KR20100007445A - 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치 - Google Patents

전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치 Download PDF

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Abstract

본원발명은 가스절연부하개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear) 등의 전력설비에서 발생되는 부분방전(PD, Partial Discharge) 신호로부터 노이즈를 신속히 제거할 수 있도록 하고, 부분방전 발생구간을 검출할 수 있도록 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전 발생구간 검출 장치로서,
상기 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치는, 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전신호검출부와; 상기 전력설비의 외측에서 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈신호검출부와; 상기 노이즈신호검출부의 노이즈신호의 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전 신호의 피크를 제거하는 노이즈제거부;로 구성되어,
부분방전 신호로부터 노이즈신호를 신속하고 용이하게 제거할 수 있도록 한다.
부분방전, 가스절연부하개폐장치, 부분방전 노이즈 제거장치, 부분방전 발생구간 검출장치.

Description

전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전 발생구간 검출 장치{APPARATUS FOR NOISE GATING FROM PARTIAL DISCHARGE AND DETECTING PARTIAL DISCHARGE AREA OF POWR EQUIPMENT}
본원발명은 가스절연부하개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear) 등의 전력설비에서 발생되는 부분방전(PD, Partial Discharge) 신호로부터 노이즈를 신속히 제거할 수 있도록 하고, 부분방전 발생구간을 검출할 수 있도록 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전 발생구간 검출 장치에 관한 것이다.
국내 발·변전소에는 대부분 GIS(가스절연부하개폐장치)를 사용하고 있다. GIS는 단로기, 모선, 접지장치, 변성기 등을 금속제 함에 수납하고 충전부를 SF6가스로 절연시킨 종합 개폐장치, 즉 기존 변전소에, 단로기, 피뢰기, 차단기 등이 따로 있던 것을 하나의 시스템으로 통합한 것으로서, 절연성능이 뛰어나 이전의 개방형보다 안전할 뿐 아니라 설치면적도 대폭 줄일 수 있다. 따라서 현재 대부분의 변전소에서 GIS로 신설 및 교체되어 가고 있다. 따라서 GIS와 관련 사고예방과 안정 된 운영을 위하여 신뢰성이 보장되는 보수관리 및 상시 절연진단 기술 확보가 필요하게 되었다.
이러한 필요성을 충족하기 위한 종래기술의 GIS에 대한 상시 절연진단 기술로는 본원발명의 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제2007-60191호의 "PRPS 알고리즘을 이용한 가스절연부하개폐장치의 부분방전 원인분석 방법 및 그 장치"(이하, '종래기술'이라 함)를 들 수 있다.
상술한 종래기술은 센서부와, 아날로그처리부와, A/D 컨버터와, 디지털 신호처리부와, 신경망 알고리즘의 기준 특성패턴을 저장하는 데이터베이스부와, 신경망회로와, 제2신경망회로와, 최종확률산출부로 구성되어, 가스절연부하개폐장치 내부로부터 발생하는 전자파의 아날로그 신호를 증폭하여 최대치를 검출한 후 디지털 신호로 변환하고, 설정된 분석단위시간 동안의 각 전압위상 사이클을 일정한 수로 나누어 단위구간인 바이너리로 구획한 후 각 전압위상의 사이클에 있어서 동 위상에 위치하는 바이너리(binary)들의 방전횟수의 총합과 상기 방전횟수 총합을 사이클 수로 나눈 동 위상의 바이너리(binary)들의 평균 방전신호 크기로 이루어지는 인풋벡터를 산출하며, 신경망회로와 제2신경망회로에서 산출된 인풋벡터를 데이터베이스부의 각 기준 특성패턴과의 일치확률을 서로 다른 가중치를 부여하여 산출하고, 상기 신경망회로와 상기 제2신경망회로로부터 출력되는 부분방전 원인별 확률에 각각의 원인별 인식률로부터 산출되는 가중치를 적용한 후 부분방전 원인별로 더하여 단일의 확률을 산출함으로서 부분방전의 원인이 노이즈 등을 분석할 수 있도록 하여, GIS 내부에서 발생하는 부분방전을 원인별로 분석할 수 있도록 한다.
이때 상술한 종래기술의 경우 부분방전신호 측정시 노이즈 제거를 위하여 센서 주변에 노이즈가 유입되지 않도록 쉴딩(shielding)을 하거나, 하드웨어에서 사용되어 지고 있는 밴드패스필터(band pass filter) 적용하게 된다.
그러나 상술한 바와 같은 종래기술에 적용되는 노이즈 제거방법은 보편적인 노이즈 제거의 경우에는 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있으나, 주변의 모터에 의한 노이즈나 용접기 등에서 발생하는 광대역 임펄스성 노이즈의 경우 제거되지 않으며, 또한 밴드패스필터의 경우에는 통과 대역 내에 노이즈 주파수대역이 포함될 노이즈가 제거되지 않고 부분방전 패턴 분석을 위한 신호로 유입됨으로써, 확률산출부에서 출력되는 결과 값이 노이즈를 부분방전신호로 오판하도록 잘못 계산되는 문제점을 가진다.
따라서 본원발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, GIS 내측에 위치되는 측정센서에서 검출되는 전파신호로부터 노이즈센서로부터 측정되는 노이즈신호를 정확하고 용이하게 제거하는 것에 의해 종래기술의 PRPS 장치 등의 부분방전 패턴 분석 장치들의 결과값의 신뢰도를 현저히 향상시킴은 물론, 부분방전 발생구간을 검출할 수 있도록 하는 가스절연부하개폐장치의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전 발생구간 검출 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치는, 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전신호검출부와; 상기 전력설비의 외측에서 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈신호검출부와; 상기 노이즈신호검출부의 노이즈신호의 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전 신호의 피크를 제거하는 노이즈제거부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치는, 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하도록 상기 전력설비에 설치되는 적어도 2개 이상의 부분방전신호검출부와; 서로 인접되는 상기 부분방전신호검출부 각각의 부분방전 신호의 피크의 크기를 비교하여 그 차이가 최소가 되는 서로 인접되는 두 개의 부분방전신호검출부의 부분방전측정센서부 사이의 위치를 부분방전 발생구간으로 검출하는 부분방전발생구간검출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 부분방전발생구간검출부는 부분방전신호검출부가 2개 구비되는 경우 상기 부분방전신호검출부 각각의 부분방전 신호의 피크의 세기를 비교하여 세기가 큰 부분방전 신호의 피크에 대응되는 부분방전신호를 검출한 부분방전신호검출부의 부분방전측성센서부가 부착된 인접 영역을 부분방전 발생구간으로 검출하도록 구성될 수도 있다.
