KR102464750B1 - 발전기의 이상 검출 방법 - Google Patents

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서장석
최종헌
서상원
소창섭
박제영
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한국전진기술(주)
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Abstract

콜렉터링 브러시 접촉에 의한 이상 상태를 검출할 수 있는 발전기의 이상 검출 방법이 개시된다. 상기 이상 검출 방법은, (a) 센서계가 발전기의 상태를 감지하여 상태 정보를 생성하는 단계, (b) 획득 장치가 상기 상태 정보를 획득하는 단계, 및 (c) 계산 장치가 상기 상태 정보를 이용하여 상기 발전기의 이상 상태를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발전기의 이상 검출 방법{Method for detecting abnormal state of generator}
본 발명은 발전기 이상 검출 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 발전기에서 콜렉터링-브러시 접촉에 의해 발생되는 이상 상태를 검출하는 방법에 대한 것이다.
일반적으로 발전기는 계자(Field)와 전기자(Armature)로 크게 둘로 분류될 수 있으며, 여자기(Exciter)에서 공급되는 DC(Direct Current) 전류는 카본 브러시(Carbon Brush), 콜렉터 링(Collector Ring), 스터드 볼트(Stud Bolt), 보어 코퍼(Bore Copper)를 통해 권선(Field winding)의 코일에 흐름으로써 전자석이 된다.
발전기에서 전기를 생산하기 위하여 여자기에서 회전에 계자전류를 공급한다. 계자전류는 여자기에서 변환하여 브러시를 통하여 콜렉터링으로 공급한다. 이때, 브러시는 소모품으로 주기적인 교체 및 점검 시행을 한다.
여기서, 발전기 정상 운전 중 콜렉터 링(Collector Ring)과 카본 브러시(Carbon Brush)는, 비정상적인 접촉에 의해, 편마모, 특정 브러시(Brush)의 전류집중, 과도한 진동, 스파크 플래시 오버(Spark Flash Over)등으로 중대 고장이 발생될 수 있다.
그런데, 현재 콜렉터링 브러시 실시간 감시 및 교체 이력 관리가 부재한 상태로서 안전사고 위험성이 상존하는 문제점이 있다.
또한, 계자전류를 공급하는 브러시를 감시하는 설비가 없어 이상 발생시 운원 또는 정비원이 즉각적으로 알 수 없어 고장이 장시간 진행되는 문제점이 있다.
또한, 브러시의 이상 발생으로 인해 발열, 전류 불균형, 진동, 플래시 오버 등이 발생하면 콜렉터링 표면의 손상으로 이어질 수 있는 문제점이 있다.
1. 대한민국등록특허번호 제10-2262799호(등록일자: 2021년06월03일)
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 콜렉터링 브러시 접촉에 의한 이상 상태를 검출할 수 있는 발전기의 이상 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이상 발생시 운원 또는 정비원이 즉각적으로 알 수 있도록 하는 발전기의 이상 검출 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 콜렉터링 브러시 접촉에 의한 이상 상태를 검출할 수 있는 발전기의 이상 검출 방법을 제공한다.
