KR102601865B1 - Method for predicting life of transformer - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 변압기 수명 평가 방법에 관한 것이다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수평 평가 방법은 미리 정해진 특정 파장의 빛을 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신하는 단계, 특정 파장의 빛을 이용하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 획득하는 단계, 획득된 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 단계 및 산출된 중합도에 기초하여 상기 변압기의 수명을 평가하는 단계를 포함한다.This specification relates to a transformer life evaluation method. A transformer horizontal evaluation method according to an embodiment of the present specification includes providing light of a predetermined specific wavelength to the insulating oil or receiving light of a predetermined specific wavelength, and using light of a specific wavelength to determine the content of methanol contained in the insulating oil of the transformer. It includes the steps of obtaining, calculating the degree of polymerization through the obtained methanol content, and evaluating the lifespan of the transformer based on the calculated degree of polymerization.
Description
본 명세서는 변압기 수명 평가 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 절연유에 포함된 메탄올을 이용한 변압기 수명 평가 방법에 관한 것이다.This specification relates to a transformer life evaluation method. More specifically, it relates to a transformer life evaluation method using methanol contained in insulating oil.
유입변압기의 수명에 관계하는 것은 절연유, 절연지 등의 절연재료로써 유입변압기의 수명은 절연지(셀룰로오스)의 기계적 수명에 따라 결정된다. 즉, 절연지가 열화됨에 따라 절연지의 기계적 강도가 감소되며 절연지의 기계적 수명 또한 감소된다. 이는 절연지의 셀룰로오즈 분자들의 긴 사슬들을 절단하는 화학 반응들에 의해 셀룰로오스의 섬유 조직들이 약해지기 때문이다. The lifespan of an oil-immersed transformer is related to insulating materials such as insulating oil and insulating paper, and the lifespan of an oil-immersed transformer is determined by the mechanical life of the insulating paper (cellulose). In other words, as the insulating paper deteriorates, the mechanical strength of the insulating paper decreases and the mechanical life of the insulating paper also decreases. This is because the cellulose fiber structure is weakened by chemical reactions that break the long chains of cellulose molecules in the insulation paper.
이와 같이 유입 변압기의 수명은 절연지의 건전도(중합도)에 의해 좌우되므로 열화에 의한 절연지의 강도 저하는 직접 또는 간접적으로 변압기 고장의 원인이 될 수 있다. 따라서, 절연지의 상태(중합도) 진단은 매우 중요하다. In this way, the lifespan of an inlet transformer is determined by the soundness (degree of polymerization) of the insulating paper, so a decrease in the strength of the insulating paper due to deterioration may directly or indirectly cause transformer failure. Therefore, diagnosing the condition (degree of polymerization) of the insulating paper is very important.
중합도 진단 기술은 재료의 변화를 직접 검출하는 방법과 재료가 변질, 변형된 것에 의한 기하 형태의 변화 등 2차적인 변화를 검출하는 간접적인 방법 등이 있다. 다만, 어느 방법이든 설비의 운전을 중지시키지 않고 운전 중(활선, on-line) 상태에서 진단이 이루어져야 한다. Polymerization degree diagnosis technology includes a method that directly detects changes in the material and an indirect method that detects secondary changes such as changes in geometry due to deterioration or deformation of the material. However, regardless of the method, diagnosis must be made while the equipment is in operation (on-line) without stopping the operation.
변압기 이상 진단에 사용되는 종래 기술인 유중 가스 분석(DGA;Dissolved Gas Analysis)은 유입 변압기에서 발생하는 유중 가스인 메탄 가스를 이용하여 변압기의 이상 여부를 판단한다. Dissolved Gas Analysis (DGA), a conventional technology used to diagnose abnormalities in transformers, determines whether there are abnormalities in the transformer using methane gas, which is a gas in oil generated from an incoming transformer.
그러나, 이러한 종래 기술은 변압기의 이상 여부만을 판단할 수 있을 뿐 메탄 가스의 양과 절연지의 중합도 사이의 관계가 정의되지 않아 변압기의 잔여 수명을 평가하는 목적으로는 사용되지 못한다.However, this prior art can only determine whether the transformer is defective, and the relationship between the amount of methane gas and the degree of polymerization of the insulating paper is not defined, so it cannot be used for the purpose of evaluating the remaining life of the transformer.
또한, 실제 변압기에서 나타나는 결함 유형과 DGA로 측정되는 결과는 전력기기의 수명평가과 연결시키기 어렵기 때문에 변압기 운영자는 DGA 결과에 따라 변압기 이상 판단 시 변압기 내부를 직접 점검하여 육안으로 결합을 확인해야만 하는 문제점이 있다.In addition, since it is difficult to connect the defect types that appear in actual transformers and the results measured by DGA with the life evaluation of power equipment, the transformer operator must directly inspect the inside of the transformer to visually confirm the connection when determining a transformer abnormality according to the DGA results. There is.
또한, 메탄가스를 분석하는 종래의 DGA방식은 유중 가스를 감지하는 유중 가스 센서의 가격이 매우 높아 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the conventional DGA method for analyzing methane gas has the problem of low economic feasibility due to the very high price of the gas-in-oil sensor that detects gas in oil.
본 명세서의 목적은 절연유에 포함된 메탄올과 절연지의 중합도 사이의 관계식을 통해 메탄올을 직접 채유 하지 않고도 변압기의 수명을 평가할 수 있는 변압기 수명 평가 방법을 제공하는 것이다.The purpose of this specification is to provide a transformer life evaluation method that can evaluate the life of a transformer without directly oiling methanol through the relationship between the degree of polymerization of the methanol contained in the insulating oil and the insulating paper.
또한 본 명세서의 목적은 특정 파장을 광원으로 사용하는 광센서를 통해 메탄올의 광특성을 산출하여 변압기의 수명을 정밀하게 평가하는 변압기 수명 평가 방법을 제공하는 것이다.Additionally, the purpose of this specification is to provide a transformer life evaluation method that precisely evaluates the life of a transformer by calculating the optical characteristics of methanol through an optical sensor using a specific wavelength as a light source.
또한 본 명세서의 목적은 저비용이면서도 설치와 운용이 간편한 광센서를 이용하여 변압기의 수명을 효율적으로 평가하고 비용을 절감시키는 변압기 수명 평가 방법을 제공하는 것이다.Additionally, the purpose of this specification is to provide a transformer life evaluation method that efficiently evaluates the life of a transformer and reduces costs by using an optical sensor that is low-cost and easy to install and operate.
