KR102136515B1 - 부분 방전 진단 방법 - Google Patents

부분 방전 진단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102136515B1
KR102136515B1 KR1020190057862A KR20190057862A KR102136515B1 KR 102136515 B1 KR102136515 B1 KR 102136515B1 KR 1020190057862 A KR1020190057862 A KR 1020190057862A KR 20190057862 A KR20190057862 A KR 20190057862A KR 102136515 B1 KR102136515 B1 KR 102136515B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
partial discharge
signal
prpd
sensor
classified
Prior art date
Application number
KR1020190057862A
Other languages
English (en)
Inventor
정재기
최윤종
장훈기
최우용
전기봉
이상재
Original Assignee
한빛이디에스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한빛이디에스(주) filed Critical 한빛이디에스(주)
Priority to KR1020190057862A priority Critical patent/KR102136515B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102136515B1 publication Critical patent/KR102136515B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/14Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits

Abstract

본 발명은 부분 방전 진단 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 다양한 유의미한 정보를 제공할 수 있는 부분 방전 진단 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 방전 진단 방법은 부분 방전 진단 구역에 설치된 복수의 부분 방전 센서로부터 신호를 수신하는 단계; 상기 복수의 부분 방전 센서 각각에 대하여 타 부분 방전 센서로부터 수신한 신호와의 상대비를 기초로 기 설정된 간격 각각에 대한 PRPD 패턴을 생성하는 단계; 상기 기 설정된 간격 각각에 대한 PRPD 패턴을 사용해 부분 방전을 진단하는 단계를 포함한다.

Description

부분 방전 진단 방법{METHOD FOR DIAGNOSING PATIAL DISCHARGE}
본 발명은 부분 방전 진단 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 다양한 유의미한 정보를 제공할 수 있는 부분 방전 진단 방법에 관한 것이다.
KSC IEC 60270에 의하면 도체와 차폐 사이의 절연체에 부분적으로 일어나는 국부적인 전기적 방전 현상으로 절연체 내부 및 결함 부분에서 고전계의 형성에 의해 발생되는 국부적 방전을 의미한다.
부분 방전 (Partial Discharge, PD)은 제조 공정, 기계적 스트레스, 절연 노화, 공정 상의 결함으로 인한 공극, 불순물 또는 균열의 존재로 인해 고전압 (HV) 장치의 절연 재료 내부에서 발생하는 방전이다.
부분 방전은 대략 수 ~ 수백 나노초의 지속 시간을 갖는 펄스로 나타나며, 이는 1GHz 이상의 주파수 대역을 가진다. 부분 방전은 국부적인 절연 구조를 파괴하여 절연 열화를 가져오고 결국에는 장기적으로 전체 절연을 통해 확산되어 고전압 장치의 고장을 일으킨다. 고전압 장치의 고장은 갑작스럽고 치명적인 결과를 초래하며 경제적 손실과 안전 손실을 초래한다. 따라서, 고전압 장치의 부분 방전은 상시로 모니터링되어야 한다.
부분 방전 모니터링을 위해, Ultra-sonic 센서, HFCT(High Frequency Current Transformer) 센서, TEV(Transient Earth Voltage) 센서 및 UHF(Ultra High Frequency) 센서 중 어느 하나 이상이 부분 방전 센서로 사용된다.
그리고, 단일 디바이스에 대한 부분 방전 모니터링을 위해 복수의 부분 방전 센서가 사용되기도 한다. 특히, 전력 케이블에서의 부분 방전 모니터링을 위해 기 설정된 구간 마다 부분 방전 센서가 설치된다. 부분 방전 센서를 사용한 부분 방전 모니터링 기술은 대부분 부분 방전 센서를 통해 취득한 부분 방전 신호를 누적하여 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 패턴과 같은 패턴을 형성하고 이를 학습된 부분 방전 PRPD 패턴과 대비하여 부분 방전 여부를 판정한다.
다만, 부분 방전 센서는 노이즈 환경에 노출될 수 밖에 없다. 노이즈에 의한 부분 방전 신뢰성이 저하되는 것을 방지하기 위해 주파수 튜닝 이용한 노이즈 제거 기술, 노이즈 게이팅, T-F Map 적용 기술 등과 같은 다양한 노이즈 처리 기술이 존재한다.
