KR102670136B1 - Apparatus and method for cancelling noise of transformer - Google Patents

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Abstract

변압기에서 발생한 노이즈에서 방전신호를 제거한 노이즈에 대한 반대 파형을 출력하여 변압기 소음을 최소화하도록 한 변압기 소음 제거 장치 및 방법을 제시한다. 제시된 변압기 소음 제거 장치는 변압기 노이즈를 입력받는 마이크, 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 제어 연산기, 제어 연산기에서 부분방전 신호 포함으로 판단하면 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출하는 진동 노이즈 검출기, 진동 노이즈 검출기에서 검출한 진동 노이즈를 근거로 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 위상 변조기 및 노이즈 캔슬링 신호를 출력하는 스피커를 포함한다.We present a transformer noise removal device and method that minimizes transformer noise by removing the discharge signal from the noise generated from the transformer and outputting a waveform opposite to the noise. The presented transformer noise removal device includes a microphone that receives transformer noise, a control calculator that determines whether the transformer noise contains a partial discharge signal, a vibration noise detector that detects vibration noise from the transformer noise if the control calculator determines that the partial discharge signal is included, and a vibration noise detector that detects vibration noise from the transformer noise. It includes a phase modulator that generates a noise canceling signal based on the vibration noise detected by the noise detector and a speaker that outputs the noise canceling signal.

Figure R1020190040826
Figure R1020190040826

Description

변압기 소음 제거 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CANCELLING NOISE OF TRANSFORMER}Transformer noise canceling device and method {APPARATUS AND METHOD FOR CANCELLING NOISE OF TRANSFORMER}

본 발명은 변압기 소음 제거 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변압기에서 발생하는 소음(noise)을 제거하는 변압기 소음 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer noise removal device and method, and more particularly, to a transformer noise removal device and method for removing noise generated from a transformer.

변압기는 자기장의 변화에 의해 유도되는 전압을 이용하여 입력 전압으로부터 원하는 출력 전압을 출력하는 장치이다. 변압기는 전압을 변성하는 과정에서 다양한 소음을 유발한다. 일례로, 변압기의 동작시 발생하는 소음으로는 전압의 변성 과정에서 발생하는 떨림에 의한 소음, 전류의 흐름 과정에서 발생하는 고조파 소음, 부하의 증가에 따른 선의 열에 의한 온도 상승에 따라 절연유를 냉각시키기 위한 냉각팬의 가동에 의한 소음, 변압기 자체의 떨림, 부분방전 발생에 의한 소음, 이외의 다양한 원인으로 인한 소음 등이 있다.A transformer is a device that outputs a desired output voltage from an input voltage using a voltage induced by a change in a magnetic field. Transformers cause various noises in the process of transforming voltage. For example, noise generated during the operation of a transformer includes noise caused by vibration generated during the transformation of voltage, harmonic noise generated during the flow of current, and cooling of the insulating oil due to temperature rise due to heat in the line due to an increase in load. There is noise caused by the operation of the cooling fan, vibration of the transformer itself, noise caused by partial discharge, and noise caused by various other causes.

종래에는 변압기가 주로 도심 외곽에 설치되거나 비주거 지역에 설치되었기 때문에 동작시 발생하는 소음에 대한 문제가 대두되지 않았다.In the past, transformers were mainly installed on the outskirts of cities or in non-residential areas, so the problem of noise generated during operation did not arise.

하지만, 최근 도심에 설치되는 변압기의 수가 증가하고, 기존 설치된 변압기의 주변에 대규모 주거 지역이 건설됨에 따라 변압기에서 발생하는 소음으로 인한 민원이 증가하고 있다.However, as the number of transformers installed in urban areas increases recently and large-scale residential areas are built around existing transformers, civil complaints due to noise generated from transformers are increasing.

이에, 전력 공급 업체에서는 전력 설비를 옥내 시설물에 배치하고, 옥내 시설물의 벽면, 천장에 흡음판을 설치하고, 옥외에 방음벽을 설치하여 소음을 최소화하고 있다.Accordingly, power supply companies are minimizing noise by placing power equipment in indoor facilities, installing sound-absorbing boards on the walls and ceilings of indoor facilities, and installing soundproof walls outdoors.