상기 이상 검출 방법은,
(a) 센서계가 발전기의 상태를 감지하여 상태 정보를 생성하는 단계;
(b) 획득 장치가 상기 상태 정보를 획득하는 단계; 및
(c) 계산 장치가 상기 상태 정보를 이용하여 상기 발전기의 이상 상태를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상태 정보는 상기 발전기에 설치되는 브러시의 측정 온도, 측정 진동량, 상기 브러시의 측정 거리, 및 상기 발전기의 출력 케이블에 흐르는 측정 전류를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브러시의 위치 및 온도는 비접촉식 센서 신호를 밑으로 방출하여 상기 브러시의 윗면에 맞고 돌아오는 신호를 분석하여 측정되는 값인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방법은, (d) 판단부가 상기 상태 정보를 이용하여 이상여부를 판단하고, 모니터링 리포트 정보 또는 알람 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이상여부의 판단은, 상기 측정 전류의 분석값이 정상 전류 및 정상 주파수에 대해 20% 이상 변동되는 경우, 상기 측정 온도의 분석값이 70°이상으로 검출되거나 3분 이내로 5°의 온도 변화가 검출되는 경우, 상기 측정 진동량의 분석값이 X, Y, Z축 진동 정상운전 대비 20%의 변동이 검출되는 경우, 및 측정 거리의 분석값이 상기 브러시 교체후 60% 마모율로 검출되는 경우이면 이상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 알람 정보는 상기 브러시에 대한 이상 또는 정상 여부를 컬러로 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링 리포트 정보는 상기 브러시를 구별하는 브러시 번호, 상기 브러시를 교체한 일자를 나타내는 교체일자, 상기 브러시의 총 사용시간을 나타내는 사용 시간(running time), 상기 측정 전류의 이상 유무를 나타내는 전류 이상 유무, 상기 브러시의 교체시기를 나타내는 교체시기 알람을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정 거리는 상기 거리 센서와 상기 브러시의 상부면과의 거리인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정 거리에 따른 상기 브러시의 마모율은 미리 설정되는 룩업 테이블로 매칭되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서계와 상기 획득 장치간 통신은 유선 또는 무선인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 실시간(Real Time) 아크 시점 진단, 브러시 전류 및 온도 트렌드 저장, 관리 등이 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 고속 전류 샘플링을 구현하여 아크 및 순간적으로 발생한 전류 이상의 실시간 감시 기능이 가능하다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 빅 데이터를 이용한 브러시 전류 이상 및 상태 분석 진단 알고리즘이 가능하다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 브러시 교체 주기 관리, 개별 이력관리, 알림기능, 측정 신호를 유선 또는 무선으로 전송하는 것이 가능하다는 점을 들 수 있다.
도 1은 일반적인 발전기의 계통도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발전기 이상 검출 시스템의 구성 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발전기 이상 검출 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 발전기의 이상 검출 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 경보 상태를 보여주는 알람 정보 화면예이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정상 상태를 보여주는 감시 화면예이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 리포트 정보 화면예이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 발전기의 이상 검출 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 발전기의 계통도이다. 도 1을 참조하면, 발전기(120)는 AC(Alternating Current) 전력을 생성하는 기능을 수행한다. 여자 전원 공급부(110)는 발전기(120)에 여자 전류를 공급한다. 이외에도, 발전기 단자 또는 보조 버스로부터 선택적 공급을 갖는 여기 트랜스포머(excitation transformer)(140), SCR(Silicon Controlled Rectifier) 브릿지(150), 발전기(120)의 단자전압을 부하상태에 관계없이 요구값으로 유지하도록 전압을 안정화시키는 AVR(Auto Voltage Regulator)(160), AVR(160)를 제어하기 위한 사용자용 인터페이스(180) 등이 구성된다.
AVR(160)과 사용자용 인터페이스(180)는 통신으로 연결되며, 통신은 RS232, RS485, 모드 버스, CC-Link(Control & Communication) 통신, 이더넷 통신 등이 될 수 있다.
AVR(160)은 발전기(120)의 출력을 검출하는 전류 변압기(130) 및 계기용 변압기(170)와 연결된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발전기 이상 검출 시스템(200)의 구성 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 발전기 이상 검출 시스템(200)은, 발전기(120)에 설치되어 발전기(120)의 상태를 감지하여 상태 정보를 생성하는 센서계(211,212,213,214), 상태 정보를 획득하는 획득 장치(210), 상태 정보를 이용하여 발전기의 이상 상태를 검출하는 계산 장치(220) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
전류계(211,212,213,214)는 발전기(120)의 출력 케이블(미도시)에 흐르는 전류를 센싱하는 전류 센서(211), 발전기(120)의 내부 온도를 센싱하는 온도 센서(212), 발전기(120)의 내부 진동량을 센싱하는 진동 센서(213), 발전기(120)에 설치되는 브러시(미도시)의 위치를 센싱하는 거리 센서(214) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
획득 장치(210)는 센서계(211,212,213,214)에 의해 생성되는 상태 정보를 획득하는 기능을 수행하기 위해 센서계(211,212,213,214)와 유선 또는 무선 통신으로 연결될 수 있다. 획득 장치(210)는 마이콤, 마이크로프로세서, 통신회로, 통신모뎀, 메모리 등을 포함하여 구성될 수 있다.
