 may include a first thermal image sensor 111, a second thermal image sensor 112, and one-to-one correspondence to a winding of each phase provided in the transformer body 10. The third thermal image sensor 113 and the fourth thermal image sensor 114 provided on the upper or lower portion of the inside of the enclosure 20 may be included.

또한, 일 실시예에서, 부분방전 검출센서(121, 122)는 서로 다른 위치에 배치되는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)를 포함하여 구성될 수 있다.
In addition, in one embodiment, the partial discharge detection sensors 121 and 122 may include a first partial discharge detection sensor 121 and a second partial discharge detection sensor 122 disposed at different positions.

이와 같은 구성에서, 상기 데이터 처리부는 열화상 센서(111~114)에서 측정한 변압기 몸체(10)의 부위별 온도 데이터를 조합하여 변압기 몸체(10)의 온도 분포맵을 생성할 수 있고, 온도 분포맵을 분석하여 변압기 몸체(10)에 국부과열이 발생하였는지 여부 및 국부과열의 위치를 판단할 수 있다. In such a configuration, the data processor may generate a temperature distribution map of the transformer body 10 by combining the temperature data for each part of the transformer body 10 measured by the thermal image sensors 111 to 114, and the temperature distribution. The analysis of the map may determine whether local overheating occurs in the transformer body 10 and determine the location of the local overheating.

또한, 데이터 처리부는 부분방전 검출센서(121, 122)에서 측정한 변압기 몸체(10)의 부위별 부분방전 신호크기를 조합하여 부분방전 분포맵을 생성할 수 있다.In addition, the data processor may generate a partial discharge distribution map by combining the partial discharge signal sizes of the parts of the transformer body 10 measured by the partial discharge detection sensors 121 and 122.

그리고, 데이터 처리부는 도 3에 도시된 바와 같이 온도 분포맵과 부분방전 분포맵을 비교하여 변압기 몸체(10)에 발생한 결함의 발생시간, 위치 및 종류를 검출할 수 있다. As shown in FIG. 3, the data processor compares the temperature distribution map and the partial discharge distribution map to detect the occurrence time, location, and type of a defect occurring in the transformer body 10.

여기서, 부분방전의 발생 위치는 제2 실시예에서 전술한 바와 같이 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)의 상하 및 좌우방향 틸팅 위치와 측정한 부분방전 값을 기초로 삼각측량법을 통해 얻어질 수 있다. Here, the generation position of the partial discharge, as described above in the second embodiment, the up-down and left-right tilting positions of the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122 and the measured partial discharge value are measured. Can be obtained through triangulation as a basis.

또한, 부분방전의 종류는 제1 부분방전 검출센서(121) 및 제2 부분방전 검출센서(122)에서 감지한 부분방전의 크기 및 방전 횟수를 기초로 생성한 부분방전 발생 경향 데이터를 미리 설정된 부분방전 패턴 데이터와 비교하여 검출될 수 있다. In addition, the type of partial discharge is a preset portion of the partial discharge generation trend data generated based on the magnitude of the partial discharge and the number of discharges detected by the first partial discharge detection sensor 121 and the second partial discharge detection sensor 122. It can be detected in comparison with the discharge pattern data.

또한, 데이터 처리부는 전류센서에서 측정한 운전전류의 크기 및 주파수를 기초로 변압기 몸체(10)에 발생한 온도변화와 부분방전의 변화가 변압기의 운전상태 변화에 따른 변화인지 결함의 진행에 따른 변화인지 판단할 수 있다. In addition, the data processor determines whether the temperature change and the partial discharge occurring in the transformer body 10 are caused by a change in the operating state of the transformer or a change in defect based on the magnitude and frequency of the operating current measured by the current sensor. You can judge.

참고로, 변압기 몸체(10)의 온도변화는 운전전류의 크기와 상관도가 높은데 비해 부분방전의 크기변화는 운전전류의 주파수 변화와 상관도가 높고 운전전류의 크기와는 상관도가 낮다.For reference, the temperature change of the transformer body 10 has a high correlation with the magnitude of the driving current, whereas the magnitude change of the partial discharge has a high correlation with the frequency change of the driving current and has a low correlation with the magnitude of the driving current.

