KR102265694B1 - 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반 - Google Patents

온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예측대상 배전반에 대한 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반에 관한 것으로, 구체적으로는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반 등 배전반 설비들의 환경 및 상태 정보 데이터를 기반으로 고장진단 및 고장사전예측 기능을 갖으며, 또한 다양한 지역에 분포하는 배전반 설비들에 대해 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하고, 그룹화 내에서의 상대적 온도변화 추세 비교분석을 통해 정확하고 효율적인 고장진단 및 고장사전예측이 가능하고, 추가적으로 배전반 설비들에 대한 고장이력데이터 및 배전반 설비 정보들을 기반으로 배전반 설비의 고장사전예측은 물론 특히 변압기에 대한 노후화 예측 기능도 포함하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반에 관한 것이다.

Description

온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반{A Distributing board capable of failure forecasting based comparative analysis of temperature change trend}
본 발명은 예측대상 배전반에 대한 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반에 관한 것으로, 구체적으로는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반 등 배전반 설비들의 환경 및 상태 정보 데이터를 기반으로 고장진단 및 고장사전예측 기능을 갖으며, 또한 다양한 지역에 분포하는 배전반 설비들에 대해 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하고, 그룹화 내에서의 상대적 온도변화 추세 비교분석을 통해 정확하고 효율적인 고장진단 및 고장사전예측이 가능하고, 추가적으로 배전반 설비들에 대한 고장이력데이터 및 배전반 설비 정보들을 기반으로 배전반 설비의 고장사전예측은 물론 특히 변압기에 대한 노후화 예측 기능도 포함하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반에 관한 것이다.
발전소에서 생산된 전기는 수만V의 고압인 상태에서 송전선로를 통해 송배전이 되고, 수용가 측에서는 수만V 교류전압을 변압기 등의 배전반 설비를 통해 필요로 하는 전압으로 감압하여 각 수용가 또는 부하단에 전력을 공급하게 된다. 이 과정에서 필요한 것이 바로 폐쇄형 배전반 또는 배전반 설비라고 불리며, 표준 규격상으로는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반이 포함된다.
일반적으로 수용가의 전기실(배전반 설비)에서는, 공급받은 22.9kV의 전기를 변압기 등을 거쳐 380~220V로 변환되어, 저압배전반에서 분기되어 전동기 제어반이나 각 층 또는 각 실의 분전반을 통해 전기를 공급하게 된다.
이러한 과정에 사용되는 배전반 설비에 예상치 않은 고장이 발생하게 되면, 해당 고장요인이 수리될 때까지 전기가 공급되지 못하게 되거나 또는 변압기와 같이 고비용이 드는 설비의 경우 고장발생으로 변압기 전체를 교체해야 하는 비효율적인 유지보수가 이루어지는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 배전반 설비 등에 대한 모니터링 등을 통해 고장을 사전에 진단하고 예측하고자 하는 시도들이 이루어지고 있으나, 기존의 고장예측 기술들의 경우 대부분 고장이 발생하는 시점에서 고장여부를 진단하는 정도에 그치고 있는 실정이며 또한, 고장을 예측하는데 사용하는 모니터링 정보 등도 관련 설비의 온도변화 등을 체크하는 수준에 머물러 있는 실정이다.
[선행특허 문헌]
등록실용신안 제20-0303183호(2003년01월22일 등록) "고압폐쇄배전반의 이상온도 감시장치"
상기 '선행특허 문헌'에 개시된 기술 역시, 고압폐쇄배전반의 모선 또는 차단기의 온도를 실시간으로 감지하여 고압폐쇄배전반의 이상 온도를 예측, 진단하여 예방정비를 실시함으로써 파급고장확대에 따른 불시정지를 예방하고 설비의 신뢰성 구축으로 설비의 안정적 운전을 도모하기 위한 고압폐쇄배전반의 이상온도 감시장치에 관한 것으로, 단순히 배전반의 온도변화만을 기반으로 하고 있다는 점에서 예측의 정확성을 담보하는 데에는 한계가 있게 된다.
따라서, 배전반 설비의 고장 발생 전에 사전에 이를 예측할 수 있고 특히, 예측의 정확성을 담보할 수 있는 기술에 대한 니즈는 증대되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반 등 배전반 설비들의 환경 및 상태 정보 데이터를 기반으로 고장진단 및 고장사전예측 기능을 갖는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 다양한 지역에 분포하는 배전반 설비들에 대해 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하고, 그룹화 내에서의 상대적 온도변화 추세 비교분석을 통해 정확하고 효율적인 고장진단 및 고장사전예측이 가능한 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 배전반 설비들에 대한 고장이력데이터 및 배전반 설비 정보들을 기반으로 배전반 설비의 고장사전예측은 물론 특히 변압기에 대한 노후화 예측 기능도 포함하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반을 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반은 배전반 설비의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 환경상태계측부; 상기 환경상태계측부에서 제공되는 다양한 정보를 저장,관리하는 데이터관리부; 및 상기 환경상태계측부에서 제공되는 정보를 기반으로 배전반에 대한 고장을 예측하여 제공하는 고장예측부;를 포함하며, 상기 고장예측부는 배전반 설비의 다양한 환경 및 상태를 기반으로 한 온도변화 추세 비교분석을 통해 고장을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반에 있어서 상기 환경상태계측부는, 상기 환경상태계측부는, 배전반 설비 주변 온도정보를 측정하여 제공하는 주변온도계측부와, 배전반 설비 주변 습도정보를 측정하여 제공하는 주변습도계측부와, 고압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 고압배전반상태계측부와, 저압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 저압배전반상태계측부와, 전동기제어반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 전동기제어반상태계측부와, 분전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 분전반상태계측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반에 있어서 상기 고압배전반상태계측부는, 변압기 온도 관련 정보를 관리,제공하는 변압기온도관리모듈과, 고압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 고압배전반전력사용량관리모듈과, 고압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 고압배전반부스바온도계측모듈과, 고압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 고압배전반아크계측모듈을 포함하며, 상기 저압배전반상태계측부는, 저압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 