KR102117938B1 - Partial discharge monitoring system of power device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력기기의 부분방전 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과압방출디스크 통합형 센서를 이용하여 부분방전을 감시하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a partial discharge monitoring system of a power device, and more particularly, to a partial discharge monitoring system of a power device that monitors a partial discharge using an integrated sensor of an overpressure discharge disk.
일반적으로, 부분방전이라 함은 각종 산업체 및 전력계통 변전소에 설치되는 수전설비 및 고압 배전반, 고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기, 수전설비 등 전력기기 시스템의 어느 한 부분에 생기는 방전을 총칭하는 것으로서, 전극의 첨단 부근에 생기는 코로나 방전, 절연물의 표면을 따라서 생기는 연면방전, 절연물 내의 공극에 생기는 보이드 방전 등을 들 수 있다.In general, partial discharge means any of power equipment systems such as power receiving equipment installed in various industries and power system substations, high-voltage switchboards, high-voltage cables, transformers, gas insulated switchgear (GIS), switchgears, and power receiving equipment. As a general term for discharges generated in one portion, corona discharges generated near the tip of the electrode, creeping discharges along the surface of the insulating material, and void discharges occurring in the voids in the insulating material.
또한, 전력기기의 이상 유무 감지 및 절연체의 열화 정도를 감시하고 수리시기를 예측하는 것은 매우 중요하며, 부분방전의 측정 및 감시로 이러한 예측과 관리가 가능하다. In addition, it is very important to monitor the abnormality of power equipment, monitor the degree of deterioration of the insulator, and predict the repair time, and this prediction and management is possible by measuring and monitoring partial discharge.
이러한 목적으로 고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기, 수전설비, 고압반, 저압반, 모터제어반, 배전반 등 전력기기 시스템 내부 전력설비 등의 다양한 전력설비에서 부분방전 측정 장치들이 사용되고 있다.For this purpose, partial discharge from various power facilities such as high-voltage cables, transformers, gas insulated switchgear (GIS), switchgear, power receiving equipment, high-voltage boards, low-voltage boards, motor control panels, switchboards, etc. Measuring devices are used.
산업의 고도화로 전력수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 고압 케이블, 변압기, GIS, 수전설비, 전력기기 시스템 내의 전력설비에 의한 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 사고는 경제적 손실뿐만 아니라 기술적 손실도 발생시킬 수 있다. Due to the advancement of the industry, electric power demand is constantly increasing, and accidents due to power equipment in high voltage cables, transformers, GIS, power receiving equipment, and power equipment systems are frequently occurring. These accidents can cause not only economic losses but also technical losses.
특히, 고전압 전력기기는 국가 기간산업뿐 아니라, 민수용에서도 매우 중요한 시설로 취급되고 있으며, 전력기기의 사고는 인명의 피해, 전력 시설의 직접적 손실과 함께 정보통신망에도 영향을 미치는 국가적으로도 중차대한 사안이다. In particular, high-voltage power equipment is regarded as a very important facility for civilian use as well as national infrastructure, and accidents in power equipment are serious national issues affecting the information and communication network as well as the loss of human life and the direct loss of power facilities. .
발전소, 변전소 및 대형공장 등에 설치되어 있는 전력기기 시스템 내에 변압기, 케이블, 차단기, 개폐기, 고압 케이블, 변압기, GIS, PT, CT, 피뢰기 등의 각종 전력기기가 내장되어있으며, 이들 전력기기에서 접촉 불량, 절연물의 절연내력 저하 등으로 인해 발생되는 국부적 방전현상(부분방전)은 사고로 이어져 전력공급 시스템에 치명적인 영향을 미치고 있다.Various power devices such as transformers, cables, circuit breakers, switchgear, high-voltage cables, transformers, GIS, PT, CT, and lightning arresters are embedded in power equipment systems installed in power plants, substations, and large factories. , The local discharge phenomenon (partial discharge) caused by a decrease in the dielectric strength of the insulating material leads to an accident and has a fatal effect on the power supply system.