따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 운전전류의 변화를 기초로 변압기 몸체(10)에 발생한 결함 및 변압기 몸체(10)의 수명을 정확하게 산출할 수 있다. Therefore, the mold transformer abnormality detecting apparatus according to the third exemplary embodiment of the present invention can accurately calculate the defects occurring in the transformer body 10 and the life of the transformer body 10 based on the change in the operating current.

또한, 데이터 처리부는 변압기 몸체(10)에 발생한 온도변화와 부분방전의 변화가 결함에 의한 변화라고 판정된 경우, 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 이상 상태 발생 알람을 표시할 수 있다. In addition, when it is determined that the change in temperature and the partial discharge occurring in the transformer body 10 are caused by a defect, the data processor may display an abnormal state occurrence alarm in the transformer monitoring system or the terminal.

또한, 데이터 처리부는 측온저항 온도센서에서 측정한 변압기 몸체(10)의 내부 온도 데이터, 전류센서에서 측정한 운전전류 변화량, 제1 내지 제4 열화상 센서(111~114)의 측정값을 통해 얻어진 온도 분포맵 및 제1 및 제2 부분방전 검출센서(121, 122)의 측정값을 통해 얻어진 부분방전 분포맵을 비교하여 변압기 몸체(10)의 열화 발생 여부를 검출할 수 있다. In addition, the data processing unit may be obtained through the internal temperature data of the transformer body 10 measured by the RTD sensor, the change of the operating current measured by the current sensor, and the measured values of the first to fourth thermal image sensors 111 to 114. The degradation distribution of the transformer body 10 may be detected by comparing the partial discharge distribution map obtained through the temperature distribution map and the measured values of the first and second partial discharge detection sensors 121 and 122.

일 예로, 데이터 처리부는, 운전전류의 변화가 없고 변압기 몸체(10) 내부의 온도가 변하지 않았으나 부분방전이 발생하고 변압기 몸체(10)의 일부 영역의 온도가 상승하는 경우 결함에 의한 열화 발생으로 판단할 수 있고, 운전전류 변화량 및 변압기 몸체(10) 내부의 온도 변화량에 비해 부분방전의 변화량과 변압기 몸체(10) 외부의 온도 변화량이 기준치를 넘는 경우도 결함에 의한 열화 발생으로 판단할 수 있으며, 이와 달리, 변압기 몸체(10) 내부의 온도가 상승하더라도 부분방전 변화량과 변압기 몸체(10) 내부의 온도 변화량이 없으면 운전전류 변화에 따른 정상상태로 판단할 수 있다.For example, the data processor is determined to be deterioration due to a defect when there is no change in the operating current and the temperature inside the transformer body 10 has not changed but a partial discharge occurs and the temperature of a part of the transformer body 10 rises. When the change amount of the partial discharge and the change amount of the temperature of the outside of the transformer body 10 exceed the reference value compared to the change amount of the operating current and the change of the temperature inside the transformer body 10, it may be determined that the deterioration caused by the defect occurs. On the contrary, even if the temperature inside the transformer body 10 rises, if there is no partial discharge change amount and the temperature change amount inside the transformer body 10, it may be determined as a normal state according to the change of the operating current.

또한, 일 실시예에서, 데이터 처리부는 상기 제1 실시예의 설명에서 전술한 바와 같이 제1 내지 제4 열화상 센서(111~114)가 측정한 변압기 몸체(10)의 온도분포 데이터를 IEEE Std C57.12.56-1986의 아레니우스 이론에 대입하여 변압기의 수명 예측 계산을 수행하고 계산에 의해 도출된 변압기의 예상 수명을 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 표시할 수 있다.
Further, in one embodiment, the data processing unit IEEE Std C57 temperature distribution data of the transformer body 10 measured by the first to fourth thermal image sensors 111 to 114 as described above in the description of the first embodiment Substituting the Arrhenius theory of .12.56-1986, the transformer life prediction calculations can be carried out and the life expectancy of the transformer derived by the calculation can be displayed on the transformer monitoring system or terminal.