그리고 상기 부분방전 발생구간 검출 장치는 노이즈신호 제거 기능을 구비하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 부분방전 발생구간 검출장치는, 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하도록 상기 전력설비에 설치되는 2개 이상의 부분방전신호검출부와; 상기 전력설비의 외측에서 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈신호검출부와; 상기 노이즈신호검출부의 피크가 위치하는 동일 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전 신호의 피크를 제거하는 것에 의해 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한 후 서로 인접되는 상기 부분방전신호검출부 각각의 부분방전 신호의 피크의 크기를 비교하여 그 차이가 최소 가 되는 서로 인접되는 두 개의 부분방전신호검출부 사이의 위치를 부분방전 발생구간으로 출력하는 노이즈제거 및 부분방전발생구간검출부;로 구성된다.
다음으로, 상기 부분방전신호검출부는, 상기 전력설비에 설치되어 부분방전 신호를 검출하는 부분방전측정센서부와; 상기 부분방전측정센서부의 검출신호를 신호처리를 위한 기준주파수 신호로 변환하여 출력하는 부분방전 아날로그처리부와; 상기 부분방전아날로그처리부의 출력신호에서 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전피크검출부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 노이즈신호검출부는, 상기 전력설비의 외부에 설치되어 외부 노이즈신호를 검출하는 노이즈센서부와; 상기 노이즈센서부의 검출신호를 신호처리를 위한 기준주파수 신호로 변환하여 출력하는 노이즈 아날로그처리부와; 상기 노이즈 아날로구처리부의 출력신호에서 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈피크검출부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 구성 중 상기 부분방전 아날로그처리부와 노이즈 아날로그처리부는 검출된 부분방전 및 노이즈신호에 대한 디지털 신호 변환 없이 기 설정된 시간 간격으로 분할하는 동일한 기능을 수행하는 동일한 구성을 가지는 것으로서, 부분방전 또는 노이즈 측정센서 중 어느 하나에서 측정된 아날로그 신호에 대한 증폭을 수행하는 저잡음증폭기와; 상기 저잡음증폭기의 출력신호의 신호크기를 조정하 는 디지털제어감쇄기와; 상기 측정신호에서 필요 주파수 대역만을 통과시키는 필터매트릭스와; 상기 측정신호가 광대역 극초단파 신호인 경우 신호처리를 위한 기준주파수로 변환하는 영상검출기;를 포함하여 구성된다.
상술한 구성을 가지는 본원발명의 전력설비의 부분방전 노이즈 제거장치는, 부분방전신호검출부를 이용하여 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 검출된 부분방전 신호에서 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력한다.
그리고 전력설비의 외측에서 노이즈신호검출부를 이용하여 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 검출된 노이즈신호에서 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력한다.
이후 노이즈신호검출부에서 검출된 노이즈신호의 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전신호검출부에서 검출된 부분방전 신호의 피크를 제거하는 것에 의해 검출된 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한다.
다음으로, 상술한 구성을 가지는 본원발명의 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치는, 부분방전신호검출부를 이용하여 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 검출된 부분방전 신호에서 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력한다.
그리고 전력설비의 외측에서 노이즈신호검출부를 이용하여 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 검출된 노이즈신호에서 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력한다.
다음으로, 서로 인접되는 부분방전신호검출부의 부분방전 신호의 피크로부터 노이즈 피크가 제거된 순수한 부분방전 신호의 피크들 중 서로 동일한 시간 간격에 위치되는 부분방전 신호의 피크들을 상호 비교한 후 그 차이 값이 가장 작은 두 개의 인접된 부분방전신호검출부의 사이 영역에서 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 발생구간을 검출한다.
이 경우 부분방전신호검출부가 두 개만 구비된 경우에는 각각의 부분방전신호검출부의 부분방전 신호의 피크로부터 노이즈 피크가 제거된 순수한 부분방전 신호의 피크들 중 서로 동일한 시간 간격에 위치되는 부분방전 신호의 피크들을 상호 비교한 후 그 값이 큰 쪽의 부분방전신호검출부의 부분방전측정센서부가 위치되는 인접 영역에서 부분방전이 발생한 것으로 판단하여 부분방전 발생구간을 검출한다.
그리고 상술한 부분방전 발생구간 검출장치는 부분방전 발생구간의 정확한 검출을 위하여, 노이즈신호검출부의 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전신호검출부의 부분방전 신호의 피크를 제거하도록 구성될 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 구성 및 작용을 수행하는 본원발명은 가스절연부하개폐장치 등의 전 력설비 내에서 발생하는 부분방전 신호로부터 노이즈를 신속하고 정학하게 제거함으로써 부분방전 신호의 검출의 신뢰성 및 부분방전 패턴분석 결과의 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한 본원발명은 사용자의 육안식별이나 별도의 측정 장치를 구비함이 없이 가스절연부하개폐장치 등의 전력설비 내부의 부분방전 발생구간을 용이하게 검출할 수 있도록 함으로써 가스절연부하개폐장치의 유지보수의 효율성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거장치(100)(이하, "노이즈 제거장치(100)")의 블록 구성도이다.
상술한 바와 같은 부분방전 신호의 노이즈 제거를 위한 노이즈 제거장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 노이즈신호 검출부(20)와 시각 동기가 일치된 상태에서 가스절연부하개폐장치(GIS)(1) 등의 전력설비의 내측에서 발생하는 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전신호검출부(10)와; 전력설비의 외측에서 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈신호검출부(20)와; 노이즈신호검출부(20)의 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 부분방전 신호의 피크를 제거하는 노이즈제거부(30);를 포함하여 구성되어, 가스절연부하개폐장치 등의 전력설비에 설치된 후 전력설비에서 발생되는 부분방전 신호를 검출한 후 검출된 부분방전 신호로부터 노이즈 신호를 제거하여 순수한 부분방전 신호만을 출력한다.
상술한 구성에서 상기 노이즈제거부(30)는 아날로그 신호상태에서 직접 부분방전 신호의 피크로부터 노이즈신호의 피크에 대응되는 피크신호를 제거함으로써 부분방전 신호에 포함된 노이즈신호를 제거하도록 구성되거나, 부분방전신호검출부(10)와 노이즈신호검출부(20)에서 출력되는 아날로그신호인 부분방전 신호의 피크와 노이즈신호의 피크를 수신하여 디지털 신호로 변환한 후 디지털신호처리를 수행하여 부분방전신호로부터 노이즈신호를 제거하도록 구성될 수 있다. 이때 상기 노이즈제거부(30)가 디지털신호처리를 수행하도록 구성되는 경우 상기 노이즈제거부는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그디지털신호처리부와 디지털연산처리에 의해 노이즈신호의 피크가 위치되는 동일 시간 간격에서 부분방전 신호의 피크를 제거하는 디지털연산처리를 수행하는 펌웨어(Firmware)등의 디지털신호처리부를 포함하여 구성된다.