본 명세서의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 명세서의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 명세서의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 명세서의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The purposes of the present specification are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes and advantages of the present specification that are not mentioned can be understood through the following description and will be more clearly understood by the examples of the present specification. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present specification can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수평 평가 방법은 미리 정해진 특정 파장의 빛을 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신하는 단계, 특정 파장의 빛을 이용하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 획득하는 단계, 획득된 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 단계 및 산출된 중합도에 기초하여 상기 변압기의 수명을 평가하는 단계를 포함한다.A transformer horizontal evaluation method according to an embodiment of the present specification includes providing light of a predetermined specific wavelength to the insulating oil or receiving light of a predetermined specific wavelength, and using light of a specific wavelength to determine the content of methanol contained in the insulating oil of the transformer. It includes the steps of obtaining, calculating the degree of polymerization through the obtained methanol content, and evaluating the lifespan of the transformer based on the calculated degree of polymerization.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 광특성은 흡광율, 반사율, 굴절률을 포함한다.Additionally, in one embodiment of the present specification, optical characteristics include light absorption, reflectance, and refractive index.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 제공한 빛에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출하는 단계는 제공한 빛에 기초하여 상기 메탄올의 광특성에 따른 흡광도를 획득하는 단계 및 획득한 흡광도에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출하는 단계를 포함한다.In addition, in one embodiment of the present specification, the step of calculating the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the light provided includes the steps of obtaining absorbance according to the optical characteristics of the methanol based on the provided light and the obtained It includes calculating the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the absorbance.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 미리 정해진 특정 파장은 제2 경사 구간의 파장 대역을 포함한다.Additionally, in one embodiment of the present specification, the predetermined specific wavelength includes the wavelength band of the second slope section.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 획득한 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 단계는 하기와 같이 수학식 1을 통해 산출된다.In addition, the step of calculating the degree of polymerization through the methanol content obtained in an example of the present specification is calculated through Equation 1 as follows.
[수학식 1][Equation 1]
(DP: 중합도, MeOH: 메탄올 함량, a: 제1 기준값, b: 제2 기준값)(DP: degree of polymerization, MeOH: methanol content, a: first reference value, b: second reference value)
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 산출된 중합도에 기초하여 변압기의 수명을 평가하는 단계는 산출된 중합도가 미리 정해진 한계 수명점 이하인 경우 상기 변압기가 사용 불가능한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.In addition, in one embodiment of the present specification, the step of evaluating the life of the transformer based on the calculated degree of polymerization includes determining that the transformer is unusable when the calculated degree of polymerization is below a predetermined critical life point.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 한계 수명점은 중합도가 400 이다.Additionally, in one embodiment of the present specification, the critical life point is a degree of polymerization of 400.
본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수평 평가 장치는 미리 정해진 특정 파장의 빛을 상기 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신하는 센서 모듈, 특정 파장의 빛에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 획득하는 메탄올 함량 분석부, 획득된 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 중합도 산출부 및 산출된 중합도에 기초하여 상기 변압기의 수명을 평가하는 수명 평가부를 포함한다.A transformer horizontal evaluation device according to an embodiment of the present specification is a sensor module that provides light of a predetermined specific wavelength to the insulating oil or receives light of a predetermined specific wavelength, and is included in the insulating oil of the transformer based on light of a specific wavelength. It includes a methanol content analysis unit that obtains the methanol content, a polymerization degree calculation unit that calculates the degree of polymerization through the obtained methanol content, and a life evaluation unit that evaluates the life of the transformer based on the calculated polymerization degree.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 광특성은 흡광율, 반사율, 굴절률을 포함한다.Additionally, in one embodiment of the present specification, optical characteristics include light absorption, reflectance, and refractive index.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 메탄올 함량 분석부는 특정 파장의 빛에 기초하여 메탄올의 광특성에 따른 흡광도를 획득하고, 획득한 흡광도에 기초하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출한다.In addition, in one embodiment of the present specification, the methanol content analysis unit acquires the absorbance according to the optical characteristics of methanol based on light of a specific wavelength, and calculates the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the obtained absorbance.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 미리 정해진 특정 파장은 일정한 간격의 그래프 분포를 가지면서 특정 크기 이상의 흡광도를 갖는 구간의 파장 대역을 포함한다.In addition, in one embodiment of the present specification, a predetermined specific wavelength includes a wavelength band of a section having a graph distribution at regular intervals and an absorbance of a certain size or more.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 일정한 간격의 그래프 분포를 가지면서 특정 크기 이상의 흡광도를 갖는 구간의 파장 대역은 317nm 보다 같거나 크고 328nm 보다 같거나 작다.Additionally, in one embodiment of the present specification, the wavelength band of a section having a graph distribution at regular intervals and having absorbance of a certain size or more is equal to or greater than 317 nm and equal to or smaller than 328 nm.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 중합도 산출부는 하기[수학식 1]을 통해 중합도를 산출한다.Additionally, in one embodiment of the present specification, the degree of polymerization calculation unit calculates the degree of polymerization through the following [Equation 1].
[수학식 1][Equation 1]
(DP: 중합도, MeOH: 메탄올 함량, a: 제1 기준값, b: 제2 기준값)(DP: degree of polymerization, MeOH: methanol content, a: first reference value, b: second reference value)
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 수명 평가부는 산출된 중합도가 미리 정해진 한계 수명점 이하인 경우 변압기가 사용 불가능한 것으로 판단한다.Additionally, in one embodiment of the present specification, the life evaluation unit determines that the transformer is unusable when the calculated degree of polymerization is below a predetermined critical life point.
또한, 본 명세서의 일 실시예에서 한계 수명점은 중합도가 400 이다.Additionally, in one embodiment of the present specification, the critical life point is a degree of polymerization of 400.