전술한 바와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 몰드변압기 이상 검출 장치는 복수의 열화상 센서(111~114) 및 복수의 부분방전 검출센서(121, 122)를 통해 실시간으로 변압기 몸체(10)의 열화감시 및 수명예측을 할 수 있으며, 여기에 전류센서에서 측정한 운전전류와 측온저항 온도센서에서 측정한 변압기 몸체(10) 내부의 온도 변화량을 조합하여 다양한 변수를 종합적으로 판단함으로써 변압기의 온도변화가 정상운전 상태의 과열인지 결함에 의한 비정상적인 열화인지를 정확하게 판정할 수 있다는 장점을 가진다.
Mold transformer abnormality detection apparatus according to a third embodiment of the present invention as described above is the transformer body 10 in real time through a plurality of thermal image sensor (111 ~ 114) and a plurality of partial discharge detection sensor (121, 122) It is possible to monitor the degradation and predict the lifespan of the transformer by combining the operating current measured by the current sensor and the temperature change in the transformer body 10 measured by the RTD temperature sensor, and comprehensively judging various variables. It is advantageous in that it is possible to accurately determine whether the change is overheating in a normal operating state or abnormal deterioration due to a defect.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I want to make it clear.

10: 변압기 몸체
20: 외함
111: 제1 열화상 센서
112: 제2 열화상 센서
113: 제3 열화상 센서
114: 제4 열화상 센서
121: 제1 부분방전 검출센서
122: 제2 부분방전 검출센서
125a: UHF 안테나
125b: 수신부
127: 전파차폐부재
10: transformer body
20: enclosure
111: first thermal image sensor
112: second thermal sensor
113: third thermal image sensor
114: fourth thermal image sensor
121: first partial discharge detection sensor
122: second partial discharge detection sensor
125a: UHF antenna
125b: receiver
127: radio wave shield member

Claims (13)