한편, 도 1 내지 도 4에는 종래의 전력기기에서 부분방전신호를 검출하는 장치(10, 20, 30)가 도시되어 있다.Meanwhile, FIGS. 1 to 4
구체적으로, 종래의 부분방전장치(10, 20, 30)에 의한 부분방전(Partial Discharge, PD) 측정은 차폐실(Shield room)과 같은 외부 노이즈를 차단할 수 있는 환경에서 수행된다.Specifically, the partial discharge (PD) measurement by the conventional partial discharge devices (10, 20, 30) is performed in an environment capable of blocking external noise such as a shield room.
하지만, 최근 들어 노이즈 제거 기술이 발전함에 따라 현장에서도 어느 정도의 PD를 측정하고 기기 상태를 판정하게 되었으나, 여전히 그 신뢰도가 낮아 송전 설비(GIS, Cable 등) 일부에 국한되어 사용되어 지고 있다.However, in recent years, as noise reduction technology has been developed, a certain degree of PD has been measured in the field and the state of the device has been determined.
또한, 배전선로에 설치되어 있는 가스절연 기기 즉 개폐기는 정기적으로 PD, TEV(Transient Earth Voltage, 과도 대지 전압), HFCT(High Frequency Current Transformer) 등을 기기외부에 접촉하거나 설치하여 일회성으로 측정하고 있다. In addition, gas-insulated devices installed on distribution lines, namely switchgear, are periodically measured by contacting or installing PD, TEV (Transient Earth Voltage), and HFCT (High Frequency Current Transformer) on the outside of the device. .
전술한 기술들은 기기 외부에 설치되어 측정하기 때문에 노이즈의 영향을 많이 받아 정확성이 떨어지며, 또한 일회성으로 부분방전을 측정하기 때문에 간헐적으로 발생하는 부분방전을 검출하지 못해 정상으로 판정하는 문제점이 있었다.Since the above-described techniques are installed outside the device and are measured, they are affected by noise, and thus the accuracy is poor. Also, since the partial discharge is measured one-time, the partial discharge occurring intermittently is not detected, and thus there is a problem in determining as normal.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 과압방출디스크 통합형 센서를 이용하여 부분방전을 감시하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a partial discharge monitoring system of a power device that monitors partial discharge by using an integrated sensor for overpressure discharge disk.
전술한 본 발명의 목적은, 고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기, 수전설비, 및, 배전반 중 어느 하나의 절력설비에서 발생하는 부분방전을 방지한느 부분 방전 감시 시스템에 있어서, 개폐장치의 내부에 설치되어 과압을 방출함과 동시에 부분방전으로 생성되는 고주파 전류의 전기적인 신호를 검출하는 센서부; 및 상기 센서부에 의해 측정된 신호가 부분방전 신호인지를 검출하는 부분방전 신호 검출부를 포함하는 전력기기의 부분 방전 감시 시스템을 제공함으로써 달성된다.The above-described object of the present invention, high voltage cable, transformer, GIS (Gas Insulated Switchgear, gas insulated switchgear), switchgear, power receiving equipment, and partial discharge to prevent partial discharge occurring in any of the power distribution equipment of the switchboard A monitoring system comprising: a sensor unit installed inside an opening/closing device to release an overpressure and simultaneously detect an electrical signal of high frequency current generated by partial discharge; And a partial discharge signal detection unit for detecting whether the signal measured by the sensor unit is a partial discharge signal.
또한, 상기 센서부는, 과압방출디스크 통합형 센서인 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor unit is characterized in that the integrated sensor overpressure release disk.
