KR102548750B1 - Method for Diagnosing Partial Discharge of Transformer and Apparatus therefor - Google Patents

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Abstract

변압기의 부분방전 진단방법 및 그를 위한 장치를 개시한다.
본 개시의 일 측면에 의하면, 부분방전 신호를 센싱하는 부분방전 센서; 변압기의 저압부에서, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 고압부 전압파형을 간접적으로 측정하는 전압파형 측정부; 동일한 시간 구간에 대한 상기 부분방전 신호 및 상기 고압부 전압파형을 각각 디지털 신호로 변환하는 변환부; 상기 디지털 신호들로부터 한 주기의 기준 전압파형 및 상기 기준 전압파형에 대한 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 분포를 획득하고, 상기 기준 전압파형과 상기 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여 상기 변압기의 부분방전 발생 여부 및 부분방전 발생 상 중 적어도 하나 이상을 판정하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치를 제공한다.
Disclosed is a method for diagnosing partial discharge of a transformer and an apparatus therefor.
According to one aspect of the present disclosure, a partial discharge sensor for sensing a partial discharge signal; a voltage waveform measuring unit for indirectly measuring a voltage waveform of a high voltage part of at least one phase of the transformer in a low voltage part of the transformer; a converter for converting the partial discharge signal and the voltage waveform of the high-voltage part for the same time interval into digital signals; A reference voltage waveform of one period and a phase resolved partial discharge (PRPD) distribution for the reference voltage waveform are obtained from the digital signals, and partial discharge of the transformer is generated based on a phase relationship between the reference voltage waveform and the PRPD distribution. Provided is a partial discharge diagnosis device characterized in that it includes a signal processing unit for determining at least one or more of whether or not the partial discharge has occurred.

Description

변압기의 부분방전 진단방법 및 그를 위한 장치{Method for Diagnosing Partial Discharge of Transformer and Apparatus therefor}Method for Diagnosing Partial Discharge of Transformer and Apparatus therefor}

본 개시는 변압기의 부분방전 진단방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method for diagnosing partial discharge of a transformer and an apparatus therefor.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment and do not constitute prior art.

운전 중인 변압기의 부분방전을 측정하는 온라인 부분방전 센서로는, UHF 센서 등과 같이 변압기 내부의 부분방전 발생원으로부터 전파된 부분방전 신호를 측정하는 전자파 센서나, 프레임이나 외함과 같은 변압기의 접지부에 전기적으로 연결된 접지선을 관통시켜 접지선에 흐르는 부분방전 신호를 측정하는 고주파 변류기(High Frequency Current Transformer, HFCT)가 사용될 수 있다.Online partial discharge sensors that measure the partial discharge of transformers in operation include electromagnetic wave sensors that measure partial discharge signals propagated from partial discharge sources inside the transformer, such as UHF sensors, or electrical sensors that measure the partial discharge signals of transformers such as frames or enclosures. A high frequency current transformer (HFCT) may be used to measure a partial discharge signal flowing through the ground line connected to the ground line.

그러나 이러한 부분방전 센서들은, 인적 또는 측정장치의 전기적인 안전을 위해, 부분방전에 발생하는 상에 전기적으로 직접 연결되지 않고 변압기의 외함이나 접지선에 설치되어 사용되므로, 3상 변압기의 경우 이와 같은 부분방전 센서들만으로는 측정된 부분방전 신호가 어떤 상에서 발생한 것인지 확인하는 것이 매우 곤란하다. 더욱이 부분방전 센서가 각 상에 개별적으로 전기적으로 연결되어 설치되어 있더라도, 변압기에서 3상은 자기적으로 서로 연결되어 있어 한 상에서 발생한 부분방전 신호가 다른 상에서도 측정될 수 있다. 이러한 특성 때문에 부분방전 센서를 통하여 측정된 부분방전 신호만으로 3상 변압기에서 부분방전이 발생한 상을 확인하는 것은 매우 어렵다. However, these partial discharge sensors are not directly connected electrically to the phase that occurs in the partial discharge for the electrical safety of personnel or measuring devices. It is very difficult to determine which phase the measured partial discharge signal is generated with only the discharge sensor. Moreover, even if the partial discharge sensor is electrically connected to each phase separately, the three phases in the transformer are magnetically connected to each other, so that a partial discharge signal generated in one phase can be measured in the other phase. Because of these characteristics, it is very difficult to identify a phase in which partial discharge has occurred in a three-phase transformer only with a partial discharge signal measured through a partial discharge sensor.

또한, 변압기 주위에서 발생한 잡음이 부분방전의 신호 패턴과 유사한 패턴을 보일 경우, 측정된 신호가 변압기의 부분방전에 의한 것인지 아니면 외부에서 유입된 잡음인지를 구분하는데 어려움을 가지게 된다.In addition, when the noise generated around the transformer shows a pattern similar to the signal pattern of the partial discharge, it is difficult to distinguish whether the measured signal is caused by the partial discharge of the transformer or noise introduced from the outside.

본 개시는, 변압기에서 부분방전이 발생한 상을 구분하고/거나 외부 잡음의 유입 유무를 판정할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.The main object of the present disclosure is to provide a method and apparatus capable of distinguishing a phase in which a partial discharge has occurred in a transformer and/or determining whether or not external noise is introduced.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 개시의 일 측면에 의하면, 부분방전 신호를 센싱하는 부분방전 센서; 변압기의 저압부에서, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 고압부 전압을 간접적으로 측정하는 전압파형 측정부; 동일한 시간 구간에 대한 상기 부분방전 신호 및 상기 고압부 전압을 각각 디지털 신호로 변환하는 변환부; 상기 디지털 신호들로부터 한 주기의 기준 전압파형 및 상기 기준 전압파형에 대한 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 분포를 획득하고, 상기 기준 전압파형과 상기 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여 상기 변압기의 부분방전 발생 여부 및 부분방전 발생 상 중 적어도 하나 이상을 판정하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치를 제공한다.According to one aspect of the present disclosure, a partial discharge sensor for sensing a partial discharge signal; a voltage waveform measuring unit for indirectly measuring the voltage of the high voltage part of at least one phase of the transformer in the low voltage part of the transformer; a converter for converting the partial discharge signal and the high-voltage part voltage for the same time interval into digital signals; A reference voltage waveform of one period and a phase resolved partial discharge (PRPD) distribution for the reference voltage waveform are obtained from the digital signals, and partial discharge of the transformer is generated based on a phase relationship between the reference voltage waveform and the PRPD distribution. Provided is a partial discharge diagnosis device characterized in that it includes a signal processing unit for determining at least one or more of whether or not the partial discharge has occurred.