저압배전반전력사용량관리모듈과, 저압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 저압배전반부스바온도계측모듈과, 저압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 저압배전반아크계측모듈을 포함하며, 상기 전동기제어반상태계측부는, 전동기제어반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 전동기제어반부스바온도계측모듈을 포함하며, 상기 분전반상태계측부는, 분전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 분전반부스바온도계측모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반은 상기 환경상태계측부에서 제공되는 정보를 기반으로 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하는 그룹화부;를 추가로 포함하며, 상기 그룹화부는, 상기 배전반설비정보관리모듈에서 제공하는 배전반 설비의 옥내 또는 옥외 설치조건을 기반으로 배전반 설비를 그룹화하는 설치조건기반그룹화모듈과, 상기 환경상태계측부에서 제공하는 배전반 설비의 전력사용량 정보 및 배전반설비정보관리모듈에서 제공하는 배전반 설비의 용량 정보를 기반으로 유사 전력사용률의 배전반 설비를 그룹화하는 전력사용률기반그룹화모듈과, 상기 설치조건기반그룹화모듈 및 전력사용률기반그룹화모듈의 그룹화정보를 기반으로 비교분석 대상 배전반 설비를 통합 그룹화하는 그룹화통합모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반에 있어서 상기 고장예측부는, 상기 그룹화통합모듈을 통해 그룹화된 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비들 간의 계측정보를 비교,분석하여 고장을 예측하며, 설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 변압기 온도변화, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 고압배전반의 고장을 진단하는 고압배전반고장진단모듈과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 저압배전반의 고장을 진단하는 저압배전반고장진단모듈과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 전동기제어반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 부스바 온도변화 정보를 기반으로 특정 전동기제어반의 고장을 진단하는 전동기제어반고장진단모듈과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 분전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 부스바 온도변화 정보를 기반으로 특정 분전반의 고장을 진단하는 분전반고장진단모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반에 있어서 상기 데이터관리부는, 고장이 발생했던 배전반 설비의 주변 온도/습도, 전력사용량 및 다양한 온도 정보들의 이력 데이터를 별도로 저장,관리하는 고장이력데이터관리모듈과, 배전반 설비의 설치 조건, 연식, 개별 용량에 대한 데이터를 저장,관리하는 배전반설비정보관리모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반에 있어서 상기 고장예측부는, 상기 고장이력데이터관리모듈의 정보를 기반으로 설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반 중 과거 고장이력이 있는 고압배전반과의 비교분석을 통해 변압기 온도변화 추이 및 부스바 온도변화 추이를 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 고압배전반고장사전예측모듈과, 상기 고장이력데이터관리모듈의 정보를 기반으로 설치조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반 중 과거 고장이력이 있는 저압배전반과의 비교분석을 통해 부스바 온도변화 추이 및 아크 발생빈도를 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 저압배전반고장사전예측모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반은 배전반 설비 중 변압기의 노후화 정도를 예측하는 노후화예측부;를 추가로 포함하며, 상기 노후화예측부는, 상기 배전반설비정보관리모듈의 정보에 기반한 변압기의 용량 대비 사용량을 분석하여 노후화를 예측하는 사용률기반노후화예측모듈과, 상기 배전반설비정보관리모듈의 정보에 기반한 변압기의 평균 온도변화기준 대비 일정 기간 온도변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하는 온도기반노후화예측모듈과, 상기 사용률기반노후화예측모듈 및 온도기반노후화예측모듈의 정보를 기반으로 대상 변압기의 노후화에 대한 통합 정보를 산출,제시하는 노후화통합예측모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반 등 배전반 설비들의 환경 및 상태 정보 데이터를 기반으로 고장진단 및 고장사전예측이 가능한 효과를 갖는다.
본 발명은, 다양한 지역에 분포하는 배전반 설비들에 대해 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하고, 그룹화 내에서의 상대적 온도변화 추세 비교분석을 통해 정확하고 효율적인 고장진단 및 고장사전예측이 가능한 효과를 갖는다.
본 발명은, 배전반 설비들에 대한 고장이력데이터 및 배전반 설비 정보들을 기반으로 배전반 설비의 고장사전예측은 물론 특히 변압기에 대한 노후화 예측도 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 특정 지역에서 널리 분포하고 있는 배전반 설비의 분포 상태를 도시한 참고도
도 2는 본 발명의 배전반 고장예측시스템이 다수의 배전반 설비를 대상으로 구성되어 있음을 도시한 참고도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반의 구성 블록도
도 4는 환경상태계측부의 세부 구성 블록도
도 5는 데이터관리부의 세부 구성 블록도
도 6은 그룹화부의 세부 구성 블록도
도 7은 고장예측부의 세부 구성 블록도
도 8은 노후화예측부의 세부 구성 블록도
이하에서는 본 발명에 따른 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2 내지 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반은, 앞서 설명한 바와 같이, 기존의 배전반 설비들에 대한 고장진단 및 예측을 위한 기술들이 배전반 설비 각각에 대해 특정 온도조건 등의 변수만을 기초로 하기 때문에, 진단 및 예측의 정확성이 낮을 수밖에 없는 점을 해결하기 위해, 본 발명은 다양한 환경 및 상태 정보가 유사한 그룹 내에서의 비교 분석 내지 다양한 계측 정보를 기반으로 고장 진단은 물론 사전 예측 더 나아가 노후화 예측까지 정확도 높게 제공하고자 하는 것으로, 이를 위해 배전반 설비(본 발명에서 '배전반' 설비라 함은, 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반 등을 포괄하는 개념임)의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 환경상태계측부(10); 상기 환경상태계측부(10) 등에서 제공되는 다양한 정보를 저장,관리하는 데이터관리부(20); 상기 환경상태계측부(10)에서 제공되는 정보를 기반으로 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하는 그룹화부(30); 상기 환경상태계측부(10)에서 제공되는 정보를 기반으로 배전반 설비에 대한 고장을 예측하여 제공하는 고장예측부(40); 및 배전반 설비 중 변압기의 노후화 정도를 예측하는 노후화예측부(50);를 포함할 수 있다.