기존 노이즈 게이팅 기술은 수신한 신호들에서 특정 기준에 따라 노이즈라고 간주되는 신호를 제거하는 것이다. 다만, 노이즈라고 간주되는 신호에도 부분 방전 진단 관점에서 유의미한 요소가 존재할 수 있다. 즉, 종래 기술은 노이즈 게이팅에 의해 다양한 유의미한 정보가 유실된다는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제10-1999-0069032호 (공개일: 1999.09.06., 발명의 명칭: 실시간 노이즈 제거 부분방전 측정장치) 한국공개특허 제10-2010-0007445호 (공개일: 2010.01.22. 발명의 명칭: 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치)
본 발명은 부분 방전 진단에 사용되는 다양한 유의미한 정보를 제공할 수 있는 부분 방전 진단 방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 방전 진단 방법은 신호 수집부가 복수의 부분 방전 센서의 개수에 대응하는 채널을 통해 복수의 부분 방전 센서 각각으로부터 부분 방전 신호를 수집하는 단계; 전처리부가 동일 시간에서 수집된 분류 대상 채널의 센싱값과 타채널의 센싱값의 상대비를 기 설정된 단위 간격으로 분류하는 단계; 전처리부가 상기 기 설정된 단위 간격 각각에 속하는 분류 대상 채널의 센싱값을 사용해 각각의 구역에 대한 PRPD 패턴을 생성하는 단계; 진단부가 기 설정된 단위 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 어느 하나의 PRPD 패널을 사용해 부분 방전 발생 여부를 진단하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 부분 방전 센서는 노이즈 센서를 포함할 수 있다.
본 발명은 비율별로 분류된 PRPD 패턴을 사용해 다양한 유의미한 형태의 부분 방전 진단을 수행하게 하는 솔루션을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 성능을 확인하기 위한 실험 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 비율 별로 PRPD 패턴을 분류하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 비율 별로 PRPD 패턴을 분류하여 진단하는 방식의 신뢰성을 검증하기 위한 시험 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 방전 진단 장치가 적용된 부분 방전 진단 시스템의 개략도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 방전 진단 방법에 대한 플로우 차트를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
본 발명은 복수의 부분 방전 센서가 기 설정된 구간에 설치된 경우에 대한 부분 방전 진단 솔루션을 제공한다. 여기서, 기 설정된 구간(이하, 부분 방전 진단 구역)은 어느 하나의 변전소일 수 있고, 기 설정된 길이의 케이블일 수 있다.
부분 방전 진단 구역에는 다양한 노이즈가 존재할 수 있다. 즉, 노이즈는 크기, 위상, 주파수가 다양할 수 있다. 그리고, 부분 방전 진단 구역에는 아래와 같은 다양한 부분 방전이 혼재할 수도 있다.
1. Interal PD: Void PD, Electrical Tree PD
2. External PD: Corona PD, Surface PD, Floating PD
이와 같이, 다양한 노이즈 및 부분 방전원이 존재할 수 있는 환경에서 복수의 부분 방전 센서는 각각 직무를 가진다. 예를 들어, 제 1 센서는 부분 방전 진단 구역에서 GIS 제 1 Bay의 부분 방전 신호 센싱, 제 2 센서는 부분 방전 진단 구역에서 제 2 Bay의 부분 방전 신호 센싱, 제 3 센서는 부분 방전 진단 구역에서 전력 케이블의 제 1 구간 부분 방전 신호 센싱, 제 4 센서는 부분 방전 진단 구역에서 전력 케이블의 제 2 구간 부분 방전 신호 센싱, 제 5 센서는 부분 방전 진단 구역에서 노이즈 센싱 등일 수 있다. 이하, 동일 부분 방전 진단 구역에 설치된 부분 방전 센서를 부분 방전 센서 그룹이라고 칭한다. 본 발명에서 부분 방전 센서 그룹에는 노이즈 센서도 포함될 수 있다. 그리고, 이하에서 부분 방전 센서는 경우에 따라 노이즈 센서일 수도 있다.