상술한 노이즈 제거장치(100)에 의해 노이즈신호가 제거된 부분방전신호는 종래기술의 중앙제어부가 부분방전 패턴 등의 분석을 수행할 수 있도록 하기 위하여 중앙제어부로 입력되는데, 노이즈제거부(30)가 아날로그 신호처리를 수행하여 부분방전신호로부터 노이즈신호를 제거하도록 구성된 경우에는 A/D변환, 디지털 신호처리 등이 수행된 후 중앙제어부 등으로 입력되고, 부분방전신호로부터 노이즈신호의 제거가 디지털신호로 변환된 후에 디지털신호처리에 의해 수행된 경우에는 별 도의 디지털신호변환 없이 중앙제어부 등으로 입력된다.
다음으로, 상술한 각 구성을 더욱 상세히 설명하면, 부분방전신호검출부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 가스절연부하개폐장치(1) 등의 전력설비의 내측에 부착되어 노이즈신호 검출부(20)와 시각 동기가 일치된 상태에서 부분방전 신호를 검출하는 부분방전측정센서부(11)와, 부분방전측정센서부(11)에서 검출된 부분방전신호를 신호처리를 위한 기준주파수로 변화하여 출력하는 부분방전아날로그처리부(12)와, 부분방전아날로그처리부(12)에서 출력된 기준주파수 신호로부터 기 설정된 시간 간격별로 피크를 검출하여 부분방전 신호의 피크를 출력하는 부분방전피크검출부(13)를 포함하여 구성되어, 가스절연부하개폐장치 등의 전력설비에서 발생되는 부분방전 신호를 검출한 후, 검출된 부분방전 신호를 기 설정된 시간 간격별로 부분방전 신호의 피크를 검출하여 노이즈제거부(30)로 출력한다.
그리고 노이즈신호검출부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 가스절연부하개폐장치(1) 등의 전력설비의 외부에 설치되어 부분방전 신호 검출부(10)와 시각 동기가 일치된 상태에서 노이즈신호를 검출하는 노이즈센서부(21)와, 노이즈센서부(21)에서 검출된 노이즈신호를 신호처리를 위한 기준주파수로 변환하여 출력하는 노이즈아날로그처리부(22)와, 노이즈아날로그처리부(22)에서 출력된 기준주파수 신호로부터 기 설정된 시간 간격별로 피크를 검출하여 노이즈신호의 피크를 출력하는 노이즈피크검출부(23)를 포함하여 구성되어, 가스절연부하개폐장치 등의 전력설비에 서 발생하는 부분방전 신호의 검출시 전력설비의 외측에서 발생하여 유입된 노이즈신호를 검출한 후, 검출된 노이즈신호를 기 설정된 시간 간격별로 노이즈신호의 피크를 검출하고 노이즈신호의 피크가 위치되는 동일 시간 간격의 부분방전 신호의 피크를 제거함으로써 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거할 수 있도록 노이즈제거부(30)로 출력한다.
상술한 구성 중 부분방전측정센서부(11)와 노이즈센서부(21)의 각 센서는 500~1,500MHz의 검출 대역을 갖는 외장형 전자파센서로, IEC60270 겉보기 부분방전 5pC 이하를 검출할 수 있는 감도를 가진 것으로 외부 노이즈 유입을 최소화하기 위하여 차폐재를 스페이서와 센서 설치면에 가스켓 형태로 삽입하는 것이 바람직하다.
그리고 주파수 검출 대역은 UHF 대역(300∼3000 ㎒) 내의 500~1500 MHz 영역으로서 500 MHz 이하는 외부 노이즈가 강한 주파수 대역이며, 1500 MHz 이상은 고주파 특성상 빠른 감쇄를 보이므로 이를 고려하여 주파수대역을 검출할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 노이즈제거부(30)는 노이즈신호검출부(20)의 노이즈신호 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 부분방전 신호의 피크를 제거하여 부분방전신호검출부(10)에서 검출된 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한 후 종래기술에서와 같은 중앙제어부에서 부분방전의 패턴 분석 등의 작업을 수 행할 수 있도록 출력한다.
이때 상기 노이즈제거부(30)는 상술한 바와 같이 아날로그 또는 디지털신호처리 방식이 선택적으로 적용될 수 있으며, 부분방전신호검출부(10)와 노이즈신호검출부(20)의 시각 동기를 일치시키기 위한 동기 클럭을 제공하도록 동기발생부(도면에 미도시)가 노이즈제거부(30)에 일체형으로 구비되거나, 노이즈 제거장치(100)에 노이즈제거부(30)와 별도의 동기발생부(도면에 미도시)가 구비될 수 있다.
상술한 본원발명의 구성 중 부분방전아날로그처리부(12)와 노이즈아날로그처리부(22)는 검출된 부분방전 또는 노이즈신호를 신호처리를 위한 기준주파수로 변환하여 출력하는 아날로그 신호처리를 수행하는 것으로서 부분방전 신호에 대한 아날로그 신호처리를 수행하는 경우 부분방전아날로그처리부(12)로 명칭하고, 노이즈신호에 대한 아날로그 신호처리를 수행하는 경우 노이즈아날로그처리부(22)로 명칭한 것이므로, 이하, 도 2를 참조하여 부분방전아날로그처리부(12)와 노이즈아날로그처리부(22)를 아날로그처리부(12, 22)로 통칭하여 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 상술한 아날로그처리부(12, 22)(부분방전아날로그처리부(12), 노이즈아날로그처리부(22))의 내부 구성을 나타내는 블록 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도 1의 아날로그처리부(12, 22)는 부분방전측정센서부(11) 또는 노이즈 측정센서부(21) 중 어느 하나에서 측정된 부분방전 또는 노 이즈 아날로그 신호에 대한 증폭을 수행하는 저잡음증폭기(121)와; 저잡음증폭기(121)의 출력신호의 신호크기를 조정하는 디지털제어감쇄기(122)와; 디지털제어감쇄기(122)로부터 출력되는아날로그신호에서 필요 주파수 대역만을 통과시키는 필터매트릭스(123)와; 필터매트릭스(123)로부터 출력되는 아날로그 신호가 광대역 극초단파 신호인 경우 신호처리를 위한 낮은 주파수의 기준주파수로 변환하는 영상검출기(124);를 포함하여 구성되며, 부가적으로 인가전압의 제어를 위한 구성과, 메모리 등의 구성을 더 포함할 수 있으며, 여기서 인가전압의 제어를 위한 구성과 메모리 등의 구성은 발명의 주요 구성이 아니며, 공지의 관용수단이므로 그 상세한 설명을 생략한다.