본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법은 절연유에 포함된 메탄올과 절연지의 중합도 사이의 관계식을 통해 메탄올을 직접 채유 하지 않고도 변압기의 수명을 평가할 수 있다.The transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification can evaluate the life of the transformer without directly oiling methanol through the relationship between the degree of polymerization of the methanol contained in the insulating oil and the insulating paper.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법은 특정 파장을 광원으로 사용하는 광센서를 통해 메탄올의 광특성을 산출하여 변압기의 수명을 정밀하게 평가할 수 있다.In addition, the transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification can precisely evaluate the life of the transformer by calculating the optical characteristics of methanol through an optical sensor that uses a specific wavelength as a light source.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법은 저비용이면서도 설치와 운용이 간편한 광센서를 이용하여 변압기의 수명을 효율적으로 평가하고 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, the transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification can efficiently evaluate the life of the transformer and reduce costs by using an optical sensor that is low-cost and easy to install and operate.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 장치와 변압기의 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에서 전체 파장에 대한 메탄올의 흡광도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 2의 그래프에서 특정 파장 영역의 그래프를 확대한 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에서 열화시간에 따른 중합도와 절연유의 메탄올 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법의 순서도이다.1 is a block diagram of a transformer life evaluation device and a transformer according to an embodiment of the present specification.
Figure 2 is a graph showing the absorbance of methanol over all wavelengths in an example of the present specification.
FIG. 3 is an enlarged view of the graph of a specific wavelength region in the graph of FIG. 2.
Figure 4 is a graph showing changes in the degree of polymerization and methanol content of insulating oil according to aging time in an example of the present specification.
Figure 5 is a flowchart of a transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 명세서를 설명함에 있어서 본 명세서와 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described purposes, features and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, and accordingly, those skilled in the art in the technical field to which this specification pertains will be able to easily implement the technical ideas of this specification. In describing the present specification, if it is determined that a detailed description of known technology related to the present specification may unnecessarily obscure the gist of the present specification, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 장치와 변압기의 블록도이다.1 is a block diagram of a transformer life evaluation device and a transformer according to an embodiment of the present specification.
변압기(160)는 유도성 전기 전도체를 통해 두 개 이상의 회로 사이에서 전기 에너지를 전달하며 전압을 승압 또는 강압시키는 장치이다. 본 명세서에서 변압기(160)는 변압기 내부의 철심에 감은 코일을 절연유로 절연한 유입 변압기일 수 있다. 이하에서 변압기(160)는 유입 변압기임을 전제하여 설명한다.The transformer 160 is a device that transfers electrical energy between two or more circuits through an inductive electrical conductor and boosts or steps down the voltage. In this specification, the transformer 160 may be an oil-immersed transformer in which a coil wound around an iron core inside the transformer is insulated with insulating oil. Hereinafter, the transformer 160 will be described on the assumption that it is an immersion transformer.
도면을 참조하면 변압기(160)는 절연유(162) 및 절연지(164)를 포함한다.Referring to the drawing, the transformer 160 includes insulating oil 162 and insulating paper 164.
절연유(162) 및 절연지(164)는 변압기(160) 내부에 수용되며 변압기(160)로부터 발생하는 감전 사고를 방지하기 위해 전기 절연 기능을 수행한다. 절연지(164)는 예를 들어, 셀룰로오스 절연지일 수 있고, 절연유(162)는 광유, 합성유, PCB(Poly Cholrinated Biphenyl), 혼합유, 알킬 벤젠일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.The insulating oil 162 and the insulating paper 164 are accommodated inside the transformer 160 and perform an electrical insulation function to prevent electric shock accidents occurring from the transformer 160. For example, the insulating paper 164 may be cellulose insulating paper, and the insulating oil 162 may be mineral oil, synthetic oil, poly cholrinated biphenyl (PCB), mixed oil, or alkyl benzene. However, it is not limited to this.
한편, 절연지(164)는 변압기(160)의 운전 연수가 증가됨에 따라 열화가 발생한다. 구체적으로, 변압기(160)의 운용에 따라 변압기 내부의 온도가 상승하므로 절연지(162)는 온도 스트레스를 받게 된다. 절연지(162)가 온도 스트레스를 받게 되면 열에너지에 의해 분해되는 과정에서 2차 화합물인 메탄올을 생성하게 되고, 생성된 메탄올은 변압기 내부의 절연유(162)에 녹아 들어간다. 따라서, 변압기(160)의 운전 연수가 많을 수록 변압기(160)의 절연유(162)에는 메탄올의 함량이 누적되어 높아 진다.Meanwhile, the insulating paper 164 deteriorates as the operating life of the transformer 160 increases. Specifically, as the temperature inside the transformer increases as the transformer 160 is operated, the insulating paper 162 is subjected to temperature stress. When the insulating paper 162 is subjected to temperature stress, methanol, a secondary compound, is generated in the process of decomposition by thermal energy, and the generated methanol dissolves in the insulating oil 162 inside the transformer. Therefore, as the number of years of operation of the transformer 160 increases, the methanol content in the insulating oil 162 of the transformer 160 accumulates and increases.
본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 장치(100)는 변압기의 수명을 평가하는 장치로써, 센서 모듈(110), 메탄올 함량 분석부(120), 중합도 산출부(130) 및 수명 평가부(140)를 포함할 수 있다.The transformer life evaluation device 100 according to an embodiment of the present specification is a device for evaluating the life of a transformer, and includes a sensor module 110, a methanol content analysis unit 120, a degree of polymerization calculation unit 130, and a life evaluation unit ( 140) may be included.
센서 모듈(110)은 발광부 및 수광(측광)부를 포함한다. 즉, 센서 모듈(110)은 발광부를 통해 절연유(162)에 빛을 직접 제공하거나 수광(측광)부를 통해 변압기 내부의 별도의 발광 소자로부터 제공된 빛을 수신한다.The sensor module 110 includes a light emitting unit and a light receiving (measuring) unit. That is, the sensor module 110 directly provides light to the insulating oil 162 through the light emitting unit or receives light provided from a separate light emitting element inside the transformer through the light receiving (measuring) unit.
센서 모듈(110)은 예를 들어 광센서, 화학적 센서 또는 전기적 센서일 수 있다. 그러나, 광센서는 주변환경의 영향을 적게 받는 바, 이하에서 센서 모듈(110)은 광센서임을 전제로 하여 설명한다.Sensor module 110 may be, for example, an optical sensor, a chemical sensor, or an electrical sensor. However, since the optical sensor is less affected by the surrounding environment, the following description will be made on the assumption that the sensor module 110 is an optical sensor.