본 개시의 다른 측면에 의하면, 변압기의 부분방전을 진단하는 방법으로서, 부분방전 신호를 센싱하는 과정; 변압기의 저압부에서, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 고압부 전압을 간접적으로 측정하는 과정; 동일한 시간 구간에 대한 상기 부분방전 신호 및 상기 고압부 전압을 각각 디지털 신호로 변환하는 과정; 상기 디지털 신호들로부터 한 주기의 기준 전압파형 및 상기 기준 전압파형에 대한 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 분포를 획득하는 과정; 및 상기 기준 전압파형과 상기 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여, 상기 변압기의 부분방전 발생 여부 및 부분방전 발생 상 중 적어도 하나 이상을 판정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단방법을 제공한다.According to another aspect of the present disclosure, a method for diagnosing a partial discharge of a transformer includes sensing a partial discharge signal; indirectly measuring the voltage of the high voltage part of at least one phase of the transformer in the low voltage part of the transformer; converting the partial discharge signal and the high-voltage part voltage for the same time interval into digital signals; obtaining a reference voltage waveform of one cycle and a phase resolved partial discharge (PRPD) distribution for the reference voltage waveform from the digital signals; And based on the phase relationship between the reference voltage waveform and the PRPD distribution, determining at least one or more of whether or not a partial discharge has occurred in the transformer and a partial discharge occurrence phase. do.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 변압기에서 부분방전이 발생한 상의 인식이나 외부잡음 유입 유무 판정과 같은 변압기 부분방전진단을 보다 경제적이고 효율적으로 수행할 수 있다. 이에 따라, 변압기의 고장을 신뢰성 있게 진단함으로써 변압기 고장에 따른 정전 및 이로 인한 산업체의 경제적 손실을 방지할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, it is possible to more economically and efficiently perform partial discharge diagnosis on a transformer, such as recognizing a phase in which a partial discharge has occurred in a transformer or determining whether or not external noise is introduced. Accordingly, by reliably diagnosing the failure of the transformer, it is possible to prevent a power outage due to the failure of the transformer and economic loss to the industry due thereto.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 3상 변압기의 경우에, 하나의 상의 전압파형을 측정하여도 모든 상의 전압파형에 대한 부분방전 PRPD 분포정보를 얻을 수 있다. 이에 따라, 단상 변압기에서 사용되는 정도의 장치구성으로 3상의 변압기의 부분방전을 진단할 수 있어 경제적으로 장치의 제작 및 사용을 가능하게 할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, in the case of a three-phase transformer, partial discharge PRPD distribution information for voltage waveforms of all phases can be obtained even when voltage waveforms of one phase are measured. Accordingly, it is possible to diagnose the partial discharge of a three-phase transformer with a device configuration similar to that used in a single-phase transformer, enabling economical manufacturing and use of the device.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 변압기의 저압부를 통해서 고압부 전압파형을 간접적으로 측정하므로 고압부 직접연결에 따른 장치의 높은 내전압요구 특성이 불필요해 짐으로써 경제적으로 장치를 제작할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, since the voltage waveform of the high-voltage part is indirectly measured through the low-voltage part of the transformer, the high withstand voltage required characteristic of the device according to the direct connection of the high-voltage part is unnecessary, and the device can be economically manufactured.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 사용 대수가 많고 가격이 낮은 배전급 변압기의 부분방전 진단시장에 경제적이고 보다 진보된 부분방전 진단기술을 제공함으로써 변압기 부분방전 진단시장의 범위를 확장할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, it is possible to expand the scope of the transformer partial discharge diagnosis market by providing an economical and more advanced partial discharge diagnosis technology to the distribution class transformer partial discharge diagnosis market having a large number of units and a low price.

본 개시의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치를 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.
도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치가 3상 변압기에 설치되는 예를 도시한 예시도이다.
도 3은 부분방전이 발생한 상의 전압파형과 부분방전 분포의 관계의 일 예를 보여주는 예시도이다.
도 4a는 3상 변압기에서 각 상의 전압 위상차를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4b은 3상 변압기의 각 상의 전압파형과 각 상에서 발생한 부분방전 분포의 관계의 일 예를 보여주는 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 3상 변압기에서 부분방전이 발생한 상을 제외한 나머지 상의 전압파형과 부분방전 분포의 관계의 일 예를 보여주는 예시도이다.
도 6은 변압기의 고압부 전압파형과 저압부 전압파형의 위상관계를 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기의 부분방전 진단방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is an exemplary diagram schematically illustrating a transformer according to an embodiment of the present disclosure.
2A is a schematic block diagram of a partial discharge diagnosis apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
2B is an exemplary diagram illustrating an example in which a partial discharge diagnosis device according to an embodiment of the present disclosure is installed in a three-phase transformer.
3 is an exemplary diagram showing an example of a relationship between a voltage waveform of a partial discharge phase and a partial discharge distribution.
4A is an exemplary view for explaining a voltage phase difference of each phase in a three-phase transformer.
4B is an exemplary diagram showing an example of a relationship between a voltage waveform of each phase of a three-phase transformer and a partial discharge distribution generated in each phase.
5A and 5B are exemplary diagrams showing an example of a relationship between voltage waveforms and partial discharge distributions of phases other than a phase in which partial discharge occurs in a three-phase transformer.
6 is an exemplary view showing a phase relationship between a voltage waveform of a high voltage part and a voltage waveform of a low voltage part of a transformer.
7 is a flowchart illustrating a method for diagnosing partial discharge of a transformer according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure are described in detail using exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted.

본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In describing the components of the embodiment according to the present disclosure, symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only for distinguishing the component from other components, and the nature or sequence or order of the corresponding component is not limited by the codes. In the specification, when a part is said to 'include' or 'include' a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless explicitly stated otherwise. .

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.The detailed description set forth below in conjunction with the accompanying drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present disclosure, and is not intended to represent the only embodiments in which the present disclosure may be practiced.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기를 개략적으로 나타낸 예시도이다. 1 is an exemplary diagram schematically illustrating a transformer according to an embodiment of the present disclosure.

일반적으로 변압기(10)의 권선은 3상으로 구성되거나, 또는 단상으로 구성되어 있으며, 각 상은 고전압부와 저전압부로 구성된다. 권선을 지지하고 보호하기 위하여, 변압기의 권선은 몰드 변압기와 같이 프레임(100)으로 조여진 상태로 설치되거나, 유입식 변압기와 같이 외함(120) 속에 설치된다. 여기서 프레임(100)과 외함(120)은 금속체로 되어 있으며 접지선을 통해 접지부(140)에 전기적으로 연결된다. In general, the winding of the transformer 10 is composed of three phases or single phase, and each phase is composed of a high voltage part and a low voltage part. In order to support and protect the windings, the windings of the transformer are installed in a state clamped to the frame 100 like a molded transformer or installed in an enclosure 120 like an oil-immersed transformer. Here, the frame 100 and the enclosure 120 are made of metal and are electrically connected to the grounding unit 140 through a grounding line.

도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치를 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.2A is a schematic block diagram of a partial discharge diagnosis apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치가 3상 변압기에 설치되는 예를 도시한 예시도이다.2B is an exemplary diagram illustrating an example in which a partial discharge diagnosis device according to an embodiment of the present disclosure is installed in a three-phase transformer.

도 2a에 도시되듯이, 본 개시의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치(20)는 부분방전 센서(200), 전압파형 측정부(220), 변환부(240), 신호처리부(260) 및 표시부(280)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 부분방전 진단장치(20)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 한편, 도 2a에 도시된 구성요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 적어도 하나의 구성요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합 되는 형태로 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 2A , the partial discharge diagnosis apparatus 20 according to an embodiment of the present disclosure includes a partial discharge sensor 200, a voltage waveform measuring unit 220, a conversion unit 240, a signal processing unit 260, and All or part of the display unit 280 may be included. All blocks shown in FIG. 2A are not essential components, and some blocks included in the partial discharge diagnosis device 20 may be added, changed, or deleted in another embodiment. Meanwhile, the components shown in FIG. 2A represent functionally differentiated functional elements, and at least one component may be implemented in a form integrated with each other in an actual physical environment.

부분방전 센서(200)는 변압기(10)에서 발생하는 부분방전 신호를 센싱할 수 있다. 일 실시예에서, 부분방전 센서(200)는 변압기(10)의 고압부와 저압부에 전기적으로 직접 연결되지 않는 형태의 센서로 구현될 수 있다. 예를 들어, 부분방전 센서(200)는, 도 2b에 도시된 것과 같이, 프레임(100)이나 외함(120)과 같은 변압기(10)의 접지부(140)에 전기적으로 연결된 접지선을 관통시켜 접지선에 흐르는 부분방전 신호를 측정하는 고주파 변류기(200-1) 및/또는 변압기(10) 내부의 부분방전 발생원으로부터 전파된 부분방전 신호를 측정하는 전자파 센서(200-2)를 포함할 수 있다. The partial discharge sensor 200 may sense a partial discharge signal generated in the transformer 10 . In one embodiment, the partial discharge sensor 200 may be implemented as a sensor that is not directly electrically connected to the high voltage part and the low voltage part of the transformer 10 . For example, as shown in FIG. 2B , the partial discharge sensor 200 passes through a ground wire electrically connected to the ground portion 140 of the transformer 10 such as the frame 100 or the enclosure 120. It may include a high frequency current transformer 200-1 for measuring a partial discharge signal flowing through the transformer 10 and/or an electromagnetic wave sensor 200-2 for measuring a partial discharge signal propagated from a partial discharge source inside the transformer 10.