상술한 아날로그처리부(12, 22)의 각 구성을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
아날로그처리부(12, 22)의 구성 중 저잡음증폭기(121)와 디지털제어감쇄기(122)는 아날로그 신호를 처리하기 위하여 관용적으로 사용되는 구성이다. 상기 저잡음증폭기(121)와 디지털제어감쇄기(122)의 기능을 간략하게 설명하면, 저잡음증폭기(121)는 부분방전측정센서부(11) 또는 노이즈센서부(21)에서 검출된 미소신호를 증폭하고, 디지털제어감쇄기(122)를 통하여 신호크기를 조정하게 된다.
필터매트릭스(123)는 여러 잡음이 심한 주파수 대역을 걸러내고 필요한 주파수 대역만을 통과시키는 작용을 한다. 대한민국에서는 주파수 간섭이 심한 Cellular phone 대역(890MHz) 및 PCS 대역(1.8GHz) 그리고 Wireless-LAN대 역(2.4GHz)의 신호가 잡음으로 작용하므로 본 실시예에서는 이를 걸러내고 필요한 대역만 통과시키기 위하여 상기 주파수 대역을 걸러내는 밴드패스필터를 3개를 병렬로 구비한다. 즉, 전자파 신호 중 주파수 Cellular Phone대역의 간섭을 피하기 위하여 아래 참고도 1과 같은 스펙의 밴드패스필터를 사용하고,
(참고도 1)
중심 주파수 1300MHz
통과 대역 1∼1.6GHz, 0.6GHz BW
통과대역리플 1.5dBMax
삽입손실 2.0dBMax
임피던스 50Ω
PCS대역의 간섭신호를 피하기 위하여, 아래 참고도 2와 같은 스펙의 밴드패스필터를 사용하며,
(참고도 2)
중심 주파수 675MHz
통과 대역 0.5∼0.85GHz, 350MHz BW
통과대역리플 0.5dBMax
삽입손실 2.1dBMax
임피던스 50Ω
300MHz미만 대역과 Wireless-LAN (2.4GHz) 신호를 제거하고 센서가 검출할 수 있는 모든 주파수 성분이 통과할 수 있도록 아래 참고도 3과 같은 스펙의 밴드패스필터를 사용한다.
(참고도 3)
중심 주파수 1,150MHz
통과 대역 0.3∼2GHz, 1.7GHz BW
통과대역리플 1.5dBMax
삽입손실 2.0dBMax
임피던스 50Ω
필터매트릭스는 상술한 바와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니며, 다른 실 시 예로서 UHF 대역의 전자파 신호 중 무선랜 (Wireless-LAN: 2.4GHz) 대역의 신호, PCS대역의 신호 및 Cellular Phone대역의 신호만을 걸러내도록 밴드리젝트필터(band reject filter)를 이용하는 것도 가능하다.
영상검출기(124)는 상용 파워검출기 및 로그앰프를 응용한 회로를 칭하며, 엔벨롭모드(envelop mode)를 적용하여 광대역 극초단파 신호 처리가 용이한 낮은 주파수(Bandwidth < 20MHz)의 기준주파수로 변환하여 출력한다. 바람직하게 상기 영상검출기(124)는 입력신호의 세기가 -60∼0dBm인 구간에 대해서 비교적 양호한 대수특성을 보이고, -60dBm보다 작은 신호와 +10dBm 정도의 큰 신호에서도 충분히 사용할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 피크검출부(부분방전피크검출부(13), 노이즈피크검출부(23))동기발생부(도면에 미도시)에서 제공되는 동기클럭에 대한 주파수 체배 또는 분배를 수행하여 원하는 시간 간격을 가지는 시각 동기를 기준으로 하여, 기 설정된 시간 간격별로 부분방전 신호의 피크 또는 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력한다. 이때, 시간 간격의 설정예로는 측정된 아날로그 신호들을 1/128 초 단위로 분할하여 이산화하고, 각각의 검출된 신호의 위상 0°~360°를 128개로 등 분할하여 이산화하는 것일 수 있다.
다음으로, 도 3 내지 도 6을 참조하여 도 1의 노이즈제거장치의 동작과정을 설명한다.
도 3은 본원발명의 전력설비의 부분방전 노이즈 제거를 위한 처리과정을 나타내는 순서도이며, 도 4는 도 1의 노이즈제거장치에서 측정된 이산화된 부분방전 신호와 노이즈신호의 피크를 나타내는 도면이고, 도 5는 부분방전 신호로부터 노이즈 제거된 부분방전 신호의 피크를 나타내는 도면이며, 도 6은 실제 노이즈 제거장치에서의 부분방전, 노이즈 및 노이즈가 제거된 부분방전 신호를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 도 1의 노이즈제거장치(100)는 동일한 시간에 발생된 부분방전 신호와 노이즈신호를 식별할 수 있도록 하기 위하여 시각동기화를 수행한다(S11).
이후, 시각동기화가 된 후 부분방전신호검출부(10)는 부분방전측정센서부(11)에 의해 부분방전신호를 검출하고, 노이즈신호검출부(20)는 노이즈센서부(21)에 의해 노이즈신호를 검출한다. 이때 부분방전측정센서부(11)와 노이즈센서부(21)에서 검출된 부분방전 신호 또는 노이즈신호는 시각정보를 포함하게 되며, 부분방전측정센서부(11)에서 검출된 부분방전신호는 노이즈를 포함할 수 있다(S12).
다음으로, 부분방전측정센서부(11)에서 검출된 부분방전 신호는 부분방전 아날로그처리부(12)에 의해 신호처리를 위해 낮은 주파수의 기준주파수로 변환되어 부분방전 피크검출부(13)로 입력되고, 노이즈센서부(21)에서 검출된 노이즈신호 또한 신호처리를 위해 낮은 주파수의 기준주파수로 변환되어 부분방전피크검출부(13)로 입력된다(S13).
이후 부분방전피크검출부(13)는 기준주파수를 가지고 입력되는 부분방전 신호로부터 각각의 기 설정된 시간 간격 내에서 전압 값 등의 최대 신호 값을 각각의 시간 간격의 부분방전 신호의 피크로서 검출하여 노이즈제거부(30)로 출력한다. 이때 출력되는 노이즈를 포함하는 부분방전 신호의 피크가 도 4 중 (a) 및 도 6의 (a)에 도시되어 있으며 도 4의 (a)에서 S1~Sn은 노이즈를 포함하는 부분방전 신호의 피크들을 나타낸다. 그리고 노이즈피크검출부(23) 또한 기준주파수를 가지고 입력되는 노이즈신호로부터 각각의 기 설정된 시간 간격 내에서 전압 값 등의 최대 신호 값을 각각의 시간 간격의 노이즈신호의 피크로서 검출하여 노이즈제거부(30)로 출력한다. 이때 출력되는 노이즈신호의 피크가 도 4의 (b) 및 도 6의 (b)에 도시되어 있으며 도 4의 (b)에서 N1~Nn은 각각의 노이즈신호의 피크를 나타낸다(S14).