도면에서 센서 모듈(110)은 변압기 수명 평가 장치(100) 내부에 도시되어 있으나, 구체적으로 센서 모듈(110)은 변압기의 내부에 배치되어 절연유(162)에 빛을 제공하거나 별도의 발광 소자로부터 제공된 빛을 수신할 수 있다.In the drawing, the sensor module 110 is shown inside the transformer life evaluation device 100, but specifically, the sensor module 110 is placed inside the transformer to provide light to the insulating oil 162 or to provide light from a separate light emitting element. Can receive light.
한편, 메탄올은 빛의 파장 대역에 따라서 서로 다른 광특성을 갖는다. 여기서 광특성은 흡광율, 반사율 또는 굴절률을 의미한다. 구체적으로 흡광율은 메탄올이 빛을 흡수하는 정도이고, 반사율은 메탄올이 빛을 반사하는 정도이며 굴절률은 메탄올에 빛이 통과할 때 경계면에서 빛이 꺾이는 정도를 의미한다. 동일한 파장 대역에서 메탄올의 광특성 즉, 흡광율, 반사율, 굴절률은 모두 유사한 특성을 갖는다. Meanwhile, methanol has different optical properties depending on the wavelength band of light. Here, optical properties mean light absorption, reflectance, or refractive index. Specifically, absorbance is the degree to which methanol absorbs light, reflectance is the degree to which methanol reflects light, and refractive index refers to the degree to which light is bent at the interface when light passes through methanol. In the same wavelength band, the optical properties of methanol, that is, absorbance, reflectance, and refractive index, all have similar properties.
센서 모듈(110)은 미리 정해진 특정 파장의 빛을 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신할 수 있다. 즉, 센서 모듈(110)은 발광부를 통해 미리 정해진 특정 파장의 빛을 생성하여 방출하거나 별도의 발광 소자에서 생성된 빛으로부터 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수광(측광)부를 통해 흡수할 수 있다.The sensor module 110 may provide light of a specific predetermined wavelength to the insulating oil or receive light of a specific predetermined wavelength. That is, the sensor module 110 may generate and emit light of a specific predetermined wavelength through the light emitting unit or absorb light of a specific predetermined wavelength from light generated by a separate light emitting element through the light receiving (measuring) unit.
미리 정해진 특정 파장은 메탄올의 광특성이 명확하게 구분되는 파장 대역으로 예를 들어, 317nm 보다 같거나 크고 328nm 보다 같거나 작을 수 있다. 미리 정해진 특정 파장 대역에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다.The predetermined specific wavelength is a wavelength band in which the optical characteristics of methanol are clearly distinguished, for example, it may be equal to or greater than 317 nm and equal to or smaller than 328 nm. The specific predetermined wavelength band will be described in detail later.
메탄올 함량 분석부(120)는 제공된 빛에 기초하여 변압기(160)의 절연유(162)에 포함된 메탄올의 함량을 산출한다. 구체적으로 메탄올 함량 분석부(120)는 센서 모듈(110)에 의해 제공된 빛에 기초하여 메탄올의 광특성에 따른 흡광도를 획득하고, 획득한 흡광도에 기초하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출한다. The methanol content analysis unit 120 calculates the content of methanol contained in the insulating oil 162 of the transformer 160 based on the provided light. Specifically, the methanol content analysis unit 120 acquires the absorbance according to the optical characteristics of methanol based on the light provided by the sensor module 110, and calculates the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the obtained absorbance. .
흡광도는 메탄올에 빛을 비추었을 때 투과하는 복사량에 대한 발산한 복사량 비율의 로그값을 의미한다. 다시 말해, 흡광도는 메탄올이 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도를 나타내며 메탄올의 광특성인 흡광율에 비례한다. 따라서 메탄올이 흡수하는 빛의 양이 많을수록 흡광도는 커지고, 흡수하는 빛의 양이 적을수록 흡광도는 작아진다.Absorbance means the logarithm of the ratio of the amount of radiation emitted to the amount of radiation transmitted when light is shined on methanol. In other words, absorbance represents the degree to which methanol absorbs light of a specific wavelength and is proportional to the absorbance, which is an optical characteristic of methanol. Therefore, the greater the amount of light absorbed by methanol, the greater the absorbance, and the less the amount of light absorbed, the lower the absorbance.
또한, 흡광도가 크면 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량이 많고, 흡광도가 작으면 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량이 적다. 이에 따라 메탄올 함량 분석부(120)는 획득한 흡광도에 기초하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출한다.In addition, when the absorbance is large, the methanol content contained in the transformer's insulating oil is high, and when the absorbance is small, the methanol content contained in the transformer's insulating oil is small. Accordingly, the methanol content analysis unit 120 calculates the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the obtained absorbance.
중합도 산출부(130)는 획득한 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출한다. 여기서 중합도는 절연지(164)의 건전도 즉, 절연지(164)의 열화 정도가 어느 정도 진행되었는지를 의미한다. 따라서, 열화가 진행될 수록 중합도가 낮고, 절연지(164)의 기계적 수명이 줄어들게 된다.The degree of polymerization calculation unit 130 calculates the degree of polymerization using the obtained methanol content. Here, the degree of polymerization means the soundness of the insulating paper 164, that is, the degree to which the deterioration of the insulating paper 164 has progressed. Therefore, as deterioration progresses, the degree of polymerization decreases and the mechanical life of the insulating paper 164 decreases.
구체적으로 중합도는 하기의 메탄올 함량과 절연지(164)의 중합도에 관한 [수학식 1]을 통해 산출될 수 있다.Specifically, the degree of polymerization can be calculated through [Equation 1] regarding the methanol content and the degree of polymerization of the insulating paper 164 below.
[수학식 1][Equation 1]
(DP: 중합도, MeOH: 메탄올 함량, a: 제1 기준값, b: 제2 기준값)(DP: degree of polymerization, MeOH: methanol content, a: first reference value, b: second reference value)
여기서 제1 기준값은 제1 기준값의 하한값인 56.55와 제1 기준값의 상한값인 73.5 사이의 임의의 값일 수 있고, 제2 기준값은 제2 기준값의 하한값인 8.5와 제2 기준값의 상한값인 11.15 사이의 임의의 값일 수 있다. Here, the first reference value may be any value between 56.55, which is the lower limit of the first reference value, and 73.5, which is the upper limit of the first reference value, and the second reference value may be any value between 8.5, which is the lower limit of the second reference value, and 11.15, which is the upper limit of the second reference value. It may be a value of .