또한, 상기 센서부에 의해 입력된 부분방전 신호에 대해 대역 통과 필터링을 수행하여 상기 부분방전 신호의 특정 대역 주파수만을 통과시키는 대역 통과 필터;상기 대역 통과 필터에서 주파수 필터링이 이루어진 부분방전 신호를 디지털 데이터로 변환시키는 A/D 변환기; 60 Hz의 교류 전원을 입력받아 트리거 신호를 생성하는 트리거 회로; 및 상기 트리거 신호를 이용하여 상기 채널 선택기를 통해 입력되는 부분방전 신호의 동기화를 수행하는 한편, 상기 A/D 변환기를 통해 입력되는 부분방전 신호의 디지털 데이터를 이용하여 최대 부분방전 전하량의 크기와 정규화된 부분방전 전하량을 연산하고 이에 대한 2차원 및 3차원 그래프를 생성하는 디지털 신호 처리기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a band pass filter that performs only a specific band frequency of the partial discharge signal by performing band pass filtering on the partial discharge signal inputted by the sensor unit; digital data of the partial discharge signal subjected to frequency filtering in the band pass filter A/D converter to convert to; A trigger circuit that receives an AC power of 60 Hz and generates a trigger signal; And performing synchronization of the partial discharge signal inputted through the channel selector using the trigger signal, while using the digital data of the partial discharge signal inputted through the A/D converter, the size and normalization of the maximum partial discharge charge amount. It characterized in that it comprises; a digital signal processor for calculating the amount of the partial discharge charge and generates two-dimensional and three-dimensional graphs thereof.
또한, 상기 트리거 신호를 이용하여 상기 채널 선택기를 통해 입력되는 부분방전 신호의 동기화를 수행하며, 상기 A/D 변환기 로부터 디지털 데이터인 부분방전 신호를 받아들여 필터링과 이득을 제어하는 디지털 입출력부: 및 상기 부분방전 신호의 디지털 데이터를 이용하여 최대 부분방전 전하량의 크기와 정규화된 부분방전 전하량을 연산하고 2차원 및 3차원 그래프를 생성하는 신호 처리기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a digital input/output unit that performs synchronization of a partial discharge signal input through the channel selector by using the trigger signal and controls filtering and gain by receiving a partial discharge signal that is digital data from the A/D converter: and And a signal processor for calculating the size of the maximum partial discharge charge amount and the normalized partial discharge charge amount using the digital data of the partial discharge signal and generating a 2D and 3D graph.
또한, 상기 디지털 신호 처리기에서 생성되는 연산 결과를 운영자에게 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it further comprises a display unit for displaying the result of the operation generated by the digital signal processor to the operator.
또한, 상기 디지털 신호 처리기에서 생성되는 연산 결과를 운영자에게 유무선통신을 통해 사용자에게 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the result of the calculation generated by the digital signal processor is transmitted to the user through wired or wireless communication to the operator.
또한, 상기 유무선 통신은, LoRa, Wi-SUN, Zig-Bee, Bluetooth 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the wired and wireless communication is characterized in that any one of LoRa, Wi-SUN, Zig-Bee, Bluetooth.
또한, 상기 센서부의 인접부근에서의 부분방전신호의 횟수에 대한 정보를 저장하고, 상기 디스플레이부를 통해 상기 부분방전신호에 대한 횟수정보를 제공하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, it characterized in that it further comprises a storage unit for storing information on the number of partial discharge signals in the vicinity of the sensor unit and providing the number of times for the partial discharge signal through the display unit.
또한, 상기 저장부는, 상기 부분방전신호에 대한 횟수정보를 월별 또는 년도별로 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the storage unit is characterized in that it provides the number of times for the partial discharge signal by month or year.
또한, 상기 과압방출디스크 통합형 센서의 표면에는 부분방전신호 감지를 위한 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a pattern for detecting a partial discharge signal is formed on the surface of the integrated sensor of the overpressure release disk.
또한, 상기 과압방출디스크 통합형 센서는 안테나형 센서인 것을 특징으로 한다.In addition, the integrated sensor of the overpressure release disk is characterized in that it is an antenna type sensor.
또한, 상기 과압방출디스크 통합형 센서는 부분방전 센서와 일체형인 것을 특징으로 한다.In addition, the overpressure release disk integrated sensor is characterized in that it is integral with the partial discharge sensor.