한국공개특허 제10-2001-0010290호(명칭: 변압기 밀폐구조용 공명형 소음 저감장치)Korean Patent Publication No. 10-2001-0010290 (Name: Resonant noise reduction device for transformer sealed structure)

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 제안된 것으로, 변압기에서 발생한 노이즈에서 방전신호를 제거한 노이즈에 대한 반대 파형을 출력하여 변압기 소음을 최소화하도록 한 변압기 소음 제거 장치 및 방법를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was proposed in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a transformer noise removal device and method that minimizes transformer noise by outputting a waveform opposite to the noise generated by the transformer by removing the discharge signal.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치는 변압기 노이즈를 입력받는 마이크, 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 제어 연산기, 제어 연산기에서 부분방전 신호 포함으로 판단하면 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출하는 진동 노이즈 검출기, 진동 노이즈 검출기에서 검출한 진동 노이즈를 근거로 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 위상 변조기 및 노이즈 캔슬링 신호를 출력하는 스피커를 포함한다.In order to achieve the above object, a transformer noise removal device according to an embodiment of the present invention includes a microphone that receives transformer noise, a control calculator that determines whether the transformer noise contains a partial discharge signal, and a control calculator that determines whether the transformer noise contains a partial discharge signal. It includes a vibration noise detector that detects vibration noise from transformer noise, a phase modulator that generates a noise canceling signal based on the vibration noise detected by the vibration noise detector, and a speaker that outputs the noise canceling signal.

본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치는 제어 연산기에서 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하면 온되어 변압기 노이즈를 진동 노이즈 검출기로 전송하는 스위치를 더 포함할 수 있다.The transformer noise removal device according to an embodiment of the present invention may further include a switch that is turned on when the control calculator determines that the transformer noise includes a partial discharge signal and transmits the transformer noise to the vibration noise detector.

제어 연산기는 변압기 노이즈의 픽업 타임 및 홀딩 타임을 근거로 부분방전 신호 포함 여부를 판단하되, 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 미만인 파형이 존재하면 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단할 수 있다.The control calculator determines whether a partial discharge signal is included based on the pickup time and holding time of the transformer noise. However, if there is a waveform whose pickup time and holding time are less than the set value, it can be determined that the transformer noise includes a partial discharge signal. .

진동 노이즈 검출기는 변압기 노이즈에서 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 이상인 진동 노이즈를 검출할 수 있다.The vibration noise detector can detect vibration noise whose pickup time and holding time are above the set value from transformer noise.

위상 변조기는 진동 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하고, 제어 연산기에서 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함되지 않은 것으로 판단하면 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성할 수 있다.The phase modulator generates a noise canceling signal by inverting the phase of the vibration noise, and if the control calculator determines that the transformer noise does not include a partial discharge signal, it can generate a noise canceling signal by inverting the phase of the transformer noise.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 방법은 변압기 노이즈를 입력받는 단계, 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 단계, 판단하는 단계에서 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하면 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출하는 단계, 진동 노이즈를 근거로 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 단계 및 노이즈 캔슬링 신호를 출력하여 진동 노이즈를 제거하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the transformer noise removal method according to the embodiment of the present invention includes the step of receiving transformer noise, the step of determining whether the transformer noise includes a partial discharge signal, and the step of determining whether the partial discharge signal is included in the transformer noise. If determined, it includes the steps of detecting vibration noise from transformer noise, generating a noise canceling signal based on the vibration noise, and outputting the noise canceling signal to remove the vibration noise.

판단하는 단계에서는 변압기 노이즈의 픽업 타임 및 홀딩 타임을 근거로 부분방전 신호 포함 여부를 판단하되, 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 미만인 파형이 존재하면 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단할 수 있다.In the judgment stage, it is determined whether a partial discharge signal is included based on the pickup time and holding time of the transformer noise. However, if there is a waveform with a pickup time and holding time less than the set value, it can be judged that the transformer noise includes a partial discharge signal. there is.

진동 노이즈를 검출하는 단계에서는 변압기 노이즈에서 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 이상인 진동 노이즈를 검출할 수 있다.In the step of detecting vibration noise, vibration noise whose pickup time and holding time are more than the set value can be detected from transformer noise.

노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 단계에서는 진동 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하고, 판단하는 단계에서 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함되지 않은 것으로 판단하면 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성할 수 있다.In the noise canceling signal generation step, the noise canceling signal is generated by inverting the phase of the vibration noise. In the judging step, if it is determined that the transformer noise does not include a partial discharge signal, the noise canceling signal is generated by inverting the phase of the transformer noise. can be created.