수명 평가부(140)는 산출된 중합도에 기초하여 변압기(160)의 수명을 평가한다. 구체적으로 수명 평가부(140)는 변압기(160)의 한계 수명점을 미리 설정할 수 있다. 한계 수명점은 예를 들어 400일 수 있다. The lifespan evaluation unit 140 evaluates the lifespan of the transformer 160 based on the calculated degree of polymerization. Specifically, the life evaluation unit 140 may set the critical life point of the transformer 160 in advance. The critical life point may be 400, for example.
수명 평가부(140)는 산출된 중합도와 미리 설정된 한계 수명점을 비교하고, 산출된 중합도가 미리 설정된 한계 수명점 이하인 경우 변압기(160) 가 사용 불가능한 것으로 판단할 수 있다.The life evaluation unit 140 may compare the calculated degree of polymerization with a preset critical life point, and determine that the transformer 160 is unusable if the calculated degree of polymerization is less than or equal to the preset critical life point.
또한, 수명 평가부(140)는 산출된 중합도와 미리 설정된 한계 수명점을 비교하고, 산출된 중합도가 미리 설정된 한계 수명점보다 큰 경우 한계 수명점과 산출된 중합도 차이 값의 크기에 따라 변압기의 남은 수명을 평가할 수 있다.In addition, the life evaluation unit 140 compares the calculated degree of polymerization with a preset limit life point, and when the calculated degree of polymerization is greater than the preset limit life point, the remaining life of the transformer is determined according to the size of the difference between the limit life point and the calculated degree of polymerization. Lifespan can be evaluated.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에서 전체 파장에 대한 메탄올을 포함한 절연유의 흡광도를 나타낸 그래프이고, 도 3은 도 2의 그래프에서 특정 파장 영역의 그래프를 확대한 도면이다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 그래프를 설명한다.FIG. 2 is a graph showing the absorbance of insulating oil containing methanol for all wavelengths in an example of the present specification, and FIG. 3 is an enlarged view of the graph of a specific wavelength region in the graph of FIG. 2. Hereinafter, the graph will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2를 참조하면 그래프에서 가로축은 빛의 파장(nm)(200)을 나타내고 세로축은 흡광도(210)를 나타낸다. 빛의 파장(200)은 길이에 따라 서로 다른 영역으로 구분된다. 빛의 서로 다른 영역은 예를 들어, 감마선, X선, 자외선(100nm 내지 380nm), 가시 광선(380nm 내지 780nm), 적외선(780nm 내지 1000nm), 초음파, 전파 등으로 구분될 수 있고, 각각의 영역은 서로 다른 특성을 갖는다.Referring to Figure 2, in the graph, the horizontal axis represents the wavelength (nm) of light (200) and the vertical axis represents absorbance (210). The wavelength of light 200 is divided into different regions depending on its length. Different regions of light can be divided into, for example, gamma rays, has different characteristics.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 특정 구간에서는 노이즈(220, 221, 222, 223)가 발생하므로 흡광도를 측정할 수 없고, 그래프의 경사가 매우 완만한 구간(230)에서는 메탄올의 함량을 확인하기 어렵다.At this time, as shown in FIG. 2, the absorbance cannot be measured because noise (220, 221, 222, 223) occurs in a specific section, and the methanol content cannot be checked in the section (230) where the slope of the graph is very gentle. difficult.
결국, 노이즈가 발생하지 않고 경사가 존재하는 제1 구간(240), 제2 구간(242) 및 제3 구간(244)에서 메탄올의 함량을 측정할 수 있다. 그러나, 흡광도가 낮을수록 메탄올의 함량을 측정할 때 노이즈 구별이 어려워 정밀한 기술이 요구되고 이에 따라 많은 비용이 소요된다.Ultimately, the methanol content can be measured in the first section 240, the second section 242, and the third section 244 where there is a slope and no noise occurs. However, the lower the absorbance, the more difficult it is to distinguish noise when measuring the methanol content, which requires precise technology and therefore costs a lot of money.
다시 도 2를 참조하면, 제1 구간(240)은 제2 구간(242) 및 제3 구간(244)보다 흡광도가 크므로 메탄올 함량의 측정이 유리하다. 즉, 제1 구간(240)은 자외선 영역의 파장으로써 2 이상의 높은 흡광도를 갖는 반면, 제2 구간(242) 및 제3 구간(244)은 자외선 영역 이외의 파장으로써 1 이하의 낮은 흡광도를 갖는다. 따라서, 메탄올 함량 분석부(120)가 제1 구간(240)에서 메탄올의 함량을 산출하는 경우 측정 비용을 절감하고 경제성을 향상시킬 수 있다. Referring again to FIG. 2, the first section 240 has greater absorbance than the second section 242 and the third section 244, so it is advantageous to measure the methanol content. That is, the first section 240 has a high absorbance of 2 or more at a wavelength in the ultraviolet region, while the second section 242 and the third section 244 have a low absorbance of 1 or less at a wavelength other than the ultraviolet region. Therefore, when the methanol content analyzer 120 calculates the methanol content in the first section 240, measurement costs can be reduced and economic efficiency can be improved.
한편, 센서 모듈(110)은 미리 정해진 특정 파장의 빛을 절연유에 제공할 수 있다. 구체적으로 제1 구간(240)을 확대한 도 3을 참조하면, 곡선의 그래프는 절연유에 포함된 메탄올의 함량에 따라 달라진다. 즉, 그래프 E는 메탄올이 존재하지 않는(절연지의 열화가 진행되지 않은) 순수한 절연유(162)의 그래프를 의미하고, 그래프 A 내지 그래프 D는 메탄올을 포함하는(절연지의 열화가 진행된) 절연유의 그래프이다. Meanwhile, the sensor module 110 may provide light of a specific, predetermined wavelength to the insulating oil. Specifically, referring to FIG. 3 which enlarges the first section 240, the curve graph varies depending on the content of methanol contained in the insulating oil. That is, graph E refers to a graph of pure insulating oil 162 in which methanol is not present (deterioration of the insulating paper has not progressed), and graphs A to D are graphs of insulating oil containing methanol (deterioration of the insulating paper has not progressed). am.
구체적으로 그래프 D에서 그래프 A로 갈수록 메탄올의 함량은 높다. 예를 들어, 그래프 D는 3.35ppm, 그래프 C는 4.4ppm, 그래프 B는 32.7ppm, 그래프 A는 135ppm의 메탄올의 함량을 각각 나타낼 수 있다. Specifically, the methanol content increases from graph D to graph A. For example, graph D may represent a methanol content of 3.35ppm, graph C may represent 4.4ppm, graph B may represent 32.7ppm, and graph A may represent 135ppm.
