KR20110108550A - Gas leakage measurement apparatus in the gas insulated transmission line - Google Patents

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KR20110108550A KR1020100027799A KR20100027799A KR20110108550A KR 20110108550 A KR20110108550 A KR 20110108550A KR 1020100027799 A KR1020100027799 A KR 1020100027799A KR 20100027799 A KR20100027799 A KR 20100027799A KR 20110108550 A KR20110108550 A KR 20110108550A
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박신우
남석현
안미경
이정민
성허경
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

본 발명은 가스절연 송전선의 절연가스의 누출 여부를 측정하는 누기 측정장치에 관한 것이다. 본 발명의 누기 측정장치는, 원통형의 외함 안에 지지 애자를 통해 외함과의 간격을 유지한 상태로 원통형의 도체가 배치되고, 스페이서들에 의해 구획된 절연공간 내에 절연가스가 충전되며, 선로 도중에 파티클 트랩들이 설치되어 있는 가스 절연 송전선에 있어서, 송전선 내부의 절연가스 압력을 검출하는 압력 게이지가 상기 외함에 설치되고, 상기 외함의 내부에는 절연가스의 온도를 검출하는 절연가스 온도센서가 설치되며, 상기 절연가스 온도센서의 센싱 신호를 상기 압력 게이지에서 검출한 압력에 반영하여 실제 가스의 감소 여부를 판단하여 가스 누출 여부를 판단하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 통제하에 가스 누출 여부를 경보하는 경보 발생기를 포함한다.The present invention relates to a leak measuring apparatus for measuring the leakage of the insulating gas of the gas insulated transmission line. In the leakage measuring apparatus of the present invention, a cylindrical conductor is disposed in a cylindrical enclosure while maintaining a distance from the enclosure through a support insulator, and an insulating gas is filled in an insulating space partitioned by spacers, and particles are formed during the track. In a gas insulated transmission line provided with traps, a pressure gauge for detecting an insulated gas pressure inside a transmission line is installed in the enclosure, and an insulated gas temperature sensor for detecting a temperature of the insulated gas is installed in the enclosure. It includes a controller for determining whether the gas is leaked by determining whether the actual gas is reduced by reflecting the sensing signal of the insulation gas temperature sensor to the pressure detected by the pressure gauge, and an alarm generator for alarming the gas leak under the control of the controller do.
Figure P1020100027799

Description

가스절연 송전선의 누기 측정장치{Gas Leakage Measurement Apparatus in the Gas Insulated Transmission Line}Gas Leakage Measurement Apparatus in the Gas Insulated Transmission Line
본 발명은 가스절연 송전선에 관한 것으로서, 특히 송전선 내부의 절연가스의 실제 온도를 반영해서 압력 측정치를 보상하여 가스 누설을 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 한 가스절연 송전선의 누기 측정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas insulated transmission line, and more particularly, to an apparatus for measuring leakage of a gas insulated transmission line to quickly and accurately measure a gas leak by compensating a pressure measurement by reflecting the actual temperature of an insulated gas inside the transmission line.
가스절연 송전선(GIL : Gas Insulated Transmission Line, 또는 CGIT : Compressed Gas Insulated Transmission Bus System)은, 미국특허 제4,743,709호, 4,721,829호, 4,554,399호 등을 통해 잘 알 수 있는 바와 같이, 알루미늄합금으로 이루어지는 원통형 외함의 내부에 간격을 띄워 원통형 도체를 고정하고, 상기 도체와 외함 사이의 공간에 육불화황(SF6)과 질소(N) 등의 혼합가스로 이루어지는 절연가스를 충전하여 절연한 형태의 송전선로이다.Gas Insulated Transmission Line (GIL) or Compressed Gas Insulated Transmission Bus System (CGIT) is a cylindrical enclosure made of aluminum alloy, as can be seen through US Patent Nos. 4,743,709, 4,721,829, 4,554,399, and the like. It is a transmission line insulated by fixing a cylindrical conductor with a space between the inside, and filling an insulating gas made of a mixed gas such as sulfur hexafluoride (SF 6 ) and nitrogen (N) in the space between the conductor and the enclosure. .
이러한 가스절연 송전선은, 대용량의 지중선로에 적합하고 한 번 설치하면 수년에 한 번씩 육안으로 점검하기만 하면 되는 등 유지보수 비용이 거의 들지 않는다는 장점이 있으며, 가공송전선의 설치가 어려운 도심지에서의 지중화 요구에 알맞은 송전선의 형태이기도 하다.This gas insulated transmission line is suitable for a large underground line, and once installed, it has little advantage in maintenance costs such as only having to inspect it every few years. It is also a form of power transmission line that suits your needs.