부분 방전 센서 그룹에 속하는 복수의 부분 방전 센서는 위와 같이 각각 직무를 가지고 부분 방전 신호를 센싱하나, 타 부분 방전원(예를 들어, 상기 제 1 센서의 경우 제 2 Bay의 부분 방전은 타 부분 방전원 또는 상기 제 3 센서의 경우 제 4 센서의 전력 케이블 제 2 구간 부분 방전은 타 부분 방전원)의 부분 방전 신호를 센싱할 수 있고, 노이즈 신호를 센싱할 수 있다.
이 같은 환경에서 본 발명은 전처리를 통해, 부분 방전 센서 그룹에 속하는 각각의 직무에 부합하는 부분 방전 신호의 분리 및 상보적 진단을 할 수 있는 부분 방전 신호의 분리 및 노이즈 게이팅을 모두 수행할 수 있는 부분 방전 진단 기술을 제안하고자 한다.
이를 위해, 본 발명은 동일 부분 방전 진단 구역에 복수의 센서가 설치되고, 복수의 부분 방전원 및 노이즈가 존재할 수 있는 환경에서 복수의 센서 각자의 직무에 부합하는 신호를 복수의 부분 방전 센서 각자의 직무에 부합하지 않는 신호(타 부분 방전원, 노이즈) 대비 더 크게 수신하거나 그 빈도가 더 높거나 좀 더 명확한 패턴(예를 들어, PRPD 패턴)을 형성할 수 있다고 가정한다.
[시험]
본 발명은 이를 확인하기 위해 실험을 진행하였다. 실험에서, 부분 방전 센서 그룹은 2 개의 센서로 구성되는 것으로 가정하였다.
도 1은 본 발명의 성능을 확인하기 위한 실험 환경을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 1CH는 부분 방전 진단 장치에서 제 1 부분 방전 센서의 신호입력단이고, 2CH는 부분 방전 진단 장치에서 제 2 부분 방전 센서의 신호입력단일 수 있다. A 신호는 부분 방전에 대응한 모의 신호이며 설명의 편의를 위해 도 1에서 A 신호를 PRPD 패턴 형태로 도시하였다. B 신호는 노이즈에 대응한 모의 신호이며 설명의 편의를 위해 도 2에서 A 신호를 PRPD 패턴 형태로 도시하였다. 제 1 센서가 담당하는 직무는 부분 방전 신호를 센싱하는 것이며, 제 2 센서가 담당하는 직무는 노이즈를 센싱하는 것이다.
이때, 1CH에 x %의 부분 방전 신호(A 신호) 및 100 - x %의 노이즈 신호(B 신호)를 주입하였다. 여기서, x %는 부분 방전 신호(A 신호)의 원신호의 크기에서 1CH로 주입되는 크기의 비율을 의미하고, 100 - x %는 노이즈 신호(B 신호)의 원신호의 크기에서 1CH로 주입되는 크기의 비율을 의미한다. 그리고, 2CH에 y %의 부분 방전 신호(A 신호) 및 100 - y %의 노이즈 신호(B 신호)를 주입하였다. 여기서, y %는 부분 방전 신호(A 신호)의 원신호의 크기에서 2CH로 주입되는 크기의 비율을 의미하고, 100 - y %는 노이즈 신호(B 신호)의 원신호의 크기에서 2CH로 주입되는 크기의 비율을 의미한다.
위와 같이 신호를 주입한 상태에서, 비율 별로 PRPD 패턴을 분류한다. 이때, 기 설정된 간격 예를 들어, 3 dB(Decibel) 간격으로 PRPD 패턴을 분류할 수 있다. 비율 별로 PRPD 패턴을 분류하는 작업은 신호 측정과 동시에 할 수 있다. 이와 달리, 신호 측정 및 저장 이후에 저장된 정보를 이용해 PRPD 패턴을 분류할 수도 있다. 이와 달리, 상기 두 방식이 병행되도록 부분 방전 진단 시스템이 설계될 수도 있다. 다음과 같은 수학식에 따라 동일 시간에서 1CH과 2CH를 통해 수신된 신호의 크기 비율을 산출할 수 있다. 이때, 동일 시간은 기 설정된 시간(수 마이크로초) 차이 이내를 의미할 수 있다. 그리고, 상기 기 설정된 시간 차이 이내의 신호 중 대표값을 이용하여 비율을 산출할 수 있다. 기 설정된 시간 차이 이내의 신호가 복수의 부분 방전 센서에서 존재하지 않는 경우 비율을 산출하지 않고 별도의 신호로 간주할 수도 있다.