다음으로, 부분방전신호검출부(10) 및 노이즈신호검출부(20)로부터 부분방전 신호의 피크와 노이즈 피크를 입력받은 노이즈 제거부(30)는 노이즈 피크가 위치되는 시간 간격을 검출한 후, 부분방전 신호의 피크들로부터 노이즈신호의 피크가 위치하는 시간 간격에 위치되는 부분방전 신호의 피크를 제거하는 것에 의해 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한다. 이러한 부분방전신호로부터 노이즈신호를 제거하는 과정은 상술한 바와 같이 아날로그신호 상태 또는 디지털신호 상태에서 수행될 수 있다. 도 5 및 도 6 (c)는 부분방전 신호의 피크로부터 노이즈 피크를 제거하여 순수한 부분방전 신호의 피크들만을 포함하는 부분방전 신호의 피크를 나타낸다. 도 5에서 PD1 ~ PDn 순수한 부분방전 신호의 피크들을 나타낸다(S15).
다음으로, 본원발명은 상술한 바와 같은 부분방전신호검출부(10)를 병렬 구성하는 것에 의해 가스절연부하개폐장치(1) 등의 전력설비 내에서의 부분방전 발생 위치를 검출하는 부분방전 발생구간 검출 장치를 구현할 수 있다.
도 7은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치를 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본원발명의 부분방전 발생구간 검출장치(200)는 시각 동기화된 도 1의 부분방전신호검출부(10)가 부분방전발생구간검출부(40)에 병렬로 연결된 구성을 갖는다. 상술한 구성을 가지는 부분방전 발생구간 검출장치(200)가 부분방전신호를 검출하여 부분방전발생구간검출부(40)로 출력하면, 부분방전발생구간검출부(40)는 각각의 부분방전신호검출부(10)로부터 입력되는 부분방전 신호의 세기를 인접되는 부분방전신호검출부(10)들 사이에서 상호 비교하여, 부분방전 세기의 차이가 가장 작은 인접된 부분방전신호검출부(10)들의 사이영역에서 부분방전이 발생된 것으로 판단하는 것에 의해 부분방전 발생구간을 검출하게 된다.
상술한 구성에서 상기 부분방전발생구간검출부(40) 또한 노이즈제거부(30)와 동일하게 아날로그 신호 상태에서 부분방전 신호의 피크 값을 서로 비교하여 부분방전발생구간을 검출하도록 구성되거나, 부분방전신호의 피크를 디지털 신호로 변환한 후 디지털신호처리를 수행하여 부분방전발생구간을 검출하도록 구성될 수 있다. 그리고 상술한 부분방전발생구간검출부(40)가 디지털신호처리를 행하도록 구성되는 경우 부분방전발생구간검출부(40)는 각각의 부분방전신호검출부(10)에서입력되는 각각의 부분방전 신호의 피크 값을 디지털 신호로 변환하는 아날로그디지털변 환부와 아날로그디지털변환부에서 디지털 신호로 변환된 각각의 부분방전 신호의 피크 값을 비교하여 부분방전발생구간을 검출하는 디지털 연산처리를 수행하는 펌웨어(Firmware)등의 디지털신호처리부로 구성될 수 있다.
여기서 부분방전신호검출부(10)를 두 개만 구성하는 경우에는 두 부분방전신호검출부(10)에서 각각 검출된 부분방전 신호 중 동일 시간 간격에 위치되는 부분방전 신호의 피크의 세기를 비교하여 피크 값이 큰 쪽의 부분방전신호검출부(10)의 측정센서부(11)가 부착된 위치와 인접되는 위치에서 부분방전이 발생한 것으로 하여 대략적인 부분방전 발생구간을 검출하게 된다.
상술한 도 7의 설명에서 상기 부분방전신호검출부(10)는 도 1 및 도 2의 구성을 가지는 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
이와 달리 상기 부분방전 발생구간 검출 장치(200)는 검출된 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한 후 부분방전 발생구간을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 8은 노이즈 제거 기능을 구비한 부분방전 발생구간 검출 장치(300)를 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이 노이즈 제거 기능을 구비한 부분방전 발생구간 검출장치(300)는 병렬로 구성되는 부분방전신호검출부(10)와, 노이즈신호를 검출하기 위한 노이즈신호검출부(20)와, 부분방전신호검출부(10)와 노이즈신호검출부(20)로 부터 입력되는 부분방전 신호의 피크와 노이즈 피크를 이용하여 부분방전 신호의 피크에 포함되는 노이즈에 기인한 부분방전 신호의 피크를 제거한 후, 인접된 부분방전신호검출부(10) 각각의 부분방전 신호의 피크를 서로 동일 시간 간격별로 상호 비교하고, 차이가 가장 작은 인접된 두 개의 부분방전신호검출부(10)의 사이 영역을 부분방전 발생구간으로 판단하여 부분방전 발생구간을 검출하는 노이즈제거 및 부분방전발생구간검출부(50)를 포함하여 구성된다.
이 경우 노이즈제거 및 부분방전발생구간검출부(50) 또한 상술한 노이즈 제거부(30)와 부분방전발생구간검출부(40)와 동일하게 아날로그처리 또는 디지털 신호처리를 수행하도록 사용자에 따라 선택적으로 구성될 수 있으며, 디지털신호처리를 수행하도록 구성되는 경우 아날로그디지털변환부와 디지털연산처리를 위한 펌웨어로 구성될 수 있다.
상기 부분방전신호검출부(10)와 노이즈신호검출부(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 구성과 동일한 기능을 수행하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 본원발명의 노이즈 제거 기능을 구비한 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치에 의한 부분방전 발생구간 검출을 위한 처리과정을 나타내는 순서도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 도 8의 부분방전 발생구간 검출장치(300)는, 먼저 동일한 시간에 발생된 부분방전 신호와 노이즈신호를 식별할 수 있도록 하기 위하여 시각동기화를 수행한다(S21).
이후, 부분방전신호검출부(10)는 부분방전측정센서부(11)에 의해 부분방전신호를 검출하고, 노이즈신호검출부(20)는 노이즈센서부(21)에 의해 노이즈신호를 측정하여 검출한다. 이때 부분방전측정센서부(11)와 노이즈센서부(21)에서 검출된 부분방전 신호 또는 노이즈신호는 시각정보를 포함하게 되며, 부분방전측정센서부(11)에서 검출된 부분방전신호는 노이즈를 포함할 수 있다(S22).
