KR20100037436A - Fault locator system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 송전설비에서 발생하는 뇌격 피해의 위치를 진단하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송전설비(예; 철탑)의 근처에 설치되는 뇌격 피해 감시장치에서 측정된 뇌격 에너지의 진행 방향성을 바탕으로 개별적인 뇌격 피해 감시장치의 측정데이터를 원격지의 감시진단시스템에서 취합하고, 취합된 측정데이터로부터 전체 송전설비 구간에서의 뇌격 피해 위치를 추정하고 이를 시각적으로 표시할 수 있도록 하는 송전설비의 뇌격 피해 감시 진단시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for diagnosing the location of the lightning damage occurring in a transmission facility, and more particularly, based on the progress direction of the lightning energy measured by the lightning damage monitoring device installed near the transmission facility (for example, a steel tower). Collects the measurement data of individual lightning damage monitoring devices in the remote monitoring diagnosis system, and estimates the damage location of the lightning damage in the entire transmission equipment section from the collected measurement data, and monitors the damage of the lightning damage of the power transmission facilities. It is about a diagnosis system.
송전설비는 대부분의 경우, 실내의 장비와는 달리 모든 환경적 위험요소에 노출되어 있는데 물성적 특징뿐만 아니라 항상 주변지물보다 높은 고도로 설치되므로 뇌격에는 특별히 가장 많이 노출된 장비이다.In most cases, power transmission equipment is exposed to all environmental hazards, unlike indoor equipment. It is especially exposed to lightning because it is always installed at a higher altitude than its surroundings.
이에따라, 송전설비는 운전도 중요하지만 얼마나 적절하게 사고에 대처하여 복구하는냐와, 고장을 사전에 방지할 수 있는 유지 보수의 업무 또한 중요하다.Accordingly, the operation of the power transmission equipment is important, but it is also important how appropriately to deal with the accident and to recover, and the maintenance work to prevent the failure in advance.
종래에는 낙뢰에 대한 송전설비의 피해 여부를 점검하기 위해서는 현장에 점검자가 직접 출동하여 점검하는 방법이 일반적이었으며, 낙뢰의 위치를 알려주는 시스템을 국,내외 회사에서 개발하여 일부 이용하고 있지만 이는 정확한 낙뢰 위치 를 확인할 수 없고, 더욱이 뇌격 에너지를 측정할 수 없기 때문에 송전설비의 파손여부를 판정하기 힘들어 뇌격에 의한 피해를 입은 송전설비의 위치 및 피해 정도를 판단할 수 없었으며, 이로 인해 뇌격에 의해 피해를 입은 송전설비를 신속하게 보수하기 어려운 문제점이 발생하고 있다.Conventionally, in order to check the damage of power transmission facilities against lightning strikes, the inspector was dispatched to the site and inspected. In general, a system for indicating the location of lightning strikes was developed and used by domestic and overseas companies, but this is an accurate lightning strike. Since the location could not be confirmed and the lightning energy could not be measured, it was difficult to determine whether the power transmission equipment was damaged, and therefore, the location and the degree of damage of the power transmission equipment damaged by the lightning strike could not be determined. There is a problem that is difficult to quickly repair the power transmission equipment.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 송전설비 각각에 설치되는 뇌격 피해 감시장치의 데이터들을 이용하여 뇌격 피해 위치를 원격지에서 보다 정확하게 판단하는 한편, 상기 판단된 뇌격 피해 위치로부터 송전설비에 대한 뇌격 피해를 원격지에서 보다 정밀하게 분석하고 진단할 수 있도록 하는 송전설비의 뇌격 피해 감지 진단시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, while using the data of the lightning damage monitoring devices installed in each of the power transmission equipment to determine the location of the lightning damage from a remote location more accurately, the determined lightning strike The purpose of the present invention is to provide a lightning damage detection diagnosis system of a transmission facility that can more accurately analyze and diagnose the lightning damage to a transmission facility from a damage location.