첨부 도면 도 1에는 이러한 가스절연 송전선의 개략적인 구조가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가스 절연 송전선(2)은, 알루미늄합금으로 이루어지는 원통형의 외함(10) 안에 그보다 지름이 작은 알루미늄합금재의 원통형의 도체(20)를 배치하고, 상기 도체(20)를 고정형 지지 애자(30)와 이동형 지지 애자(35)를 통해 지탱하여 외함(10)과의 간격을 유지하며, 스페이서(40)들에 의해 구획된 절연공간 내에 절연가스(50)가 충전된 구조로 이루어진다. 또한, 상기한 지지 애자(30, 35)와 스페이서(40) 등의 부분에는 상기 외함(10)과의 사이에 저전계 영역을 형성하여 먼지, 금속 분진 등의 입자의 부상을 방지함으로써 파티클로 인한 절연파괴 등의 문제를 방지하는 역할을 하는 파티클 트랩(60)이 설치된다.1 shows a schematic structure of such a gas insulated transmission line. As shown in FIG. 1, in the gas insulated transmission line 2, a cylindrical conductor 20 of a smaller diameter aluminum alloy is disposed in a cylindrical enclosure 10 made of aluminum alloy, and the conductor 20 is disposed. It is supported by the fixed support insulator 30 and the movable support insulator 35 to maintain a gap between the enclosure 10 and the structure in which the insulating gas 50 is filled in the insulation space partitioned by the spacers 40. Is done. In addition, by forming a low electric field region between the support insulators 30 and 35 and the spacer 40 and the enclosure 10 to prevent injuries of particles such as dust and metal dust, A particle trap 60 is provided that serves to prevent problems such as dielectric breakdown.
이와 같이, 가스절연 송전선(2)의 내부에는 절연가스가 충전되어 절연을 수행하는 형태로, 절연가스의 누출이 발생하면 절연이 파괴되기 때문에, 송전선로(2)의 도중에 압력센서(70)를 설치하여 송전선(2) 내부의 압력 강하를 검지하도록 되어 있다.As described above, the gas insulated transmission line 2 is filled with insulating gas to insulate the insulating gas. When the leakage of the insulating gas occurs, the insulation is destroyed, so that the pressure sensor 70 is placed in the middle of the transmission line 2. The pressure drop inside the power transmission line 2 is detected.
상기한 압력센서(70)는 도 2와 같이 온도보상형 압력 게이지로서, 경보레벨을 설정하여 놓고 설정압력 이하로 내려갈 경우 가스가 누설되는 것으로 판단하여 경보하는 구조로 이루어져 있다.The pressure sensor 70 is a temperature compensation pressure gauge, as shown in Figure 2, is set to the alarm level is configured to alert the gas is determined to go down when the pressure falls below the set pressure.
요컨대, 압력센서(70)의 내부에는 도 3과 같은 온도 보상 구조물이 설치되어 있어 온도에 따라 압력이 변화하는 것을 반영하도록 한 것이다.In other words, the temperature compensation structure as shown in Figure 3 is installed inside the pressure sensor 70 to reflect the change in pressure in accordance with the temperature.
그런데, 이러한 온도보상형 압력센서(70)는, 송전선(2) 외부에 설치되어 있어 대기 온도를 보상할 뿐 송전선(2) 내부의 온도는 보상해주지 못하기 때문에 가스 충전 이후 실제 송전선로를 운용할 때에는 송전선 내부의 가스 온도를 반영하지 못함으로써 실제 가스 누출 여부를 판별하기 어렵다는 단점이 있다.However, the temperature compensation type pressure sensor 70 is installed outside the power line 2 to compensate for the atmospheric temperature but not to compensate for the temperature inside the power line 2 so that the actual power line can be operated after gas filling. At this time, there is a disadvantage that it is difficult to determine whether or not the actual gas leakage by not reflecting the gas temperature inside the transmission line.
요컨대, 도체(20)에 전류를 통전 시킬 경우에는 줄 열(Joule's heat)이 발생하여 도체(20)의 온도가 상승하게 된다. 또한 도체(20)의 온도는 부하의 증감에 따라 변화하게 된다. 이러한 도체(20)의 온도 변화에 따라 송전선 내부의 절연가스의 온도가 변화하게 되며, 온도 변화에 따라 절연가스의 체적이 변화하게 됨으로써 절연가스의 압력도 변화하게 된다.In other words, in the case of conducting a current through the conductor 20, Joule's heat is generated to increase the temperature of the conductor 20. In addition, the temperature of the conductor 20 changes with the increase or decrease of the load. As the temperature of the conductor 20 changes, the temperature of the insulating gas inside the transmission line changes, and the volume of the insulating gas changes according to the temperature change, thereby changing the pressure of the insulating gas.