상술한 바와 같이 본 발명인 전력기기의 부분방전 감시 시스템은, 부분방전신호를 감지할 때, 과압방출디스크 통합 센서를 사용하기 때문에, 노이즈의 영향이 적고, 일정시간을 감시하는 효과가 있다.As described above, since the partial discharge monitoring system of the power device of the present invention uses the integrated sensor of the overpressure-release disk when detecting the partial discharge signal, there is little influence of noise and has an effect of monitoring a certain time.
또한, 부분방전등을 감지할 때, 부분방전의 크기 변화등을 고려하여 감지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when detecting a partial discharge lamp, there is an effect that can be detected in consideration of a change in the size of the partial discharge.
또한, 과압방출디스크 통합 센서를 이용하여 부분방전을 감지하기 때문에, 장비에 대한 구체적인 배경지식이 불필요하고, 시스템 구성에 소요되는 비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, since the partial discharge is sensed using the integrated sensor of the overpressure release disk, specific background knowledge of the equipment is unnecessary, and the cost required for system configuration is reduced.
또한, 과압 방출디스크 통합 센서를 사용하기 때문에, 시스템에 대한 진단비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, since the integrated sensor for the overpressure release disk is used, the diagnostic cost for the system is reduced.
또한, 과압 방출디스크 통합 센서에 부분방전의 측정이 가능한 패턴이나 안테나형 디스크를 만들어 기기 내부에서 발생하는 부분방전을 감시하여 기기 상태판정 나아가 수명예측하여 종국적으로 기기고장을 방지하는 효과가 있다.In addition, by making a pattern or antenna type disc capable of measuring partial discharge on the integrated sensor for overpressure release disc, it monitors the partial discharge occurring inside the equipment to determine the condition of the equipment and further predicts the lifespan, thereby preventing equipment failure.
도 1은 종래의 부분방전 측정장치를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 다른 부분방전 측정장치를 나타내는 사시도.
도 3은 도 2의 부분방전 측정장치를 통해 부분방전이 측정되는 상태를 나타내는 부분 확대도.
도 4는 종래의 다른 부분방전 측정장치를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분 방전 감시 시스템에 사용되는 과압방출디스크 통합형 센서를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분 방전 감시 시스템에 사용되는 과압방출디시크 통합형 센서가 사용되는 상태를 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분방전 감시 시스템을 나타내는 구성도.1 is a perspective view showing a conventional partial discharge measuring device.
Figure 2 is a perspective view showing another conventional partial discharge measuring device.
FIG. 3 is a partially enlarged view showing a state in which partial discharge is measured through the partial discharge measuring apparatus of FIG. 2.
4 is a perspective view showing another conventional partial discharge measuring device.
5 is a perspective view showing an overpressure discharge disk integrated sensor used in a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram showing a state in which an integrated overpressure discharge disc sensor used in a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention is used.
7 is a block diagram showing a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분방전 감시 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분 방전 감시 시스템에 사용되는 과압방출디스크 통합형 센서를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분 방전 감시 시스템에 사용되는 과압방출디시크 통합형 센서가 사용되는 상태를 나타내는 개념도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분방전 감시 시스템을 나타내는 구성도이다.5 is a perspective view showing an integrated sensor for overpressure discharge disks used in a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention It is a conceptual diagram showing a state in which an integrated sensor for an overpressure release dish used is used, and FIG. 7 is a configuration diagram showing a partial discharge monitoring system of a power device according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분방전 시스템(100)은, 고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기, 수전설비 및 배전반 중 어느 하나의 절력설비에서 발생하는 부분방전을 감시한다.5 to 7, the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기의 부분방전 시스템(100)은, 센서부(110) 및 신호 검출부(130)를 포함할 수 있다.At this time, the
상기 센서부(110)는, 개폐장치의 내부에 설치되어 과압을 방출함과 동시에 부분방전으로 생성되는 고주파 전류의 전기적인 신호를 감지한다.The
여기서, 상기 센서부(110)는, 과압방출디스크 통합형 센서를 사용할 수 있으며, 상기 과압방출디스크 통합형 센서의 표면에는 부분방전신호 감지를 위한 패턴이 형성될 수 있고, 안테나형 패턴이나 안테나형 디스크 또는 디스크로 형성될 수 있다.Here, the
또한, 상기 과압방출디스크 통합형 센서는 부분방전 센서와 일체형으로 형성될 수 있다.In addition, the overpressure discharge disk integrated sensor may be formed integrally with the partial discharge sensor.