본 발명에 의하면, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변압기에서 발생하는 소음 중에서 부분방전 신호에 대응되는 소음을 제외한 진동 노이즈만을 캔슬링함으로써, 변압기에서 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the apparatus and method for removing transformer noise has the effect of minimizing noise generated in the transformer by canceling only vibration noise excluding noise corresponding to the partial discharge signal among the noise generated in the transformer.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 진동 노이즈만을 캔슬링하기 때문에, 부분방전 신호를 그대로 유지하여 부분방전 신호를 통해 변압기의 고장, 열화 여부를 진단할 수 있어 변압기를 용이하게 관리할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the transformer noise removal device and method cancels only vibration noise, the partial discharge signal is maintained as is, and failure or deterioration of the transformer can be diagnosed through the partial discharge signal, which has the effect of easily managing the transformer. .

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 진동 노이즈를 캔슬링하면서 부분방전 신호를 유지함으로써, 변압기 소음에 의한 민원을 최소화하면서 변압기를 안정적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.In addition, the transformer noise removal device and method maintains a partial discharge signal while canceling vibration noise, thereby enabling stable operation of the transformer while minimizing civil complaints caused by transformer noise.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변전소 소음을 능동제거함으로써, 소음 민원 집중지역에 소음원을 적극적으로 제거하여 변전소 주변 청정환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.In addition, the transformer noise removal device and method actively removes substation noise, thereby creating a clean environment around the substation by actively removing noise sources in areas where noise complaints are concentrated.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변전소 소음을 능동제거함으로써, 종래의 흡음판을 이용한 소음 제거 기술과 달리 변압기 실내 기존 흡음판의 노후로 인한 탈락에 위해 발생될 돌발 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, the transformer noise removal device and method actively removes substation noise, and unlike conventional noise removal technology using sound absorbing plates, it is effective in preventing unexpected failures that may occur due to detachment of the existing sound absorbing plate inside the transformer due to aging.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변전소 소음을 능동제거함으로써, 종래에 비해 흡음판 및 방음벽의 노후 대체시 투자비용 과다로 발생하는 비용을 절감하여 최소한의 비용으로 소음 민원을 해결하고, 소음 문제 해결을 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the transformer noise removal device and method actively removes substation noise, thereby reducing the costs incurred due to excessive investment costs when replacing old sound absorbing plates and soundproof walls compared to the past, thereby resolving noise complaints at minimal cost and solving noise problems. It has the effect of reducing costs.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 도 2의 제어 연산기를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도.1 and 2 are diagrams for explaining a transformer noise removal device according to an embodiment of the present invention.
Figures 3 and 4 are diagrams for explaining the control operator of Figure 2.
Figure 5 is a flowchart illustrating a method for removing transformer noise according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, in order to explain in detail enough to enable those skilled in the art of the present invention to easily implement the technical idea of the present invention, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. . First, when adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 제어 연산기를 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a transformer noise removal device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. FIGS. 1 and 2 are diagrams for explaining a transformer noise removal device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the control operator of FIG. 2 .

일반적으로, 변압기(10)에서 발생하는 노이즈(이하, 변압기 노이즈)는 진동 노이즈와 부분방전 노이즈로 구분할 수 있다. 진동 노이즈는 변압기(10)의 주기적 진동에 의해 발생하는 진동 파형 노이즈이고, 부분방전 노이즈는 고주파 영역 대의 부분 방전과 복합된 노이즈이다. 이때, 부분방전 노이즈는 변압기(10)의 운영시 고장, 열화 여부를 판단하기 위한 근거로 이용되기 때문에 설비 관리에 있어 중요한 요소이다.In general, noise generated in the transformer 10 (hereinafter referred to as transformer noise) can be divided into vibration noise and partial discharge noise. Vibration noise is vibration waveform noise generated by periodic vibration of the transformer 10, and partial discharge noise is noise combined with partial discharge in a high frequency range. At this time, partial discharge noise is an important factor in facility management because it is used as a basis for determining whether there is a breakdown or deterioration during operation of the transformer 10.