또한, 메탄올 함량이 높을 수록 낮은 흡광율을 보이므로 그래프 E보다 높은 흡광도가 측정되는 경우 노이즈로 판단될 수 있다.In addition, the higher the methanol content, the lower the absorbance, so if a higher absorbance than graph E is measured, it may be judged as noise.
한편, 제1 구간(240)은 제1 경사 구간(331), 제2 경사 구간(332) 및 제3 경사 구간(333)으로 구분될 수 있다. 상게하게, 제1 경사 구간(331), 제2 경사 구간(332) 및 제3 경사 구간(333) 각각은 서로 다른 경사를 가지므로 경사 각도에 따라 구간이 구분될 수 있다. Meanwhile, the first section 240 may be divided into a first inclined section 331, a second inclined section 332, and a third inclined section 333. In detail, the first slope section 331, the second slope section 332, and the third slope section 333 each have different slopes, so the sections may be divided according to the slope angle.
여기서 제1 경사 구간(331)은 그래프 A 내지 그래프 E의 분포가 고르게 배치되지 않고, 그래프 E를 벗어난 그래프가 존재하므로 노이즈가 발생한다. 따라서, 흡광도에 따른 메탄올 함량의 산출 및 변압기의 정확한 수명 평가가 어렵다.Here, in the first slope section 331, the distribution of graphs A to graph E is not evenly arranged, and there is a graph that deviates from graph E, thereby generating noise. Therefore, it is difficult to calculate the methanol content based on absorbance and accurately evaluate the lifespan of the transformer.
또한, 제3 경사 구간(333)은 불규칙한 간격의 그래프 분포를 가질 뿐만 아니라 흡광도가 2 이하로 떨어진다. 따라서, 메탄올 함량의 정밀한 측정이 어렵다.Additionally, the third slope section 333 not only has a graph distribution with irregular intervals, but also the absorbance falls below 2. Therefore, precise measurement of methanol content is difficult.
그러나, 제2 경사 구간(332)은 일정한 간격의 그래프 분포를 가지면서 2 이상의 흡광도를 갖는다. 따라서, 제2 경사 구간(332)에서는 흡광도의 차이에 따른 메탄올 함량이 정밀하게 산출될 수 있다. However, the second slope section 332 has a graph distribution at regular intervals and has an absorbance of 2 or more. Therefore, in the second slope section 332, the methanol content according to the difference in absorbance can be precisely calculated.
제2 경사 구간(332)의 파장 대역은 317nm 내지 328nm일 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예에서 센서 모듈(110)의 미리 정해진 특정 파장은 317nm 보다 같거나 크고 328nm보다 같거나 작을 수 있다. 그러나 제2 경사 구간(332)은 이에 한정되지 않고 일정한 간격의 그래프 분포를 가지면서 2 이상의 흡광도를 갖는 특징을 가진 특정 파장 영역 모두를 포함할 수 있다. 메탄올 함량 분석부(120)는 제2 경사 구간(332)의 흡광도를 분석하여 메탄올 함량을 산출할 수 있다.The wavelength band of the second slope section 332 may be 317 nm to 328 nm. Accordingly, in one embodiment of the present specification, the predetermined specific wavelength of the sensor module 110 may be equal to or greater than 317 nm and may be equal to or less than 328 nm. However, the second slope section 332 is not limited to this and may include all specific wavelength regions with a graph distribution at regular intervals and an absorbance of 2 or more. The methanol content analyzer 120 may calculate the methanol content by analyzing the absorbance of the second slope section 332.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에서 열화시간에 따른 중합도와 절연유의 메탄올 함량 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing changes in the degree of polymerization and methanol content of insulating oil according to aging time in an example of the present specification.
도면을 참조하면, 가로축은 열화 시간(h)(400)이고 세로축은 중합도(410)를 나타내고, 도면에 표시된 원은 절연유에 포함된 메탄올 함량을 나타낸다. 열화 시간(400)이 길수록 절연지(164)에 열화에 따른 절연유(162)의 메탄올 함량이 늘어나므로 원의 지름은 커지게 된다. 예를 들어, 열화 시간이 3500h일 때의 원의 이름(432)은 열화 시간이 1000h일 때의 원의 지름(430)보다 크다. 즉, 절연유에 포함된 메탄올 함량은 열화 시간(400)과 비례한다.Referring to the drawing, the horizontal axis represents the deterioration time (h) (400), the vertical axis represents the degree of polymerization (410), and the circle shown in the drawing represents the methanol content contained in the insulating oil. As the deterioration time 400 increases, the methanol content of the insulating oil 162 increases due to deterioration of the insulating paper 164, and the diameter of the circle increases. For example, the name 432 of the circle when the deterioration time is 3500h is larger than the diameter 430 of the circle when the deterioration time is 1000h. In other words, the methanol content contained in the insulating oil is proportional to the deterioration time (400).
한편, 중합도 산출부(130)는 하기의 [수학식 1]을 통해 메탄올 함량으로부터 중합도(410)를 산출할 수 있다.Meanwhile, the degree of polymerization calculation unit 130 can calculate the degree of polymerization 410 from the methanol content through [Equation 1] below.
[수학식 1][Equation 1]
(여기서 DP: 중합도, MeOH: 메탄올 함량, a: 제1 기준값, b: 제2 기준값)(where DP: degree of polymerization, MeOH: methanol content, a: first reference value, b: second reference value)
여기서 제1 기준값은 제1 기준값의 하한값인 56.55와 제1 기준값의 상한값인 73.5 사이의 임의의 값일 수 있고, 제2 기준값은 제2 기준값의 하한값인 8.5와 제2 기준값의 상한값인 11.15 사이의 임의의 값일 수 있다.Here, the first reference value may be any value between 56.55, which is the lower limit of the first reference value, and 73.5, which is the upper limit of the first reference value, and the second reference value may be any value between 8.5, which is the lower limit of the second reference value, and 11.15, which is the upper limit of the second reference value. It may be a value of .