그런데, 종래의 압력센서는 송전선 내부의 절연 가스 온도 변화에 따른 압력 변화량을 반영하지 못함으로써 실제 가스 누출을 정확하고 신속하게 경보 하기가 어려운 것이다.However, the conventional pressure sensor is difficult to accurately and quickly alarm the actual gas leakage because it does not reflect the pressure change amount according to the change in the insulation gas temperature inside the transmission line.
이러한 배경 하에서, 본 발명은 송전선 내부의 절연가스의 실제 온도를 반영해서 압력 측정치를 보상함으로써 송전선의 가스 누출을 신속하고 정확하게 측정하고 경보할 수 있도록 하는 가스절연 송전선의 누기 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Under this background, an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring leakage of a gas insulated transmission line, which can quickly and accurately measure and alarm a gas leakage of a transmission line by compensating pressure measurement by reflecting the actual temperature of the insulation gas inside the transmission line. It is done.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가스절연 송전선의 누기 측정장치는, 원통형의 외함 안에 지지 애자를 통해 외함과의 간격을 유지한 상태로 원통형의 도체가 배치되고, 스페이서들에 의해 구획된 절연공간 내에 절연가스가 충전되며, 선로 도중에 파티클 트랩들이 설치되어 있는 가스 절연 송전선에 있어서, 송전선 내부의 절연가스 압력을 검출하는 압력 게이지가 상기 외함에 설치되고, 상기 외함의 내부에는 절연가스의 온도를 검출하는 절연가스 온도센서가 설치되며, 상기 절연가스 온도센서의 센싱 신호를 상기 압력 게이지에서 검출한 압력에 반영하여 실제 가스의 감소 여부를 판단하여 가스 누출 여부를 판단하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 통제하에 가스 누출 여부를 경보하는 경보 발생기를 포함한다.In order to achieve the above object, the device for measuring leakage of gas insulated transmission line according to the present invention, the cylindrical conductor is arranged in a cylindrical enclosure while maintaining a distance from the enclosure through the support insulator, partitioned by spacers In a gas insulated transmission line in which an insulating gas is filled in the insulating space, and particle traps are installed in the middle of the line, a pressure gauge for detecting the pressure of the insulating gas in the transmission line is installed in the enclosure, and inside the enclosure A controller for detecting a temperature is provided, and a controller for determining whether the gas is leaked by determining whether the actual gas is reduced by reflecting the sensing signal of the insulating gas temperature sensor to the pressure detected by the pressure gauge, and the controller An alarm generator is provided to alarm the presence of gas leaks under
이와 같은 본 발명의 가스절연 송전선의 누기 측정장치에 있어서, 상기 절연가스 온도센서는 상기 파티클 트랩과 외함 사이에 설치되거나, 또는 상기 압력 게이지와 외함 사이의 가스 도입 통로에 설치하거나, 또는 감시창에 설치할 수 있다.In the device for measuring leakage of a gas insulated transmission line of the present invention, the insulated gas temperature sensor is installed between the particle trap and the enclosure, or installed in the gas introduction passage between the pressure gauge and the enclosure, or in a monitoring window. Can be installed.
본 발명에 의하면, 송전선 내부의 절연가스의 실제 온도를 절연가스 온도센서를 통해 검출하여 압력 측정치에 보상함으로써, 송전선 내부의 절연 가스의 온도 변화에 따라 절연 가스 압력이 변화되는 환경에서도 실제 절연 가스량을 검출할 수 있음으로써 가스 누출 여부를 신속하고 정확하게 측정하고 경보할 수 있고, 그에 따라 신뢰성 있고 우수한 가스절연 송전선을 구현할 수 있다.According to the present invention, by detecting the actual temperature of the insulation gas inside the transmission line through the insulation gas temperature sensor to compensate for the pressure measurement, the actual amount of insulation gas even in an environment where the insulation gas pressure changes in accordance with the temperature change of the insulation gas inside the transmission line. By detecting, gas leaks can be measured and alarmed quickly and accurately, resulting in reliable and excellent gas-insulated transmission lines.
도 1은 종래의 압력센서 설치상태를 나타내는 가스절연 송전선의 개략 단면도이다.
도 2는 종래의 온도 보상형 압력센서를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 압력센서의 온도보상 구조물을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 절연가스 온도센서를 구비하는 가스절연 송전선의 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따라 누기를 측정하는 과정을 보여주는 순서도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a gas insulated transmission line showing a conventional pressure sensor installation state.