이에, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치(100) 및 방법은 변압기 노이즈를 진동 노이즈 및 부분방전 노이즈로 분리하고, 진동 노이즈의 역위상 파형을 갖는 노이즈 캔슬링 신호를 출력하여 진동 노이즈로 인한 변압기(10)의 소음을 저감한다.Accordingly, referring to FIG. 1, the transformer noise removal apparatus 100 and method according to an embodiment of the present invention separates transformer noise into vibration noise and partial discharge noise, and generates a noise canceling signal having an anti-phase waveform of the vibration noise. The output reduces the noise of the transformer 10 due to vibration noise.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 장치(100)는 마이크(110), 증폭기(120), 제어 연산기(130), 스위치(140), 진동 노이즈 검출기(150), 위상 변조기(160) 및 스피커(170)를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 2, the transformer noise removal device 100 according to an embodiment of the present invention includes a microphone 110, an amplifier 120, a control operator 130, a switch 140, a vibration noise detector 150, and a phase It is configured to include a modulator 160 and a speaker 170.

마이크(110)는 변압기 노이즈를 입력받는다. 즉, 마이크(110)는 변압기(10)의 구동시 발생하는 소음인 변압기 노이즈를 입력받는다. 마이크(110)는 입력된 변압기 노이즈를 증폭기(120)로 전송한다.The microphone 110 receives transformer noise. That is, the microphone 110 receives transformer noise, which is noise generated when the transformer 10 is driven. The microphone 110 transmits the input transformer noise to the amplifier 120.

증폭기(120)는 마이크(110)로부터 전송받은 변압기 노이즈를 증폭시킨다. 이때, 증폭기(120)는 저잡음증폭기(LNA)인 것을 일례로 한다.The amplifier 120 amplifies the transformer noise transmitted from the microphone 110. At this time, the amplifier 120 is an example of a low noise amplifier (LNA).

증폭기(120)는 증폭된 변압기 노이즈를 제어 연산기(130) 및 스위치(140)로 전송한다. 이때, 증폭기(120)는 제어 연산기(130) 및 스위치(140)로 동일한 변압기 노이즈를 전송한다.The amplifier 120 transmits the amplified transformer noise to the control operator 130 and the switch 140. At this time, the amplifier 120 transmits the same transformer noise to the control operator 130 and the switch 140.

제어 연산기(130)는 증폭기(120)로부터 전송받은 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다. 제어 연산기(130)는 변압기 노이즈의 픽업 타임(pickup time) 및 홀딩 타임(holding time)을 근거로 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다.The control operator 130 determines whether the transformer noise received from the amplifier 120 includes a partial discharge signal. The control calculator 130 determines whether the transformer noise includes a partial discharge signal based on the pickup time and holding time of the transformer noise.

도 3을 참조하면, 변압기 노이즈의 픽업 타임(tp)은 신호의 시작시점에서 최대로 증가될 때 신호 크기가 10%에서 90%에 도달하는 시간을 의미한다. 변압기 노이즈의 홀딩 타임(th)은 신호가 90%로 증가한 시점부터 피크를 지난 후에 90%까지 감소한 시점까지의 시간을 의미한다.Referring to FIG. 3, the pickup time (t p ) of transformer noise means the time for the signal size to reach 10% to 90% when it increases to its maximum at the start of the signal. The holding time (t h ) of transformer noise refers to the time from when the signal increases to 90% to when it decreases to 90% after passing the peak.

일례로, 제어 연산기(130)는 부분 방전 신호가 진동 노이즈에 비해 매우 짧은 픽업 타임 및 홀딩 타임을 갖는 특징을 이용해 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다. For example, the control calculator 130 determines whether the partial discharge signal includes transformer noise by using the characteristic that the partial discharge signal has a very short pickup time and holding time compared to vibration noise.

도 4를 참조하면, 부분방전 신호(a)의 픽업 타임 및 홀딩 타임은 대략 1ns 미만으로, 진동 노이즈(b)의 픽업 타임 및 홀딩 타임보다 짧은 시간을 갖는다. 이에, 제어 연산기(130)는 변압기 노이즈의 픽업 타임 및 홀딩 타임을 기준값(대략 1ns 정도)과 비교하여 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다.Referring to FIG. 4, the pickup time and holding time of the partial discharge signal (a) are approximately less than 1 ns, which is shorter than the pickup time and holding time of the vibration noise (b). Accordingly, the control calculator 130 determines whether a partial discharge signal is included by comparing the pickup time and holding time of the transformer noise with a reference value (approximately 1 ns).

제어 연산기(130)는 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하면 스위치(140)를 온시킨다. 제어 연산기(130)는 부분방전 신호가 포함되지 않은 것으로 판단하면 증폭기(120)로부터 전송받은 변압기 노이즈를 위상 변조기(160)로 전송한다.When the control operator 130 determines that a partial discharge signal is included, it turns on the switch 140. If the control operator 130 determines that the partial discharge signal is not included, it transmits the transformer noise received from the amplifier 120 to the phase modulator 160.