전압파형 측정부(220)는 변압기(10)의 고압부의 전압파형을 측정할 수 있다. 전압파형을 측정하는 것은, 복수의 시점에서의 전압 값을 획득하는 것을 포함할 수 있다.The voltage waveform measuring unit 220 may measure the voltage waveform of the high voltage part of the transformer 10 . Measuring the voltage waveform may include acquiring voltage values at a plurality of time points.

도 2b에 도시된 것과 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 전압파형 측정부(220)는 변압기(10)의 저압부에 설치되어, 고압부의 전압파형을 간접적으로 측정하는 형태로 구현될 수 있다. 한편, 도 2b에서는, 3상 변압기(10)의 모든 상의 저압부에 전압파형 측정부(220-u, 220-v 및 220-w)가 설치되는 예를 도시하고 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 다른 실시예에서, 전압파형 측정부(220)는 3상 중 어느 한 상의 저압부에만 설치될 수도 있다. 이때, 전압파형 측정부(220)가 설치되지 않은 나머지 상들에 대한 전압파형은 후술할 위상각 이동기능을 통해 획득될 수 있다. As shown in FIG. 2B , the voltage waveform measuring unit 220 according to an embodiment of the present disclosure may be installed in the low voltage part of the transformer 10 and indirectly measure the voltage waveform of the high voltage part. . Meanwhile, FIG. 2B shows an example in which voltage waveform measuring units 220-u, 220-v, and 220-w are installed in the low voltage part of all phases of the three-phase transformer 10, but the present disclosure is limited thereto. It is not. In another embodiment of the present disclosure, the voltage waveform measuring unit 220 may be installed only in a low voltage part of any one of the three phases. At this time, the voltage waveforms for the remaining phases in which the voltage waveform measuring unit 220 is not installed may be obtained through a phase angle shift function to be described later.

전압파형 측정부(220)가 고압부의 전압파형을 간접적으로 측정하는 것에 대한 구체적인 내용은 도 6에서 후술하도록 한다. Details on how the voltage waveform measurement unit 220 indirectly measures the voltage waveform of the high-voltage unit will be described later with reference to FIG. 6 .

변환부(240)는 부분방전 신호 및 고압부의 전압파형을 각각 디지털 신호로 변환할 수 있다. 변환부(240)는 공지의 A/D 변환기(Analog-to-Digital Converter)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 변환부(240)는 동일한 시간 구간 동안에 입력되는 부분방전 신호 및 전압파형을 샘플링(sampling)하여 디지털 신호로 변환할 수 있다. 실시예들에 따라, 변환부(240)는 변환된 디지털 신호를 저장하는 스토리지(storage)를 포함할 수 있다. The conversion unit 240 may convert the partial discharge signal and the voltage waveform of the high-voltage unit into digital signals, respectively. The conversion unit 240 may be implemented as a known A/D converter (Analog-to-Digital Converter), but is not limited thereto. The conversion unit 240 may sample and convert the partial discharge signal and voltage waveform input during the same time interval into a digital signal. According to embodiments, the conversion unit 240 may include a storage for storing the converted digital signal.

일부 실시예에서, 변환부(240)는 고주파 변류기(200-1) 및 전자파 센서(200-2) 중 어느 하나부터 센싱된 신호만을 인가받아 디지털 신호로 변환할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In some embodiments, the conversion unit 240 may receive only a signal sensed from any one of the high frequency current transformer 200-1 and the electromagnetic wave sensor 200-2 and convert it into a digital signal, but is not limited thereto.

신호처리부(260)는 변환부(240)로부터 전달받은 디지털 신호들을 미리 저장된 프로그램에 따라 처리할 수 있다. The signal processing unit 260 may process the digital signals transmitted from the conversion unit 240 according to a pre-stored program.

신호처리부(260)는 디지털 신호들로부터 한 주기의 기준 전압파형 및 기준 전압파형에 대한 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 분포를 획득할 수 있다. 신호처리부(260)는 공지의 PRPD 분석 알고리즘을 이용하여, 한 주기의 기준 전압파형 및 기준 전압파형에 대한 PRPD 분포를 획득할 수 있다.The signal processing unit 260 may obtain a reference voltage waveform of one period and a phase resolved partial discharge (PRPD) distribution for the reference voltage waveform from the digital signals. The signal processing unit 260 may obtain a reference voltage waveform of one period and a PRPD distribution for the reference voltage waveform by using a known PRPD analysis algorithm.

일 실시예에서, 전압파형 측정부(220)가 각 상에 별도로 구비되는 경우, 신호처리부(260)는 각 상의 전압파형으로부터 변환된 디지털 신호를 이용하여, 각 상별로, 기준 전압파형을 획득하고/거나 각 상의 기준 전압파형에 대한 PRPD 분포를 획득할 수 있다. In one embodiment, when the voltage waveform measurement unit 220 is provided separately for each phase, the signal processing unit 260 obtains a reference voltage waveform for each phase by using a digital signal converted from the voltage waveform of each phase Alternatively, the PRPD distribution for the reference voltage waveform of each phase may be obtained.

다른 실시예에서, 전압파형 측정부(220)가 어느 하나의 상에만 구비되는 경우, 신호처리부(260)는 기준 전압파형의 위상각을 이동하여, 다른 상에 대한 가상의 전압파형을 생성하고/거나 가상의 전압파형에 대한 PRPD 분포를 획득할 수 있다. 예를 들어, 신호처리부(260)는 기준 전압파형의 위상각을 120도 이동시켜 제1 가상 전압파형을 생성하고, 기준 전압파형의 위상각을 240도 이동시켜 제2 가상 전압파형을 생성할 수 있다. In another embodiment, when the voltage waveform measuring unit 220 is provided only in one phase, the signal processing unit 260 moves the phase angle of the reference voltage waveform to generate a virtual voltage waveform for another phase and/or Alternatively, the PRPD distribution for a virtual voltage waveform can be obtained. For example, the signal processor 260 may generate a first virtual voltage waveform by shifting the phase angle of the reference voltage waveform by 120 degrees, and generate a second virtual voltage waveform by shifting the phase angle of the reference voltage waveform by 240 degrees. there is.

신호처리부(260)는 기준 전압파형(들) 및/또는 가상 전압파형(들)과 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여, 변압기(10)의 부분방전을 진단할 수 있다. 일 실시예에서, 신호처리부(260)는 소정의 기준 전압파형의 전압위상에 따른 PRPD 분포가 사전에 정의된 형태의 분포를 가지는 경우, 해당 기준 전압파형에 대응하는 상을 부분방전 발생 상으로 판정할 수 있다. 예를 들어, 신호처리부(260)는 PRPD 분포가 기준 전압파형의 위상각이 0도인 지점으로부터 기정의된 범위 내의 제1 영역 및 기준 전압파형의 위상각이 180도인 지점으로부터 기정의된 범위 내의 제2 영역에 위치하는 경우, 기준 전압파형에 대응하는 고압부 전압파형을 측정한 상을 부분방전 발생 상으로 판정할 수 있으나, 이러한 예시에 한정되는 것은 아니며, 전압위상을 기준으로 부분방전이 분포하는 위상 범위 및 그 구체적인 분포 형태는 구현예에 따라 달라질 수 있다. 다른 실시예에서, 신호처리부(260)는 기준 전압파형, 제1 가상 전압파형, 및 제2 가상 전압파형 중 어떤 전압파형이 PRPD 분포와 사전에 정의된 위상 관계를 갖는지에 기초하여, 변압기(10)의 3상 중 부분방전이 발생한 상을 식별할 수 있다. 한편, 기준 전압파형, 제1 가상 전압파형, 및 제2 가상 전압파형 중 PRPD 분포와 사전에 정의된 위상 관계를 갖는 전압파형이 존재하지 않는 경우, 신호처리부(260)는 부분방전 센서(200)가 외부에서 유입된 잡음을 센싱한 것으로 판정할 수도 있다. The signal processor 260 may diagnose the partial discharge of the transformer 10 based on the phase relationship between the reference voltage waveform(s) and/or the virtual voltage waveform(s) and the PRPD distribution. In one embodiment, when the PRPD distribution according to the voltage phase of a predetermined reference voltage waveform has a predefined distribution, the signal processing unit 260 determines a phase corresponding to the reference voltage waveform as a partial discharge generating phase. can do. For example, the signal processing unit 260 determines that the PRPD distribution is a first region within a predefined range from the point where the phase angle of the reference voltage waveform is 0 degrees and a second region within a predefined range from the point where the phase angle of the reference voltage waveform is 180 degrees. When located in area 2, the phase obtained by measuring the voltage waveform of the high-voltage part corresponding to the reference voltage waveform can be determined as the phase in which partial discharge occurs, but it is not limited to this example, and the phase in which partial discharge is distributed based on the voltage phase The range and its specific form of distribution may vary depending on the embodiment. In another embodiment, the signal processor 260 determines which voltage waveform among the reference voltage waveform, the first virtual voltage waveform, and the second virtual voltage waveform has a predefined phase relationship with the PRPD distribution, the transformer 10 ) among the three phases, the phase in which partial discharge occurred can be identified. On the other hand, when there is no voltage waveform having a predefined phase relationship with the PRPD distribution among the reference voltage waveform, the first virtual voltage waveform, and the second virtual voltage waveform, the signal processing unit 260 performs the partial discharge sensor 200 It may be determined that the noise introduced from the outside has been sensed.