상기 환경상태계측부(10)는 배전반 설비의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 배전반 설비가 위치하고 있는 주변의 환경 정보뿐 아니라, 배전반 설비 자체의 상태 정보 등을 측정하여 본 발명의 시스템에 제공하여 정확한 진단 및 분석이 가능케 하는 데이터를 제공하게 된다. 이를 위해 상기 환경상태계측부(10)는 배전반 설비 주변 온도정보를 측정하여 제공하는 주변온도계측부(110)와, 배전반 설비 주변 습도정보를 측정하여 제공하는 주변습도계측부(120)와, 고압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 고압배전반상태계측부(130)와, 저압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 저압배전반상태계측부(140)와, 전동기제어반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 전동기제어반상태계측부(150)와, 분전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 분전반상태계측부(160)와, 배전반 주변의 지진발생 여부 관련 정보를 측정하여 제공하는 지진감지계측부(170)를 포함할 수 있다.
상기 주변온도계측부(110)는, 배전반 설비 주변 온도정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 배전반 설비 주위의 온도 등의 환경 조건을 측정,제공함으로써, 향후 배전반 설비 등의 그룹화 및 상대비교 분석 등에 활용하게 된다. 상기 주변온도계측부(110)로는 다양한 온도센서 등이 활용될 수 있고, 유무선 통신 기능을 포함하게 된다.
상기 주변습도계측부(120)는, 배전반 설비 주변 습도정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 배전반 설비 주위의 습도 등의 환경 조건을 측정,제공함으로써, 향후 배전반 설비 등의 그룹화 및 상대비교 분석 등에 활용하게 된다. 상기 주변습도계측부(120)로는 다양한 습도센서 등이 활용될 수 있고, 유무선 통신 기능을 포함하게 된다.
상기 고압배전반상태계측부(130)는, 고압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 이를 위해 구체적으로 변압기 온도 관련 정보를 관리,제공하는 변압기온도관리모듈(131)과, 고압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 고압배전반전력사용량관리모듈(132)과, 고압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 고압배전반부스바온도계측모듈(133)과, 고압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 고압배전반아크계측모듈(134)을 포함할 수 있다.
상기 변압기온도관리모듈(131)은 변압기 온도 관련 정보를 관리,제공하는 구성으로, 고압배전반 설비 내 포함되는 변압기 내부의 온도 관련 정보를 측정하거나 또는 관련 정보를 수신하여 이를 관리,제공함으로써, 변압기의 온도변화 추이를 파악하고, 향후 다양한 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등에 활용하게 된다.
상기 고압배전반전력사용량관리모듈(132)은 고압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 구성으로, 단순히 고압배전반 내 변압기의 온도변화만을 지표로 고장 예측을 하는 것에 비해, 실질적인 고압배전반의 전력사용률('전력사용률'이란, 해당 설비의 용량 대비 전력사용량 개념) 대비 온도변화를 지표로 함으로써 본 발명의 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높일 수 있게 되는데, 이를 위한 실질적인 고압배전반의 전력사용량 관련 데이터를 측정하거나 또는 관련 정보를 수신하여 이를 관리,제공하는 구성이다.
상기 고압배전반부스바온도계측모듈(133)은 고압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 구성으로, 고압배전반 내에 사용되는 부스바 온도를 측정,제공함으로써, 앞서의 변압기 온도와 더불어 추가적인 지표로 부스바 온도 변화 추이를 활용하여 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높일 수 있게 된다.
상기 고압배전반아크계측모듈(134)은 고압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 구성으로, 배전반 설비 내 아크 발생의 경우 화재 관련 지표로 활용될 뿐만 아니라, 설비 내 과부하 등에 따른 고장 여부 및 노후화 진단의 지표로도 활용할 수 있기 때문에, 상기 구성을 통한 관련 정보의 측정 및 제공이 필요하게 된다.
상기 저압배전반상태계측부(140)는, 저압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 이를 위해 구체적으로 저압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 저압배전반전력사용량관리모듈(141)과, 저압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 저압배전반부스바온도계측모듈(142)과, 저압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 저압배전반아크계측모듈(143)을 포함할 수 있다.
상기 저압배전반전력사용량관리모듈(141)은 저압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 구성으로, 단순히 저압배전반 내 부스바 등의 온도변화만을 지표로 고장 예측을 하는 것에 비해, 실질적인 저압배전반의 전력사용률('전력사용률'이란, 해당 설비의 용량 대비 전력사용량 개념) 대비 온도변화를 지표로 함으로써 본 발명의 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높일 수 있게 되는데, 이를 위한 실질적인 저압배전반의 전력사용량 관련 데이터를 측정하거나 또는 관련 정보를 수신하여 이를 관리,제공하는 구성이다.
상기 저압배전반부스바온도계측모듈(142)은 저압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 구성으로, 저압배전반 내에 사용되는 부스바 온도를 측정,제공함으로써, 다른 지표들과 함께 추가적인 지표로 부스바 온도 변화 추이를 활용하여 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높일 수 있게 된다.