[수학식]
비율 =
Figure 112019050481912-pat00001
본 발명은 부분 방전 센서의 센싱값의 상대비를 구함에 있어, 상기 수학식에 국한되지 않고 부분 방전 센서의 센싱값의 상대비를 구할 수 있는 모든 수학식, 단위, 표시 방식(크기, 각도 등)이 적용될 수 있다. 예를 들어, dB 단위가 아닌 비율로 파생된 비선형 함수가 사용될 수 있고, atan2 등으로 계산될 수도 있다. 다만, 익숙하고 직관력을 제공할 수 있는 dB 단위를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
위 같은 방식으로 각각의 채널에 대하여 PRPD 패턴을 형성하는 센싱값을 기 설정된 간격으로 분류할 수 있다. 달리 표현하면, 동일 시간에서 분류 대상 채널의 센싱값과 타채널의 센싱값의 상대비를 기 설정된 단위(예를 들어, 3 dB) 간격으로 분류한 후 분류된 센싱값을 기초로 해당 구역에 대한 PRPD 패턴을 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, ‘센서 A의 신호:센서 B의 신호’가 6 dB이면 1CH에 대하여 센서 A의 신호는 6 dB 섹션으로 분류될 수 있다.
도 3을 참조하면, ‘센서 A의 신호:센서 B의 신호’가 - 6 dB이면 1CH에 대하여 센서 A의 신호는 - 6 dB 섹션으로 분류될 수 있다.
도 4를 참조하면, 기 설정된 단위 간격으로 분류된 신호를 사용하여 각각의 단위 간격(달리 표현하면 섹션)에 대한 PRPD 패턴을 형성할 수 있다. 도 4는 ‘센서 A의 신호:센서 B의 신호’가 6 dB이어서, 해당 신호가 6 dB 섹션의 PRPD 패턴을 형성하는데 사용되는 경우를 예시한다. 도 5는 ‘센서 A의 신호:센서 B의 신호’가 -6 dB이어서, 해당 신호가 -6 dB 섹션의 PRPD 패턴을 형성하는데 사용되는 경우를 예시한다.
도 6은 1CH에 A 신호가 100% / B 신호가 0 % 주입되고, 2CH에 A 신호가 0 % / B 신호가 100 % 주입된 경우를 예시한다.
이때, 1CH의 24 dB 섹션에 A 신호의 원신호와 매우 유사한 PRPD 패턴이 생성되는 것을 알 수 있고, 2CH의 24 dB 섹션에 B 신호의 원신호와 매우 유사한 PRPD 패턴이 생성되는 것을 알 수 있다. 여기서, 24 dB 섹션은 24 dB 이상인 값을 모두 포함하는 섹션일 수 있다.
도 7은 1CH에 A 신호가 66% / B 신호가 33 % 주입되고, 2CH에 A 신호가 33 % / B 신호가 66 % 주입된 경우를 예시한다.
이때, 1CH의 6 dB 섹션에 A 신호의 원신호와 매우 유사한 PRPD 패턴이 생성되는 것을 알 수 있고, 2CHG의 6 dB 섹션에 B 신호의 원신호와 매우 유사한 PRPD 패턴이 생성되는 것을 알 수 있다. 여기서, 6 dB 섹션은 7.5 dB ~ 4.5 dB 인 값을 모두 포함하는 섹션일 수 있다. 참고로, CH1에 대한 비율 별로 분류된 PRPD 패턴에서 -6 dB 섹션에서 B 신호와 유사한 PRPD 패턴이 검출되는 것을 알 수 있다. 그리고, CH2에 해당 비율 별로 분류된 PRPD 패턴에서 -6 dB 섹션에서 A 신호와 유사한 PRPD 패턴이 검출되는 것을 알 수 있다.
도 8은 1CH에 A 신호가 75% / B 신호가 25 % 주입되고, 2CH에 A 신호가 25 % / B 신호가 75 % 주입된 경우를 예시한다.