스위치(140)는 제어 연산기(130)의 제어에 따라 온/오프 구동한다. 스위치(140)는 오프 상태를 유지하며, 제어 연산기(130)의 제어에 따라 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 경우에만 온 상태로 동작한다. 온 상태로 동작하는 스위치(140)는 증폭기(120)로부터 전송받은 변압기 노이즈를 진동 노이즈 검출기(150)로 전송한다.The switch 140 is turned on/off under the control of the control operator 130. The switch 140 remains in the off state and operates in the on state only when the transformer noise includes a partial discharge signal under the control of the control operator 130. The switch 140 operating in the on state transmits the transformer noise received from the amplifier 120 to the vibration noise detector 150.

진동 노이즈 검출기(150)는 스위치(140)를 통해 전송받은 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출한다. 진동 노이즈 검출기(150)는 변압기 노이즈에서 부분방전 신호를 제거하여 진동 노이즈를 검출한다. 이때, 진동 노이즈 검출기(150)는 픽업 타임 및 홀딩 타임을 근거로 변압기 노이즈로부터 부분방전 신호를 제거하여 진동 노이즈를 검출하는 것을 일례로 한다.The vibration noise detector 150 detects vibration noise from transformer noise transmitted through the switch 140. The vibration noise detector 150 detects vibration noise by removing the partial discharge signal from the transformer noise. At this time, the vibration noise detector 150 detects vibration noise by removing the partial discharge signal from the transformer noise based on the pickup time and holding time.

위상 변조기(160)는 제어 연산기(130)로부터 전송받은 변압기 노이즈의 위상을 변조한다. 위상 변조기(160)는 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다. 즉, 제어 연산기(130)로부터 수신한 변압기 노이즈는 부분방전 신호가 포함되지 않은 진동 노이즈에 해당하므로, 위상 변조기(160)는 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다.The phase modulator 160 modulates the phase of the transformer noise received from the control operator 130. The phase modulator 160 generates a noise canceling signal by inverting the phase of the transformer noise. That is, since the transformer noise received from the control operator 130 corresponds to vibration noise that does not include a partial discharge signal, the phase modulator 160 inverts the phase of the transformer noise to generate a noise canceling signal.

위상 변조기(160)는 진동 노이즈 검출기(150)에서 검출한 진동 노이즈의 위상을 변조한다. 위상 변조기(160)는 진동 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다. 즉, 위상 변조기(160)는 변압기 노이즈에서 부분방전 신호를 제거한 진동 노이즈를 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다.The phase modulator 160 modulates the phase of vibration noise detected by the vibration noise detector 150. The phase modulator 160 generates a noise canceling signal by inverting the phase of vibration noise. That is, the phase modulator 160 generates a noise canceling signal by inverting the vibration noise obtained by removing the partial discharge signal from the transformer noise.

스피커(170)는 위상 변조기(160)에서 생성된 노이즈 캔슬링 신호를 출력한다. 스피커(170)는 변압기 노이즈의 진동 노이즈와 반대 위상을 갖는 노이즈 캔슬링 신호를 출력하여 변압기 노이즈 중에서 진동 노이즈만을 제거한다. 이때, 변압기 노이즈에 포함된 부분방전 신호의 경우 노이즈 캔슬링 신호에 의해 제거되지 않는다.The speaker 170 outputs a noise canceling signal generated by the phase modulator 160. The speaker 170 outputs a noise canceling signal that has an opposite phase to the vibration noise of the transformer noise and removes only the vibration noise from the transformer noise. At this time, the partial discharge signal included in the transformer noise is not removed by the noise canceling signal.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 소음 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Hereinafter, a transformer noise removal method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Figure 5 is a flowchart for explaining a method for removing transformer noise according to an embodiment of the present invention.

변압기 소음 제거 장치(100)는 변압기(10)에서 발생하는 소음인 변압기 노이즈를 입력받는다(S100). 변압기 소음 제거 장치(100)는 마이크(110)를 통해 변압기 노이즈를 입력받는다. 이때, 변압기 노이즈는 진동 노이즈 및 부분방전 신호 중 적어도 하나를 포함한다.The transformer noise removal device 100 receives transformer noise, which is noise generated from the transformer 10 (S100). The transformer noise removal device 100 receives transformer noise through the microphone 110. At this time, the transformer noise includes at least one of vibration noise and partial discharge signal.