상기 저압배전반아크계측모듈(143)은 저압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이, 배전반 설비 내 아크 발생의 경우 화재 관련 지표로 활용될 뿐만 아니라, 설비 내 과부하 등에 따른 고장 여부 및 노후화 진단의 지표로도 활용할 수 있기 때문에, 상기 구성을 통한 관련 정보의 측정 및 제공이 필요하게 된다.
상기 전동기제어반상태계측부(150)는, 전동기제어반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 이를 위해 구체적으로 전동기제어반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 전동기제어반부스바온도계측모듈(151)을 포함할 수 있다.
상기 전동기제어반부스바온도계측모듈(151)은 전동기제어반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 구성으로, 전동기제어반 내에 사용되는 부스바 온도를 측정,제공함으로써, 다른 지표들과 함께 추가적인 지표로 부스바 온도 변화 추이를 활용하여 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높일 수 있게 된다.
상기 분전반상태계측부(160)는, 분전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 이를 위해 구체적으로 분전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 분전반부스바온도계측모듈(161)을 포함할 수 있다.
상기 분전반부스바온도계측모듈(161)은 분전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 구성으로, 분전반 내에 사용되는 부스바 온도를 측정,제공함으로써, 다른 지표들과 함께 추가적인 지표로 부스바 온도 변화 추이를 활용하여 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높일 수 있게 된다.
상기 지진감지계측부(170)는, 배전반 주변의 지진발생 여부 관련 정보를 측정하여 제공하는 구성으로, 본 발명의 배전반 설비의 경우 필요에 따라, 내진 등의 성능 향상을 위한 별도의 내진장비를 구비할 수 있고, 필요한 내진 등의 성능을 위한 지진발생 여부를 감지하고 대응할 필요가 있기 때문에 상기와 같은 지진감지계측부(170) 구성이 필요할 수 있다. 상기 지진감지계측부(170)로는 진동센서 등의 활용될 수 있으나, 바람직하게는 기울기변화량 등도 감지가능한 3축센서 등이 활용될 수 있다.
상기 데이터관리부(20)는 상기 환경상태계측부(10) 등에서 제공되는 다양한 정보를 저장,관리하는 구성으로, 구체적으로 상기 데이터관리부(20)는 고장이 발생했던 배전반 설비의 주변 온도/습도, 전력사용량 및 다양한 온도 정보들의 이력 데이터를 별도로 저장,관리하는 고장이력데이터관리모듈(210)과, 배전반 설비의 개별 설치 조건, 연식, 개별 용량에 대한 데이터를 저장,관리하는 배전반설비정보관리모듈(220)을 포함할 수 있다.
상기 고장이력데이터관리모듈(210)은 고장이 발생했던 배전반 설비의 주변 온도/습도, 전력사용량 및 다양한 온도 정보들의 이력 데이터를 별도로 저장,관리하는 구성으로, 기본적으로 상기 데이터관리부(20)는 상기 환경상태계측부(10), 고장예측부(40), 노후화예측부(50) 등에서 측정되거나 생성되어 제공되는 다양한 정보들을 저장,관리,제공하며, 이러한 데이터들 중에서 특히, 상기 고장이력데이터관리모듈(210)을 통해 고장이 발생했던 배전반 설비에 대해서는 해당 설비의 고장이 발생하기 전,후의 다양한 관련 이력 데이터(주변 온도/습도변화 추이, 배전반 설비의 소음이나 진동 변화 추이, (용량 대비)전력사용량(즉, 전력사용률) 추이, 변압기 온도변화 추이, 부스바 온도변화 추이, 아크발생 추이, 연식 등 다양한 정보)를 별도로 저장,괸리하고 이를 제공함으로써 본 발명의 고장 진단 및 예측, 노후화 예측 등의 정확성을 높이는데 활용토록 한다.
상기 배전반설비정보관리모듈(220)은 배전반 설비의 설치 조건, 연식, 개별 용량에 대한 데이터를 저장,관리하는 구성으로, 해당 배전반 설비가 옥내에 설치되어 있는지 아니면 옥외에 설치되어 있는지 등의 설치 조건 관련 정보, 해당 배전반 설비의 연식 및 배전발 설비를 이루는 변압기 등 다양한 구성의 최대 용량, 정격 용량 등의 다양한 용량 등의 기본 정보들을 저장,관리하고 제공하게 된다.
상기 그룹화부(30)는 상기 환경상태계측부(10) 등에서 제공되는 정보를 기반으로 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이, 기존의 배전반 설비들에 대한 고장진단 및 예측을 위한 기술들이 배전반 설비 각각에 대해 특정 온도조건 등의 변수만을 기초로 하기 때문에, 진단 및 예측의 정확성이 낮을 수밖에 없는 점을 해결하기 위해, 본 발명은 다양한 환경 및 상태 정보가 유사한 그룹 내에서의 비교 분석 내지 다양한 계측 정보를 기반으로 고장 진단은 물론 사전 예측 더 나아가 노후화 예측까지 정확도 높게 제공하고자 하는 것으로, 이를 위해 상기 그룹화부(30)는 주변 환경뿐만 아니라, 전력사용률 등 다양한 정보를 기반으로 가장 유사한 조건의 배전반 설비들을 그룹화하여 그룹 내에서의 상대 비교,분석을 통해 진단,예측의 정확성을 높일 수 있도록 그룹화하는 구성이다. 이를 위해 상기 그룹화부(30)는 보다 구체적으로는 상기 배전반설비정보관리모듈(220)에서 제공하는 배전반 설비의 옥내 또는 옥외 설치조건을 기반으로 배전반 설비를 그룹화하는 설치조건기반그룹화모듈(310)과, 상기 환경상태계측부(10)에서 제공하는 배전반 설비의 전력사용량 정보 및 배전반설비정보관리모듈(220)에서 제공하는 배전반 설비 용량 정보를 기반으로 유사 전력사용률의 배전반 설비를 그룹화하는 전력사용률기반그룹화모듈(320)과, 상기 설치조건기반그룹화모듈(310) 및 전력사용률기반그룹화모듈(320)의 그룹화정보를 기반으로 비교분석 대상 배전반 설비를 통합 그룹화하는 그룹화통합모듈(330)과, 상기 고장이력데이터관리모듈(210)의 각 배전반설비의 고장이력 정보를 기반으로 비교분석 대상 배전반 설비의 그룹화 정보를 수정하는 그룹화수정모듈(340)을 포함할 수 있다.