상기 목적 달성을 위한 본 발명 송전설비의 뇌격 피해 감시 진단시스템은,The lightning damage monitoring diagnostic system of the present invention transmission equipment for achieving the above object,
송전선로의 철탑 근처에 설치되고, 뇌격 피해의 발생여부를 측정하는 뇌격 피해 감시부; 상기 뇌격 피해 감시부에 의해 측정되는 데이터를 중계하는 통신중계부; 철탑들 사이의 낙뢰 방지 및 전력설비의 계통보호와 설비 자동화가 가능하도록 설치되고, 상기 통신중계부에 의해 중계되는 측정데이터를 고속으로 전송하는 전송선로; 송전설비의 구간별 변전소에 설치되어 송전설비를 감시 및 제어하고 보호하되, 상기 전송선로를 통해 고속 전송이 이루어지는 측정데이터를 수신하는 IED(Intelligent Electronic Device); 및, 상기 IED에 수신되는 측정데이터를 통신게이트웨이를 통해 전달받아 취합하여 뇌격 피해 위치를 판단하고, 상기 판단된 뇌격 피해 위치에 대한 송전설비의 뇌격 피해를 분석하고 진단하는 원격지의 진단처리유닛(Engineening server); 를 포함한다.A lightning damage monitoring unit installed near a pylon of a transmission line and measuring whether lightning damage is generated; A communication relay unit which relays data measured by the lightning damage monitoring unit; A transmission line installed to enable lightning protection between the towers, system protection of a power facility, and facility automation, and to transmit measurement data relayed by the communication relay at high speed; An IED (Intelligent Electronic Device) installed in the substation for each section of the power transmission facility to monitor, control and protect the power transmission facility, and to receive measurement data in which high-speed transmission is performed through the transmission line; And collecting and receiving the measurement data received through the communication gateway through a communication gateway to determine the location of the lightning damage, and analyzing and diagnosing the lightning damage of the power transmission facility based on the determined lightning damage location. server); It includes.
또한, 상기 뇌격 피해 감시부의 측정데이터는 뇌격 피해 발생여부에 따른 뇌격 에너지의 진행 방향성과 전류파형인 것이다.In addition, the measurement data of the lightning damage monitoring unit is the current direction and the progress direction of the lightning energy according to whether the lightning damage occurs.
또한, 상기 전송선로는 변전소의 자동화를 위한 변전소 자동화 통신 아키텍쳐인 IEC 61850 프로토콜을 기반으로 한 광섬유복합 가공지선(OPGW; Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire)으로 구성한 것이다.In addition, the transmission line is composed of an optical fiber composite overhead ground wire (OPGW) based on the IEC 61850 protocol, which is a substation automation communication architecture for the automation of substations.
또한, 상기 원격지의 진단처리유닛은 상기 뇌격 에너지의 진행 방향성을 근거로 특정구간을 기준으로 하여 구간내의 뇌격 에너지에 대한 진행 방향성이 바뀌는 지점을 뇌격 피해 위치로 판단하는 프로그램을 탑재 구성한 것이다.In addition, the remote diagnosis processing unit is configured to install a program for determining the point of change in the direction of progression to the lightning energy in the section on the basis of the specific section on the basis of the direction of the lightning strike energy as the lightning damage location.
또한, 상기 원격지의 진단처리유닛은 뇌격 전류의 분석을 통해 뇌격 피해 위치에서의 송전설비에 대한 뇌격 피해 정도를 분석하고 진단하는 프로그램을 탑재 구성한 것이다.In addition, the remote diagnosis processing unit is equipped with a program for analyzing and diagnosing the degree of lightning damage to the power transmission equipment at the lightning damage location through the analysis of the lightning current.
또한, 상기 진단처리유닛에는 뇌격 피해 위치 및 그 피해 위치에 대한 송전설비의 뇌격 피해 정도를 나타내는 뇌격 전류를 그래픽 파형으로 표시하여 제공하는 HMI(Human Machine Interface)를 더 포함한 것이다.In addition, the diagnostic processing unit further includes a HMI (Human Machine Interface) for displaying the lightning damage location and the lightning current indicating the degree of lightning damage of the power transmission equipment to the damage location in graphical form.
상기 HMI는 상기 진단처리유닛의 제어를 받아 각 구간별 뇌격 피해 감시부들을 아이콘으로 표시하고, 상기 아이콘의 클릭시 뇌격 전류에 대한 그래픽 파형을 표시하는 것이다.Under the control of the diagnostic processing unit, the HMI displays the lightning damage monitoring units for each section by an icon, and displays a graphic waveform of the lightning current when the icon is clicked.
또한, 상기 뇌격 피해 감시부를 표시하는 아이콘은 진단처리유닛의 제어에 따라 뇌격 피해가 발생시 특정 색상으로 표시되는 것이다.In addition, the icon indicating the lightning damage monitoring unit is displayed in a specific color when the lightning damage occurs under the control of the diagnostic processing unit.