2 is a view showing a conventional temperature compensation pressure sensor.
3 is a view showing a temperature compensation structure of a conventional pressure sensor.
4 is a schematic cross-sectional view of a gas insulated transmission line having an insulated gas temperature sensor according to the present invention.
5 is a flowchart showing a process of measuring the leakage according to the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 4에는 본 발명에 따른 가스절연 송전선의 누기 측정장치가 개략적으로 도시되어 있다.4 schematically shows a leak measuring apparatus for a gas insulated transmission line according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 가스절연 송전선은, 원통형의 외함(10) 안에 지지 애자(30)를 통해 외함(10)과의 간격을 유지한 상태로 원통형의 도체(20)가 배치되고, 절연공간 내에 절연가스가 충전되며, 선로 도중에 파티클 트랩(60)들이 설치되어 있다.As shown in FIG. 4, in the gas insulated transmission line, the cylindrical conductor 20 is disposed in the cylindrical enclosure 10 while maintaining a distance from the enclosure 10 through the support insulator 30. Insulation gas is filled in the space, and particle traps 60 are installed in the middle of the track.
본 발명은 이러한 가스 절연 송전선에서, 상기 외함(10)에 송전선 내부의 절연가스 압력을 검출하는 압력 게이지(71)가 설치되고, 상기 외함(10)의 내부에는 절연가스의 온도를 검출하는 절연가스 온도센서(100)를 설치한 구성으로 이루어진다.According to the present invention, in the gas insulated transmission line, a pressure gauge 71 for detecting an insulation gas pressure inside the transmission line is installed in the enclosure 10, and an insulation gas for detecting the temperature of the insulation gas inside the enclosure 10. It consists of a configuration in which the temperature sensor 100 is installed.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기한 절연가스 온도센서(100)의 센싱 신호를 받아들이고, 이에 따른 절연가스의 실제 온도를 상기 압력 게이지(71)에서 검출한 압력 값에 반영하여 실제 가스의 감소 여부를 판단하여 가스 누출 여부를 판단하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 통제하에 가스 누출 여부를 경보하는 경보 발생기를 더 포함한다.In addition, although not shown, the sensing signal of the insulation gas temperature sensor 100 is received, and the actual temperature of the insulation gas is reflected on the pressure value detected by the pressure gauge 71 to determine whether the actual gas is reduced. And a controller for determining whether the gas leaks, and an alarm generator for alarming whether the gas leaks under the control of the controller.
상기 경보 발생기는, 가스절연 송전선의 운영 시스템의 모니터 일 수 있고, 이 경우 모니터 상에 경보 표시를 한다. 또는 현장 즉, 가스 절연 송전선의 외함에 설치되어 컨트롤러의 제어 하에 점멸하는 경보등 또는 경보음을 발생하는 경보음 발생기로 구성할 수 있다.The alarm generator may be a monitor of an operating system of a gas insulated transmission line, in which case an alarm is displayed on the monitor. Alternatively, it may be configured as an alarm sound generator that is installed in the field, that is, the enclosure of the gas insulated transmission line and flashes under the control of the controller.
여기서, 상기한 절연가스 온도센서(100)의 설치위치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 파티클 트랩(60)과 외함(10) 사이에 설치되거나, 또는 상기 압력 게이지(71)와 외함(10) 사이의 가스 도입 통로에 설치하거나, 또는 감시창(12)에 설치할 수 있다.Here, the installation position of the insulation gas temperature sensor 100, as shown in Figure 4, is installed between the particle trap 60 and the enclosure 10, or the pressure gauge 71 and the enclosure 10 It may be provided in the gas introduction passage between) or in the monitoring window 12.
이와 같이 이루어진 본 발명은, 도 5에 도시된 바와 같이, 절연가스 온도센서(100)로 부터 인가되는 센싱 시그널에 의해 내부 절연가스 온도를 계산하고(S201), 압력 게이지(71)로부터 인가되는 센싱 시그널에 의해 절연가스의 압력을 계산한 후(S203), 온도 변화에 따른 보정 압력을 산출한다(S204). 이어서, 온도 보상에 의해 보정된 압력이 기준 압력보다 낮은지를 판단하여(S205), 기준 압력보다 낮은 경우 경보를 발생하게 된다(S206).5, the internal insulation gas temperature is calculated by the sensing signal applied from the insulation gas temperature sensor 100 (S201), and the sensing applied from the pressure gauge 71. After calculating the pressure of the insulating gas by the signal (S203), the correction pressure according to the temperature change is calculated (S204). Subsequently, it is determined whether the pressure corrected by the temperature compensation is lower than the reference pressure (S205), and an alarm is generated when it is lower than the reference pressure (S206).