상기 설치조건기반그룹화모듈(310)은 상기 배전반설비정보관리모듈(220)에서 제공하는 배전반 설비의 옥내 또는 옥외 설치조건을 기반으로 배전반 설비를 그룹화하는 구성으로, 실제 배전반 설비가 위치하는 곳이 옥내 조건인지 또는 옥외 조건인지 등의 설치 조건에 따라 주변 환경 특히, 온도 및 습도 등의 조건, 배전반 설비의 내부 온도 정보 등에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 해당 배전반 설비가 실제 위치하고 있는 설치 조건(옥내 또는 옥외 등)이 유사한 배전반 설비들을 그룹화하여 관련 정보를 후술할 그룹화통합모듈(330) 등에 제공하게 된다.
상기 전력사용률기반그룹화모듈(320)은 상기 환경상태계측부(10)에서 제공하는 배전반 설비의 전력사용량 정보를 기반으로 해당 배전반 설비의 용량 대비 전력사용률을 도출하여 유사 전력사용률의 배전반 설비를 그룹화하는 구성으로, 특정 배전반 설비의 내부 온도 변화 추이 등은 해당 배전반 설비의 정격 용량 대비 실제 전력사용량 비율(전력사용률) 등에 따라 다르게 해석될 수 있기 때문에, 실제 가동되고 있는 배전반 설비의 전력사용률 정보를 기초로 유사한 전력사용률을 보이는 배전반 설비들을 그룹화하여 관련 정보를 후술할 그룹화통합모듈(330) 등에 제공하게 된다.
상기 그룹화통합모듈(330)은 상기 설치조건기반그룹화모듈(310) 및 전력사용률기반그룹화모듈(320)의 그룹화정보를 기반으로 비교분석 대상 배전반 설비를 통합 그룹화하는 구성으로, 앞서 설명한 상기 설치조건기반그룹화모듈(310) 및 전력사용률기반그룹화모듈(320)들에서 각각 별도의 기준들로 그룹화한 그룹화 정보를 기반으로, 이를 통합하여 특정 지역에 산재하는 (관리 대상이 되는)배전반 설비들을 대상으로 설치 조건 등의 주변 정보와 실제 운용되는 전력사용률들을 고려하여 종합적으로 가장 유사한 환경 및 상태 정보를 갖는 배전반 설비들을 그룹화함으로써, 본 발명에 따른 진단 및 예측의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 그룹화수정모듈(340)은 상기 고장이력데이터관리모듈(210)의 각 배전반설비의 고장이력 정보를 기반으로 비교분석 대상 배전반 설비의 그룹화 정보를 향후에 수정할 수 있는 구성으로, 앞서 설명한 상기 그룹화통합모듈(330)에 의해 그룹화가 이루어져 고장 진단 및 예측 등에 활용되고 있는 상황에서, 그 이후에 실제 배전반 설비에 고장이 발생한 경우 이러한 실제 고장이력 정보 등을 바탕으로 기존 그룹화 정보를 수정 내지 업데이트함으로써 비교분석 대상이 되는 배전반 설비들의 그룹화를 항상 정밀하게 관리할 수 있도록 한다. 상기 그룹화수정모듈(340)은 각 배전반 설비의 고장이력 뿐만 아니라, 각 배전반 설비의 주변 환경 및 내부 상태정보가 변경되는 경우 해당 변경정보들을 반영하여 기존 그룹화 정보를 수정 내지 업데이트할 수 있다.
상기 고장예측부(40)는 상기 환경상태계측부(10)에서 제공되는 정보를 기반으로 배전반 설비에 대한 고장을 예측하여 제공하는 구성으로 특히, 상기 그룹화통합모듈(330)을 통해 그룹화된 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비들 간의 계측정보를 상대 비교,분석하여 고장을 진단 및 사전 예측함으로써 진단 및 예측의 정확성을 높이게 되는데, 이를 위해 구체적으로, 설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 변압기 온도변화, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 고압배전반의 고장을 진단하는 고압배전반고장진단모듈(410)과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 저압배전반의 고장을 진단하는 저압배전반고장진단모듈(420)과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 전동기제어반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 등의 정보를 기반으로 특정 전동기제어반의 고장을 진단하는 전동기제어반고장진단모듈(430)과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 분전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 등의 정보를 기반으로 특정 분전반의 고장을 진단하는 분전반고장진단모듈(440)은 물론, 상기 고장이력데이터관리모듈(210)의 정보를 기반으로 설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반 중 과거 고장이력이 있는 고압배전반과의 비교분석을 통해 변압기 온도변화 추이, 부스바 온도변화 추이 및 아크 발생빈도 등을 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 고압배전반고장사전예측모듈(450)과, 상기 고장이력데이터관리모듈(210)의 정보를 기반으로 설치 조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반 중 과거 고장이력이 있는 저압배전반과의 비교분석을 통해 부스바 온도변화 추이 및 아크 발생빈도 등을 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 저압배전반고장사전예측모듈(460)을 포함할 수 있다.