이때, 1CH의 9 dB 섹션에 A 신호의 원신호와 매우 유사한 PRPD 패턴이 생성되는 것을 알 수 있고, 2CHG의 9 dB 섹션에 B 신호의 원신호와 매우 유사한 PRPD 패턴이 생성되는 것을 알 수 있다. 여기서, 9 dB 섹션은 10.5 dB ~ 7.5 dB 인 값을 모두 포함하는 섹션일 수 있다. 참고로, CH1에 대한 비율 별로 분류된 PRPD 패턴에서 -9 dB 섹션에서 B 신호와 유사한 PRPD 패턴이 검출되는 것을 알 수 있다. 그리고, CH2에 해당 비율 별로 분류된 PRPD 패턴에서 -9 dB 섹션에서 A 신호와 유사한 PRPD 패턴이 검출되는 것을 알 수 있다.
위 실험 결과를 통해, 부분 방전 진단 구역에 설치된 복수의 부분 방전 센서(부분 방전 센서 그룹) 간의 상대적인 크기 비를 기초로 신호를 분류하여 PRPD 패턴을 형성하면, 복수의 부분 방전 센서 각각의 직무에 부합하는 PRPD 패턴을 검출할 수 있고 이와 동시에 노이즈 게이팅을 할 수 있다. 아울러, 타 부분 방전 센서의 직무에 부합하는 PRPD 패턴도 형성할 수 있다. 이때, 타 센서의 직무에 속하는 신호에 대한 감도는 낮을 수 있다. 다만, 신호의 감도 차이를 이용하여 특히 전력 케이블의 경우 부분 방전이 발생한 위치를 검출할 수도 있을 것이다. 본 실험은 부분 방전 센서(노이즈 센서 포함)가 2개인 경우를 예시하나, 부분 방전 센서의 개수는 복수인 한 제한이 없을 수 있다. 이때, 제 1 부분 방전 센서는 복수의 타 부분 방전 센서 각각에 대하여 상대적인 크기 비를 기초로 신호를 분류하여 PRPD 패턴을 형성할 수 있고, 이를 부분 방전 진단과 같은 유의미한 작업에 사용할 수 있다.
[시스템 설계]
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 방전 진단 장치가 적용된 부분 방전 진단 시스템의 개략도를 나타낸다. 이하, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
부분 방전 진단 구역에 복수의 부분 방전 센서(1, ..., n)가 설치될 수 있다. 본 발명에서 부분 방전 센서의 개수는 제한이 없다. 그리고, 복수의 부분 방전 센서의 일부는 노이즈 센서일 수도 있다.
부분 방전 진단 장치(10)는 신호 수집부(11), 전처리부(12), 진단부(13)을 포함할 수 있다.
신호 수집부(11)는 부분 방전 센서의 개수에 대응하는 채널(1CH, ..., nCH)을 구비하여 복수의 부분 방전 센서 각각으로부터 부분 방전 신호를 수집할 수 있다. 이때, 복수의 부분 방전 센서 중 일부가 노이즈 센서인 경우, 그 노이즈 센서에 대응한 채널은 노이즈 신호를 수집할 수 있다. 수집된 신호는 주지된 방식으로 디지털 방식으로 처리가 가능한 신호로 변환될 수 있다.
전처리부(12)는 각각의 채널로부터 수집한 부분 방전 신호(노이즈 신호 포함)를 사용해, 상기 시험에서 설명한 바와 같이 각각의 채널에 대하여 PRPD 패턴을 기 설정된 간격으로 분류할 수 있다. 구체적으로, 전처리부(12)는 동일 시간에서 분류 대상 채널의 센싱값과 타채널의 센싱값의 상대비를 기 설정된 단위(예를 들어, 3 dB) 간격으로 분류할 수 있다. 그리고, 구역 별로 분류된 센싱값을 사용해 각각의 구역에 대한 PRPD 패턴을 생성할 수 있다. 구역별 PRPD 패턴은 앞서 본 도 6 내지 도 8에서와 같은 형태로 분류될 수 있다. 이때, 타채널이 복수인 경우 복수의 타채널 각각에 대하여 동일 시간대 센싱값의 상대비에 기초한 센싱값 분류를 수행한 후 각각의 구역에 대한 PRPD 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 단위 구역별로 분류된 PRPD 패턴은 타 채널의 개수 만큼 생성될 수 있다.