신호처리부(260)가 전압파형과 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여 부분방전을 진단하는 방법에 대한 구체적인 설명은 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.A detailed description of a method for diagnosing partial discharge based on the phase relationship between the voltage waveform and the PRPD distribution by the signal processing unit 260 will be described later with reference to FIGS. 3 to 6 .

표시부(280)는 신호처리부(260)에서 가공된 결과를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 표시부(280)는 기준 전압파형, 가상 전압파형, PRPD 분포, 변압기(10)의 부분방전 발생 여부에 대한 판정 결과 및/또는 부분방전 발생 상에 대한 판정결과를 그래픽 사용자 인터페이스상에 디스플레이할 수 있다. The display unit 280 may visually provide the result processed by the signal processing unit 260 to the user. For example, the display unit 280 displays a reference voltage waveform, a virtual voltage waveform, a PRPD distribution, a result of determining whether a partial discharge has occurred in the transformer 10, and/or a result of determining a partial discharge phase on a graphic user interface. can be displayed.

이하, 도 3 내지 도 6를 참조하여, 신호처리부(260)가 전압파형과 부분방전 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여 변압기(10)에서 부분방전이 발생한 상을 인식하고/거나 외부잡음의 유입 유무를 판정하는 방법을 설명한다. Hereinafter, referring to FIGS. 3 to 6, the signal processing unit 260 recognizes a phase in which partial discharge has occurred in the transformer 10 based on the phase relationship between the voltage waveform and the partial discharge PRPD distribution and/or whether or not external noise is introduced. Describe how to determine

도 3은 부분방전이 발생한 상의 전압파형과 부분방전 분포의 관계의 일 예를 보여주는 예시도이다. 3 is an exemplary diagram showing an example of a relationship between a voltage waveform of a partial discharge phase and a partial discharge distribution.

도 3은 한 주기의 전압파형(30)에 대한 부분방전 신호(32)의 분포를 보여준다. 부분방전이 정상적으로 측정되었음을 가정할 때, 부분방전 신호(32)는 전압이 0 부근에서부터 상승하는 부분과 하강하는 부분에 주로 분포하게 된다. 이러한 전압파형(30)에 따라 분포하는 부분방전 신호(32)의 패턴을 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)라고 한다.3 shows the distribution of the partial discharge signal 32 with respect to the voltage waveform 30 of one cycle. Assuming that the partial discharge is normally measured, the partial discharge signal 32 is mainly distributed in a portion where the voltage rises from around 0 and a portion where the voltage falls. The pattern of the partial discharge signal 32 distributed according to the voltage waveform 30 is called PRPD (Phase Resolved Partial Discharge).

도 4a는 3상 변압기에서 각 상의 전압 위상차를 설명하기 위한 예시도이다. 4A is an exemplary view for explaining a voltage phase difference of each phase in a three-phase transformer.

도 4b은 3상 변압기의 각 상의 전압파형과 각 상에서 발생한 부분방전 분포의 관계의 일 예를 보여주는 예시도이다.4B is an exemplary diagram showing an example of a relationship between a voltage waveform of each phase of a three-phase transformer and a partial discharge distribution generated in each phase.

도 4a는 각각 U상의 전압파형(400), V상의 전압파형(420) 및 W상의 전압파형(440)을 보여주며, 도 4b는 U상에서 발생한 부분방전의 신호가 주로 분포하는 영역(402 및 404), V상에서 발생한 부분방전의 신호가 주로 분포하는 영역(422 및 424) 및 W상에서 발생한 부분방전의 신호가 주로 분포하는 영역(442 및 444)를 보여준다.Figure 4a shows the voltage waveform 400 of the U phase, the voltage waveform 420 of the V phase, and the voltage waveform 440 of the W phase, respectively. ), regions 422 and 424 where the signal of the partial discharge generated in the V phase is mainly distributed, and regions 442 and 444 where the signal of the partial discharge generated in the W phase is mainly distributed.

도 4a에 도시되듯이, 3상 변압기(10)에서 각 상의 전압파형들(400, 420 및 440)은 120도의 위상차를 가지며, 도 4b에 도시되듯이 각 상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역들 또한 120도의 위상차를 가지게 된다. As shown in FIG. 4A, the voltage waveforms 400, 420, and 440 of each phase in the three-phase transformer 10 have a phase difference of 120 degrees, and as shown in FIG. 4B, distribution areas of partial discharge signals generated in each phase It also has a phase difference of 120 degrees.

따라서, 각 상의 전압파형과, 한 주기 전압파형에 대한 부분방전 분포를 동시에 측정을 시작하여 비교하면 어떤 상에서 부분방전이 발생하였는지를 식별할 수 있다.Therefore, when the voltage waveform of each phase and the partial discharge distribution for one cycle voltage waveform are simultaneously measured and compared, it is possible to identify in which phase the partial discharge has occurred.

또한, 전술한 바와 같이, 각 상의 전압파형들은 서로 위상각이 120도씩 차이가 나므로, 한 상만 측정하고 나머지 두 상에 대한 전압파형은 신호처리부(260)에서 소프트웨어적으로 위상각을 120도와 240도만큼 이동시킴으로써 획득할 수 있다.In addition, as described above, since the voltage waveforms of each phase have a phase angle difference of 120 degrees, only one phase is measured, and the voltage waveforms for the other two phases are software phase angles of 120 degrees and 240 degrees in the signal processing unit 260. It can be obtained by moving

도 5a 및 도 5b는 3상 변압기에서 부분방전이 발생한 상을 제외한 나머지 상의 전압파형과 부분방전 분포의 관계의 일 예를 보여주는 예시도이다.5A and 5B are exemplary diagrams showing an example of a relationship between voltage waveforms and partial discharge distributions of phases other than a phase in which partial discharge occurs in a three-phase transformer.

도 5a에서는 부분방전 신호(52)가 전압(50)의 위상이 0인 부근에서부터 분포하지 않고 거의 전압의 최고치 및/또는 최저치 부근에 분포하고 있음을 확인할 수 있다. 이는 도 4b에 도시된 U상의 전압파형(400)과 W상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역(442 및 444) 간의 관계, V상의 전압파형(420)과 U상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역(402 및 404) 간의 관계, 및/또는 W상의 전압파형(440)과 V상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역(422 및 424) 간의 관계와 유사함을 알 수 있다.In FIG. 5A , it can be confirmed that the partial discharge signal 52 is not distributed from the vicinity of the phase of the voltage 50 to 0, but is distributed near the highest and/or lowest voltage. This is the relationship between the voltage waveform 400 of the U phase shown in FIG. 4B and the distribution areas 442 and 444 of the partial discharge signal generated in the W phase, and the voltage waveform 420 of the V phase and the distribution area of the partial discharge signal generated in the U phase. It can be seen that the relationship between 402 and 404 and/or the relationship between the voltage waveform 440 of the W phase and the distribution area 422 and 424 of the partial discharge signal generated in the V phase is similar.