다음으로, 부분방전측정센서부(11)에서 검출된 부분방전 신호는 부분방전 아날로그처리부(12)에 의해 신호처리를 위한 낮은 주파수의 기준주파수로 변환된 후 부분방전피크검출부(123)로 입력되고, 노이즈센서부(21)에서 검출된 노이즈신호 또한 신호처리를 위한 낮은 주파수의 기준주파수로 변환된 후 노이즈피크검출부(23)로 입력된다(S13).
이후 부분방전피크검출부(13)는 일정 시간 간격으로 분할된 시각 정보를 가지고 입력되는 부분방전 신호로부터 각각의 분할된 시간 간격 내에서 전압 값 등의 최대 신호 값을 각각의 시간 간격의 부분방전 신호의 피크로서 검출하여 노이즈제거부(30)로 출력한다. 그리고 노이즈피크검출부(23) 또한 일정 시간 간격으로 분할된 시각 정보를 가지고 입력되는 노이즈신호로부터 각각의 분할된 시간 간격 내에서 전압 값 등의 최대 신호 값을 각각의 시간 간격의 노이즈 피크로서 검출하여 노이즈제거부(30)로 출력한다(S24).
다음으로, 부분방전신호검출부(10) 및 노이즈신호검출부(20)로부터 부분방전 신호의 피크와 노이즈 피크를 입력받은 노이즈 제거부(30)는 노이즈 피크를 구비한 시간 간격을 검출한 후, 노이즈를 포함하는 부분방전 신호의 피크들로부터 노이즈 피크가 위치하는 시간 간격에 위치되는 부분방전 신호의 피크를 제거하는 것에 의해 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한다(S25).
다음으로, 서로 인접된 부분방전신호검출부(10)의 노이즈 피크가 제거된 부분방전 신호 중 동일시간 간격에 위치되는 부분방전 신호의 피크를 상호 비교한 후 그 차이값을 생성하고, 차이 값이 가장 작은 두 개의 인접되는 부분방전신호검출부(10의 분분방전측정센서부(11)가 위치되는 사이 영역을 부분방전 발생 위치로 판단하는 것에 의해 부분방전 발생구간을 검출한다(S26).
이때 부분방전 발생구간 판단 방법은 상술한 방법 이외에도 부분방전 신호의 거리에 따른 감쇄 특성을 이용하여 부분방전 신호의 발생 거리를 연산하여 얻은 후, 두 센서를 각각 중심으로 하고 각각의 부분방전 신호의 발생거리를 반지름으로 하는 원의 교차점 또는 교차 영역을 부분방전 발생 위치로 판단하는 방법 등 본원발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 방법이 적용될 수 있다.
도 1은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1, 도 6 및 도 7의 부분방전 또는 노이즈 아날로그처리부의 블록 구성도,
도 3은 본원발명의 전력설비의 부분방전 노이즈 제거를 위한 처리과정을 나타내는 순서도이고,
도 4는 도 1의 노이즈제거장치에서 측정된 이산화된 부분방전 신호와 노이즈신호의 피크를 나타내는 도면,
도 5는 부분방전 신호로부터 노이즈 제거된 부분방전 신호의 피크를 나타내는 도면,
도 6은 실제 노이즈 제거장치에서의 부분방전, 노이즈 및 노이즈가 제거된 부분방전 신호를 나타내는 도면,
도 7은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치를 나타내는 도면,
도 8은 노이즈 제거 기능을 구비한 부분방전 발생구간 검출 장치를 나타내는 도면,
도 9는 본원발명의 전력설비의 부분방전 발생구간 검출을 위한 처리과정을 나타내는 순서도이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
100: 부분방전 노이즈 제거장치
200, 300: 부분방전 발생구간 검출 장치
10: 부분방전 신호검출부
11: 측정센서부 12: 부분방전 아날로그처리부
13: 부분방전 신호의 피크 검출부
20: 노이즈신호검출부
21: 노이즈 센서 22: 노이즈 아날로그처리부
23: 노이즈 피크 검출부
30: 노이즈 제거부
40: 부분방전발생구간검출부
50: 노이즈 제거 및 부분방전발생구간검출부
S1~Sn: 노이즈를 포함하는 부분방전 신호의 피크
N1~Nn: 노이즈신호의 피크
PD1~PD2: 노이즈가 제거된 순수 부분방전 신호의 피크

Claims (11)

  1. 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전신호검출부와;
    상기 전력설비의 외측에서 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈신호검출부와;
    상기 노이즈신호검출부의 피크가 위치하는 시간 간격과 동일한 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전 신호의 피크를 제거하는 노이즈제거부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 부분방전신호검출부는,
    상기 전력설비에 설치되어 부분방전 신호를 검출하는 부분방전측정센서부와;
    상기 부분방전측정센서부의 검출신호를 기준주파수로 변환하여 출력하는 부분방전 아날로그처리부와;
    상기 부분방전 아날로그처리부에서 출력되는 기준주파수로 변환된 신호에서 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전피크검출부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 부분방전 아날로그처리부는,
    상기 노이즈센서부에서 측정된 아날로그 신호에 대한 증폭을 수행하는 저잡음증폭기와;
    상기 저잡음증폭기의 출력신호의 신호크기를 조정하는 디지털제어감쇄기와;
    상기 측정신호에서 필요 주파수 대역만을 통과시키는 필터매트릭스와;
    상기 필터매트릭스를 통과한 신호를 기준주파수로 변환하는 영상검출기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 노이즈신호검출부는,
    상기 전력설비의 외부에 설치되어 외부 노이즈신호를 검출하는 노이즈센서부와;
    상기 노이즈센서부의 검출신호를 기준주파수로 변환하여 출력하는 노이즈 아날로그처리부와;
    상기 노이즈 아날로그처리부에서 출력되는 기준주파수로 변환된 신호에서 기 설정된 시간 간격별로 상기 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈피크검출부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 노이즈 아날로그처리부는,
    상기 노이즈측정센서부에서 측정된 아날로그 신호에 대한 증폭을 수행하는 저잡음증폭기와;
    상기 저잡음증폭기의 출력신호의 신호크기를 조정하는 디지털제어감쇄기와;
    상기 측정신호에서 필요 주파수 대역만을 통과시키는 필터매트릭스와;
    상기 필터매트릭스를 통과한 신호를 기준주파수로 변환하는 영상검출기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치.
  6. 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하도록 상기 전력설비에 설치되는 2개 이상의 부분방전신호검출부와;
    서로 인접되는 상기 부분방전신호검출부 각각의 부분방전 신호의 피크의 크기를 비교하여 그 차이가 최소가 되는 서로 인접되는 두 개의 부분방전신호검출부 사이의 위치를 부분방전 발생구간으로 출력하는 부분방전발생구간검출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치.