상기 고압배전반고장진단모듈(410)은 설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 변압기 온도변화, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 고압배전반의 고장을 진단하는 구성으로, 앞서 설명한 상기 그룹화통합모듈(330)을 통해 그룹화된 배전반 설비들 중에서의 상대 비교를 통해, 해당 그룹의 고압배전반 중에서 주변 온도/습도 조건과 연식 그리고 변압기 온도변화, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로, 주변 온도/습도 조건이나 연식 대비 특정 고압배전반의 변압기 온도변화 추이가 일정 수준 이상 다르게 변화하거나 또는 부스바 온도변화 추이가 일정 수준 이상 다르게 변화하거나 또는 아크 발생 빈도가 상대적으로 차이나는 등의 변화가 감지되는 경우, 이를 기반으로 해당 고압배전반의 고장을 진단하게 된다. 특히 본 발명에서는 앞서 설명한 바와 같이 이미 그룹화를 통해 배전반 설비의 설치조건 및 전력사용률까지 감안하여 비슷한 배전반 설비들을 그룹화하고 그 그룹 내에서 상대비교를 통해 변화를 감지하여 진단함으로써 진단의 정확성을 높이게 된다.
상기 저압배전반고장진단모듈(420)은 설치조건 및 전력사용률이 유사한 저압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 저압배전반의 고장을 진단하는 구성으로, 앞서 설명한 상기 그룹화통합모듈(330)을 통해 그룹화된 배전반 설비들 중에서의 상대 비교를 통해, 해당 그룹의 저압배전반 중에서 주변 온도/습도 조건과 연식 그리고 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로, 주변 온도/습도 조건이나 연식 대비 특정 저압배전반의 부스바 온도변화 추이가 일정 수준 이상 다르게 변화하거나 또는 아크 발생 빈도가 상대적으로 차이나는 등의 변화가 감지되는 경우, 이를 기반으로 해당 저압배전반의 고장을 진단하게 된다.
상기 전동기제어반고장진단모듈(430)은 설치조건 및 전력사용률이 유사한 전동기제어반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 등의 정보를 기반으로 특정 전동기제어반의 고장을 진단하는 구성으로, 앞서 설명한 상기 그룹화통합모듈(330)을 통해 그룹화된 배전반 설비들 중에서의 상대 비교를 통해, 해당 그룹의 전동기제어반 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 등의 정보를 기반으로, 주변 온도/습도 조건이나 연식 대비 특정 전동기제어반의 부스바 온도변화 추이가 일정 수준 이상 다르게 변화하는 등의 변화가 감지되는 경우, 이를 기반으로 해당 전동기제어반의 고장을 진단하게 된다.
상기 분전반고장진단모듈(440)은 설치조건 및 전력사용률이 유사한 분전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 등의 정보를 기반으로 특정 분전반의 고장을 진단하는 구성으로, 앞서 설명한 상기 그룹화통합모듈(330)을 통해 그룹화된 배전반 설비들 중에서의 상대 비교를 통해, 해당 그룹의 분전반 중에서 주변 온도/습도 조건, 연식, 부스바 온도변화 등의 정보를 기반으로, 주변 온도/습도 조건이나 연식 대비 특정 분전반의 부스바 온도변화 추이가 일정 수준 이상 다르게 변화하는 등의 변화가 감지되는 경우, 이를 기반으로 해당 분전반의 고장을 진단하게 된다.
한편, 상기 고압배전반고장사전예측모듈(450)은 상기 고장이력데이터관리모듈(210)의 정보를 기반으로 설치조건 및 전력사용률이 유사한 고압배전반 중 과거 고장이력이 있는 고압배전반과의 비교분석을 통해 변압기 온도변화 추이, 부스바 온도변화 추이 및 아크 발생빈도 등을 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 구성으로, 앞서 상기 고장진단 기능이 단순히 그룹화된 배전반 설비들 내에서의 상대비교를 통해 변압기나 부스바의 온도변화 추이가 일정 수준(임계치) 이상 다르게 변화하거나 또는 아크 발생 빈도가 상대적으로 임계치 이상 차이 나는 경우를 고장으로 진단하는 것임에 반해, 고장 사전예측 기능은 현재 시점은 고장은 아니지만 향후(이른 시점 내에) 고장이 발생할 가능성이 높은 상황을 사전에 예측하여 고장이 발생하기 전에 이를 대비할 수 있도록 하기 위한 기능으로, 이를 위해 기존 유사한 설치조건과 상태 정보를 갖는 그룹화 내에서의 고압배전반 중에서 과거 고장이 발생했던 고압배전반의 고장이력 데이터 분석을 통해, 고장이 발생하기 이전 시점에서의 온도/습도 조건, 연식, 전력사용률 대비 변압기 또는 부스바 온도의 변화추이에 상대적인 변화가 발생하는 시점과 그 시점 이후의 변화율 추이를 분석하여, 이를 기반으로 일정 수준 또는 임계치 이상의 변화는 아니라 하더라도 기존 고장이력 데이터를 기반으로 변화가 발생하는 시점에서의 고장발생 가능성을 예측하여 이러한 고장 예측정보를 분석,제공하게 된다.
상기 저압배전반고장사전예측모듈(460)은 상기 고장이력데이터관리모듈(210)의 정보를 기반으로 설치조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반 중 과거 고장이력이 있는 저압배전반과의 비교분석을 통해 부스바 온도변화 추이 및 아크 발생빈도 등을 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 구성으로, 앞서 설명한 상기 고압배전반고장사전예측모듈(450)과 유사하게, 상기 저압배전반고장사전예측모듈(460) 역시 기존 유사한 설치조건과 상태 정보를 갖는 그룹화 내에서의 저압배전반 중에서 과거 고장이 발생했던 저압배전반의 고장이력 데이터 분석을 통해, 고장이 발생하기 이전 시점에서의 온도/습도 조건, 연식, 전력사용률 대비 부스바 온도의 변화추이에 상대적인 변화가 발생하는 시점과 그 시점 이후의 변화율 추이를 분석하여, 이를 기반으로 일정 수준 또는 임계치 이상의 변화는 아니라 하더라도 기존 고장이력 데이터를 기반으로 변화가 발생하는 시점에서의 고장발생 가능성을 예측하여 이러한 고장 예측정보를 분석,제공하게 된다.