도 5b에서는 부분방전 신호(56)가 전압(54)의 크기가 0이 되기 한참 이전부터 나타나고 있는 것을 확인할 수 있다. 이는 도 4b에 도시된 U상의 전압파형(400)과 V상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역(422 및 424) 간의 관계, V상의 전압파형(420)과 W상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역(442 및 444) 간의 관계, 및/또는 W상의 전압파형(440)과 U상에서 발생하는 부분방전 신호의 분포영역(402 및 404) 간의 관계와 유사함을 알 수 있다.In FIG. 5B , it can be confirmed that the partial discharge signal 56 appears long before the magnitude of the voltage 54 becomes zero. This is the relationship between the voltage waveform 400 of the U phase shown in FIG. 4B and the distribution areas 422 and 424 of the partial discharge signal generated in the V phase, and the distribution area of the partial discharge signal generated in the W phase and the voltage waveform 420 of the V phase. It can be seen that the relationship between 442 and 444 and/or the relationship between the voltage waveform 440 of the W phase and the distribution area 402 and 404 of the partial discharge signal generated in the U phase is similar.

이와 같은 전압파형에 대한 부분방전 분포와의 위상 관계에 기반하여, 부분방전 진단장치(20)는 적어도 하나의 상의 전압파형과 부분방전을 동시에 측정하여 전압파형에 대한 부분방전 PRPD 분포를 비교 분석함으로써 부분방전이 발생한 상을 찾을 수 있다. 일 예로, 어느 한 상(이하, 기준 상)에서의 한 주기의 전압파형과, 이에 대한 PRPD 분포가 도 3과 유사한 형태를 가지는 경우, 기준 상에서 부분방전이 발생한 것으로 판정할 수 있다. 다른 예로, 기준 상에서의 한 주기의 전압파형과, 이에 대한 PRPD 분포가 도 5a 또는 도 5b와 유사한 형태를 가지는 경우, 기준 상이 아닌 다른 상에서 부분방전이 발생한 것으로 판정할 수 있다. 이 경우, 기준 상이 3상 중 어떤 상인지는 사전에 알고 있으므로, 한 주기의 전압파형과 이에 대한 PRPD 분포가 도 5a 또는 도 5b 중 어떤 형태와 유사한지에 따라 부분방전이 발생한 상을 식별할 수도 있다.Based on the phase relationship between the partial discharge distribution and the voltage waveform, the partial discharge diagnosis device 20 simultaneously measures the voltage waveform and partial discharge of at least one phase and compares and analyzes the partial discharge PRPD distribution for the voltage waveform. The phase where partial discharge has occurred can be found. For example, when a voltage waveform of one cycle in any one phase (hereinafter referred to as reference phase) and a PRPD distribution thereof have a shape similar to that of FIG. 3 , it may be determined that partial discharge has occurred on the reference phase. As another example, when the voltage waveform of one period on the reference phase and the PRPD distribution thereof have a form similar to that of FIG. 5A or 5B, it may be determined that partial discharge has occurred on a phase other than the reference phase. In this case, since which of the three phases is the reference phase is known in advance, the phase in which the partial discharge has occurred may be identified according to which form of the voltage waveform of one cycle and the PRPD distribution thereof is similar to that of FIG. 5A or 5B.

한편, 실제 전기계통에서는 변압기(10)의 PRPD 분포와 유사한 외부잡음이 변압기(10) 전기선로를 통해서 흐르거나 또는 공간적으로 변압기(10) 주변에 존재할 수 있다. 이러한 외부잡음은 변압기(10)에 설치된 부분방전 센서로 감지될 수 있다. 이때의 외부 잡음은 변압기(10)의 전압파형과 관계없이 측정된 것이므로, 전압파형과 PRPD 분포를 비교하면 도 4b에 도시된 형상을 벗어난 비정상적인 형상을 보이게 된다.Meanwhile, in an actual electric system, external noise similar to the PRPD distribution of the transformer 10 may flow through the electric line of the transformer 10 or may exist spatially around the transformer 10 . Such external noise may be detected by a partial discharge sensor installed in the transformer 10 . Since the external noise at this time is measured regardless of the voltage waveform of the transformer 10, when the voltage waveform and the PRPD distribution are compared, an abnormal shape outside the shape shown in FIG. 4B is shown.

이와 같이, 본 개시에 따른 신호처리부(260)는, 전압파형과 PRPD 분포의 비교로부터 부분방전이 발생한 상을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 측정된 신호가 변압기(10)에서 발생한 부분방전에 의한 것인지 또는 외부 잡음에 의한 것인지를 구분할 수 있다. As such, the signal processing unit 260 according to the present disclosure can not only check the phase in which the partial discharge has occurred from the comparison of the voltage waveform and the PRPD distribution, but also determine whether the measured signal is due to the partial discharge generated in the transformer 10 or It is possible to distinguish whether it is caused by external noise.

다음으로, 도 6을 참고하여, 본 개시의 일 실시예에 따라 변압기의 고압부의 전압파형을 측정하는 방법을 설명한다. Next, referring to FIG. 6 , a method of measuring a voltage waveform of a high voltage part of a transformer according to an embodiment of the present disclosure will be described.

도 6은 변압기의 고압부 전압파형과 저압부 전압파형의 위상관계를 보여주는 예시도이다.6 is an exemplary view showing a phase relationship between a voltage waveform of a high voltage part and a voltage waveform of a low voltage part of a transformer.

변압기(10)에서 부분방전은, 저압부 보다는 상대적으로 높은 전압이 걸려 있는 고압부에서 주로 발생한다. 변압기(10) 고압부에서 부분방전이 발생한 상이나 외부잡음 확인과 같은 부분방전 현상을 판단하기 위해서 고압부의 전압파형에 대하여 PRPD를 동시에 측정하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 고압부의 전압을 직접 측정하기 위해서는 전압측정장치가 높은 전압에 견딜 수 있을 정도의 충분히 높은 내전압특성을 가지고 있어야 하므로 가격이 매우 높고 또한 크기가 매우 커진다.Partial discharge in the transformer 10 mainly occurs in a high-voltage section where a relatively high voltage is applied rather than in a low-voltage section. In order to determine a phase in which partial discharge has occurred in the high voltage part of the transformer 10 or a partial discharge phenomenon such as checking external noise, it is most preferable to simultaneously measure the PRPD for the voltage waveform of the high voltage part. However, in order to directly measure the voltage of the high-voltage part, the voltage measuring device must have sufficiently high withstand voltage characteristics to withstand the high voltage, so the price is very high and the size is very large.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 개시에서는, 변압기(10) 저압부의 전압파형을 이용하여 고압부의 전압파형을 대신하는 방안을 제안한다.In order to solve this problem, the present disclosure proposes a method of using the voltage waveform of the low voltage part of the transformer 10 to replace the voltage waveform of the high voltage part.

도 6은 변압기(10)의 고압부 전압파형(600)과 저압부 전압파형(610)을 전압의 단위를 달리해 중첩한 파형도이다. 도 6에 도시된 것과 같이, 변압기(10)의 고압부 전압파형(600)과 저압부 전압파형(610)의 위상은 거의 일치함을 알 수 있다. 즉, 전기공학적으로 변압기(10)의 고압부 전압파형(600)과 저압부 전압파형(610)은 일치한다. 6 is a waveform diagram in which a high-voltage part voltage waveform 600 and a low-voltage part voltage waveform 610 of the transformer 10 are superimposed in different voltage units. As shown in FIG. 6 , it can be seen that the phases of the voltage waveform 600 of the high voltage part and the voltage waveform 610 of the low voltage part of the transformer 10 are substantially coincident. That is, in terms of electrical engineering, the voltage waveform 600 of the high voltage part and the voltage waveform 610 of the low voltage part of the transformer 10 coincide.