  7. 전력설비의 부분방전 신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하도록 상기 전력설비에 설치되는 2개 이상의 부 분방전신호검출부와;
    상기 전력설비의 외측에서 노이즈신호를 검출한 후 기 설정된 시간 간격별로 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈신호검출부와;
    노이즈신호검출부의 피크가 위치하는 동일 시간 간격에 위치하는 상기 부분방전 신호의 피크를 제거하는 것에 의해 부분방전 신호로부터 노이즈신호를 제거한 후 서로 인접되는 상기 부분방전신호검출부 각각의 부분방전 신호의 피크의 크기를 비교하여 그 차이가 최소가 되는 서로 인접되는 두 개의 부분방전신호검출부 사이의 위치를 부분방전 발생구간으로 출력하는 노이제거 및 부분방전발생구간검출부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치.
  8. 청구항 6 또는 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분방전신호검출부는,
    상기 전력설비에 설치되어 부분방전 신호를 검출하는 부분방전측정센서부와;
    상기 부분방전측정센서부의 검출신호를 신호처리를 위한 기준주파수 신호로 변환하여 출력하는 부분방전 아날로그처리부와;
    상기 부분방전 아날로그처리부에서 출력되는 기준주파수로 변환된 신호에서 기 설정된 시간 간격별로 상기 부분방전 신호의 피크를 검출하여 출력하는 부분방전피크검출부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 부분방전 아날로그처리부는,
    상기 노이즈센서부에서 측정된 아날로그 신호에 대한 증폭을 수행하는 저잡음증폭기와;
    상기 저잡음증폭기의 출력신호의 신호크기를 조정하는 디지털제어감쇄기와;
    상기 측정신호에서 필요 주파수 대역만을 통과시키는 필터매트릭스와;
    상기 필터매트릭스를 통과한 신호를 기준주파수로 변환하는 영상검출기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 노이즈신호검출부는,
    상기 전력설비의 외부에 설치되어 외부 노이즈신호를 검출하는 노이즈센서부와;
    상기 노이즈센서부의 검출신호를 기준주파수로 변환하여 출력하는 노이즈 아날로그처리부와;
    상기 노이즈 아날로그처리부에서 출력되는 기준주파수로 변환된 신호에서 기 설정된 시간 간격별로 노이즈신호의 피크를 검출하여 출력하는 노이즈피크검출부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 노이즈 아날로그처리부는,
    상기 노이즈측정센서부에서 측정된 아날로그 신호에 대한 증폭을 수행하는 저잡음증폭기와;
    상기 저잡음증폭기의 출력신호의 신호크기를 조정하는 디지털제어감쇄기와;
    상기 측정신호에서 필요 주파수 대역만을 통과시키는 필터매트릭스와;
    상기 필터매트릭스를 통과한 신호를 기준주파수로 변환하는 영상검출기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력설비의 부분방전 발생구간 검출장치.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231858B1 (ko) * 2012-01-12 2013-02-08 한국원자력연구원 노이즈환경에서 부분방전신호를 검출하는 부분방전 진단장치 및 이를 이용한 부분방전 진단방법
WO2013048173A2 (ko) * 2011-09-28 2013-04-04 한국전력공사 부분방전 노이즈 제거 장치 및 진단방법
KR101307319B1 (ko) * 2012-04-13 2013-09-10 엘에스산전 주식회사 부분 방전 신호 검출 시스템 및 그 방법
KR101308812B1 (ko) * 2011-09-28 2013-09-13 한국전력공사 부분방전 노이즈 제거 장치 및 그 방법
KR101317476B1 (ko) * 2012-05-17 2013-10-10 한국전기안전공사 케이블 온라인 부분 방전 진단 시스템 및 방법
WO2014077461A1 (ko) * 2012-11-15 2014-05-22 유호전기공업주식회사 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법
KR101415732B1 (ko) * 2014-02-25 2014-07-04 주식회사 이엠시스 전자기 및 시각 복합센서 기반의 전자파 노이즈 시각화 장치 및 그 복합센서의 위치획득을 위한 영상인식 방법
KR102136515B1 (ko) 2019-05-17 2020-07-22 한빛이디에스(주) 부분 방전 진단 방법
KR102193912B1 (ko) * 2020-07-15 2020-12-23 한국남부발전(주) 전력설비의 부분방전 신호 검출장치 및 그 방법
KR102204013B1 (ko) * 2019-11-28 2021-01-18 엘에스일렉트릭(주) 절연 감시 장치 및 그 절연 감시 장치의 제어 방법
KR102214120B1 (ko) * 2019-12-30 2021-02-09 엘에스일렉트릭(주) 시정수 예측에 따른 적응형 튜닝을 제공하는 절연 감시 장치 및 그 장치의 제어 방법
KR102222722B1 (ko) * 2019-12-31 2021-03-04 엘에스일렉트릭(주) 시정수 예측에 따른 소비 전력 절감을 제공하는 절연 감시 장치 및 그 장치의 제어 방법
WO2021107289A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 엘에스일렉트릭㈜ 절연 감시 장치 및 그 절연 감시 장치의 제어 방법
WO2022014741A1 (ko) * 2020-07-15 2022-01-20 (주)에코투모로우코리아 광대역 무손실 부분방전 검출 및 노이즈 제거 장치
KR102585147B1 (ko) * 2022-06-27 2023-10-06 주식회사 유성계전 부분방전의 노이즈 제거 장치가 구비된 배전반

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2977322B1 (fr) * 2011-06-30 2014-03-14 Alstom Grid Sas Procede et dispositif de controle d'un poste electrique haute tension isole au gaz
KR101691237B1 (ko) * 2011-11-29 2016-12-29 한국전력공사 노이즈 제거 센서, 그리고 노이즈 제거 센서를 이용한 부분방전 진단 장치 및 그 방법
CN105122072B (zh) * 2013-04-22 2018-06-22 三菱电机株式会社 电力设备的部分放电检测方法以及部分放电检测装置
JP2015078882A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 株式会社東芝 絶縁診断装置
CN104483602A (zh) * 2014-11-28 2015-04-01 北京兴迪仪器有限责任公司 局部放电信号识别方法及装置
JP6605992B2 (ja) * 2016-03-02 2019-11-13 株式会社東芝 電力機器の絶縁診断装置および絶縁診断方法
JP6888329B2 (ja) * 2017-02-28 2021-06-16 日新電機株式会社 異常診断用装置
CA3007729A1 (en) 2017-06-12 2018-12-12 Vibrosystm Inc. Method of monitoring partial discharges in a high voltage electric machine, and connection cable therefore
WO2019182246A1 (en) 2018-03-18 2019-09-26 Lg Electronics Inc. Partial discharge detecting system
CN109507291B (zh) * 2018-12-26 2021-08-06 西安科技大学 一种信号预处理方法
CN110308560B (zh) * 2019-07-03 2022-09-30 南京玛克威信息科技有限公司 Vr设备的控制方法