다시 도 4를 참조하면, 상기 [수학식 1]을 통해 산출된 메탄올 함량에 따른 중합도를 확인할 수 있다. 원의 지름이 클 때(432)의 중합도는 650 내지 700으로 원의 지름이 작을 때(430)의 중합도 400 내지 500 보다 크다. 즉, 메탄올 함량이 클수록 중합도는 감소한다. Referring again to FIG. 4, the degree of polymerization according to the methanol content calculated through [Equation 1] can be confirmed. When the diameter of the circle is large (432), the degree of polymerization is 650 to 700, which is higher than the degree of polymerization of 400 to 500 when the diameter of the circle is small (430). That is, as the methanol content increases, the degree of polymerization decreases.
다시 말해, 절연지의 열화가 진행될수록 중합도가 감소하므로 수명 평가부(150)는 산출된 중합도를 통해 절연지의 수명 즉, 변압기의 수명을 평가할 수 있다. In other words, as the deterioration of the insulating paper progresses, the degree of polymerization decreases, so the life evaluation unit 150 can evaluate the lifespan of the insulating paper, that is, the lifespan of the transformer, through the calculated degree of polymerization.
본 명세서의 일 실시예에서 수명 평가부(150)는 한계 수명점을 미리 설정할 수 있다. 한계 수명점은 변압기가 사용 불가능한 것으로 판단하는 최소 중합도로 예를 들어, 중합도 400일 수 있다(420). 따라서, 수명 평가부(150)는 중합도 400을 기준으로 변압기의 수명을 평가할 수 있고, 산출된 중합도가 400 이하이면 변압기의 수명이 다하여 더이상 사용 불가능한 것으로 평가할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the life evaluation unit 150 may set a limit life point in advance. The critical life point is the minimum degree of polymerization at which the transformer is determined to be unusable, for example, it may be a degree of polymerization of 400 (420). Therefore, the life evaluation unit 150 can evaluate the lifespan of the transformer based on a degree of polymerization of 400, and if the calculated degree of polymerization is 400 or less, the lifespan of the transformer has reached the end and can be evaluated as no longer usable.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법의 순서도이다.Figure 5 is a flowchart of a transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification.
도면을 참조하면, 변압기 수명 평가 장치(100)는 미리 정해진 특정 파장의 빛을 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신한다(S500). 절연유에 포함된 메탄올은 흡광율, 반사율, 굴절률을 포함하는 광특성을 가지며, 메탄올의 광특성은 메탄올의 함량에 따라 달라진다.Referring to the drawing, the transformer life evaluation device 100 provides light of a specific predetermined wavelength to the insulating oil or receives light of a specific predetermined wavelength (S500). Methanol contained in insulating oil has optical properties including light absorption, reflectance, and refractive index, and the optical properties of methanol vary depending on the methanol content.
따라서 변압기 수명 평가 장치(100)는 제공한 빛에 기초하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출한다(S510). 구체적으로 변압기 수명 평가 장치(100)는 제공한 빛에 기초하여 메탄올의 광특성에 따른 흡광도를 획득하고, 획득한 흡광도에 기초하여 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 획득한다. Therefore, the transformer life evaluation device 100 calculates the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the provided light (S510). Specifically, the transformer life evaluation device 100 acquires the absorbance according to the optical characteristics of methanol based on the provided light, and acquires the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the obtained absorbance.
이후, 변압기 수명 평가 장치(100)는 획득한 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출한다(S520). 구체적으로 중합도는 상술한 바와 같이 메탄올 함량과의 [수학식 1]을 통해 산출될 수 있다.Afterwards, the transformer life evaluation device 100 calculates the degree of polymerization using the obtained methanol content (S520). Specifically, the degree of polymerization can be calculated through [Equation 1] with the methanol content as described above.
중합도가 산출되면 변압기 수명 평가 장치(100)는 산출된 중합도에 기초하여 변압기의 수명을 평가한다(S530). 변압기 수명 평가 장치(100)는 한계 수명점을 미리 설정할 수 있고, 산출된 중합도가 미리 정해진 한계 수명점 이하인 경우 변압기가 사용 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 여기서 한계 수명점은 예를 들어, 중합도 400일 수 있다.When the degree of polymerization is calculated, the transformer life evaluation device 100 evaluates the life of the transformer based on the calculated degree of polymerization (S530). The transformer life evaluation device 100 may set a critical life point in advance, and may determine that the transformer is unusable if the calculated degree of polymerization is below the predetermined critical life point. Here, the critical life point may be, for example, a degree of polymerization of 400.
이와 같이 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법은 절연유에 포함된 메탄올과 절연지의 중합도 사이의 수학식 1을 통해 메탄올을 직접 채유 하지 않고도 변압기의 수명을 평가할 수 있다.As such, the transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification can evaluate the life of the transformer without directly oiling methanol through Equation 1 between the degree of polymerization of the methanol contained in the insulating oil and the insulating paper.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법은 특정 파장을 광원으로 사용하는 광센서를 통해 메탄올의 광특성을 산출하여 변압기의 수명을 정밀하게 평가할 수 있다.In addition, the transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification can precisely evaluate the life of the transformer by calculating the optical characteristics of methanol through an optical sensor that uses a specific wavelength as a light source.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 변압기 수명 평가 방법은 저비용이면서도 설치와 운용이 간편한 광센서를 이용하여 변압기의 수명을 효율적으로 평가하고 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, the transformer life evaluation method according to an embodiment of the present specification can efficiently evaluate the life of the transformer and reduce costs by using an optical sensor that is low-cost and easy to install and operate.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
Claims (17)
미리 정해진 특정 파장의 빛을 상기 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신하는 단계;
상기 특정 파장의 빛을 이용하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 획득하는 단계;
상기 획득된 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 중합도에 기초하여 상기 변압기의 수명을 평가하는 단계를 포함하고,
상기 미리 정해진 특정 파장은
노이즈가 억제되도록 일정한 간격의 그래프 분포를 가지면서 특정 크기 이상의 흡광도를 갖는 구간의 파장 대역을 포함하고,
상기 파장 대역은 317nm 내지 328nm인,
변압기 수명 평가 방법.
In the transformer life evaluation method using the optical properties of methanol contained in insulating oil,
Providing light of a specific predetermined wavelength to the insulating oil or receiving light of a specific predetermined wavelength;
Obtaining the methanol content contained in the insulating oil of the transformer using light of the specific wavelength;
Calculating the degree of polymerization based on the obtained methanol content; and
Comprising the step of evaluating the life of the transformer based on the calculated degree of polymerization,
The predetermined specific wavelength is
It has a graph distribution at regular intervals to suppress noise and includes a wavelength band in the section with absorbance above a certain size,
The wavelength band is 317 nm to 328 nm,
Transformer life evaluation method.