메모리는 마이콤 또는 마이크로프로세서 내에 구비되는 메모리일 수 있고, 별도의 메모리가 될 수 있다. 따라서 플래시 메모리 디스크(SSD: Solid State Disk), 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory), DDR-SDRAM(Double Data Rate-SDRAM) 등과 같은 휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다.
계산 장치(220)는 획득 장치(210)와 통신 케이블로 연결되거나 통신망(미도시)을 통해 연결될 수 있다.
통신망(미도시)은 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 공중교환 전화망(PSTN), 공중교환 데이터망(PSDN), 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Networks), 광대역 종합 정보 통신망(BISDN: Broadband ISDN), 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 대도시 지역망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WLAN: Wide LAN) 등이 될 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, 무선 통신망인 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband), WiFi(Wireless Fidelity),DLNA(Digital Living Network Alliance), Zigbee, Z-wave, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 망, 블루투쓰(bluetooth),RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), 초광대역 무선기술(Ultra-wide Band), Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus), NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 될 수 있다. 또는, 이들 유선 통신망 및 무선 통신망의 조합일 수 있다.
계산 장치(220)는 획득 장치(210)와 통신 연결하여 상태 정보를 수신하는 통신부(221), 상태 정보를 분석하여 분석 정보를 생성하는 분석부(222), 분석 정보를 이용하여 이상여부를 판단하고, 모니터링 리포트 정보를 생성하는 판단부(223), 모니터링 리포트 정보를 출력하는 출력부(224) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(221)는 획득 장치(210)와 직접연결되거나 통신망을 통해 연결될 수 있다. 이를 위해 통신부(221)는 통신 모뎀, 통신 회로, 마이크로프로세서, 메모리등을 포함하여 구성될 수 있다.
분석부(222)는 획득 장치(210)로부터 취득된 상태정보를 이용하여 분석을 수행하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 발전기(120) 내부의 온도, 전류, 진동량, 거리를 산출한다. 온도는 발전기(120) 내부의 온도, 브러시(미도시)의 온도 등이 될 수 있다.
이를 위해, 전류계(211,212,213,214)는 브러시(미도시)가 설치되는 브러시 홀더(미도시)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 브러시 홀더의 내부에 진동 센서(213)를 설치하여 동작시 진동량을 측정할 수 있다. 또한, 브러시 홀더의 내부에 전류 센서(211)를 설치하고 브러시 홀더의 내부를 통과되는 출력 케이블(미도시)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 또한, 브러시 홀더에 온도 센서(212) 및 거리 센서(214)를 설치하여 브러시와 브러시 홀더간의 거리 및 브러시의 온도를 측정할 수 있다.
분석부(222)는 진동 센서(213)에 의해 측정된 진동량을 이용하여 과도한 진동발생여부를 분석할 수 있다. 즉, 측정 진동량과 미리 설정되는 기준값을 비교하여 기준값을 초과하면 진동 과도로 분석한다.
또한, 분석부(222)는 전류 센서(211)에 의해 측정된 전류를 이용하여 아크 발생 여부를 분설할 수 있다. 즉, 측정 전류와 미리 설정되는 기준값을 비교하여 기준값을 초과하면 아크 발생으로 분석한다.
또한, 온도 센서(212) 및 거리 센서(214)에 의해 측정된 온도 및 거리를 이용하여 발열여부, 브러시의 이상 여부를 분석할 수 있다. 즉, 측정 온도와 미리 설정되는 기준값을 비교하여 기준값을 초과하면 과열로 분석한다. 또한, 측정 거리와 미리 설정되는 기준값을 비교하여 기준값을 초과하면 브러시 이상으로 분석한다.
온도 센서(212) 및 거리 센서(214)는 비접촉식 센서 신호를 밑으로 방출하여 브러시 윗면에 맞고 돌아오는 신호를 분석하여 온도 및 거리를 측정한다.
판단부(223)는 분석부(222)에 의해 생성된 분석 정보를 이용하여 이상여부를 판단하고, 모니터링 리포트 정보를 생성하는 기능을 수행한다. 이러한 모니터링 리포트 정보를 보여주는 화면예가 도 7에 도시된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2를 참조하면, 판단부(223)는 상태 정보의 정상 또는 경보를 나타내는 아람 정보를 생성할 수 있다. 이러한 알람 정보를 보여주는 화면예가 도 5 및 도 6에 도시된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
출력부(224)는 모니터링 리포트 정보 및/또는 알람 정보를 출력하는 기능을 수행한다. 물론, 이러한 모니터링 리포트 정보 및/또는 알람 정보는 그래픽으로 표시될 수 있으나, 그래픽, 문자 및 음성의 조합으로 구성될 수도 있다.