이러한 점에 기인하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 전압파형 측정부(220)는 변압기(10) 전압부에서 고압부의 전압파형을 간접적으로 측정할 수 있으며, 신호처리부(260)는 고압부의 전압파형과 PRPD분포를 비교함에 있어서, 고압부의 전압파형 대신에 저압부 전압파형을 사용할 수 있다.Due to this, the voltage waveform measurement unit 220 according to an embodiment of the present disclosure may indirectly measure the voltage waveform of the high voltage unit in the voltage unit of the transformer 10, and the signal processing unit 260 may measure the voltage of the high voltage unit. In comparing the waveform and the PRPD distribution, the voltage waveform of the low voltage part can be used instead of the voltage waveform of the high voltage part.

한편, 변환부(240)는 일반적으로, 변압기(10)의 저압부 대비 낮은 입력전압범위를 가진다. 이러한 입력전압범위를 넘어서면, 변환부(240)의 출력이 포화(saturation)되어 정확한 전압파형 측정이 불가능하고, 변환부(240)를 구성하는 소자가 파괴될 수도 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 전압파형 측정부(220)는, 변압기(10)의 저압부 전압을 변환부(240)에서 변환이 가능한 크기로 감압시킬 수 있다. 이를 위해, 전압파형 측정부(220)는 저전압발생용 변압기 또는 분압기를 포함할 수 있다. Meanwhile, the conversion unit 240 generally has a lower input voltage range than the low voltage unit of the transformer 10 . If this input voltage range is exceeded, the output of the conversion unit 240 is saturated, making it impossible to accurately measure the voltage waveform, and elements constituting the conversion unit 240 may be destroyed. In order to prevent this problem, the voltage waveform measurement unit 220 may reduce the voltage of the low voltage part of the transformer 10 to a level that can be converted by the conversion unit 240 . To this end, the voltage waveform measurement unit 220 may include a transformer or voltage divider for generating low voltage.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 변압기의 부분방전 진단방법을 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for diagnosing partial discharge of a transformer according to an embodiment of the present disclosure.

도 7에 도시된 방법은, 전술한 부분방전 진단장치(20) 및/또는 이의 구성요소들 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있으므로, 중복되는 설명에 대해서는 자세한 내용을 생략한다.Since the method shown in FIG. 7 can be performed by at least one of the partial discharge diagnosis apparatus 20 and/or its components, detailed descriptions thereof will be omitted.

부분방전 진단장치(20)는 부분방전 신호를 센싱할 수 있다(S700). 예를 들어, 부분방전 진단장치(20)는 변압기(10) 내부의 부분방전 발생원으로부터 전파된 부분방전 신호를 측정하는 전자파 센서(200-2) 및/또는 변압기(10)의 접지부(140)에 전기적으로 연결된 접지선을 관통시켜 접지선에 흐르는 부분방전 신호를 측정하는 고주파 변류기(200-1)를 이용하여 부분방전 신호를 센싱할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The partial discharge diagnosis apparatus 20 may sense the partial discharge signal (S700). For example, the partial discharge diagnosis device 20 includes an electromagnetic wave sensor 200-2 that measures a partial discharge signal propagated from a partial discharge source inside the transformer 10 and/or a grounding unit 140 of the transformer 10. The partial discharge signal may be sensed using the high frequency current transformer 200-1 that measures the partial discharge signal flowing through the ground line by penetrating the ground line electrically connected to the ground line, but is not limited thereto.

부분방전 진단장치(20)는 변압기(10)의 저압부에서, 변압기(10)의 적어도 하나의 상의 고압부 전압파형을 간접적으로 측정할 수 있다(S720). 일 예로, 부분방전 진단장치(20)는 변압기(10)의 3상 중에서 선택된 하나의 기준 상의 저압부의 전압파형을 고압부 전압파형으로서 측정할 수 있다. 다른 예로, 부분방전 진단장치(20)는 변압기(10)의 각 상의 저압부의 전압파형을 고압부 전압파형으로서 측정할 수 있다. 부분방전 진단장치(20)는 변압기(10)의 저압부의 전압을 기정의된 전압 범위 내의 전압으로 변환할 수 있다. 여기서, 기정의된 전압 범위는 예를 들어, 부분방전 진단장치(20)에 포함된 A/D 컨버터의 입력허용 범위일 수 있다. 이를 위해, 부분방전 진단장치(20)는 저전압발생용 변압기 및/또는 분압기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The partial discharge diagnosis apparatus 20 may indirectly measure the voltage waveform of the high voltage part of at least one phase of the transformer 10 in the low voltage part of the transformer 10 (S720). For example, the partial discharge diagnosis apparatus 20 may measure the voltage waveform of the low voltage part on one reference selected from the three phases of the transformer 10 as the voltage waveform of the high voltage part. As another example, the partial discharge diagnosis device 20 may measure the voltage waveform of the low voltage part of each phase of the transformer 10 as the voltage waveform of the high voltage part. The partial discharge diagnosis device 20 may convert the voltage of the low voltage part of the transformer 10 into a voltage within a predefined voltage range. Here, the predefined voltage range may be, for example, an input allowable range of an A/D converter included in the partial discharge diagnosis device 20 . To this end, the partial discharge diagnosis device 20 may include a low voltage generating transformer and/or a voltage divider, but is not limited thereto.

부분방전 진단장치(20)는 동일한 시간 구간에 대한 부분방전 신호 및 고압부 전압파형을 각각 디지털 신호로 변환할 수 있다(S740).The partial discharge diagnosis apparatus 20 may convert the partial discharge signal and the high-voltage part voltage waveform for the same time period into digital signals (S740).

부분방전 진단장치(20)는 변환된 디지털 신호들로부터 한 주기의 기준 전압파형 및, 기준 전압파형에 대한 PRPD 분포를 획득할 수 있다(S760).The partial discharge diagnosis apparatus 20 may obtain a reference voltage waveform of one cycle and a PRPD distribution for the reference voltage waveform from the converted digital signals (S760).

부분방전 진단장치(20)는 기준 전압파형과 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여, 변압기(10)의 부분방전 발생 여부 및 부분방전 발생 상 중 적어도 하나 이상을 판정할 수 있다(S780). Based on the phase relationship between the reference voltage waveform and the PRPD distribution, the partial discharge diagnosis apparatus 20 may determine at least one of whether partial discharge occurs in the transformer 10 and at least one of partial discharge occurrence phases (S780).

부분방전 진단장치(20)는, 판정결과를 사용자에게 제공하는 과정을 추가로 수행할 수도 있다. 예를 들어, 부분방전 진단장치(20)는, 기준 전압파형, PRPD 분포, 변압기(10)의 부분방전 발생 여부에 대한 판정 결과 및 부분방전 발생 상에 대한 판정결과를 그래픽 사용자 인터페이스상에 디스플레이할 수 있다.The partial discharge diagnosis apparatus 20 may additionally perform a process of providing the determination result to the user. For example, the partial discharge diagnosis apparatus 20 displays the reference voltage waveform, the PRPD distribution, the determination result on whether or not the partial discharge has occurred in the transformer 10, and the determination result on the occurrence phase of the partial discharge on a graphic user interface. can