변압기 몸체가 수납된 외함의 내부에 설치되어 상기 변압기 몸체의 외부 온도를 상시 측정하는 열화상 센서를 포함하고,
상기 열화상 센서는 상기 변압기 몸체의 미리 설정된 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 상기 단위영역별 온도를 측정하고,
상기 열화상 센서는 상기 복수의 단위영역을 단위영역 별로 측정할 수 있도록 틸팅동작 가능하고,
상기 열화상 센서는 제1 열화상 센서, 제2 열화상 센서 및 제3 열화상 센서를 포함하고,
상기 제1, 제2 및 제3 열화상 센서 각각은 상기 변압기 몸체에 구비되는 각 상의 권선에 일대일로 대응하도록 배치되고,
상기 제1, 제2 및 제3 열화상 센서 각각은 대응하는 권선 및 권선 주변 구조물을 상기 미리 설정된 영역으로 할당받게 되고, 할당받은 영역을 복수의 단위영역으로 분할하여 단위영역별 온도를 측정하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
A thermal image sensor installed inside the enclosure in which the transformer body is accommodated and constantly measuring an external temperature of the transformer body,
The thermal image sensor divides a predetermined region of the transformer body into a plurality of unit regions to measure the temperature for each unit region,
The thermal image sensor may be tilted to measure the plurality of unit areas for each unit area.
The thermal image sensor includes a first thermal image sensor, a second thermal image sensor, and a third thermal image sensor,
Each of the first, second and third thermal image sensors is disposed to correspond one-to-one to the winding of each phase provided in the transformer body,
Each of the first, second, and third thermal image sensors is configured to receive a corresponding winding and a structure around the winding as the predetermined area, and to divide the allocated area into a plurality of unit areas to measure temperature for each unit area. Transformer abnormality detection device.
제1항에 있어서,
상기 열화상 센서는 상기 복수의 단위영역 각각의 온도를 미리 설정된 정상주기에 따라 순차적으로 측정하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 1,
The thermal image sensor abnormality detection device for a mold transformer for sequentially measuring the temperature of each of the plurality of unit areas according to a predetermined normal period.
제2항에 있어서,
상기 복수의 단위영역 중에서 온도변화량이 미리 설정된 정상수치 이상인 열화영역이 발생하는 경우,
상기 열화상 센서는 상기 열화영역 및 상기 열화영역 주변의 단위영역을 미리 설정된 이상주기에 따라 측정하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 2,
In the case where a deterioration region in which the temperature change amount is greater than or equal to a predetermined normal value occurs in the plurality of unit regions
And the thermal image sensor measures the deterioration area and the unit area around the deterioration area according to a preset abnormal period.
제3항에 있어서,
상기 이상주기는 상기 정상주기보다 짧게 설정된 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 3,
And wherein the abnormal period is shorter than the normal period.
제2항에 있어서,
상기 정상주기는 변압기의 부하변동주기의 배수로 설정되는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 2,
Wherein the normal period is set to a multiple of the load variation period of the transformer.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열화상 센서는 상기 외함 내부의 상부 또는 하부에 구비되어 상기 변압기 몸체의 표면 온도 변화를 감지하는 제4 열화상 센서를 추가로 포함하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 1,
The thermal image sensor is a mold transformer abnormality detection device further comprises a fourth thermal image sensor provided in the upper or lower portion of the inside of the enclosure for detecting a change in the surface temperature of the transformer body.
제1항에 있어서,
상기 열화상 센서는 상기 복수의 단위영역의 온도분포를 이미지화할 수 있는 적외선 어레이 센서로 구성된 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 1,
The thermal image sensor is a mold transformer abnormality detection device consisting of an infrared array sensor capable of imaging the temperature distribution of the plurality of unit areas.
제1항에 있어서,
상기 열화상 센서에서 측정한 상기 변압기 몸체의 온도분포 데이터를 수신하여 분석하는 데이터 처리부를 더 포함하고,
상기 데이터 처리부는 상기 복수의 단위영역 중에서 온도변화량이 미리 설정된 정상수치 이상인 열화영역이 발생하는 경우, 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 이상 상태 발생 알람을 표시하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a data processing unit for receiving and analyzing the temperature distribution data of the transformer body measured by the thermal image sensor,
And the data processor is configured to display an abnormal state occurrence alarm in a transformer monitoring system or a terminal when a deterioration region having a temperature change amount greater than or equal to a predetermined normal value occurs in the plurality of unit regions.
제10항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 IEEE Std C57.12.56-1986의 아레니우스 이론에 상기 열화상 센서가 측정한 상기 변압기 몸체의 온도분포 데이터를 대입하여 변압기의 수명 예측 계산을 수행하고 계산된 변압기의 예상 수명을 상기 변압기 감시 시스템 또는 단말기에 표시하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 10,
The data processing unit substitutes the temperature distribution data of the transformer body measured by the thermal image sensor to the Arrenius theory of IEEE Std C57.12.56-1986 to perform the life prediction calculation of the transformer, and recalls the calculated life expectancy of the transformer. Mold transformer abnormality detection device displayed on transformer monitoring system or terminal.
제10항에 있어서,
변압기에 공급되는 운전전류의 크기를 측정하는 전류센서를 더 포함하고,
상기 데이터 처리부는, 상기 온도분포 데이터와 상기 전류센서에서 측정한 운전전류의 크기를 기초로 운전전류 변화에 의한 정상적인 변압기 온도 데이터와 상기 온도분포 데이터를 비교하여 상기 변압기 몸체의 열화 발생 여부를 검출하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 10,
Further comprising a current sensor for measuring the magnitude of the operating current supplied to the transformer,
The data processor detects whether the transformer body is deteriorated by comparing normal temperature data of the transformer with the temperature distribution data due to the change of the operating current based on the magnitude of the operating current measured by the temperature distribution data and the current sensor. Mold transformer abnormality detection device.
제10항에 있어서,
상기 변압기 몸체의 내부 온도를 측정하는 측온저항 온도센서를 더 포함하고,
상기 데이터 처리부는, 상기 측온저항 온도센서에서 측정한 상기 변압기 몸체의 내부 온도 데이터와 상기 온도분포 데이터를 비교하여 상기 변압기 몸체의 열화 발생 여부를 검출하는 몰드변압기 이상 검출 장치.
The method of claim 10,
Further comprising a temperature resistance temperature sensor for measuring the internal temperature of the transformer body,
The data processing unit, the mold transformer abnormality detection device for detecting whether the degradation of the transformer body by comparing the internal temperature data of the transformer body and the temperature distribution data measured by the temperature resistance temperature sensor.
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