이 같은 본 발명은 뇌격 피해 감시장치의 데이터를 이용하여 원격에서 뇌격 피해 위치를 보다 정확하게 판단하고, 측정된 뇌격 에너지를 분석하여 송전설비의 뇌격 피해를 분석 및 진단할 수 있는 것으로, 이를 통해 낙뢰에 대한 송전설비의 피해여부를 점검하기 위해 현장에 점검자가 직접 출동하여 점검하는 불편함을 개선하면서 뇌격에 따른 적절한 조치가 신속하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 고장의 최소화와 정전 시간 및 정전 복구 비용을 최소화시켜 전기품질의 향상 및 소비자의 인식 증대로 전력 사업의 수익성을 높이는 효과를 얻을 수 있는 것이다.The present invention can more accurately determine the location of the lightning damage from the remote using the data of the lightning damage monitoring device, and can analyze and diagnose the lightning damage of the power transmission equipment by analyzing the measured lightning energy, thereby preventing lightning strikes. In addition to improving the inconvenience of inspectors coming and going to the site to check the damage of power transmission facilities, it is possible to promptly take appropriate measures according to the lightning strike, as well as to minimize the failure and to reduce the blackout time and the cost of the blackout. By minimizing the electricity quality and increasing consumer awareness, the profitability of the power business can be improved.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예로 송전설비의 뇌격 피해 감시 진단시스템에 대한 구성도이고, 도 2의 a,b는 본 발명의 실시예로 HMI에 의한 뇌격 피해시의 뇌격전류를 그래픽 파형으로 표시하는 상태도이고, 도 3은 본 발명의 실시예로 HMI에 의한 뇌격 피해시의 뇌격 에너지에 대한 진행 방향을 표시하는 화면 확대도를 도시한 것이다.1 is a block diagram of a lightning damage monitoring and diagnostic system of a power transmission facility according to an embodiment of the present invention, Figures 2, a and b is an embodiment of the present invention to display the lightning current at the time of lightning damage by the HMI in graphic waveform 3 is a diagram illustrating an enlarged screen for displaying a moving direction with respect to lightning energy during lightning damage by the HMI according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 송전설비의 뇌격피해 감시 진단시스템은, 뇌격 피해 감시부(10), 통신중계부(20), 전송선로(30), IED(40), 그리고 진단처리유닛(50)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the lightning damage monitoring and diagnosing system of the power transmission facility according to the embodiment of the present invention includes a lightning
상기 뇌격 피해 감시부(10)는 뇌격 피해의 발생여부를 측정한 후, 뇌격 피해가 발생하였을 때 뇌격 에너지의 진행 방향성과 전류파형의 측정데이터를 무선 송출하는 것으로, 송전선로의 철탑 근처에 설치된다.The lightning
상기 통신중계부(20)는 상기 뇌격 피해 감시부(10)가 무선 송출하는 측정데이터를 수신받은 후 이를 상기 전송선로(30)에 중계하는 것으로, 상기 선전선로의 철탑 근처에 설치된다.The
상기 전송선로(30)는 상기 통신중계부(20)에 의해 중계되는 측정데이터를 상기 IED(40)에 고속으로 전송하기 위한 것이며, 철탑들 사이의 낙뢰 방지 및 전력설비의 계통보호와 설비 자동화가 가능하도록 변전소 자동화 통신 아키텍쳐인 IEC 61850 프로토콜을 기반으로 하는 광섬유복합 가공지선으로 이루어진 것이다.The
상기 IED(40)는 상기 전송선로(30)를 통해 고속 전송이 이루어지는 측정데이터를 수신한 후 이를 통신게이트웨이(G1)(G2)를 통해 상기 진단처리유닛(50)에 전송하는 것으로, 이는 송전설비의 구간별 변전소에 설치되어 상기 송전설비를 감시 및 제어하고 보호하도록 구성된다.The IED 40 receives the measurement data of the high-speed transmission through the
상기 진단처리유닛(50)은 상기 IED(40)에 수신되는 측정데이터를 통신게이트웨이(G1)(G2)를 통해 전달받은 후 이를 취합하여 뇌격 피해 위치를 판단하는 한편, 상기 판단된 뇌격 피해 위치에 대한 송전설비의 뇌격 피해를 원격지에서 분석하고 진단하기 위해 구성된 것으로, 첨부된 도 3에서와 같이 상기 뇌격 에너지의 진행 방향성을 근거로 특정구간을 기준으로 하여 구간내의 뇌격 에너지에 대한 좌우측의 진행 방향성이 바뀌는 지점을 뇌격 피해 위치로 판단하는 프로그램, 그리고 첨부된 도 2에서와 같이 뇌격 전류의 분석을 통해 뇌격 피해 위치에서의 송전설비에 대한 뇌격 피해 정도를 분석하고 진단하는 프로그램이 탑재 구성된다.The
이때, 상기 진단처리유닛(50)에는 사용자 인터페이스인 HMI(51)이 구성되며, 상기 HMI(51)는 첨부된 도 3에서와 같이 상기 진단처리유닛(50)의 제어를 받아 송전설비의 전체 구간에 대한 각 뇌격 피해 감시부(10)의 위치를 아이콘(I)으로 표시하는 상태에서 뇌격 피해 위치에 해당하는 아이콘(Ia)을 특정 색상으로 표시하는 한편, 첨부된 도 2에서와 같이 상기 특정 색상이 가미된 아이콘(Ia)으로 표시되는 피해 위치에 대한 송전설비의 뇌격 피해 정도를 나타내는 뇌격 전류를 사용자가 육안으로 확인 가능하도록 그래픽 파형으로 표시하도록 구성된 것이다.At this time, the
이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 송전설비의 뇌격 피해 감시 진단시스템의 작용을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 3 attached to the operation of the lightning damage monitoring diagnosis system of the power transmission system according to the embodiment configured as described above are as follows.