변압기 소음 제거 장치(100)는 입력받는 변압기 노이즈를 증폭한다(S200). 즉, 변압기 소음 제거 장치(100)는 저잡음 증폭기(120)를 통해 변압기 노이즈를 증폭시킨다.The transformer noise removal device 100 amplifies the input transformer noise (S200). That is, the transformer noise removal device 100 amplifies transformer noise through the low-noise amplifier 120.

변압기 소음 제거 장치(100)는 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다. 변압기 소음 제거 장치(100)는 S200 단계에서 증폭된 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다. 이때, 변압기 소음 제거 장치(100)는 변압기 노이즈의 픽업 타임(pickup time) 및 홀딩 타임(holding time)을 근거로 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다. 일례로, 변압기 소음 제거 장치(100)는 부분 방전 신호가 진동 노이즈에 비해 매우 짧은 픽업 타임 및 홀딩 타임을 갖는 특징을 이용해 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단한다.The transformer noise removal device 100 determines whether the transformer noise includes a partial discharge signal. The transformer noise removal device 100 determines whether the amplified transformer noise includes a partial discharge signal in step S200. At this time, the transformer noise removal device 100 determines whether the transformer noise includes a partial discharge signal based on the pickup time and holding time of the transformer noise. For example, the transformer noise removal device 100 determines whether the partial discharge signal includes transformer noise by using the characteristic that the partial discharge signal has a very short pickup time and holding time compared to vibration noise.

변압기 노이즈가 부분방전 신호를 포함한 것으로 판단하면(S300; 예), 변압기 소음 제거 장치(100)는 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출한다(S400). 즉, 변압기 소음 제거 장치(100)는 S200 단계에서 증폭된 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출한다. 이때, 변압기 소음 제거 장치(100)는 픽업 타임 및 홀딩 타임을 근거로 변압기 노이즈로부터 부분방전 신호를 제거하여 진동 노이즈를 검출하는 것을 일례로 한다.If it is determined that the transformer noise includes a partial discharge signal (S300; example), the transformer noise removal device 100 detects vibration noise from the transformer noise (S400). That is, the transformer noise removal device 100 detects vibration noise from the amplified transformer noise in step S200. At this time, the transformer noise removal device 100 detects vibration noise by removing the partial discharge signal from the transformer noise based on the pickup time and holding time.

변압기 소음 제거 장치(100)는 진동 노이즈를 근거로 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다(S500). 변압기 소음 제거 장치(100)는 진동 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다. 즉, 변압기 소음 제거 장치(100)는 변압기 노이즈로부터 부분방전 신호가 제거된 진동 노이즈를 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성한다.The transformer noise removal device 100 generates a noise canceling signal based on vibration noise (S500). The transformer noise removal device 100 generates a noise canceling signal by inverting the phase of vibration noise. That is, the transformer noise removal device 100 generates a noise canceling signal by inverting the vibration noise from which the partial discharge signal has been removed from the transformer noise.

변압기 소음 제거 장치(100)는 노이즈 캔슬링 신호를 출력한다(S600). 즉, 변압기 소음 제거 장치(100)는 S500 단계에서 생성된 노이즈 캔슬링 신호를 스피커(170)를 통해 출력한다. 그에 따라, 변압기 노이즈 중에서 진동 노이즈에 대응하는 소음을 제거한다. 이때, 변압기 노이즈 중에서 부분방전 신호에 의한 소음을 제거되지 않는다.The transformer noise removal device 100 outputs a noise canceling signal (S600). That is, the transformer noise removal device 100 outputs the noise canceling signal generated in step S500 through the speaker 170. Accordingly, noise corresponding to vibration noise among transformer noise is removed. At this time, the noise caused by the partial discharge signal is not removed among the transformer noise.