이 경우, 상기 단계(S204) 이전의 단계에서, 압력 게이지(71)에 설치되는 외기 온도센서(101)나 그 이외의 다른 지점에 설치되는 외기 온도센서를 통해 외부의 온도를 계산하여 압력 게이지(71)의 압력 측정값에 반영되도록 할 수도 있다(S202).In this case, in the step before the step S204, the outside temperature is calculated through the outside temperature sensor 101 installed in the pressure gauge 71 or the outside temperature sensor installed at other points, and the pressure gauge ( It may also be reflected in the pressure measurement of 71 (S202).
이와 같이 본 발명에 의하면, 송전선 내부의 절연가스의 실제 온도를 절연가스 온도센서를 통해 검출하여 압력 측정치에 보상함으로써, 송전선 내부의 절연 가스의 온도 변화에 따라 절연 가스 압력이 변화되는 환경에서도 실제 가스 누출 여부를 신속하고 정확하게 측정할 수 있다.Thus, according to the present invention, by detecting the actual temperature of the insulation gas inside the transmission line through the insulation gas temperature sensor to compensate for the pressure measurement, the actual gas even in an environment where the insulation gas pressure changes in accordance with the temperature change of the insulation gas inside the transmission line Leakage can be measured quickly and accurately.
따라서, 본 발명에 의한 누기 측정장치를 사용하는 경우 신뢰성 있고 우수한 가스절연 송전선이 구현된다.Therefore, when using the leakage measuring apparatus according to the present invention, a reliable and excellent gas insulated transmission line is realized.
이상에서는 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예들은 당연히 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다.In the above, specific embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings have been described in detail, but these are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and the scope of protection of the present invention is not limited thereto. In addition, the embodiments of the present invention as described above can be variously modified and equivalent other embodiments by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention, such modifications and equivalent other embodiments are naturally It belongs to the appended claims of the present invention.
10 : 외함 12 : 감시창
20 : 도체 30 : 지지 애자
60 : 파티클 트랩 71 : 압력 게이지
100 : 절연가스 온도센서 101 : 외기 온도센서
10: enclosure 12: monitoring window
20: conductor 30: support insulator
60: Particle Trap 71: Pressure Gauge
100: insulation gas temperature sensor 101: outside temperature sensor

Claims (2)

  1. 원통형의 외함 안에 지지 애자를 통해 외함과의 간격을 유지한 상태로 원통형의 도체가 배치되고, 스페이서들에 의해 구획된 절연공간 내에 절연가스가 충전되며, 선로 도중에 파티클 트랩들이 설치되어 있는 가스 절연 송전선에 있어서,
    송전선 내부의 절연가스 압력을 검출하는 압력 게이지가 상기 외함에 설치되고,
    상기 외함의 내부에는 절연가스의 온도를 검출하는 절연가스 온도센서가 설치되며,
    상기 절연가스 온도센서의 센싱 신호를 상기 압력 게이지에서 검출한 압력에 반영하여 실제 가스의 감소 여부를 판단하여 가스 누출 여부를 판단하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 통제하에 가스 누출 여부를 경보하는 경보 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 송전선의 누기 측정장치.
    A gas insulated transmission line in which a cylindrical conductor is arranged in a cylindrical enclosure at a distance from the enclosure through a support insulator, filled with insulating gas in an insulating space partitioned by spacers, and particle traps are installed along the track. To
    A pressure gauge for detecting the insulation gas pressure inside the transmission line is installed in the enclosure,
    An insulation gas temperature sensor is installed inside the enclosure to detect a temperature of the insulation gas.
    A controller for determining whether the gas is leaked by determining whether the actual gas is reduced by reflecting the sensing signal of the insulation gas temperature sensor to the pressure detected by the pressure gauge, and an alarm generator for alarming the gas leak under the control of the controller Leakage measurement apparatus of a gas insulated transmission line comprising a.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연가스 온도센서는, 상기 파티클 트랩과 외함 사이에 설치되거나, 또는 상기 압력 게이지와 외함 사이의 가스 도입 통로에 설치되거나, 또는 감시창에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 송전선의 누기 측정장치.
    The method of claim 1,
    The insulation gas temperature sensor is installed between the particle trap and the enclosure, or installed in the gas introduction passage between the pressure gauge and the enclosure, or installed in the monitoring window leakage measuring apparatus of the gas insulated transmission line.
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