출력부(224)는 설정 화면, 출력 화면, 메뉴 화면 등을 출력할 수 있다. 출력부(224)는 디스플레이, 사운드 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이, 마이크로 LED, 미니 LED 등이 포함될 수 있다. 터치 스크린의 경우, 입력 수단으로도 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 분석부(222), 판단부(223)는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드 , 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다. 소프트웨어, 데이터 등은 메모리에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 발전기 이상 검출 시스템(200)의 개념도이다. 도 3을 참조하면, 발전기(120)의 브러시(N1A 내지 N1H)측에 온도 센서 및 전류 센서가 설치되고, 신호 케이블(signal cable)을 통해 온도 센서 및 전류 센서에 측정된 온도 및 전류 데이터가 획득 장치(130)로 전송된다. 물론, 온도 센서 및 전류 센서 이외에도 진동 센서, 거리 센서도 배치된다.
센서계(211,212,213,214)와 획득 장치(210)간 통신은 유선 및/또는 무선이 될 수 있다.
획득 장치(130)는 센서들로부터 획득된 데이터를 계산 장치(220)에 전송한다. 획득 장치(130)와 계산 장치(220)는 광케이블로 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 발전기의 이상 검출 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 전류 센서(211), 온도 센서(212), 진동 센서(213), 거리 센서(214)를 발전기(120)에 설치하고 발전기(120)가 동작됨에 따라 상태 정보를 생성한다(단계 S410,S420).
부연하면, 전류 센서(211)를 통해 실시간 전류값을 측정하고 이를 통해 아크 발생 신호를 분석한다. 또한, 온도 센서(212)를 통해 아크 발생으로 인한 브러시 온도 변화를 분석한다. 또한, 진동 센서(213)를 통해 아크 발생 및 브러시 소손으로 인한 진동량 변화를 분석한다. 또한, 거리 센서(214)를 통해 브러시 메모 상태 및 사용 가능 시간을 분석한다.
실시간 측정 전류의 분석값이 정상 전류 및 정상 주파수에 대해 20% 이상 변동되었는지를 판단한다(단계 S430).
판단 결과, 20% 이상 변동되었으면, 알람 경보를 발생시키고, 알람 정보 및 측정 데이터를 저장한다(단계 S431,S432).
단계 S430에서 이상이 없으면, 측정 온도의 분석값이 70°이상으로 검출되거나 3분 이내로 5°의 온도 변화가 검출되는지를 판단한다(단계 S440).
판단 결과, 70°이상으로 검출되거나 3분 이내로 5°로 검출되었으면, 알람 경보를 발생시키고, 알람 정보 및 측정 데이터를 저장한다(단계 S441,S442).
단계 S440에서 이상이 없으면, 측정 진동량의 분석값이 X, Y, Z축 진동 정상운전 대비 20%의 변동이 검출되는지를 판단한다(단계 S450).
판단 결과, 운전 대비 20%의 변동이 검출되었으면, 알람 경보를 발생시키고, 알람 정보 및 측정 데이터를 저장한다(단계 S451,S452).
단계 S450에서 이상이 없으면, 측정 거리의 분석값이 브러시 교체후 60% 마모율로 검출되었는지를 판단한다(단계 S460). 부연하면, 측정 거리는 거리 센서와 브러시의 상부면 사이의 거리로서, 측정된 거리마다 마모율이 룩업 테이블로 구성된다. 예를 들면, 정상 거리가 3cm이면 마모율은 0%이고, 2cm이면 60% 마모율이고, 3cm이면 80% 마모율이 될 수 있다.
판단 결과, 브러시 교체후 60% 마모율로 검출되었으면, 알람 경보를 발생시키고, 알람 정보 및 측정 데이터를 저장한다(단계 S461,S462).
단계 S460에서 이상이 없으면, 단계 S410 내지 S460이 다시 진행된다.