한편, 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함되지 않은 경우(S300; 아니오), S500 단계에서는 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하고, 스피커(170)를 통해 노이즈 캔슬링 신호를 출력하여 변압기 노이즈에 의한 소음을 제거한다.Meanwhile, if the transformer noise does not include a partial discharge signal (S300; No), in step S500, the phase of the transformer noise is reversed to generate a noise canceling signal, and the noise canceling signal is output through the speaker 170 to reduce the transformer noise. Eliminate noise caused by

상술한 바와 같이, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변압기에서 발생하는 소음 중에서 부분방전 신호에 대응되는 소음을 제외한 진동 노이즈만을 캔슬링함으로써, 변압기에서 발생하는 소음을 최소화할 수 있다.As described above, the transformer noise removal device and method can minimize the noise generated by the transformer by canceling only vibration noise excluding noise corresponding to the partial discharge signal among the noise generated by the transformer.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 진동 노이즈만을 캔슬링하기 때문에, 부분방전 신호를 그대로 유지하여 부분방전 신호를 통해 변압기의 고장, 열화 여부를 진단할 수 있어 변압기를 용이하게 관리할 수 있다.In addition, since the transformer noise removal device and method cancels only vibration noise, the partial discharge signal is maintained as is, and failure or deterioration of the transformer can be diagnosed through the partial discharge signal, making it possible to easily manage the transformer.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 진동 노이즈를 캔슬링하면서 부분방전 신호를 유지함으로써, 변압기 소음에 의한 민원을 최소화하면서 변압기를 안정적으로 운영할 수 있다.In addition, the transformer noise removal device and method maintains a partial discharge signal while canceling vibration noise, thereby enabling stable operation of the transformer while minimizing civil complaints caused by transformer noise.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변전소 소음을 능동제거함으로써, 소음 민원 집중지역에 소음원을 적극적으로 제거하여 변전소 주변 청정환경을 조성할 수 있다.In addition, the transformer noise removal device and method can actively remove substation noise, thereby actively removing noise sources in areas where noise complaints are concentrated, thereby creating a clean environment around the substation.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변전소 소음을 능동제거함으로써, 종래의 흡음판을 이용한 소음 제거 기술과 달리 변압기 실내 기존 흡음판의 노후로 인한 탈락에 위해 발생될 돌발 고장을 예방할 수 있다.In addition, the transformer noise removal device and method actively removes substation noise, and unlike conventional noise removal technology using sound absorbing plates, it is possible to prevent sudden failures that may occur due to detachment of existing sound absorbing plates inside the transformer due to aging.

또한, 변압기 소음 제거 장치 및 방법은 변전소 소음을 능동제거함으로써, 종래에 비해 흡음판 및 방음벽의 노후 대체시 투자비용 과다로 발생하는 비용을 절감하여 최소한의 비용으로 소음 민원을 해결하고, 소음 문제 해결을 위한 비용을 절감할 수 있다.In addition, the transformer noise removal device and method actively removes substation noise, thereby reducing the costs incurred due to excessive investment costs when replacing old sound absorbing plates and soundproof walls compared to the past, thereby resolving noise complaints at minimal cost and solving noise problems. costs can be reduced.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, various modifications are possible, and those skilled in the art can make various modifications and modifications without departing from the scope of the patent claims of the present invention. It is understood that it can be implemented.

100: 변압기 소음 제거 장치 110: 마이크
120: 증폭기 130: 제어 연산기
140: 스위치 150: 진동 노이즈 검출기
160: 위상 변조기 170: 스피커100: Transformer noise reduction device 110: Microphone
120: amplifier 130: control operator
140: switch 150: vibration noise detector
160: phase modulator 170: speaker

Claims (13)