우선, 첨부된 도 2a와 도 3에서와 같이 진단처리유닛(50)의 제어를 받는 사용자 인터페이스인 HMI(51)는 송전설비의 전체 구간에 설치되는 뇌격 피해 감시부(10)의 위치를 클릭이 가능한 아이콘(I)으로 표시하게 된다.First, as shown in FIGS. 2A and 3, the
이때, 특정구간의 철탑에서 뇌격 피해가 발생하는 경우, 상기 특정구간에 위치하는 뇌격 피해 감시부(10)는 뇌격 피해에 따른 뇌격 에너지의 진행방향성과 전류파형의 측정데이터를 무선 송출한다.At this time, when the lightning damage occurs in the pylon of the specific section, the lightning
그러면, 상기 무선 송출되는 측정데이터는 통신중계부(20)와 전송선로(30), 그리고 IED(40)와 통신게이트웨이(G1)(G2)를 거쳐 원격지의 진단처리유닛(50)으로 전송되는 바,Then, the wirelessly transmitted measurement data is transmitted to the remote
상기 진단처리유닛(50)은 우선 상기 통신게이트웨이(G1)(G2)를 통해 전달받은 측정데이터를 취합하여 뇌격 피해 위치를 판단하게 된다.The
즉, 상기 진단처리유닛(50)에 탑재 구성되는 뇌격 피해의 위치 판단용 프로 그램은 상기 뇌격 피해 감시부(10)에 의해 감시되어 무선 송출이 이루어지는 뇌격 에너지의 진행 방향성을 근거로 특정구간을 기준으로 하여 구간내의 뇌격 에너지에 대한 좌,우측의 진행 방향성이 바뀌는 지점을 뇌격 피해 위치로 판단하게 되고, 상기 판단된 뇌격 피해 위치는 HMI(51)의 제어를 통해 첨부된 도 3에서와 같이 특정색상의 아이콘(Ia)으로 표시된다.That is, the program for determining the location of the lightning damage mounted on the
다음으로, 상기 진단처리유닛(50)에는 뇌격 피해의 정도를 분석하고 진단하는 프로그램을 통해, 상기 판단된 뇌격 피해 위치에서의 뇌격 전류를 분석하여 송전설비의 뇌격 피해 정도를 진단하고 그 결과를 HMI(51)의 제어를 통해 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 화면상에 표시하게 된다.Next, the
즉, 사용자가 첨부된 도 2a에서와 같이 HMI(51)를 통해 표시되는 특정색상의 뇌격 피해 위치 아이콘(Ia)을 클릭하면, 상기 아이콘(Ia)에 해당하는 뇌격 피해 위치의 송전설비에서 발생하는 뇌격전류를 첨부된 도 2b에서와 같이 그래픽 파형으로 표시하게 되고, 이에따라 사용자는 상기의 그래픽 파형으로부터 뇌격에 의한 송전설비의 피해 정도를 원격지에서 신속하게 확인할 수 있으며, 이에따라 뇌격 피해에 대한 신속한 복구작업을 추진할 수 있게 되는 것이다.That is, when the user clicks the lightning damage location icon Ia of a specific color displayed through the
이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예로 송전설비의 뇌격 피해 감시 진단시스템에 대한 구성도.1 is a block diagram of a lightning protection monitoring diagnostic system of a power transmission facility according to an embodiment of the present invention.
도 2의 a,b는 본 발명의 실시예로 HMI에 의한 뇌격 피해시의 뇌격전류를 그래픽 파형으로 표시하는 상태도.Figure 2a, 2b is a state diagram for displaying a lightning current in the form of a lightning current when lightning strikes by the HMI according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예로 HMI에 의한 뇌격 피해시의 뇌격 에너지에 대한 진행 방향을 표시하는 화면 확대도.FIG. 3 is an enlarged view of a screen displaying a moving direction with respect to lightning energy during lightning damage by the HMI according to an embodiment of the present invention; FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10; 뇌격 피해 감시부 20; 통신중계부10; Thunder
30; 전송선로 40; IED30;
50; 진단처리유닛 51; HMI50;
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