가스 개폐기, 변압기 등과 같은 전력기기는 내부 압력팽창에 따른 안전사고를 방지하기 위해 과압 방출장치를 사용한다. Power devices such as gas switchgears and transformers use overpressure release devices to prevent safety accidents due to internal pressure expansion.
이러한 과압방출장치는 접지가 된 도전성 함에 둘려 싸인 상태에서, 외부와 전기적으로 분리된채 개폐기 내부를 향해 설치되어 운전되기 때문에, 일종에 차폐실(Shield room)과 같은 조건이 형성된다. Since the overpressure release device is surrounded by a grounded conductive box and is installed and operated while being electrically separated from the outside and inside the switchgear, conditions such as a shield room are formed.
본 발명에서는, 이러한 환경을 이용하여 외부 노이즈의 영향을 받지 않고, 개폐기 내부 도체 및 절연물 결함에 의한 방전인 진성 부분방전 신호를 측정할 수 있도록, 과압방출디스크 통합형 센서를 사용하였다. In the present invention, an overpressure-discharge disk-integrated sensor is used to measure an intrinsic partial discharge signal, which is discharge due to a conductor and an insulator defect, without being influenced by external noise using this environment.
과압방출센서의 주요 기능인 0.15Mpa~0.35Mpa의 압력에서 동작하고 외부 노이즈를 영향을 적게하기 위해, 비 도전성 재료에 부분방전의 측정용 패턴을 넣어 신호 취득률을 높혔다.In order to operate at a pressure of 0.15Mpa to 0.35Mpa, which is the main function of the overpressure release sensor, and to reduce the influence of external noise, a pattern for measurement of partial discharge is put in a non-conductive material to increase the signal acquisition rate.
본 발명에서 고안한 부분방전의 측정용 패턴은, 종래의 부분방전의 측정 기술의 주파수 범위를 모두 포함하는 광대역 주파수 측정 장비로 다양한 부분 방전의 종류를 측정할 수 있다. The pattern for measurement of partial discharge devised in the present invention can measure various types of partial discharges with a wideband frequency measurement equipment that includes all the frequency ranges of the conventional partial discharge measurement technology.
본 발명에서 광대역 주파수를 검출할 수 있는 이유는, 접지 계통에서 외함이 차폐실과 같은 효과를 주기 때문에, 종래의 기술이 외부 노이즈를 분리하기 위해 협대역 주파수를 선택해야만 하는 기술적 제한요소를 제거하였기 때문이다.In the present invention, the reason why the wideband frequency can be detected is that, because the enclosure has the same effect as the shielding room in the grounding system, the conventional technology removes the technical limiting factor of selecting the narrowband frequency to separate external noise. to be.
상기와 같이, 광대역으로 부분방전 주파수를 감지하기 때문에, 전력기기 내부의 부분방전에 의한 상태 판정에 대해 신뢰도가 향상되게 된다. As described above, since a partial discharge frequency is sensed over a wide band, reliability is improved for a state determination by partial discharge inside the power device.
한편, 상기 신호 검출부(130)는, 상기 센서부(110)에 의해 측정된 신호가 부분방전 신호인지를 검출한다.Meanwhile, the
이때, 상기 신호 검출부(130)는 대역 통과 필터(131), A/D 변환기(미도시), 신호 증폭부(133), 피크 검출부(135), 검출크기 비교부(137)를 포함할 수 있다.In this case, the
상기 대역 통과 필터(131)는, 상기 센서부(110)에 의해 입력된 부분방전 신호에 대해 대역 통과 필터링을 수행하여 상기 부분방전 신호의 특정 대역 주파수만을 통과시킨다.The
상기 신호 증폭부(133)는, 상기 대역 통과 필터(131)를 통과한 신호를 증폭시키고, 상기 피크 검출부(135)는 피크 상태에 있는 피크값을 검출하며, 상기 검출크기 비교부(137)는 검출된 신호값을 상호 비교한다.The
상기 A/D 변환기는, 상기 대역 통과 필터(131)에서 주파수 필터링이 이루어진 부분방전 신호를 디지털 데이터로 변환시킨다.The A/D converter converts the partial discharge signal subjected to frequency filtering in the
또한, 상기 부분 방전 시스템(100)은, 트리거 회로(170), 디지털 신호 처리기(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 트리거 회로(170)는 60 Hz의 교류 전원을 입력받아 트리거 신호를 생성한다.The
상기 디지털 신호 처리기(150)는, 상기 트리거 신호를 이용하여 상기 센서부(110)를 통해 입력되는 부분방전 신호의 동기화를 수행하는 한편, 상기 A/D 변환기를 통해 입력되는 부분방전 신호의 디지털 데이터를 이용하여 최대 부분방전 전하량의 크기와 정규화된 부분방전 전하량을 연산하고 이에 대한 2차원 및 3차원 그래프를 생성한다.The
여기서, 상기 디지털 신호 처리기(150)는, 디지털 입출력부(미도시) 및 신호 처리기(미도시)를 포함할 수 있다.Here, the
상기 디지털 입출력부는, 상기 트리거 신호를 이용하여 상기 센서부(110)를 통해 입력되는 부분방전 신호의 동기화를 수행하며, 상기 A/D 변환기로부터 디지털 데이터인 부분방전 신호를 받아들여 필터링과 이득을 제어한다.The digital input/output unit performs synchronization of a partial discharge signal inputted through the
상기 신호 처리기는, 상기 부분방전 신호의 디지털 데이터를 이용하여 최대 부분방전 전하량의 크기와 정규화된 부분방전 전하량을 연산하고 2차원 및 3차원 그래프를 생성한다.The signal processor calculates the size of the maximum partial discharge charge amount and the normalized partial discharge charge amount using digital data of the partial discharge signal, and generates 2-dimensional and 3-dimensional graphs.
여기서, 상기 디지털 신호 처리기(150)에서 생성되는 연산 결과를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이부(190)를 더 포함할 수 있다.Here, the
상기 디스플레이부(190)는 연산결과를 사용자에게 표시할 뿐만 아니라 부분방전과 관련된 부분방전정보를 사용자에게 표시한다.The
여기서, 상기 디스플레이부(190)는 상기 디지털 신호처리기로부터 생성되는 정보를 유무선통신을 통해 사용자에게 전송할 수 있다.Here, the
이때, 상기 유무선 통신은, LoRa, Wi-SUN, Zig-Bee, Bluetooth 중 어느 하나일 수 있다.In this case, the wired/wireless communication may be any one of LoRa, Wi-SUN, Zig-Bee, and Bluetooth.
또한, 상기 부분 방전 시스템(100)은, 상기 센서부(110)의 인접부근에서의 부분방전신호의 횟수에 대한 정보를 저장하고, 상기 디스플레이부(190)를 통해 상기 부분방전신호에 대한 횟수정보를 제공하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 저장부는, 상기 디스플레이부(190)를 통해 상기 부분방전신호에 대한 횟수정보를 월별 또는 년도별로 제공할 수 있다.The storage unit may provide the number of times for the partial discharge signal through the
상기와 같은 본 발명의 경우, 부분방전신호를 감지할 때, 과압방출디스크 통합 센서를 사용하기 때문에, 노이즈의 영향이 적고, 일정시간을 감시하게 된다.In the case of the present invention as described above, when detecting the partial discharge signal, since the integrated sensor for the overpressure release disk is used, the influence of noise is small and a certain time is monitored.
또한, 부분방전등을 감지할 때, 부분방전의 크기 변화등을 고려하여 감지할 수 있다.In addition, when detecting the partial discharge lamp, it may be detected in consideration of the size change of the partial discharge.
또한, 과압 방출디스크 통합 센서를 이용하여 부분방전을 감지하기 때문에, 장비에 대한 구체적인 배경지식이 불필요하고, 시스템(100) 구성시 소요되는 비용이 절감되게 된다.In addition, since partial discharge is sensed using the integrated sensor for the overpressure release disk, specific background knowledge of the equipment is unnecessary, and the cost required when configuring the
또한, 과압 방출디스크 통합 센서를 사용하기 때문에, 진단비용이 절감되게 된다.In addition, since the integrated sensor for the overpressure release disk is used, the diagnostic cost is reduced.
이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, it is clear that the present invention can use various changes, modifications, and equivalents, and can be equally applied by appropriately modifying the embodiment. Therefore, the above description is not intended to limit the scope of the present invention as defined by the following claims.
10, 20, 30: 부분방전 측정장치 100: 시스템
110: 센서부 130: 신호 검출부
131: 대역통과필터 133: 신호 증폭부
135: 피크 검출부 137: 검출크기 비교부
150: 디지털 신호 처리기 170: 트리거 회로
190: 디스플레이부10, 20, 30: Partial discharge measuring device 100: System
110: sensor unit 130: signal detection unit
131: band pass filter 133: signal amplification unit
135: peak detection unit 137: detection size comparison unit
150: digital signal processor 170: trigger circuit
190: display unit
Claims (12)
개폐장치의 내부에 설치되어 과압을 방출함과 동시에 부분방전으로 생성되는 고주파 전류의 전기적인 신호를 검출하는 센서부; 및
상기 센서부에 의해 측정된 신호가 부분방전 신호인지를 검출하는 부분방전 신호 검출부를 포함하며,
상기 센서부는,
비 도전성 재료부;
상기 비 도전성 재료부의 일 면에 배치되고, 제1형태를 가지며 전기적인 신호를 검출하는 제1패턴부; 및
상기 일 면에 배치되고, 제2형태를 가지며 전기적인 신호를 검출하는 제2패턴부를 포함하며,
상기 제2형태를 제1축을 기준으로 180도 회전하는 경우, 회전된 제2형태는 상기 제1축에 대하여 수직인 제2축을 기준으로 상기 제1형태와 대칭되는 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.In the partial discharge monitoring system for detecting a partial discharge occurring in any of the high-voltage cable, transformer, GIS (Gas Insulated Switchgear, gas insulated switchgear), switchgear, power receiving equipment, and switchgear,
A sensor unit installed inside the switchgear to release an overpressure and to detect an electrical signal of high frequency current generated by partial discharge; And
And a partial discharge signal detection unit detecting whether the signal measured by the sensor unit is a partial discharge signal,
The sensor unit,
Non-conductive material part;
A first pattern portion disposed on one surface of the non-conductive material portion and having a first shape and detecting an electrical signal; And
It is disposed on the one surface, has a second shape and includes a second pattern portion for detecting an electrical signal,
When the second form is rotated 180 degrees relative to the first axis, the rotated second form is a part of the power device characterized by being symmetrical to the first form with respect to the second axis perpendicular to the first axis. Discharge monitoring system.
상기 센서부는, 과압방출디스크 통합형 센서인 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템According to claim 1,
The sensor unit, a partial discharge monitoring system of a power device, characterized in that the integrated sensor of the overpressure release disk
상기 부분방전 신호 검출부는,
상기 센서부에 의해 입력된 부분방전 신호에 대해 대역 통과 필터링을 수행하여 상기 부분방전 신호의 특정 대역 주파수만을 통과시키는 대역 통과 필터;
상기 대역 통과 필터에서 주파수 필터링이 이루어진 부분방전 신호를 디지털 데이터로 변환시키는 A/D 변환기;
를 더 포함하고,
60 Hz의 교류 전원을 입력받아 트리거 신호를 생성하는 트리거 회로; 및
상기 트리거 신호를 이용하여 상기 센서부를 통해 입력되는 부분방전 신호의 동기화를 수행하는 한편, 상기 A/D 변환기를 통해 입력되는 부분방전 신호의 디지털 데이터를 이용하여 최대 부분방전 전하량의 크기와 정규화된 부분방전 전하량을 연산하고 이에 대한 2차원 및 3차원 그래프를 생성하는 디지털 신호 처리기;
를 포함하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템According to claim 2,
The partial discharge signal detection unit,
A band pass filter performing band pass filtering on the partial discharge signal input by the sensor unit to pass only a specific band frequency of the partial discharge signal;
An A/D converter that converts the partial discharge signal with frequency filtering in the band pass filter into digital data;
Further comprising,
A trigger circuit that receives an AC power of 60 Hz and generates a trigger signal; And
While the partial discharge signal inputted through the sensor unit is synchronized using the trigger signal, the maximum partial discharge charge amount and the normalized portion are generated using digital data of the partial discharge signal inputted through the A/D converter. A digital signal processor that calculates the amount of discharge charge and generates two-dimensional and three-dimensional graphs thereof;
Partial discharge monitoring system of power equipment including
상기 트리거 신호를 이용하여 상기 센서부를 통해 입력되는 부분방전 신호의 동기화를 수행하며, 상기 A/D 변환기로부터 디지털 데이터인 부분방전 신호를 받아들여 필터링과 이득을 제어하는 디지털 입출력부;
상기 부분방전 신호의 디지털 데이터를 이용하여 최대 부분방전 전하량의 크기와 정규화된 부분방전 전하량을 연산하고 2차원 및 3차원 그래프를 생성하는 신호 처리기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.According to claim 3,
A digital input/output unit for synchronizing partial discharge signals inputted through the sensor unit using the trigger signal, and receiving digital partial data discharge signals from the A/D converter to control filtering and gain;
A signal processor for calculating the size of the maximum partial discharge charge amount and the normalized partial discharge charge amount using digital data of the partial discharge signal and generating a two-dimensional and three-dimensional graph;
Partial discharge monitoring system of a power device comprising a.
상기 디지털 신호 처리기에서 생성되는 연산 결과를 운영자에게 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.According to claim 3,
And a display unit for displaying an operation result generated by the digital signal processor to an operator.
상기 디지털 신호 처리기에서 생성되는 연산 결과를 유무선 통신을 통해 사용자에게 전송하는 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.The method of claim 5,
Partial discharge monitoring system of a power device, characterized in that for transmitting the result of the operation generated by the digital signal processor to the user through wired and wireless communication.
상기 유무선 통신은, LoRa, Wi-SUN, Zig-Bee, Bluetooth 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.The method of claim 6,
The wired and wireless communication, LoRa, Wi-SUN, Zig-Bee, partial discharge monitoring system of a power device, characterized in that any one of Bluetooth.
상기 센서부의 인접부근에서의 부분방전신호의 횟수에 대한 정보를 저장하고, 상기 디스플레이부를 통해 상기 부분방전신호에 대한 횟수정보를 제공하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.The method of claim 7,
And a storage unit for storing information on the number of partial discharge signals in the vicinity of the sensor unit and providing information on the number of partial discharge signals through the display unit. .
상기 저장부는,
상기 부분방전신호에 대한 횟수정보를 월별 또는 년도별로 제공하는 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.The method of claim 8,
The storage unit,
A partial discharge monitoring system of a power device, characterized in that the number of times of the partial discharge signal is provided on a monthly or yearly basis.
상기 과압방출디스크 통합형 센서는 안테나형 센서인 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.According to claim 2,
The overpressure release disk integrated sensor is a partial discharge monitoring system of a power device, characterized in that the antenna type sensor.
상기 과압방출디스크 통합형 센서는 부분방전 센서와 일체형인 것을 특징으로 하는 전력기기의 부분방전 감시 시스템.The method of claim 11,
The overpressure discharge disk integrated sensor is a partial discharge monitoring system of a power device, characterized in that the integral with the partial discharge sensor.
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|---|---|---|---|
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| KR102335187B1 (en) * | 2020-08-12 | 2021-12-02 | 한국전기연구원 | Power apparatus and Broad band UHF partial discharge sensor used in the same |
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