변압기 노이즈를 입력받는 마이크;
상기 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 제어 연산기;
상기 제어 연산기에서 부분방전 신호 포함으로 판단하면 상기 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출하는 진동 노이즈 검출기;
상기 진동 노이즈 검출기에서 검출한 진동 노이즈를 근거로 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 위상 변조기; 및
상기 노이즈 캔슬링 신호를 출력하는 스피커를 포함하는 변압기 소음 제거 장치.A microphone that receives transformer noise;
a control operator that determines whether the transformer noise includes a partial discharge signal;
a vibration noise detector that detects vibration noise from the transformer noise when the control calculator determines that a partial discharge signal is included;
a phase modulator that generates a noise canceling signal based on the vibration noise detected by the vibration noise detector; and
A transformer noise canceling device including a speaker that outputs the noise canceling signal. 제1항에 있어서,
상기 제어 연산기에서 상기 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하면 온되어 상기 변압기 노이즈를 상기 진동 노이즈 검출기로 전송하는 스위치를 더 포함하는 변압기 소음 제거 장치.According to paragraph 1,
A transformer noise removal device further comprising a switch that is turned on when the control calculator determines that the transformer noise includes a partial discharge signal and transmits the transformer noise to the vibration noise detector. 제1항에 있어서,
상기 제어 연산기는 상기 변압기 노이즈의 픽업 타임 및 홀딩 타임을 근거로 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 변압기 소음 제거 장치.According to paragraph 1,
The control calculator is a transformer noise removal device that determines whether a partial discharge signal is included based on the pickup time and holding time of the transformer noise. 제3항에 있어서,
상기 제어 연산기는 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 미만인 파형이 존재하면 상기 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하는 변압기 소음 제거 장치.According to paragraph 3,
The control calculator determines that the transformer noise includes a partial discharge signal when there is a waveform whose pickup time and holding time are less than a set value. 제1항에 있어서,
상기 진동 노이즈 검출기는 상기 변압기 노이즈에서 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 이상인 진동 노이즈를 검출하는 변압기 소음 제거 장치.According to paragraph 1,
The vibration noise detector is a transformer noise removal device that detects vibration noise whose pickup time and holding time are more than a set value from the transformer noise. 제1항에 있어서,
상기 위상 변조기는 상기 진동 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 변압기 소음 제거 장치.According to paragraph 1,
The phase modulator is a transformer noise removal device that generates a noise canceling signal by inverting the phase of the vibration noise. 제1항에 있어서,
상기 위상 변조기는,
상기 제어 연산기에서 상기 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함되지 않은 것으로 판단하면 상기 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 변압기 소음 제거 장치.According to paragraph 1,
The phase modulator is,
A transformer noise removal device that generates a noise canceling signal by inverting the phase of the transformer noise when the control calculator determines that the transformer noise does not include a partial discharge signal. 변압기 소음 제거 장치를 이용한 변압기 노이즈 제거 방법에 있어서,
변압기 노이즈를 입력받는 단계;
상기 변압기 노이즈의 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 단계;
상기 판단하는 단계에서 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하면 상기 변압기 노이즈로부터 진동 노이즈를 검출하는 단계;
상기 진동 노이즈를 근거로 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 단계; 및
상기 노이즈 캔슬링 신호를 출력하여 상기 진동 노이즈를 제거하는 단계를 포함하는 변압기 소음 제거 방법.In the method of removing transformer noise using a transformer noise removal device,
Receiving transformer noise as input;
determining whether the transformer noise includes a partial discharge signal;
detecting vibration noise from the transformer noise when it is determined that a partial discharge signal is included in the determining step;
generating a noise canceling signal based on the vibration noise; and
A transformer noise removal method comprising removing the vibration noise by outputting the noise canceling signal. 제8항에 있어서,
상기 판단하는 단계에서는 상기 변압기 노이즈의 픽업 타임 및 홀딩 타임을 근거로 부분방전 신호 포함 여부를 판단하는 변압기 소음 제거 방법.According to clause 8,
In the determining step, the transformer noise removal method determines whether a partial discharge signal is included based on the pickup time and holding time of the transformer noise. 제9항에 있어서,
상기 판단하는 단계에서는 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 미만인 파형이 존재하면 상기 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함된 것으로 판단하는 변압기 소음 제거 방법.According to clause 9,
In the determining step, if there is a waveform whose pickup time and holding time are less than a set value, it is determined that the transformer noise includes a partial discharge signal. 제8항에 있어서,
상기 진동 노이즈를 검출하는 단계에서는 상기 변압기 노이즈에서 픽업 타임 및 홀딩 타임이 설정값 이상인 진동 노이즈를 검출하는 변압기 소음 제거 방법.According to clause 8,
In the step of detecting the vibration noise, a transformer noise removal method for detecting vibration noise whose pickup time and holding time are more than a set value from the transformer noise. 제8항에 있어서,
상기 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 단계에서는 상기 진동 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 변압기 소음 제거 방법.According to clause 8,
In the step of generating the noise canceling signal, the transformer noise removal method generates the noise canceling signal by inverting the phase of the vibration noise. 제8항에 있어서,
상기 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 단계에서는,
상기 판단하는 단계에서 상기 변압기 노이즈에 부분방전 신호가 포함되지 않은 것으로 판단하면 상기 변압기 노이즈의 위상을 반전시켜 노이즈 캔슬링 신호를 생성하는 변압기 소음 제거 방법.According to clause 8,
In the step of generating the noise canceling signal,
A transformer noise removal method for generating a noise canceling signal by inverting the phase of the transformer noise when it is determined that the transformer noise does not include a partial discharge signal in the determining step.
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