상기 노후화예측부(50)는 배전반 설비 중 변압기의 노후화 정도를 예측하는 구성으로, 이를 위해 구체적으로 상기 배전반설비정보관리모듈(220)의 정보에 기반한 변압기의 용량 대비 사용량을 분석하여 노후화를 예측하는 사용률기반노후화예측모듈(510)과, 상기 배전반설비정보관리모듈(220)의 정보에 기반한 변압기의 평균 온도변화기준 대비 일정 기간 온도변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하는 온도기반노후화예측모듈(520)과, 변압기의 연평균소음진동변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하는 소음진동기반노후화예측모듈(530)과, 상기 사용률기반노후화예측모듈(510), 온도기반노후화예측모듈(520) 및/또는 소음진동기반노후화예측모듈(530)의 정보를 기반으로 대상 변압기의 노후화에 대한 통합 정보를 산출,제시하는 노후화통합예측모듈(540)을 포함할 수 있다.
상기 사용률기반노후화예측모듈(510)은 상기 배전반설비정보관리모듈(220)의 정보에 기반한 변압기의 용량 대비 사용량을 분석하여 노후화를 예측하는 구성으로, 변압기의 일정기간 평균 사용량이 비슷한 변압기라 하더라도 각 변압기의 용량 대비 사용량은 다를 수 있고, 또한 비슷한 용량의 변압기라 하더라고 실제 일정기간 사용량에 따라 수명 및 노후화는 차이가 발생할 수 있기 때문에, 이러한 부분을 감안하여 상기 사용률기반노후화예측모듈(510)은 특정 대상 변압기의 용량 대비 일정기간 사용량을 분석하여 노후화를 예측하여 예측의 정확성을 높이게 된다.
상기 온도기반노후화예측모듈(520)은 상기 배전반설비정보관리모듈(220)의 정보에 기반한 변압기의 평균 온도변화기준 대비 일정 기간 온도변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하는 구성으로, 변압기가 자신의 용량을 기준으로 평균적으로 예상되는 온도변화 기준 대비 실제 사용에 의한 일정기간 평균 변압기 온도 변화량에 따라 수명 및 노후화는 차이가 발생할 수 있기 때문에, 이러한 부분을 감안하여 상기 온도기반노후화예측모듈(520)은 특정 대상 변압기의 평균 온도변화기준 대비 일정 기간 온도변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하여 예측의 정확성을 높이게 된다.
상기 소음진동기반노후화예측모듈(530)은 변압기의 일정 기간 소음진동변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하는 구성으로, 변압기가 자신의 용량을 기준으로 평균적으로 예상되는 소음/진동 기준 대비 실제 사용에 의해 발생(측정)된 소음/진동 또는 그 변화추이가 상이하다면 그에 따라 수명 및 노후화는 차이가 발생할 수 있기 때문에, 이러한 부분을 감안하여 상기 소음진동기반노후화예측모듈(530)은 특정 대상 변압기의 일정기간 소음진동변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하여 예측의 정확성을 높이게 된다.
상기 노후화통합예측모듈(540)은 상기 사용률기반노후화예측모듈(510), 온도기반노후화예측모듈(520) 및/또는 소음진동기반노후화예측모듈(530)의 정보를 기반으로 대상 변압기의 노후화에 대한 통합 정보를 산출,제시하는 구성으로,
앞서 설명한 상기 사용률기반노후화예측모듈(510), 온도기반노후화예측모듈(520) 및/또는 소음진동기반노후화예측모듈(530)들에서 각각 별도의 기준들로 변압기의 노후화를 예측한 정보를 기반으로, 이를 통합하여 특정 변압기를 대상으로 해당 변압기의 용량 대비 실제 사용량 기반, 온도 변화량 기반 및/또는 소음/진동 변화량 기반의 노후화 정도를 종합적으로 고려하여, 해당 변압기에 대한 노후화 정도를 가장 정확하게 예측,제공할 수 있게 된다. 이를 통해 기존 고가의 변압기를 단순히 연식만을 기반으로 일괄 교체하던 것에서, 정확한 노후화 정도를 기준으로 연장 사용 내지 노후화에 따른 고장발생 전에 교체할 수 있도록 함으로써 전력계통의 유지보수 효율성을 높일 수 있게 된다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 환경상태계측부 110: 주변온도계측부 120: 주변습도계측부
130: 고압배전반상태계측부 131: 변압기온도관리모듈
132: 고압배전반전력사용량관리모듈 133: 고압배전반부스바온도계측모듈
134: 고압배전반아크계측모듈 140: 저압배전반상태계측부
141: 저압배전반전력사용량관리모듈 142: 저압배전반부스바온도계측모듈
143: 저압배전반아크계측모듈
150: 전동기제어반상태계측부 151: 전동기제어반부스바온도계측모듈
160: 분전반상태계측부 161: 분전반부스바온도계측모듈
170: 지진감지계측부 20: 데이터관리부
210: 고장이력데이터관리모듈 220: 배전반설비정보관리모듈
30: 그룹화부 310: 설치조건기반그룹화모듈
320: 전력사용률기반그룹화모듈
330: 그룹화통합모듈 340: 그룹화수정모듈
40: 고장예측부 410: 고압배전반고장진단모듈
420: 저압배전반고장진단모듈 430: 전동기제어반고장진단모듈
440: 분전반고장진단모듈 450: 고압배전반고장사전예측모듈
460: 저압배전반고장사전예측모듈 50: 노후화예측부
510: 사용률기반노후화예측모듈 520: 온도기반노후화예측모듈
530: 소음진동기반노후화예측모듈 540: 노후화통합예측모듈

Claims (8)

  1. 배전반 설비의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 환경상태계측부; 상기 환경상태계측부에서 제공되는 다양한 정보를 저장,관리하는 데이터관리부; 상기 환경상태계측부에서 제공되는 정보를 기반으로 환경 및 상태 정보가 유사한 배전반 설비를 그룹화하는 그룹화부; 및 상기 환경상태계측부에서 제공되는 정보를 기반으로 배전반에 대한 고장을 예측하여 제공하는 고장예측부;를 포함하며,