EP3933418A1 (en) * 2020-06-30 2022-01-05 ABB Schweiz AG Method for detecting an electrical discharge in an electrical apparatus and a system therefor
CN112446320B (zh) * 2020-11-23 2022-03-29 广东电网有限责任公司 一种模糊识别逻辑门多重互补局放判别装置及方法
KR20240022326A (ko) 2022-08-11 2024-02-20 한국전력공사 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0750147B2 (ja) * 1989-06-14 1995-05-31 株式会社日立製作所 ガス絶縁電気機器の異常位置標定方法および装置
JP2641588B2 (ja) * 1990-03-09 1997-08-13 株式会社日立製作所 電力機器およびその異常標定方法
JPH04204270A (ja) * 1990-11-30 1992-07-24 Toshiba Corp ガス絶縁開閉装置の部分放電検出装置
US6420879B2 (en) * 1998-02-02 2002-07-16 Massachusetts Institute Of Technology System and method for measurement of partial discharge signals in high voltage apparatus
KR19990046490A (ko) * 1999-03-20 1999-07-05 권문구 직선절연접속함내부부분방전검출시스템
JP2001033508A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Hitachi Cable Ltd 電力ケーブルの部分放電位置標定方法
JP4132550B2 (ja) * 2000-03-06 2008-08-13 東北電力株式会社 絶縁診断装置
KR100401594B1 (ko) * 2001-07-19 2003-10-17 엘지전선 주식회사 고감도 시간 영역, 주파수 영역 자동 선택형 부분방전측정 시스템
CN1346985A (zh) * 2001-09-28 2002-05-01 清华大学 超长时间数字式局部放电统计信息测量方法
KR200278981Y1 (ko) * 2002-03-29 2002-06-20 (주) 피에스디테크 방사 전자파를 이용한 전력기기의 부분방전 검출장치
FR2855878B1 (fr) * 2003-06-05 2005-08-05 Alstom Methode de detection de decharges partielles et systeme de diagnostic pour appareil electrique
JP4319575B2 (ja) * 2003-12-03 2009-08-26 三菱電機株式会社 回転電機の部分放電監視装置および回転電機の部分放電遠隔監視システム
WO2006019164A1 (ja) * 2004-08-20 2006-02-23 Kabushiki Kaisha Toshiba 回転電機の部分放電検出装置および検出方法
JP4323418B2 (ja) * 2004-12-16 2009-09-02 株式会社日本Ａｅパワーシステムズ ガス絶縁機器の異常状態診断方法およびシステム
KR100729856B1 (ko) * 2005-10-05 2007-06-18 한국전기연구원 전력기기의 부분방전 측정을 위한 잡음 제거방법
KR20070060191A (ko) 2005-12-08 2007-06-13 현대자동차주식회사 차량용 홀더 수납형 휴대폰 거치장치
KR100847825B1 (ko) * 2006-03-24 2008-07-23 (주)엠파워 전력케이블의 부분 방전 측정 시스템
KR100801468B1 (ko) * 2006-08-11 2008-02-14 한빛이디에스(주) 가스절연 개폐장치 진단용 부분방전 카운터
KR100853725B1 (ko) * 2007-06-20 2008-08-22 (주) 피에스디테크 Ｐｒｐｓ 알고리즘을 이용한 가스절연부하개폐장치의부분방전 원인분석 방법 및 그 장치
KR20090075657A (ko) * 2009-06-19 2009-07-08 한빛이디에스(주) 가스절연 개폐장치 진단용 부분방전 카운터

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509847A (en) * 2011-09-28 2014-07-16 Korea Electric Power Corp Apparatus for removing partial discharge noise and method for diagnosing partial discharge
WO2013048173A2 (ko) * 2011-09-28 2013-04-04 한국전력공사 부분방전 노이즈 제거 장치 및 진단방법
WO2013048173A3 (ko) * 2011-09-28 2013-05-23 한국전력공사 부분방전 노이즈 제거 장치 및 진단방법
KR101308812B1 (ko) * 2011-09-28 2013-09-13 한국전력공사 부분방전 노이즈 제거 장치 및 그 방법
GB2509847B (en) * 2011-09-28 2018-05-23 Korea Electric Power Corp Device for removing partial discharge noise and method of diagnosing the same
US9838228B2 (en) 2011-09-28 2017-12-05 Korea Electric Power Corporation Device for removing partial discharge noise and method of diagnosing the same
KR101231858B1 (ko) * 2012-01-12 2013-02-08 한국원자력연구원 노이즈환경에서 부분방전신호를 검출하는 부분방전 진단장치 및 이를 이용한 부분방전 진단방법
KR101307319B1 (ko) * 2012-04-13 2013-09-10 엘에스산전 주식회사 부분 방전 신호 검출 시스템 및 그 방법
KR101317476B1 (ko) * 2012-05-17 2013-10-10 한국전기안전공사 케이블 온라인 부분 방전 진단 시스템 및 방법
WO2014077461A1 (ko) * 2012-11-15 2014-05-22 유호전기공업주식회사 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법
KR101415732B1 (ko) * 2014-02-25 2014-07-04 주식회사 이엠시스 전자기 및 시각 복합센서 기반의 전자파 노이즈 시각화 장치 및 그 복합센서의 위치획득을 위한 영상인식 방법
KR102136515B1 (ko) 2019-05-17 2020-07-22 한빛이디에스(주) 부분 방전 진단 방법
KR102204013B1 (ko) * 2019-11-28 2021-01-18 엘에스일렉트릭(주) 절연 감시 장치 및 그 절연 감시 장치의 제어 방법
WO2021107289A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 엘에스일렉트릭㈜ 절연 감시 장치 및 그 절연 감시 장치의 제어 방법
US11892495B2 (en) 2019-11-28 2024-02-06 Ls Electric Co., Ltd. Insulation monitoring device and control method therefor
KR102214120B1 (ko) * 2019-12-30 2021-02-09 엘에스일렉트릭(주) 시정수 예측에 따른 적응형 튜닝을 제공하는 절연 감시 장치 및 그 장치의 제어 방법
KR102222722B1 (ko) * 2019-12-31 2021-03-04 엘에스일렉트릭(주) 시정수 예측에 따른 소비 전력 절감을 제공하는 절연 감시 장치 및 그 장치의 제어 방법
KR102193912B1 (ko) * 2020-07-15 2020-12-23 한국남부발전(주) 전력설비의 부분방전 신호 검출장치 및 그 방법
WO2022014741A1 (ko) * 2020-07-15 2022-01-20 (주)에코투모로우코리아 광대역 무손실 부분방전 검출 및 노이즈 제거 장치
KR102585147B1 (ko) * 2022-06-27 2023-10-06 주식회사 유성계전 부분방전의 노이즈 제거 장치가 구비된 배전반

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