상기 광특성은
흡광율, 반사율, 굴절률을 포함하는
변압기 수명 평가 방법.
According to paragraph 1,
The optical characteristics are
including absorbance, reflectance, and refractive index.
Transformer life evaluation method.
상기 특정 파장의 빛에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출하는 단계는
상기 특정 파장의 빛에 기초하여 상기 메탄올의 광특성에 따른 흡광도를 획득하는 단계; 및
상기 획득한 흡광도에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출하는 단계를 포함하는
변압기 수명 평가 방법.
According to paragraph 1,
The step of calculating the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the light of the specific wavelength is
Obtaining absorbance according to optical characteristics of the methanol based on light of the specific wavelength; and
Comprising the step of calculating the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the obtained absorbance.
Transformer life evaluation method.
상기 획득한 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 단계는
하기[수학식 1]을 통해 중합도를 산출하는
변압기 수명 평가 방법.
[수학식 1]
(DP: 중합도, MeOH: 메탄올 함량, a: 제1 기준값, b: 제2 기준값)
According to paragraph 1,
The step of calculating the degree of polymerization through the obtained methanol content is
The degree of polymerization is calculated using the following [Equation 1]:
Transformer life evaluation method.
[Equation 1]
(DP: degree of polymerization, MeOH: methanol content, a: first reference value, b: second reference value)
상기 제1 기준값은 제1 기준값의 하한값인 56.55와 제1 기준값의 상한값인 73.5 사이의 임의의 값이고,
상기 제2 기준값은 제2 기준값의 하한값인 8.5와 제2 기준값의 상한값인 11.15 사이의 임의의 값인
변압기 수명 평가 방법.
According to clause 6,
The first reference value is an arbitrary value between 56.55, the lower limit of the first reference value, and 73.5, the upper limit of the first reference value,
The second reference value is an arbitrary value between 8.5, the lower limit of the second reference value, and 11.15, the upper limit of the second reference value.
Transformer life evaluation method.
상기 산출된 중합도에 기초하여 상기 변압기의 수명을 평가하는 단계는
상기 산출된 중합도가 미리 정해진 한계 수명점 이하인 경우 상기 변압기가 사용 불가능한 것으로 판단하는 단계를 포함하는
변압기 수명 평가 방법.
According to paragraph 1,
The step of evaluating the life of the transformer based on the calculated degree of polymerization is
Including the step of determining that the transformer is unusable when the calculated degree of polymerization is below a predetermined critical life point.
Transformer life evaluation method.
상기 한계 수명점은
상기 중합도가 400 인
변압기 수명 평가 방법.
According to clause 8,
The limit life point is
The degree of polymerization is 400
Transformer life evaluation method.
미리 정해진 특정 파장의 빛을 상기 절연유에 제공하거나 미리 정해진 특정 파장의 빛을 수신하는 센서 모듈;
상기 특정 파장의 빛에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 획득하는 메탄올 함량 분석부;
상기 획득된 메탄올 함량을 통해 중합도를 산출하는 중합도 산출부 및
상기 산출된 중합도에 기초하여 상기 변압기의 수명을 평가하는 수명 평가부를 포함하고,
상기 미리 정해진 특정 파장은
노이즈가 억제되도록 일정한 간격의 그래프 분포를 가지면서 특정 크기 이상의 흡광도를 갖는 구간의 파장 대역을 포함하고,
상기 파장 대역은 317nm 내지 328nm인,
변압기 수명 평가 장치.
In the transformer life evaluation device using the optical properties of methanol contained in insulating oil,
A sensor module that provides light of a specific predetermined wavelength to the insulating oil or receives light of a specific predetermined wavelength;
a methanol content analysis unit that obtains the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on light of the specific wavelength;
A degree of polymerization calculator that calculates the degree of polymerization through the obtained methanol content, and
A life evaluation unit that evaluates the life of the transformer based on the calculated degree of polymerization,
The predetermined specific wavelength is
It has a graph distribution at regular intervals to suppress noise and includes a wavelength band in the section with absorbance above a certain size,
The wavelength band is 317 nm to 328 nm,
Transformer life evaluation device.
상기 광특성은
흡광율, 반사율, 굴절률을 포함하는
변압기 수명 평가 장치.
According to clause 10,
The optical characteristics are
including absorbance, reflectance, and refractive index.
Transformer life evaluation device.
상기 메탄올 함량 분석부는
상기 특정 파장의 빛에 기초하여 상기 메탄올의 광특성에 따른 흡광도를 획득하고, 상기 획득한 흡광도에 기초하여 상기 변압기의 절연유에 포함된 메탄올 함량을 산출하는
변압기 수명 평가 장치.
According to clause 10,
The methanol content analysis unit
Obtaining absorbance according to the optical characteristics of the methanol based on light of the specific wavelength, and calculating the methanol content contained in the insulating oil of the transformer based on the obtained absorbance
Transformer life evaluation device.
상기 중합도 산출부는
하기[수학식 1]을 통해 중합도를 산출하는
변압기 수명 평가 장치.
[수학식 1]
(DP: 중합도, MeOH: 메탄올 함량, a: 제1 기준값, b: 제2 기준값)
According to clause 10,
The degree of polymerization calculation unit
The degree of polymerization is calculated using the following [Equation 1]:
Transformer life evaluation device.
[Equation 1]
(DP: degree of polymerization, MeOH: methanol content, a: first reference value, b: second reference value)
상기 수명 평가부는
상기 산출된 중합도가 미리 정해진 한계 수명점 이하인 경우 상기 변압기가 사용 불가능한 것으로 판단하는
변압기 수명 평가 장치.
According to clause 10,
The life evaluation unit
If the calculated degree of polymerization is below the predetermined critical life point, it is determined that the transformer is unusable.
Transformer life evaluation device.
상기 한계 수명점은
상기 중합도가 400 인
변압기 수명 평가 장치.According to clause 16,
The limit life point is
The degree of polymerization is 400
Transformer life evaluation device.
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|---|---|---|---|
| KR1020210006152A KR102601865B1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Method for predicting life of transformer |
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