    상기 고장예측부는 배전반 설비의 다양한 환경 및 상태를 기반으로 한 온도변화 추세 비교분석을 통해 고장을 예측하도록 하고,
    상기 환경상태계측부는, 배전반 설비 주변 온도정보를 측정하여 제공하는 주변온도계측부와, 배전반 설비 주변 습도정보를 측정하여 제공하는 주변습도계측부와, 고압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 고압배전반상태계측부와, 저압배전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 저압배전반상태계측부와, 전동기제어반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 전동기제어반상태계측부와, 분전반의 다양한 환경 및 상태 정보를 측정하여 제공하는 분전반상태계측부를 포함하며,
    상기 고압배전반상태계측부는, 변압기 온도 관련 정보를 관리,제공하는 변압기온도관리모듈과, 고압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 고압배전반전력사용량관리모듈과, 고압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 고압배전반부스바온도계측모듈과, 고압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 고압배전반아크계측모듈을 포함하고,
    상기 저압배전반상태계측부는, 저압배전반의 전력사용량 관련 정보를 관리,제공하는 저압배전반전력사용량관리모듈과, 저압배전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 저압배전반부스바온도계측모듈과, 저압배전반 내 아크 발생을 측정하여 제공하는 저압배전반아크계측모듈을 포함하며,
    상기 전동기제어반상태계측부는, 전동기제어반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 전동기제어반부스바온도계측모듈을 포함하고,
    상기 분전반상태계측부는, 분전반의 부스바 온도를 측정하여 제공하는 분전반부스바온도계측모듈을 포함하며,
    상기 그룹화부는, 배전반 설비의 옥내 또는 옥외 설치조건을 기반으로 배전반 설비를 그룹화하는 설치조건기반그룹화모듈과, 배전반 설비의 전력사용량 정보 및 용량 정보를 기반으로 유사 전력사용률의 배전반 설비를 그룹화하는 전력사용률기반그룹화모듈과, 상기 설치조건기반그룹화모듈 및 전력사용률기반그룹화모듈의 그룹화정보를 기반으로 설치조건 및 전력사용률이 유사한 배전반 설비를끼리 그룹화하는 그룹화통합모듈을 포함하고,
    상기 고장예측부는, 상기 그룹화통합모듈을 통해 그룹화된 환경 및 상태 정보가 유사한 동일한 그룹 내 배전반 설비들 간의 계측정보를 비교,분석하여 고장을 예측하며,
    설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 변압기 온도변화, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 고압배전반의 고장을 진단하는 고압배전반고장진단모듈과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 부스바 온도변화 및 아크 발생 여부 정보를 기반으로 특정 저압배전반의 고장을 진단하는 저압배전반고장진단모듈과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 전동기제어반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 부스바 온도변화 정보를 기반으로 특정 전동기제어반의 고장을 진단하는 전동기제어반고장진단모듈과, 설치조건과 전력사용률이 유사한 분전반들 중에서 주변 온도/습도 조건, 부스바 온도변화 정보를 기반으로 특정 분전반의 고장을 진단하는 분전반고장진단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터관리부는, 고장이 발생했던 배전반 설비의 주변 온도/습도, 전력사용량 및 다양한 온도 정보들의 이력 데이터를 별도로 저장,관리하는 고장이력데이터관리모듈과, 배전반 설비의 설치 조건, 연식, 개별 용량에 대한 데이터를 저장,관리하는 배전반설비정보관리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고장예측부는, 상기 고장이력데이터관리모듈의 정보를 기반으로 설치조건과 전력사용률이 유사한 고압배전반 중 과거 고장이력이 있는 고압배전반과의 비교분석을 통해 변압기 온도변화 추이 및 부스바 온도변화 추이를 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 고압배전반고장사전예측모듈과, 상기 고장이력데이터관리모듈의 정보를 기반으로 설치조건과 전력사용률이 유사한 저압배전반 중 과거 고장이력이 있는 저압배전반과의 비교분석을 통해 부스바 온도변화 추이 및 아크 발생빈도를 기반으로 고장발생 가능성을 예측하는 저압배전반고장사전예측모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 배전반은,
    배전반 설비 중 변압기의 노후화 정도를 예측하는 노후화예측부;를 추가로 포함하며,
    상기 노후화예측부는, 상기 배전반설비정보관리모듈의 정보에 기반한 변압기의 용량 대비 사용량을 분석하여 노후화를 예측하는 사용률기반노후화예측모듈과, 상기 배전반설비정보관리모듈의 정보에 기반한 변압기의 평균 온도변화기준 대비 일정 기간 온도변화량 추이를 분석하여 노후화를 예측하는 온도기반노후화예측모듈과, 상기 사용률기반노후화예측모듈 및 온도기반노후화예측모듈의 정보를 기반으로 대상 변압기의 노후화에 대한 통합 정보를 산출,제시하는 노후화통합예측모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도변화 추세 비교분석을 통한 고장예측이 가능한 배전반.
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