한편, 이상에서는, 본 개시의 일 실시예에 따른 부분방전 진단장치(20)가 3상 변압기(10)에 설치되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 개시의 기술적 사상은 단상 변압기의 부분방전을 진단하는 경우에도 실질적인 기술적 사상의 변경 없이 적용될 수 있음에 유의하여 한다. 예를 들어, 부분방전 진단장치(20)는 부분방전 센서를 이용하여 부분방전 신호를 센싱하고, 단상 변압기의 저압부에서 고압부 전압파형을 간접적으로 측정하고, 동일한 시간 구간에 대한 부분방전 신호 및 고압부 전압파형을 각각 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호들로부터 한 주기의 기준 전압파형 및 기준 전압파형에 대한 PRPD 분포를 획득하고, 기준 전압파형과 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여 부분방전 신호가 단상 변압기의 부분방전에 의한 것인지 아니면 외부에서 유입된 잡음에 의한 것인지를 판정할 수 있다. Meanwhile, in the above, the case where the partial discharge diagnosis device 20 according to an embodiment of the present disclosure is installed in the three-phase transformer 10 has been described as an example, but the technical idea of the present disclosure diagnoses partial discharge in a single-phase transformer. It should be noted that it can be applied without changing the actual technical idea even in the case of For example, the partial discharge diagnosis device 20 senses a partial discharge signal using a partial discharge sensor, indirectly measures a voltage waveform of a high voltage part in a low voltage part of a single-phase transformer, and measures the partial discharge signal and the high voltage part for the same time period. Each voltage waveform is converted into a digital signal, a reference voltage waveform of one cycle and a PRPD distribution for the reference voltage waveform are obtained from the digital signals, and the partial discharge signal is converted to a single-phase transformer based on the phase relationship between the reference voltage waveform and the PRPD distribution. It can be determined whether it is caused by partial discharge or noise introduced from the outside.

본 발명에 따른 장치 또는 방법의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Each component of the apparatus or method according to the present invention may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. Also, the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.

본 명세서에 설명되는 시스템들 및 기법들의 다양한 구현예들은, 디지털 전자 회로, 집적회로, FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 구현예들은 프로그래밍가능 시스템 상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현되는 것을 포함할 수 있다. 프로그래밍가능 시스템은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 그리고 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령들을 수신하고 이들에게 데이터 및 명령들을 전송하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍가능 프로세서(이것은 특수 목적 프로세서일 수 있거나 혹은 범용 프로세서일 수 있음)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램들(이것은 또한 프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 혹은 코드로서 알려져 있음)은 프로그래밍가능 프로세서에 대한 명령어들을 포함하며 "컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체"에 저장된다.Various implementations of the systems and techniques described herein may include digital electronic circuits, integrated circuits, field programmable gate arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), computer hardware, firmware, software, and/or their can be realized in combination. These various implementations may include being implemented as one or more computer programs executable on a programmable system. A programmable system includes at least one programmable processor (which may be a special purpose processor) coupled to receive data and instructions from and transmit data and instructions to a storage system, at least one input device, and at least one output device. or may be a general-purpose processor). Computer programs (also known as programs, software, software applications or code) contain instructions for a programmable processor and are stored on a "computer readable medium".

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등의 비휘발성(non-volatile) 또는 비일시적인(non-transitory) 매체일 수 있으며, 또한 데이터 전송 매체(data transmission medium)와 같은 일시적인(transitory) 매체를 더 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.A computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. These computer-readable recording media include non-volatile or non-transitory media such as ROM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, memory card, hard disk, magneto-optical disk, and storage device. It may be a medium, and may further include a transitory medium such as a data transmission medium. Also, computer-readable recording media may be distributed in computer systems connected through a network, and computer-readable codes may be stored and executed in a distributed manner.

본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In the flow chart/timing diagram of the present specification, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely an example of the technical idea of one embodiment of the present disclosure. In other words, those skilled in the art to which an embodiment of the present disclosure belongs may change and execute the order described in the flowchart/timing diagram within the range that does not deviate from the essential characteristics of the embodiment of the present disclosure, or one of each process Since the above process can be applied by performing various modifications and variations in parallel, the flow chart/timing chart is not limited to a time-series sequence.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.

10: 변압기 100: 프레임
120: 외함 140: 접지부
20: 부분방전 진단장치
10: transformer 100: frame
120: enclosure 140: ground
20: partial discharge diagnosis device

Claims (9)