그리고, 진단부(13)는 전처리부(12)가 생성한 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴을 사용해 부분 방전을 진단할 수 있다. 이때, 진단부(13)는 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 어느 하나의 PRPD 패턴을 사용해 부분 방전 발생 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 진단부(13)는 도 7에서 1CH에 대한 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 6 dB 섹션에 해당하는 PRPD 패턴을 사용해 부분 방전을 진단할 수 있다. 이때, 6 dB 섹션에 해당하는 PRPD 패턴과 기 저장된 PRPD 패턴을 대조해 부분 방전 발생 여부 및 부분 방전 종류를 진단할 수 있다.
진단부(13)는 복수의 채널에 대한 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴을 활용하여 다양한 진단 방식을 적용할 수 있다. 진단부(13)는 제 1 채널과 제 2 채널에 존재하는 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 유사 PRPD 패턴의 상대 크기를 비교하는 것에 의해 부분 방전이 발생한 구역을 보다 정밀하게 특정할 수 있다. 이 같은 방식은 전력 케이블에서 부분 방전이 발생한 위치를 감지하는데 매우 유용할 수 있다. 부분 방전이 발생한 위치를 검출하는 대상은 전력 케이블에 국한되지 않을 수 있다. 본 발명에서 부분 방전 진단 시스템은 기 설정된 복수의 위치 각각에 부분 방전 센서를 설치하고 각각의 부분 방전 센서의 센싱값을 통해 생성된 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 유사 패턴을 비교하는 것에 의해 다양한 전력 설비에서 부분 방전이 발생한 위치를 감지할 수 있다. 이때, 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 유사 패턴의 크기를 비교하는 것에 의해 부분 방전이 발생한 거리의 상대비를 알 수 있고 이를 통해 부분 방전이 발생한 위치를 할 수 있다. 복수의 부분 방전 센서가 3 차원 적으로 배치된 경우, 3 차원 상의 위치를 알 수도 있다. 본 발명은 PRPD 패턴을 사용해 부분 방전을 진단하는 모든 방식에 적용될 수 있다. 즉, 전처리부(12)가 생성하는 기 설정된 간격으로 분류된 PRPD 패턴은 다양한 PRPD 패턴을 이용한 부분 방전 진단 기법에 데이터 플랫폼 기능을 제공할 수 있다.
[부분 방전 진단 방법]
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부분 방전 진단 방법에 대한 플로우 차트를 나타낸다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 10을 참조하면, 가장 먼저, 신호 수집부(11)가 부분 방전 진단 구역 내에 설치된 부분 방전 센서 그룹으로부터 부분 방전 신호 & 노이즈 신호 중 적어도 하나를 수집할 수 있다(S11).
그리고, 전처리부(12)는 앞서 본 바와 같은 방식으로 각각의 채널에 대하여 타채널 센싱값 과의 상대비에 기초하여 센싱값을 기 설정된 간격으로 분류할 수 있다(S12). 여기서, 상대비를 구하는 방법에 제한이 없으며 기 설정된 간격의 크기(size)도 제한이 없을 수 있다.
그리고, 전처리부(12)는 기 설정된 간격 각각에 대한 PRPD를 생성할 수 있다(S13). 구역별 PRPD 패턴은 앞서 본 도 6 내지 도 8에서와 같은 형태로 분류될 수 있다.
그리고, 진단부(14)는 앞서 본 바와 같은 방식으로 부분 방전을 진단할 수 있다(S14). 여기서, 본 발명은 PRPD 패턴을 사용해 부분 방전을 진단하는 모든 방식을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명에서 진단부(14)는 전처리부(12)가 제공하는 기 설정된 간격 각각에 대한 PRPD를 사용해 다양한 유의미한 진단을 수행할 수 있다.
10 : 부분 방전 진단 장치
11 : 신호 수집부
12 : 전처리부
13 : 진단부

Claims (2)

  1. 신호 수집부가 복수의 부분 방전 센서의 개수에 대응하는 채널을 통해 복수의 부분 방전 센서 각각으로부터 부분 방전 신호를 수집하는 단계;
    전처리부가 동일 시간에서 수집된 분류 대상 채널의 센싱값과 타채널의 센싱값의 상대비를 기 설정된 단위 간격으로 분류하는 단계;
    전처리부가 상기 기 설정된 단위 간격 각각에 속하는 분류 대상 채널의 센싱값을 사용해 각각의 구역에 대한 PRPD 패턴을 생성하는 단계;
    진단부가 기 설정된 단위 간격으로 분류된 PRPD 패턴 중 어느 하나의 PRPD 패널을 사용해 부분 방전 발생 여부를 진단하는 단계;
    를 포함하는 부분 방전 진단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 방전 센서는 노이즈 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 진단 방법.