즉, 상기 측정 전류의 분석값이 정상 전류 및 정상 주파수에 대해 20% 이상 변동되는 단계, 상기 측정 온도의 분석값이 70°이상으로 검출되거나 3분 이내로 5°의 온도 변화가 검출되는 단계, 상기 측정 진동량의 분석값이 X, Y, Z축 진동 정상운전 대비 20%의 변동이 검출되는 단계, 및 측정 거리의 분석값이 상기 브러시 교체후 60% 마모율로 검출되는 단계의 순서로 이상여부를 판단한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 경보 상태를 보여주는 알람 정보 화면예이다. 도 5를 참조하면, 브러시(N1F)에 대한 정보가 확대되어 표시된다. 해당 이미지는 적색으로 표시되어 이상 상태에 있음을 관리자에 알린다. 물론, 문자, 음성 또는 그래픽, 문자, 및 음성의 조합으로 출력하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정상 상태를 보여주는 감시 화면예이다. 도 6을 참조하면, 브러시(N1F)에 대한 정보가 확대되어 표시된다. 해당 이미지는 파란색으로 표시되어 이상 상태에 있음을 관리자에 알린다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모니터링 리포트 정보 화면예이다. 도 7을 참조하면, 모니터링 리포트 정보 화면예는 브러시를 구별하는 브러시 번호, 브러시를 교체한 일자를 나타내는 교체일자, 브러시의 총 사용시간을 나타내는 사용 시간(running time), 측정 전류의 이상 유무를 나타내는 전류 이상 유무, 브러시의 교체시기를 나타내는 교체시기 알람 등의 정보가 표시될 수 있다.
또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 (명령) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM: Read Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다.
여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
110: 여자 전원 공급부 120: 발전기
130: 전류 변압기 160: AVR(Auto Voltage Regulator)
180: 인터페이스
211: 전류 센서 212: 온도 센서
213: 진동 센서 214: 거리 센서
210: 획득 장치 220: 계산 장치
221: 통신부 222: 분석부
223: 판단부 224: 출력부

Claims (10)

  1. (a) 센서계(211,212,213,214)가 발전기(120)의 상태를 감지하여 상태 정보를 생성하는 단계;
    (b) 획득 장치(210)가 상기 상태 정보를 획득하는 단계; 및
    (c) 계산 장치(220)가 상기 상태 정보를 이용하여 상기 발전기(120)의 이상 상태를 검출하는 단계;
    상기 상태 정보는 상기 발전기(120)에 설치되는 브러시의 측정 온도, 측정 진동량, 상기 브러시의 측정 거리, 및 상기 발전기(120)의 출력 케이블에 흐르는 측정 전류를 포함하며,
    상기 측정 전류의 분석값이 정상 전류 및 정상 주파수에 대해 20% 이상 변동되는 단계,
    상기 측정 온도의 분석값이 70°이상으로 검출되거나 3분 이내로 5°의 온도 변화가 검출되는 단계,
    상기 측정 진동량의 분석값이 X, Y, Z축 진동 정상운전 대비 20%의 변동이 검출되는 단계,
    및 측정 거리의 분석값이 상기 브러시 교체후 60% 마모율로 검출되는 단계의 순서로 이상을 판단하는 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러시의 위치 및 온도는 비접촉식 센서 신호를 밑으로 방출하여 상기 브러시의 윗면에 맞고 돌아오는 신호를 분석하여 측정되는 값인 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    (d) 판단부(223)가 상기 상태 정보를 이용하여 이상여부를 판단하고, 모니터링 리포트 정보 또는 알람 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 알람 정보는 상기 브러시에 대한 이상 또는 정상 여부를 컬러로 표시하는 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 모니터링 리포트 정보는 상기 브러시를 구별하는 브러시 번호, 상기 브러시를 교체한 일자를 나타내는 교체일자, 상기 브러시의 총 사용시간을 나타내는 사용 시간(running time), 상기 측정 전류의 이상 유무를 나타내는 전류 이상 유무, 상기 브러시의 교체시기를 나타내는 교체시기 알람을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 거리는 거리 센서와 상기 브러시의 상부면과의 거리인 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 거리에 따른 상기 브러시의 마모율은 미리 설정되는 룩업 테이블로 매칭되어 있는 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서계(211,212,213,214)와 상기 획득 장치(210)간 통신은 유선 또는 무선인 것을 특징으로 하는 발전기의 이상 검출 방법.
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