부분방전 신호를 센싱하는 부분방전 센서;
변압기의 저압부에서, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 고압부 전압파형을 간접적으로 측정하는 전압파형 측정부;
복수의 시점들에서 측정된 상기 고압부 전압파형을 디지털 신호로 변환하고, 상기 고압부 전압파형과 동일한 시점들에서 센싱된 상기 부분방전 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환부;
상기 디지털 신호로 변환된 부분방전 신호 및 상기 디지털 신호로 변환된 고압부 전압파형을 이용하여 한 주기의 기준 전압파형 및 상기 기준 전압파형에 대한 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 분포를 획득하고, 상기 기준 전압파형과 상기 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여 상기 변압기의 부분방전 발생 여부 및 부분방전 발생 상 중 적어도 하나 이상을 판정하는 신호처리부를 포함하되,
상기 전압파형 측정부는, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 저압부에 구비되며, 상기 적어도 하나의 상의 저압부 전압파형을 해당하는 상의 고압부 전압파형으로서 측정하고,
상기 신호처리부는, 상기 변압기의 각 상에 대한 한 주기의 전압파형을 획득하고, 상기 각 상에 대한 한 주기의 전압파형 중 상기 PRPD 분포와 사전에 정의된 위상 관계를 갖는 전압파형이 존재하지 않는 경우, 상기 부분방전 센서가 외부에서 유입된 잡음을 센싱한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
a partial discharge sensor for sensing a partial discharge signal;
a voltage waveform measuring unit for indirectly measuring a voltage waveform of a high voltage part of at least one phase of the transformer in a low voltage part of the transformer;
a converter for converting the high-voltage part voltage waveform measured at a plurality of points in time into a digital signal and converting the partial discharge signal sensed at the same points in time as the high-voltage part voltage waveform into a digital signal;
A reference voltage waveform of one period and a phase resolved partial discharge (PRPD) distribution for the reference voltage waveform are obtained using the partial discharge signal converted to the digital signal and the high-voltage part voltage waveform converted to the digital signal, and the reference voltage A signal processing unit for determining whether or not partial discharge has occurred in the transformer and at least one of partial discharge occurrence phases based on a phase relationship between a waveform and the PRPD distribution;
The voltage waveform measuring unit is provided in the low voltage part of at least one phase of the transformer, and measures the voltage waveform of the low voltage part of the at least one phase as a voltage waveform of the high voltage part of the corresponding phase,
The signal processing unit obtains a voltage waveform of one cycle for each phase of the transformer, and among the voltage waveforms of one cycle for each phase, a voltage waveform having a predefined phase relationship with the PRPD distribution does not exist. case, it is characterized in that it is determined that the partial discharge sensor has sensed the noise introduced from the outside.
제1항에 있어서,
상기 신호처리부는, 상기 기준 전압파형의 전압위상에 따른 상기 PRPD 분포가 사전에 정의된 형태의 분포를 가지는 경우, 상기 기준 전압파형에 대응하는 상기 고압부 전압파형을 측정한 상을 부분방전 발생 상으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
According to claim 1,
The signal processing unit, when the PRPD distribution according to the voltage phase of the reference voltage waveform has a distribution of a predefined form, the phase obtained by measuring the voltage waveform of the high-voltage part corresponding to the reference voltage waveform as a partial discharge occurrence phase. Partial discharge diagnostic device, characterized in that for determining.
제1항에 있어서,
상기 전압파형 측정부는,
상기 변압기의 3상 중에서 선택된 하나의 기준 상의 저압부에만 구비되며, 상기 기준 상의 저압부의 전압파형을 상기 고압부 전압파형으로서 측정하고,
상기 신호처리부는,
상기 기준 전압파형의 위상각을 120도 이동 시킨 제1 가상 전압파형 및 상기 기준 전압파형의 위상각을 240도 이동시킨 제2 가상 전압파형을 생성하여 상기 전압파형 측정부가 구비되지 않은 나머지 상들에 대한 한 주기의 전압파형으로서 획득하고,
상기 기준 전압파형, 상기 제1 가상 전압파형, 및 상기 제2 가상 전압파형 중 어느 하나가 상기 PRPD 분포와 사전에 정의된 위상 관계를 갖는지에 기초하여, 상기 변압기의 3상 중 부분방전이 발생한 상을 식별하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
According to claim 1,
The voltage waveform measuring unit,
It is provided only in the low voltage part on one reference selected from among the three phases of the transformer, and measures the voltage waveform of the low voltage part on the reference as the voltage waveform of the high voltage part,
The signal processing unit,
A first virtual voltage waveform obtained by shifting the phase angle of the reference voltage waveform by 120 degrees and a second virtual voltage waveform obtained by shifting the phase angle of the reference voltage waveform by 240 degrees are generated for the remaining phases not provided with the voltage waveform measurement unit. Obtained as a voltage waveform of one cycle,
Based on whether any one of the reference voltage waveform, the first virtual voltage waveform, and the second virtual voltage waveform has a predefined phase relationship with the PRPD distribution, the phase in which partial discharge occurred among the three phases of the transformer Partial discharge diagnostic device, characterized in that for identifying.
제3항에 있어서,
상기 신호처리부는,
상기 기준 전압파형, 상기 제1 가상 전압파형, 및 상기 제2 가상 전압파형 중 상기 PRPD 분포와 사전에 정의된 위상 관계를 갖는 전압파형이 존재하지 않는 경우, 상기 부분방전 센서가 외부에서 유입된 잡음을 센싱한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
According to claim 3,
The signal processing unit,
When there is no voltage waveform having a predefined phase relationship with the PRPD distribution among the reference voltage waveform, the first virtual voltage waveform, and the second virtual voltage waveform, the partial discharge sensor has noise introduced from the outside. Partial discharge diagnosis apparatus, characterized in that it is determined by sensing.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전압파형 측정부는,
저전압발생용 변압기 또는 분압기를 포함하되,
상기 저전압발생용 변압기 또는 상기 분압기는, 상기 변압기의 저압부의 전압을 상기 변환부의 입력허용 범위 내의 전압으로 감압하여 상기 변환부에 인가하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
According to claim 1,
The voltage waveform measuring unit,
Including a transformer or voltage divider for generating low voltage,
The partial discharge diagnosis device according to claim 1 , wherein the low voltage generating transformer or the voltage divider reduces the voltage of the low voltage part of the transformer to a voltage within an input allowable range of the conversion part and applies the voltage to the conversion part.
제1항에 있어서,
상기 변환부는,
상기 변압기 내부의 부분방전 발생원으로부터 전파된 부분방전 신호를 측정하는 전자파 센서 및 상기 변압기의 접지부에 전기적으로 연결된 접지선을 관통시켜 접지선에 흐르는 부분방전 신호를 측정하는 고주파 변류기 중 어느 하나의 부분방전 센서로부터 센싱된 신호만을 인가받아 디지털 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
According to claim 1,
The conversion unit,
A partial discharge sensor of any one of an electromagnetic wave sensor that measures a partial discharge signal propagated from a partial discharge source inside the transformer and a high-frequency current transformer that measures a partial discharge signal flowing through a ground wire that passes through a ground wire electrically connected to a grounding part of the transformer. Characterized in that only the signal sensed from the received signal is converted into a digital signal, the partial discharge diagnosis device.
제1항에 있어서,
상기 기준 전압파형, 상기 PRPD 분포, 상기 변압기의 부분방전 발생 여부에 대한 판정 결과 및 상기 부분방전 발생 상에 대한 판정결과를 그래픽 사용자 인터페이스상에 디스플레이하는 표시부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단장치.
According to claim 1,
A display unit for displaying the reference voltage waveform, the PRPD distribution, the determination result on whether or not the partial discharge has occurred in the transformer, and the determination result on the occurrence phase of the partial discharge on a graphic user interface.
Characterized in that it further comprises, partial discharge diagnostic device.
변압기의 부분방전을 진단하는 방법으로서,
부분방전 신호를 센싱하는 과정;
변압기의 저압부에서, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 고압부 전압파형을 간접적으로 측정하는 과정;
복수의 시점들에서 측정된 상기 고압부 전압파형을 디지털 신호로 변환하고, 상기 고압부 전압파형과 동일한 시점들에서 센싱된 상기 부분방전 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정;
상기 디지털 신호로 변환된 부분방전 신호 및 상기 디지털 신호로 변환된 고압부 전압파형을 이용하여 한 주기의 기준 전압파형 및 상기 기준 전압파형에 대한 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 분포를 획득하는 과정; 및
상기 기준 전압파형과 상기 PRPD 분포 간의 위상 관계에 기초하여, 상기 변압기의 부분방전 발생 여부 및 부분방전 발생 상 중 적어도 하나 이상을 판정하는 과정을 포함하되,
상기 측정하는 과정은, 상기 변압기의 적어도 하나의 상의 저압부에 구비된 전압파형 측정부를 이용하여, 상기 적어도 하나의 상의 저압부 전압파형을 해당하는 상의 고압부 전압파형으로서 측정하는 과정을 포함하고,
상기 획득하는 과정은, 상기 변압기의 각 상에 대한 한 주기의 전압파형을 획득하는 과정을 포함하고,
상기 판정하는 과정은, 상기 변압기의 각 상에 대한 한 주기의 전압파형을 획득하고, 상기 각 상에 대한 한 주기의 전압파형 중 상기 PRPD 분포와 사전에 정의된 위상 관계를 갖는 전압파형이 존재하지 않는 경우, 상기 센싱하는 과정에서 외부에서 유입된 잡음을 센싱한 것으로 판정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 진단방법.
As a method for diagnosing partial discharge of a transformer,
A process of sensing a partial discharge signal;
indirectly measuring a voltage waveform of a high voltage part of at least one phase of the transformer in a low voltage part of the transformer;
converting the high-voltage part voltage waveform measured at a plurality of points in time into a digital signal, and converting the partial discharge signal sensed at the same points in time as the high-voltage part voltage waveform into a digital signal;
Acquiring a reference voltage waveform of one period and a phase resolved partial discharge (PRPD) distribution for the reference voltage waveform by using the partial discharge signal converted to the digital signal and the high-voltage voltage waveform converted to the digital signal; and
Based on the phase relationship between the reference voltage waveform and the PRPD distribution, determining at least one of whether partial discharge occurs in the transformer and a partial discharge phase,
The measuring process includes measuring the voltage waveform of the low voltage part of the at least one phase as a voltage waveform of the high voltage part of the corresponding phase using a voltage waveform measuring unit provided in the low voltage part of the at least one phase of the transformer,
The obtaining step includes acquiring a voltage waveform of one cycle for each phase of the transformer,
In the determining process, a voltage waveform of one cycle for each phase of the transformer is obtained, and among the voltage waveforms of one cycle for each phase, a voltage waveform having a predefined phase relationship with the PRPD distribution does not exist. If not, determining that noise introduced from the outside has been sensed in the sensing process.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201854A (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Kansai Denki Hoan Kyokai Electric power measurement method and apparatus
KR101415741B1 (en) * 2014-03-27 2014-08-06 주식회사 원방하이테크 Apparatus and method for diagnosing a partial discharging
KR20180113366A (en) * 2017-04-06 2018-10-16 한국전기연구원 Apparatus for measuring insulation deterioration of power utilities and test device thereof
JP6553303B2 (en) * 2016-09-01 2019-07-31 株式会社東芝 Partial discharge monitoring system
KR20210049487A (en) * 2019-10-25 2021-05-06 한국전력공사 System for managing risk by tracking real time partial discharge of distribution facility and method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201854A (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Kansai Denki Hoan Kyokai Electric power measurement method and apparatus
KR101415741B1 (en) * 2014-03-27 2014-08-06 주식회사 원방하이테크 Apparatus and method for diagnosing a partial discharging
JP6553303B2 (en) * 2016-09-01 2019-07-31 株式会社東芝 Partial discharge monitoring system
KR20180113366A (en) * 2017-04-06 2018-10-16 한국전기연구원 Apparatus for measuring insulation deterioration of power utilities and test device thereof
KR20210049487A (en) * 2019-10-25 2021-05-06 한국전력공사 System for managing risk by tracking real time partial discharge of distribution facility and method thereof

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