KR1020190057862A 2019-05-17 2019-05-17 부분 방전 진단 방법 KR102136515B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190057862A KR102136515B1 (ko) 2019-05-17 2019-05-17 부분 방전 진단 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190057862A KR102136515B1 (ko) 2019-05-17 2019-05-17 부분 방전 진단 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102136515B1 true KR102136515B1 (ko) 2020-07-22

Family

ID=71892942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190057862A KR102136515B1 (ko) 2019-05-17 2019-05-17 부분 방전 진단 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102136515B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113325277A (zh) * 2021-04-30 2021-08-31 国能大渡河检修安装有限公司 一种局部放电处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990069032A (ko) 1998-02-04 1999-09-06 권문구 실시간 노이즈 제거 부분방전 측정장치
KR20100007445A (ko) 2008-07-14 2010-01-22 (주) 피에스디테크 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치
KR20150037291A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 한국전력공사 부분 방전 분석 장치 및 방법
KR101955988B1 (ko) * 2017-10-17 2019-03-12 (주) 에코투모로우코리아 부분방전 처리 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990069032A (ko) 1998-02-04 1999-09-06 권문구 실시간 노이즈 제거 부분방전 측정장치
KR20100007445A (ko) 2008-07-14 2010-01-22 (주) 피에스디테크 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치
KR20150037291A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 한국전력공사 부분 방전 분석 장치 및 방법
KR101955988B1 (ko) * 2017-10-17 2019-03-12 (주) 에코투모로우코리아 부분방전 처리 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113325277A (zh) * 2021-04-30 2021-08-31 国能大渡河检修安装有限公司 一种局部放电处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9689909B2 (en) System for analyzing and locating partial discharges
KR100691655B1 (ko) 가스절연기기의 부분방전진단장치 및 진단방법
US7579843B2 (en) Methods and apparatus for analyzing partial discharge in electrical machinery
CN1150406C (zh) 绝缘设备诊断系统和局部放电探测方法
US9046563B2 (en) Arcing event detection
JP5228558B2 (ja) 電磁波検知による部分放電検出装置及びその検出方法
KR102148618B1 (ko) 전력케이블 진단 장치, 전력케이블 진단 시스템 및, 이를 이용한 전력케이블 진단 방법
US4506210A (en) Method for identifying cable conductors using two signals at different frequencies
Meijer et al. UHF defect evaluation in gas insulated equipment
Ward Digital techniques for partial discharge measurements
Huecker et al. UHF partial discharge monitoring and expert system diagnosis
KR102136515B1 (ko) 부분 방전 진단 방법
JP2005147890A (ja) 絶縁異常診断装置
Peng et al. SDMF based interference rejection and PD interpretation for simulated defects in HV cable diagnostics
Kim et al. New diagnosis method of unknown phase-shifted PD signals for gas insulated switchgears
JP2019045401A (ja) 部分放電診断装置および部分放電診断方法
KR102243313B1 (ko) 부분방전 판단 방법 및 진단 시스템
KR102523221B1 (ko) 접속함에서 부분 방전 진단 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치
KR101729112B1 (ko) 가스절연개폐기 부분방전 진단 방법 및 장치
Samsudin et al. Incipient fault detection in 33/11kV power transformers by using combined Dissolved Gas Analysis technique and acoustic partial discharge measurement and validated through untanking
KR102612726B1 (ko) 부분방전 진단장치 및 그 진단방법
Kuppuswamy et al. Experience with UHF partial discharge measurements
KR102585147B1 (ko) 부분방전의 노이즈 제거 장치가 구비된 배전반
Li et al. UHF partial discharge monitoring in GIS and signal processing
Talib et al. Condition assessment of high voltage instrument transformer using partial discharge analysis

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant