KR20140132262A - Apparatus and method for generating synchronous signal used to detect partial discharge - Google Patents
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Abstract
Description
부분방전 신호용 동기신호를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.And an apparatus and method for generating a synchronization signal for a partial discharge signal.
발전소나 변전소 등의 전력설비는 발전기(generator), 가스절연개폐장치(gas insulated switchgear), 가스절연변압기(gas insulated transformer), 유입변압기(oil immersed transformer) 등 다양한 전력기기를 포함하고 있다. 이러한 전력기기에는 고전압의 전류가 흐르기 때문에 전력기기 고장의 전조로서 부분방전(partial discharge)이 발생하게 된다. 이와 같이, 전력기기에 부분방전이 발생하게 되면 절연 파괴에 도달할 가능성이 있으며 최종적으로 전력설비 전체의 동작이 정지될 수 있다. 따라서, 부분방전의 발생을 조기에 진단하여 적절한 조치를 취함으로써 전력기기의 고장을 예방하기 위한 부분방전의 진단 시스템이 필수적으로 요구된다.Power plants such as power plants and substations include various power devices such as generators, gas insulated switchgears, gas insulated transformers, and oil immersed transformers. Since a high-voltage current flows in such a power device, a partial discharge occurs as a precursor to the failure of the power device. In this way, if a partial discharge occurs in the power device, there is a possibility of reaching an insulation breakdown, and finally, the operation of the entire power equipment can be stopped. Therefore, it is essential to diagnose the partial discharge in advance to diagnose the occurrence of the partial discharge and take appropriate measures to prevent the failure of the power equipment.
한편, 종래의 부분방전 진단 시스템에서는 전력기기에 부분방전을 검출하는 센서를 설치하고, 이러한 부분방전 센서에서 검출된 부분방전 신호는 부분방전 신호처리장치로 전송된다. 이어서, 부분방전 신호처리장치는 전력기기에 설치된 전압 변성기(PT: Potential Transformer)로부터 출력되는 전압의 주파수 위상에 기초하여 부분방전을 검출한다. 이러한 부분방전은 전력기기에 공급된 전원의 주파수에 동기하여 각 원인별 특징이 나타나므로, 부분방전 진단 시에 전력기기에 공급되는 전원의 주파수 위상에 동기된 기준 동기신호와 대비하여 부분방전 센서에 의해 검출된 신호가 표시되도록 한다. 전력설비의 관리자는 이러한 표시로부터 부분방전 여부를 판별한다.On the other hand, in the conventional partial discharge diagnosis system, a sensor for detecting the partial discharge is installed in the power device, and the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor is transmitted to the partial discharge signal processing device. Subsequently, the partial discharge signal processing apparatus detects the partial discharge based on the frequency phase of the voltage output from the voltage transformer (PT) installed in the power device. Since the partial discharge is characterized by the characteristics of each cause in synchronism with the frequency of the power supplied to the power device, it is possible to prevent the partial discharge from being generated in the partial discharge sensor in comparison with the reference synchronous signal synchronized with the frequency phase of the power source supplied to the power device To be displayed. The manager of the electric power facility determines from this indication whether the electric discharge is partial or not.
그러나, 전력설비의 현장 여건 또는 운용 여건에 따라 이러한 동기신호를 발생시키는 신호원이 존재하지 않거나 사용될 수 없는 경우가 있으며 부분방전 여부를 판단하는 데에 어려움이 있었다. 또한, 전력기기에 공급되는 상용전원으로부터 이러한 동기신호를 추출하여 사용할 수도 있으나 상용전원이 공급되지 않는 경우도 있으며, 전력기기의 동작 중 발생되는 전압 및 전류 변화 등에 의해 전력기기에 흐르는 전원의 주파수 위상과 상용전원의 주파수 위상 사이에 위상 차이가 존재할 수 있기 때문에 부분방전이 정확하게 검출되지 않는 문제점이 있었다.However, depending on the field conditions or operating conditions of the electric power facilities, there is a case where the signal source for generating such a synchronous signal does not exist or can not be used, and it has been difficult to judge whether or not a partial discharge occurs. In addition, the synchronous signal may be extracted from a commercial power supply supplied to the power equipment, but may not be supplied with commercial power. In addition, the frequency phase of the power supplied to the power equipment And the phase difference between the frequency phases of the commercial power supply, there is a problem that the partial discharge is not accurately detected.
상술된 바와 같은 동기신호를 추출하기 위한 전압 변성기, 상용전원 등과 같은 고전압 설비 없이 또는 동기신호를 발생시키는 신호원 없이 부분방전을 보다 정확히 검출할 수 있는 동기신호를 생성하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다. There is provided an apparatus and method for generating a synchronous signal capable of more accurately detecting a partial discharge without a high voltage equipment such as a voltage transformer for extracting a synchronous signal as described above, a commercial power supply, or the like, or a signal source for generating a synchronous signal . The present invention is not limited to the above-described technical problems, and another technical problem may be derived from the following description.
본 발명의 일 측면에 따라 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치는 전력기기의 동작에 따라 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 전력기기에 공급되는 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출하는 신호 검출부; 상기 신호 검출부에 의해 검출된 신호의 웨이브를 교정함으로써 상기 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성하는 신호 발생부; 및 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 상기 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도에 따라 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호를 상기 전력기기의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력하는 신호 연산부를 포함한다. 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호는 상기 전력기기의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 및 전기장의 변화 중 적어도 하나에 기인한 상용주파수 성분을 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating a synchronization signal for detecting a partial discharge, the apparatus comprising: A signal detector for detecting a signal of a component; A signal generating unit for generating a signal having characteristics that are more synchronously changed with respect to the commercial frequency by correcting the wave of the signal detected by the signal detecting unit; And a signal generator for generating a signal generated by the signal generator according to a degree of consecutive coincidence between a period calculated by the operation of the signal generated by the signal generator and a period of the commercial frequency, As shown in FIG. Signals generated from the inside or outside of the power device may include a commutated frequency component due to at least one of a vibration of the inside or outside of the power device, a change in the magnetic field, and a change in the electric field.
상기 전력기기에 부착되거나 연결된 적어도 하나의 센서로부터 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호를 수신하는 센서 연결부를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 센서는 상기 전력기기 자체의 진동을 전기적 에너지로 변환하는 센서, 상기 전력기기의 내부에서의 자기장 변화를 전기적 에너지로 변환하는 센서, 상기 전력기기의 내부에서의 전기장 변화를 전기적 에너지로 변환하는 센서, 및 상기 전력기기의 송전 선로에 흐르는 전류에 의한 전기장 변화를 전기적 에너지로 변환하는 결합 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. And a sensor connection part for receiving a signal generated from the inside or the outside of the power device from at least one sensor attached to or connected to the power device. Wherein the at least one sensor comprises a sensor for converting the vibration of the power device itself into electrical energy, a sensor for converting a magnetic field change in the power device into electrical energy, And a coupling capacitor for converting a change in electric field caused by a current flowing in the power transmission line of the power device into electrical energy.
상기 적어도 하나의 센서에 의해 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다. 상기 전원부는 상기 적어도 하나의 센서에 의해 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 자율 전원부; 및 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에서 소비되는 전력량이 상기 자율 전원부에 의해 생성된 전원의 전력량을 초과하면, 전력 회사로부터 공급되는 상용 전력을 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 상용 전원부를 포함할 수 있다.The power generation unit may further include a power unit that generates power using the electrical energy converted by the at least one sensor and supplies the generated power to the components of the apparatus for generating the partial discharge detection sync signal. Wherein the power unit generates power using the electrical energy converted by the at least one sensor and supplies the generated power to the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal; And generating power by using the commercial power supplied from the power company when the amount of power consumed in the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal exceeds the power amount of the power generated by the autonomous power source, And a commercial power source for supplying the generated power to the components of the apparatus for generating the partial discharge detecting synchronization signal.
상기 전원부는 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급되고 남은 잉여 전원을 배터리에 충전하고, 상기 전원부에 의한 전원 생성이 불가능하면 상기 충전된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급할 수 있다. 태양전지에 의해 태양광 에너지로부터 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 전원부를 더 포함할 수 있다.The power supply unit charges the remaining power supplied to the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal and supplies remaining power to the battery. When the power generation by the power supply unit is not possible, To the components of the device that generates the signal. The power generation unit may further include a power unit for generating power by using electric energy converted from solar energy by a solar cell and supplying the generated power to the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal .
상기 신호 검출부는 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 상용주파수에 대응되는 주파수 성분을 추출하고 증폭함으로써 상기 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출할 수 있다. 상기 신호 검출부는 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 상용주파수 이하의 저주파수 대역을 통과시키고 나머지 고주파수 대역을 차단하는 제 1 필터; 상기 제 1 필터로부터 출력된 신호를 일정한 증폭도로 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호로부터 상기 상용주파수 이하의 저주파수 대역을 통과시키고 나머지 고주파수 대역을 차단하는 제 2 필터; 및 상기 제 2 필터로부터 출력된 신호를 상기 신호 연산부로부터 출력되는 신호의 평균 크기에 따라 변동되는 증폭도로 증폭하는 가변 증폭부를 포함할 수 있다.The signal detector may detect a signal of a frequency component corresponding to the commercial frequency by extracting and amplifying a frequency component corresponding to the commercial frequency from a signal generated inside or outside the power device. Wherein the signal detector comprises: a first filter for passing a low frequency band below the commercial frequency and for blocking the remaining high frequency bands from a signal generated inside or outside the power device; An amplifying unit amplifying a signal output from the first filter with a predetermined amplification degree; A second filter for passing a low frequency band below the commercial frequency and blocking the remaining high frequency bands from the signal amplified by the amplifier; And a variable amplification unit for amplifying the signal output from the second filter with an amplification degree that varies according to an average size of a signal output from the signal operation unit.
상기 신호 발생부는 상기 신호 연산부로부터 출력되는 신호의 왜곡도에 따라 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호를 적분함으로써 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호의 웨이브의 왜곡을 교정하는 적분부; 및 상기 적분부로부터 출력된 신호와 상기 신호 연산부로부터 피드백된 신호를 비교함으로써 상기 상용주파수에 동기되어 규칙적으로 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성하는 동기신호 비교부를 포함할 수 있다.An integrator for correcting a distortion of a wave of a signal output from the signal detector by integrating a signal output from the signal detector according to a degree of distortion of a signal output from the signal calculator; And a synchronization signal comparing unit for generating a signal having a characteristic of being regularly changed in synchronization with the commercial frequency by comparing the signal output from the integrating unit and the signal fed back from the signal computing unit.
상기 신호 발생부는 상기 신호 연산부로부터 출력되는 신호의 왜곡도에 따라 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호의 적분에 사용되는 시정수를 산출하는 웨이브 보정부를 더 포함하고, 상기 적분부는 상기 웨이브 보정부에 의해 산출된 시정수를 이용하여 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호를 적분함으로써 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호의 웨이브의 왜곡을 교정할 수 있다.Wherein the signal generating unit further includes a wave correcting unit for calculating a time constant used for integrating a signal output from the signal detecting unit in accordance with a degree of distortion of a signal output from the signal calculating unit, The distortion of the wave of the signal output from the signal detecting unit can be corrected by integrating the signal output from the signal detecting unit using the time constant.
상기 신호 연산부는 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호를 연산함으로써 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호의 주기를 산출하고, 상기 산출된 주기와 상기 상용주파수의 주기의 차이가 기준 범위 내에 있을 경우에 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호를 상기 전력기기의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력하는 동기신호 발생부; 및 기준신호의 위상에 기초하여 상기 동기신호 발생부로부터 출력된 신호의 주파수의 위상을 보정함으로써 상기 동기신호 발생부로부터 출력된 신호의 주파수의 위상이 고정된 기준 비교신호를 생성하는 비교신호 발생부를 포함할 수 있다. Wherein the signal operation unit calculates a period of the signal generated by the signal generation unit by calculating a signal generated by the signal generation unit, and when the difference between the calculated period and the period of the commercial frequency is within the reference range A synchronous signal generator for outputting a signal generated by the signal generator as a synchronous signal for partial discharge detection of the power device; And a comparison signal generation unit for generating a reference comparison signal in which the phase of the frequency of the signal output from the synchronization signal generation unit is fixed by correcting the phase of the frequency of the signal output from the synchronization signal generation unit based on the phase of the reference signal .
상기 신호 연산부로부터 출력된 부분방전 검출용 동기신호를 적어도 하나의 다른 장치로 전송하고, 상기 적어도 하나의 다른 장치로부터 부분방전 검출용 동기신호를 수신하는 통신부를 포함하고, 상기 비교신호 발생부는 상기 통신부를 통해 수신된 부분방전 검출용 동기신호의 위상에 맞추어 기준신호를 생성할 수 있다. 상기 신호 연산부는 상기 동기신호 발생부의 연산 결과에 기초하여 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호의 왜곡도를 산출하는 보정 제어부를 더 포함할 수 있다.And a communication unit for transmitting the partial discharge detection synchronization signal output from the signal calculation unit to at least one other device and for receiving the partial discharge detection synchronization signal from the at least one other device, It is possible to generate the reference signal in accordance with the phase of the partial discharge detection synchronizing signal received via the signal line. The signal operation unit may further include a correction control unit that calculates a degree of distortion of the signal generated by the signal generation unit based on the operation result of the synchronization signal generation unit.
본 발명의 다른 측면에 따라 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 방법은 전력기기의 동작에 따라 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 전력기기에 공급되는 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출하는 단계; 상기 검출된 신호의 웨이브를 교정함으로써 상기 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 상기 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도에 따라 상기 생성된 신호를 상기 전력기기의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a synchronization signal for detecting a partial discharge, the method comprising the steps of: generating a synchronization signal for detecting a partial discharge from a signal generated inside or outside of the power device, Detecting a signal of the component; Generating a signal having characteristics that are more synchronously and variably shifted to the commercial frequency by correcting the wave of the detected signal; And outputting the generated signal as a synchronizing signal for detecting partial discharge of the power device according to a degree of consecutive matching between the period calculated by the operation of the generated signal and the period of the commercial frequency.
전력기기의 동작에 따라 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 부분방전 검출용 동기신호를 생성함으로써 전력기기에 실제로 흐르는 전원의 상용주파수에 동기된 신호가 생성될 수 있고, 이 동기신호를 이용하여 전력기기에서 발생되는 부분방전이 보다 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구동에 필요한 전원은 에너지 하베스팅 기법을 이용하여 전력기기의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 전기장의 변화를 전기적 에너지로 변환함으로써 얻어질 수 있기 때문에 현장 적용성이 뛰어나다. A signal synchronized with a commercial frequency of a power source actually flowing in the power device can be generated by generating a synchronization signal for detecting a partial discharge from a signal generated inside or outside the power device according to the operation of the power device, So that the partial discharge generated in the power device can be detected more accurately. Also, the power source necessary for driving the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal can be obtained by converting the vibration of the power device, the change of the magnetic field, and the change of the electric field into electric energy using the energy harvesting technique So it is excellent in field application.
또한, 이러한 자율 전원과 함께 상용 전원을 동시에 운영하는 전원 이중화를 통해 보다 안정적으로 전원이 공급될 수 있다. 또한, 자율 전원과 상용 전원으로부터 전원 취득이 불가능한 비상시에 대비한 예비 전원이 충전되는 배터리를 구비함으로써 비상시에도 전원이 공급될 수 있고, 상용전원이 차단된 무전원 환경에서도 부분방전을 검출할 수 있다. 또한, 다른 장치의 동기신호의 위상에 맞추어 부분방전 검출용 동기신호가 생성되기 때문에 여러 장치들에 의해 생성된 동기신호들의 위상 차이가 보정될 수 있다.In addition, power supply can be supplied more stably by power supply redundancy that simultaneously operates the commercial power supply together with the autonomous power supply. In addition, since the autonomous power source and the battery for charging the spare power source in emergency can not be obtained from the commercial power source, power can be supplied even in an emergency, and partial discharge can be detected even in a non-power source environment in which the commercial power source is shut off. Further, since the synchronization signal for detecting the partial discharge is generated in accordance with the phase of the synchronization signal of the other apparatus, the phase difference of the synchronization signals generated by the various apparatuses can be corrected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력기기(10)에 다양한 센서들이 장착된 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 센서 연결부(11)로부터 출력되는 a 신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 가변 증폭부(15)로부터 출력되는 b 신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 적분부(21)로부터 출력된 c 신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 동기신호 비교부(22)의 상세 구성도이다.
도 7은 도 2에 도시된 동기신호 비교부(22)로부터 출력된 d 신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 비교신호 발생부(32)의 상세 구성도이다.
도 9는 도 2에 도시된 전원부(5)의 구성도이다.
도 10은 도 2에 도시된 통신부(4)의 구성도이다.
도 11은 도 2에 도시된 장치와 다른 장치들이 집합하여 구성된 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 방법의 흐름도이다. 1 is a diagram illustrating an example in which various sensors are mounted on the
2 is a configuration diagram of an apparatus for generating a partial discharge detection sync signal according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example of an a signal output from the
4 is a diagram showing an example of the b signal output from the
5 is a diagram showing an example of a c signal output from the
6 is a detailed configuration diagram of the synchronization
7 is a diagram showing an example of the d signal output from the synchronizing
8 is a detailed configuration diagram of the
Fig. 9 is a configuration diagram of the
Fig. 10 is a configuration diagram of the
FIG. 11 is a diagram showing a network environment in which devices and other devices shown in FIG. 2 are assembled and assembled.
12 is a flowchart of a method of generating a synchronization signal for detecting a partial discharge according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 부분방전(partial discharge)이란 전극들 사이가 아닌 다른 국부적인 부분에서 발생되는 방전을 의미하며 그 종류로는 코로나 방전(corona discharge), 플로팅 방전(floating discharge), 파티클 방전(particle discharge), 보이드 방전(void discharge), 연면 방전(surface discharge) 등을 들 수 있다. 이것은 전력기기의 절연 파괴의 원인이 되기 때문에 전력기기의 고장을 예방하기 위한 지표로 사용된다. 부분방전은 전력기기에 공급되는 전원의 상용주파수의 주기마다 반복적으로 발생되는 특성을 갖는다. 따라서, 전원의 상용주파수에 동기되어 변동되는 신호는 전력기기에서 부분방전이 발생하였는가를 판정하는 데에 사용될 수 있다. 이하에서 설명될 본 발명의 실시예들은 이러한 부분방전의 검출에 사용되는 동기신호를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 이러한 동기신호는 전원이 단상인지, 아니면 3상인지에 따라 단상 신호일수도 있고, 3상 신호일 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Partial discharge refers to a discharge occurring at a local part other than between the electrodes. Examples of the discharge include a corona discharge, a floating discharge, a particle discharge, a void discharge, void discharge, surface discharge, and the like. This is the cause of insulation breakdown of the power equipment, so it is used as an index to prevent the failure of the power equipment. The partial discharge has characteristics that are repeatedly generated every period of the commercial frequency of the power supplied to the power device. Thus, a signal that varies in synchronism with the commercial frequency of the power supply can be used to determine whether a partial discharge has occurred in the power supply. Embodiments of the present invention to be described below relate to an apparatus and method for generating a synchronous signal used for detecting such a partial discharge, wherein the synchronous signal may be a single-phase signal depending on whether the power source is a single-phase or three- Phase signal.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전력기기(10)에 다양한 센서들이 장착된 일례를 도시한 도면이다. 발전소나 변전소 등의 전력설비는 발전기(generator), 가스절연개폐장치(gas insulated switchgear), 가스절연변압기(gas insulated transformer), 유입변압기(oil immersed transformer) 등 다양한 전력기기(10)를 포함하고 있다. 도 1에는 전력기기(10)의 일례로서 발전기가 도시되어 있다. 전력기기(10)에 전원이 공급되어 전력기기(10)의 동작이 시작되면, 전력기기(10)는 전원의 상용주파수에 동기되어 진동하며 그 내부나 전력기기(10)의 송전 선로 상에 상용주파수에 동기되어 변화되는 자기장 및 전기장이 발생하게 된다. 이러한 진동, 자기장의 변화, 전기장의 변화는 정현파 형태의 상용주파수 성분으로 나타나며 특정 센서를 사용하여 전기적 에너지로 변환될 수 있다. 일반적으로, 상용주파수는 50Hz 또는 60Hz이다. 1 is a diagram illustrating an example in which various sensors are mounted on the
예를 들어, 전력기기(10)의 외부에 부착된 진동 센서(vibration sensor)(101)는 전력기기(10) 자체의 진동을 전기적 에너지로 변환한다. 이러한 진동 센서(101)의 예로는 압전 트랜스듀서(piezoelectric transducer)를 들 수 있다. 전력기기(10)의 내부에 부착된 자기 센서(magnetic sensor)(102)는 전력기기(10)의 내부에서의 자기장 변화를 전기적 에너지로 변환한다. 이러한 자기 센서(102)의 예로는 홀 센서(hall sensor)를 들 수 있다. 전력기기(10), 즉 발전기의 권선 중성점의 접지선에 연결된 RFCT(Radio Frequency Current Transducer)(103)는 발전기의 권선 중성점에서의 전기장 변화를 전기적 에너지로 변환한다. 전력기기(10)의 송전 선로에 연결된 결합 커패시터(coupling capacitor)(104)는 송전 선로에 흐르는 전류에 의한 전기장 변화를 전기적 에너지로 변환한다. 이와 같이, 다양한 센서에 의해 생성된 전기적 에너지는 전력기기(10)에 흐르는 고전압의 상용주파수에 동기되어 변화되는 웨이브를 갖는다.For example, a
이와 같이, 센서에 의해 검출된 신호, 즉 전력기기(10)의 동작에 따라 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호는 전력기기(10)의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 및 전기장의 변화 중 적어도 하나에 기인한 상용주파수 성분을 포함한다. 그런데, 발전기나 변압기 등과 같이 비선형 특성을 갖는 전력기기(10)에 전원이 공급되면, 전력기기(10)의 내부 또는 외부에는 정현파 형태의 상용주파수 성분 이외에 이것의 정수배에 해당하는 주파수 성분들의 노이즈도 발생하게 된다. 따라서, 센서에 의해 검출된 신호는 상용주파수 성분 이외에 노이즈에 기인한 다른 주파수 성분들을 포함할 수 있다. 본 실시예는 부분방전의 검출에 사용될 동기신호를 생성하기 위해서, 센서 연결부(11)로부터 출력되는 신호로부터 상용주파수 성분 이외에 다른 주파수 성분들을 제거하고 노이즈에 의한 신호의 왜곡을 교정한다. As described above, the signal detected by the sensor, that is, the signal generated from the inside or the outside of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 장치는 신호 검출부(1), 신호 발생부(2), 신호 연산부(3), 통신부(4), 및 전원부(5)로 구성된다. 신호 검출부(1)는 전력기기(10)의 동작에 따라 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 전력기기(10)에 공급되는 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출한다. 보다 상세하게 설명하면, 신호 검출부(1)는 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분을 추출하고 증폭함으로써 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출한다. 신호 검출부(1)는 센서(sensor) 연결부(11), 제 1 필터(filter)(12), 증폭부(13), 제 2 필터(14), 가변 증폭부(15), 및 증폭 제어부(16)로 구성된다. 2 is a configuration diagram of an apparatus for generating a partial discharge detection sync signal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the apparatus according to the present embodiment includes a
센서 연결부(11)는 전력기기(10)에 부착되거나 연결된 적어도 하나의 센서로부터 전력기기(10)의 동작에 따라 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호를 수신한다. 센서 연결부(11)는 상술된 바와 같은 다양한 센서와의 정합(matching)을 위한 회로 소자들을 포함한다. 또한, 센서 연결부(11)는 외부로부터 도 2에 도시된 장치로 과전압이 인입되는 것을 방지하기 위한 과전압 보호 소자나 광절연 소자, 예를 들어 포토커플러(photocoupler)를 더 포함할 수 있다. 센서 연결부(11)로부터 출력되는 신호는 전력기기(10)의 동작에 따라 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호이다. The
도 3은 도 2에 도시된 센서 연결부(11)로부터 출력되는 a 신호의 일례를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 센서에 의해 검출된 신호가 전력기기(10)의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 및 전기장의 변화 중 적어도 하나에 기인한 상용주파수 성분과 노이즈에 기인한 다른 주파수 성분들을 포함하고 있기 때문에 센서 연결부(11)로부터 출력되는 a 신호도 마찬가지로 전력기기(10)의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 및 전기장의 변화 중 적어도 하나에 기인한 상용주파수 성분과 노이즈에 기인한 다른 주파수 성분들을 포함하고 있음을 알 수 있다. 전원의 상용주파수가 60Hz라면, 도 3에 도시된 a 신호의 한 주기 "T"는 1/60 초가 된다. 도 3에 도시된 a 신호는 본 실시예의 이해를 돕기 위한 예일 뿐이며 실제로는 매우 복잡한 형태가 될 수 있다. 3 is a diagram showing an example of an a signal output from the
제 1 필터(12)는 센서 연결부(11)로부터 출력되는 신호, 즉 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상용주파수 이하의 저주파수 대역을 통과시키고 나머지 고주파수 대역을 차단함으로써 센서 연결부(11)로부터 출력되는 신호에 포함되어 있는 상용주파수 성분 외의 고주파수 대역의 노이즈 성분을 제거한다. 즉, 제 1 필터(12)는 센서 연결부(11)로부터 출력되는 신호로부터 상용주파수의 포락선을 추출한다. 제 1 필터(12)는 상용주파수를 차단 주파수(cutoff frequency)로 하는 저역통과필터(LPF: Low Pass Filter)로 구현될 수 있다. The
증폭부(13)는 제 1 필터(12)로부터 출력되는 신호를 일정한 증폭도로 증폭한다. 상술된 바와 같은 센서에 의해 검출되는 신호는 일반적으로 매우 미약한 신호이기 때문에 제 1 필터(12)로부터도 매우 미약한 신호가 출력된다. 이러한 미약한 신호가 일반 증폭기에 의해 증폭될 경우에 능동소자인 증폭기 내부에서 발생된 노이즈에 의해 제 1 필터(12)로부터 출력되는 신호가 심하게 변형될 수 있다. 증폭부(13)는 제 1 필터(12)로부터 출력되는 미약한 신호를 증폭하기 위한 용도의 저잡음 증폭기(low-noise amplifier)로 구현됨이 바람직하다. 또한, 노이즈에 대한 분별력을 높이기 위하여 차동증폭기법을 사용하여 증폭부(13)를 설계할 수도 있다. The amplifying
제 2 필터(14)는 증폭부(13)로부터 출력되는 신호로부터 상용주파수 이하의 저주파수 대역을 통과시키고 나머지 고주파수 대역을 차단함으로써 증폭부(13)로부터 출력되는 신호에 포함되어 있는 상용주파수 성분 외의 고주파수 대역의 노이즈 성분을 제거한다. 제 2 필터(14)는 상술한 바와 같은 증폭부(13) 내부에서 발생된 노이즈를 제거하는 역할을 한다. 제 2 필터(14)도 제 1 필터(12)와 마찬가지로 상용주파수를 차단 주파수로 하는 저역통과필터로 구현될 수 있다. The
가변 증폭부(15)는 제 2 필터(14)로부터 출력된 신호를 신호 연산부(3)로부터 출력되는 신호의 평균 크기에 따라 변동되는 증폭도로 증폭한다. 즉, 가변 증폭부(15)는 증폭 제어부(16)에 의해 산출된 증폭도로 제 2 필터(14)로부터 출력되는 신호를 증폭한다. 센서 연결부(11)로부터 출력된 신호는 증폭부(13)에 의해서 일정한 증폭도로 증폭되기 때문에 제 2 필터(14)로부터 출력되는 신호의 크기는 센서 연결부(11)로부터 출력된 신호의 크기를 따르게 된다. 센서 연결부(11)로부터 출력된 신호의 평균 크기는 부분방전의 종류, 부분방전의 정도, 센서의 종류 등 여러 가지 요인들로 인해 일정하지 않기 때문에 제 2 필터(14)로부터 출력되는 신호의 평균 크기도 일정하지 않게 된다. 가변 증폭부(15)는 센서 연결부(11)로부터 출력된 신호의 평균 크기와 무관하게 제 2 필터(14)로부터 출력되는 신호의 평균 크기가 보다 일정하게 되도록 하기 위하여 제 2 필터(14)로부터 출력되는 신호의 크기를 센서 연결부(11)의 출력 신호의 특성에 따라 보정하는 역할을 한다.The
증폭 제어부(16)는 신호 연산부(3)로부터 출력되는 신호의 평균 크기, 즉 비교신호 발생부(32)로부터 피드백(feedback)된 비교 동기신호의 평균 크기에 기초하여 가변 증폭부(15)의 증폭도를 산출한다. 보다 상세하게 설명하면, 증폭 제어부(16)는 일정 시간 동안 비교신호 발생부(32)로부터 출력되는 비교 동기신호의 평균 크기를 산출하고, 비교 동기신호의 평균 크기에 반비례하여 가변 증폭부(15)의 증폭도를 산출한다. 이와 같이, 비교 동기신호의 평균 크기에 반비례하여 가변 증폭부(15)의 증폭도가 산출되기 때문에 비교 동기신호의 평균 크기가 큰 경우에는 가변 증폭부(15)의 증폭도가 작아지고 비교 동기신호의 평균 크기가 작은 경우에는 가변 증폭부(15)의 증폭도가 커지게 된다. 따라서, 센서 연결부(11)로부터 출력된 신호의 평균 크기와 무관하게 제 2 필터(14)로부터 출력되는 신호의 평균 크기는 보다 일정하게 된다.The
도 4는 도 2에 도시된 가변 증폭부(15)로부터 출력되는 b 신호의 일례를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 가변 증폭부(15)로부터 출력되는 b 신호는 도 3에 도시된 a 신호, 즉 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분 외의 다른 고주파수 대역의 노이즈 성분이 제거되고 오천배 증폭된 신호임을 알 수 있다. 4 is a diagram showing an example of the b signal output from the
다시 도 2를 참조하면, 신호 발생부(2)는 신호 검출부(1)에 의해 검출된 신호의 웨이브를 교정함으로써 전원의 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성한다. 신호 발생부(2)는 적분부(21), 동기신호 비교부(22), 및 웨이브 보정부(23)로 구성된다. 적분부(21)는 신호 연산부(3)로부터 출력되는 신호의 왜곡도에 따라 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호를 적분함으로써 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호의 웨이브의 왜곡을 교정한다. 동기신호 비교부(22)는 적분부(21)로부터 출력된 신호와 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호를 비교함으로써 전원의 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성한다. 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호, 즉 기준 비교신호는 전원이 단상인지, 아니면 3상인지에 따라 단상 신호일 수도 있고, 3상 신호일 수도 있다. 기준 비교신호가 3상 신호인 경우에 동기신호 비교부(22)는 3상 신호를 이루는 3 개의 신호들의 각 주파수의 위상에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 3 개의 신호들을 생성한다. Referring again to FIG. 2, the
도 5는 도 2에 도시된 적분부(21)로부터 출력된 c 신호의 일례를 도시한 도면이다. 신호 검출부(1)로부터 출력된 b 신호의 웨이브는 도 4에 도시된 바와 같이, 노이즈에 의해 왜곡될 수 있다. 이러한 웨이브 왜곡은 전원의 상용주파수와 무관한 신호의 일부 구간의 찌그러짐과 위상 오프셋(offset)으로 나타나게 된다. 도 5를 참조하면, 적분부(21)에 의해 신호 검출부(1)로부터 출력된 b 신호가 적분되면 전원의 상용주파수와 무관한 신호의 일부 구간의 찌그러짐이 제거될 수 있음을 알 수 있다. 특히, 적분부(21)의 적분에 의해 b 신호의 피크 부분의 위상이 지연되게 되는데, 이러한 적분에 사용되는 시정수의 값이 클수록 보다 더 많이 지연되게 된다. 따라서, 상기된 위상 오프셋은 적분 시정수의 조정에 의해 보정될 수 있다. 5 is a diagram showing an example of a c signal output from the
웨이브 보정부(23)는 신호 연산부(3)로부터 출력되는 신호의 왜곡도, 즉 보정 제어부(33)에 의해 산출된 신호의 왜곡도에 따라 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호의 적분에 사용될 시정수를 산출한다. 이어서, 적분부(21)는 웨이브 보정부(23)에 의해 산출된 시정수를 이용하여 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호를 적분함으로써 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호의 웨이브의 왜곡을 교정한다. 보다 상세하게 설명하면, 웨이브 보정부(23)는 보정 제어부(33)에 의해 산출된 신호의 왜곡도에 비례하여 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호의 적분에 사용될 시정수를 산출한다. 신호 연산부(3)로부터 출력되는 신호의 왜곡도가 클수록 시정수의 크기도 그 만큼 증가하게 되고, 그 결과 신호의 피크 부분의 위상이 보다 더 지연되게 되어 신호 검출부(1)로부터 출력된 신호의 위상 오프셋은 보정되게 된다.The
도 6은 도 2에 도시된 동기신호 비교부(22)의 상세 구성도이다. 도 6을 참조하면, 동기신호 비교부(22)는 비교기(221), 비교 오프셋 제어부(222), 및 제로 오프셋 제어부(223)로 구성된다. 비교기(221)는 적분부(21)로부터 출력된 신호와 비교 오프셋 제어부(222)로부터 출력된 신호를 비교하고, 비교 오프셋 제어부(222)로부터 출력된 신호보다 적분부(21)로부터 출력된 신호가 큰 구간을 하이(high) 구간으로 하고 나머지 구간을 로우(low) 구간으로 하는 구형파를 생성한다. 이어서, 비교기(221)는 이와 같이 생성된 구형파와 제로 오프셋 제어부(223)로부터 출력된 신호를 비교하고, 제로 오프셋 제어부(223)로부터 출력된 신호보다 구형파의 신호가 큰 구간을 하이 구간으로 하고 나머지 구간을 로우 구간으로 하는 구형파를 생성한다.6 is a detailed configuration diagram of the synchronization
비교 오프셋 제어부(222)는 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호, 즉 기준 비교신호로부터 이 피드백 신호의 하이 구간을 로우 구간으로 하고 이 피드백 신호의 로우 구간을 하이 구간으로 하는 비교 오프셋 신호를 생성한다. 비교 오프셋 신호의 하이 구간의 크기는 적분부(21)로부터 출력된 신호의 피크들의 최대값보다 크게 설정된다. 이에 따라, 적분부(21)로부터 출력된 신호의 구간 중 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호의 로우 구간에 해당하는 구간은 로우로 처리되게 된다. 즉, 적분부(21)로부터 출력된 신호로부터 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호의 로우 구간에 해당하는 구간은 제거되게 된다. 이에 따라, 적분부(21)로부터 출력된 신호와 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호 사이의 오프셋은 보정되게 된다.The comparison offset
제로 오프셋 제어부(223)는 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호, 즉 기준 비교신호로부터 이 피드백 신호의 하이 구간을 로우 구간으로 하고 이 피드백 신호의 로우 구간을 하이 구간으로 하는 비교 오프셋 신호를 생성한다. 비교 오프셋 신호의 하이 구간의 크기는 적분부(21)로부터 출력된 신호의 피크들의 최대값보다 크게 설정된다. 이와 같이, 제로 오프셋 제어부(223)는 비교 오프셋 제어부(222)와 동일한 동작을 하며, 적분부(21)로부터 출력된 신호와 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호 사이의 오프셋이 보다 확실하게 제로(zero)가 될 수 있도록 한다. 이와 같이, 비교기(221)에 의해서 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호의 상용주파수에 보다 완벽하게 동기된 구형파가 생성될 수 있다.The zero offset
도 7은 도 2에 도시된 동기신호 비교부(22)로부터 출력된 d 신호의 일례를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 d 신호와 도 5에 도시된 c 신호를 비교해 보면, 도 7에 도시된 d 신호는 도 5에 도시된 c 신호로부터 신호 연산부(3)로부터 피드백된 신호의 로우 구간에 해당하는 구간은 제거된 신호임을 알 수 있다. 아래에 기술된 바와 같이, 도 7에 도시된 d 신호의 주기와 전원의 상용주파수의 주기가 기준 이상으로 연속적으로 일치하면 전력기기(10)의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력되게 된다. 이와 같이, 도 7에 도시된 부분방전 검출용 동기신호는 전력회사가 공급하는 상용전원의 주파수와는 달리, 전력기기(10)에 실제로 흐르는 전원의 상용주파수에 동기된 신호이기 때문에 전력기기(10)에서 발생되는 부분방전을 보다 정확하게 검출할 수 있다.7 is a diagram showing an example of the d signal output from the synchronizing
다시 도 2를 참조하면, 신호 연산부(3)는 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 전원의 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도에 따라 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호를 전력기기(10)의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력한다. 보다 상세하게 설명하면, 신호 연산부(3)는 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 전원의 상용주파수의 주기가 기준 이상으로 연속적으로 일치하면 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호를 전력기기(10)의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력한다. 만약, 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 전원의 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도가 기준 미만이면 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호는 출력되지 않고 부분방전 검출용 동기신호가 생성될 수 없는 상태를 나타내는 페일(fail)로 처리되게 된다. 노이즈에 의해 전력기기(10)의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 및 전기장의 변화에 기인한 상용주파수 성분의 신호가 심하게 왜곡되거나 전력기기(10)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에 이러한 페일이 발생하게 된다. Referring again to FIG. 2, the
신호 연산부(3)는 동기신호 발생부(2), 보정 제어부(33), 및 비교신호 발생부(32)로 구성된다. 동기신호 발생부(2)는 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호를 연산함으로써 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 주기를 산출한다. 예를 들어, 동기신호 발생부(2)는 자기상관함수(autocorrelation function)를 사용하여 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호를 연산함으로써 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 주기를 산출할 수 있다. 이어서, 동기신호 발생부(2)는 이와 같은 연산을 통해 얻어진 신호 발생부(2)의 출력 신호의 주기와 전원의 상용주파수의 주기의 차이가 일정시간 동안 기준범위 내에 있을 경우에 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호를 전력기기(10)의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력한다. 여기에서, 연산을 통해 얻어진 신호의 주기와 비교되는 상용주파수 주기 값은 고정된 값으로서 60Hz가 될 수 있다.The
신호 발생부(2)의 출력 신호의 주기와 전원의 상용주파수의 주기의 차이가 일정시간 동안 기준범위 내에 있을 경우에 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 주기와 전원의 상용주파수의 주기가 연속적으로 일치하는 것으로 판정된다. 여기에서, 일정시간과 기준범위는 전력기기(10)에 흐르는 전류의 상용주파수에 동기된 신호와 노이즈가 구별될 수 있는 최대 시간과 최대 범위로 설정되어야 한다. 즉, 일정시간과 기준범위가 너무 작으면 전력기기(10)에 흐르는 전류의 상용주파수에 동기된 신호임에도 페일로 처리될 수도 있고, 일정시간과 기준범위가 너무 크면 노이즈가 전력기기(10)의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력될 수 있다. 예를 들어, 일정시간은 1 ms로 설정될 수 있고, 상용주파수가 60Hz인 경우에 기준범위는 55 ~ 65Hz로 설정될 수 있다.When the difference between the period of the output signal of the
비교신호 발생부(32)는 기준신호의 위상에 기초하여 동기신호 발생부(2)로부터 출력된 신호의 주파수의 위상을 보정함으로써 동기신호 발생부(2)로부터 출력된 신호의 주파수의 위상이 고정된 기준 비교신호를 생성한다. 상술한 바와 같이, 이 기준 비교신호는 노이즈 등에 의한 동기신호의 위상 흔들림을 바로잡는데 사용된다. 보다 상세하게 설명하면, 비교신호 발생부(32)는 위상고정루프(PLL: Phase Locked Loop) 방식을 이용하여 기준신호의 위상에 기초하여 동기신호 발생부(2)로부터 출력된 신호의 주파수의 위상을 보정한다. The comparison
도 8은 도 2에 도시된 비교신호 발생부(32)의 상세 구성도이다. 도 8을 참조하면, 비교신호 발생부(32)는 기준신호 발생부(321), 제 1 루프필터(322), 제 2 루프필터(323), 제 1 디바이더(324), 제 2 디바이더(325), 위상 검출기(326), 혼합기(327), 및 VCO(voltage controlled oscillator)(328)로 구성된다. 도 8에 도시된 비교신호 발생부(32)의 구성은 일반적인 위상고정루프 회로의 일례로서 다른 형태의 위상고정루프 회로가 될 수도 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 구성 요소들 중 제 1 디바이더(324)와 제 2 디바이더(325)는 생략될 수도 있다.8 is a detailed configuration diagram of the
기준신호 발생부(321)는 기준신호를 생성한다. 예를 들어, 전원의 상용주파수가 60Hz인 경우, 기준신호 발생부(321)는 주파수가 60Hz인 구형파를 기준신호로서 생성할 수 있다. 특히, 기준신호 발생부(321)는 통신부(4)를 통해 수신된 다른 장치의 동기신호의 위상에 맞추어 기준신호를 생성함으로써 도 2에 도시된 장치를 포함한 다수의 장치들로부터 출력되는 다수의 동기신호들을 동기화할 수 있다. 한편, 통신부(4)를 통해 다수의 다른 장치들로부터 다수의 동기신호들이 수신된 경우, 기준신호 발생부(321)는 다수의 동기신호들의 위상의 평균에 맞추어 기준신호를 생성한다.The
제 1 루프필터(322)는 기준신호 발생부(321)에 의해 생성된 기준신호의 저주파수 대역을 통과시키고 고주파수 대역을 차단함으로써 기준신호에 포함되어 있는 고주파수 대역의 노이즈를 제거한다. 제 2 루프필터(323)는 위상 검출기(326)에 의해 생성된 에러신호의 저주파수 대역을 통과시키고 고주파수 대역을 차단함으로써 에러신호에 포함되어 있는 고주파수 대역의 노이즈를 제거한다. 제 1 디바이더(324)는 제 1 루프필터(322)로부터 출력된 신호의 주파수를 N 값만큼 분주한다. 제 2 디바이더(325)는 VCO(328)로부터 출력된 신호의 주파수를 M 값만큼 분주한다. The
위상 검출기(326)는 제 1 디바이더(324)에 의해 분주된 신호와 제 2 디바이더(325)에 의해 분주된 신호의 위상차(phase difference)를 검출함으로써 이 위상차에 해당하는 에러신호를 생성한다. 이에 따라, 비교신호 발생부(32)로부터 기준신호의 주파수에 N/M을 곱한 결과에 해당하는 주파수를 갖는 신호가 출력되게 된다. 혼합기(327)는 동기신호 발생부(2)로부터 출력되는 동기신호와 제 2 루프필터(323)로부터 출력되는 에러신호를 혼합한다. VCO(328)는 혼합기(327)로부터 출력되는 신호의 전압에 따른 주파수를 갖는 발진신호를 생성하고, 이와 같이 생성된 발진신호를 비교 동기신호로서 출력한다. VCO(328)로부터 출력되는 발진신호의 위상이 이동하면 에러신호는 증가하게 되고, 이러한 에러를 감소시키기 위하여 반대 방향으로 위상이 이동되도록 VCO(328)를 제어하게 된다. 이에 따라, 노이즈에 의한 위상 흔들림에 둔감한 출력 신호를 얻을 수 있다.The
보정 제어부(33)는 동기신호 발생부(2)의 연산 결과에 기초하여 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 왜곡도를 산출한다. 동기신호 발생부(2)의 연산을 통해 얻어진 신호 발생부(2)의 출력 신호의 주기와 전원의 상용주파수의 주기의 차이가 클수록 신호 발생부(2)에 의해 생성된 신호의 왜곡도는 증가하게 된다. The correction control section 33 calculates the distortion degree of the signal generated by the
도 9는 도 2에 도시된 전원부(5)의 구성도이다. 도 9를 참조하면, 전원부(5)는 상술된 바와 같은 적어도 하나의 센서에 의해 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 이와 같이 생성된 전원을 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들인 신호 검출부(1), 신호 발생부(2), 신호 연산부(3), 및 통신부(4)에 공급한다. 즉, 전원부(5)는 센서 연결부(11)로부터 출력된 신호의 전기적 에너지로부터 에너지 하베스팅(energy harvesting) 기법을 이용하여 전원을 생성하고, 이와 같이 생성된 전원을 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급한다. 도면이 복잡해지는 것을 방지하기 위해 전원부(5)로부터 공급되는 전력의 흐름을 나타내는 전력선은 생략된다. Fig. 9 is a configuration diagram of the
상술한 바와 같이, 도 2에 도시된 장치의 구동에 필요한 전원은 에너지 하베스팅 기법을 이용하여 전력기기(10)의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 전기장의 변화, 전류의 변화를 전기적 에너지로 변환함으로써 얻어질 수 있기 때문에 도 2에 도시된 장치는 별도의 상용전원 공급이 어려운 산간 지역에도 용이하게 적용될 수 있다. 이와 같이, 도 2에 도시된 장치는 뛰어난 현장 적용성을 가지고 있다. As described above, the power source necessary for driving the apparatus shown in FIG. 2 uses the energy harvesting technique to change the vibrations, the magnetic field, the electric field, and the electric current of the
전원부(5)는 자율 전원부(51), 상용 전원부(52), 및 배터리(53)로 구성된다. 자율 전원부(51)는 적어도 하나의 센서에 의해 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 이와 같이 생성된 전원을 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급한다. 상용 전원부(52)는 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들인 신호 검출부(1), 신호 발생부(2), 및 신호 연산부(3)에서 소비되는 전력량이 자율 전원부(51)에 의해 생성된 전원의 전력량을 초과하면, 전력 회사로부터 공급되는 상용 전력을 이용하여 전원을 생성하고, 이와 같이 생성된 전원을 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급한다. 이러한 전원 이중화를 통해 보다 안정적으로 도 2에 도시된 장치에 전원이 공급될 수 있다.The
전원부(5)는 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급되고 남은 잉여 전원을 배터리(53)에 충전하고, 전원부(5)에 의한 전원 생성이 불가능하면 배터리(53)에 충전된 전원을 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급한다. 보다 상세하게 설명하면, 전원부(5)의 자율 전원부(51) 및 상용 전원부(52) 중 적어도 하나는 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급되고 남은 잉여 전원을 배터리(53)에 충전하고, 자율 전원부(51) 및 상용 전원부(52)에 의한 전원 생성이 불가능하면 배터리(53)에 충전된 전원은 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급된다. 이를 위해, 전원부(5)는 배터리(53)의 충전을 위한 회로를 포함할 수 있다. 이와 같이, 전원부(5)는 전원부(5)에 의한 전원 생성이 불가능한 비상시에 대비한 예비 전원이 충전되는 배터리(53)를 구비함으로써 비상시에도 도 2에 도시된 장치에 전원이 공급될 수 있고, 나아가 상용전원이 차단된 무전원 환경에서도 부분방전을 검출할 수 있게 한다. The
한편, 전원부(5), 즉 자율 전원부(51)는 태양전지(미도시)에 의해 태양광 에너지로부터 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 이와 같이 생성된 전원을 도 2에 도시된 장치의 구성 요소들에 공급할 수도 있다. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 전원부(5)가 태양광 외에 지열, 풍력, 조력, 파력 등 다른 대체 에너지를 이용하여 전원을 생성할 수 있음을 이해할 수 있다. The
도 10은 도 2에 도시된 통신부(4)의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 통신부(4)는 신호 연산부(3)로부터 출력된 부분방전 검출용 동기신호를 적어도 하나의 다른 장치로 전송하고, 적어도 하나의 다른 장치로부터 부분방전 검출용 동기신호를 수신한다. 통신부(4)는 무선 통신부(41)와 유선 통신부(42)로 구성된다. 무선 통신부(41)는 무선 네트워크를 통하여 신호 연산부(3)로부터 출력된 부분방전 검출용 동기신호를 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 다수의 장치들의 네트워크에 접속된 적어도 하나의 다른 장치로 전송하고, 적어도 하나의 다른 장치로부터 부분방전 검출용 동기신호를 수신한다. 유선 통신부(42)는 유선 네트워크를 통하여 신호 연산부(3)로부터 출력된 부분방전 검출용 동기신호를 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 다수의 장치들의 네트워크에 접속된 적어도 하나의 다른 장치로 전송하고, 적어도 하나의 다른 장치로부터 부분방전 검출용 동기신호를 수신한다. Fig. 10 is a configuration diagram of the
도 11은 도 2에 도시된 장치와 다른 장치들이 집합하여 구성된 네트워크 환경을 도시한 도면이다. 도 11을 참조하면, 도 2에 도시된 장치와 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 다른 장치들의 네트워크는 로컬(local) 장치에 해당하는 N 개의 장치들과 마스터(master) 장치에 해당하는 N 개의 장치들의 상호 연결로 구현된다. 여기에서, 로컬 장치란 다른 장치의 동기신호의 위상에 맞추어 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치를 말하며, 마스터 장치란 부분방전 검출용 동기신호의 기준이 되는 동기신호를 제공하는 장치를 말한다. 마스터 장치의 개수는 일반적으로 하나이나 복수 개가 될 수도 있다. 마스터 장치가 복수 개인 경우에 이 마스터 장치들로부터 수신된 동기신호들의 위상의 평균에 맞추어 부분방전 검출용 동기신호가 생성된다. FIG. 11 is a diagram showing a network environment in which devices and other devices shown in FIG. 2 are assembled and assembled. Referring to FIG. 11, the apparatus shown in FIG. 2 and a network of other apparatuses for generating a synchronization signal for detecting a partial discharge include N apparatuses corresponding to a local apparatus and N apparatuses corresponding to a master apparatus Devices are interconnected. Here, the local device is a device for generating a partial discharge detection synchronizing signal in accordance with the phase of a synchronizing signal of another device. The master device is a device for providing a synchronizing signal serving as a reference of a partial discharge detecting synchronizing signal. The number of master devices may be generally one or more. When there are a plurality of master devices, a synchronization signal for detecting the partial discharge is generated in accordance with the average of the phases of the synchronization signals received from the master devices.
상술한 바와 같이, 비교신호 발생부(32)는 통신부(4)를 통해 수신된 다른 장치의 동기신호의 위상에 맞추어 기준신호를 생성하기 때문에 다른 장치의 동기신호의 위상에 맞추어 부분방전 검출용 동기신호가 생성될 수 있다. 이에 따라, 여러 장치들에 의해 생성된 동기신호들의 위상 차이가 보정될 수 있다. 결국, 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 여러 장치들의 동기신호들이 서로 동기화되기 때문에 어떤 장치에 의해 상용주파수에 실제로 동기되지 않은 신호가 부분방전 검출용 동기신호로서 생성되는 것이 방지될 수 있다. As described above, since the
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 방법의 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 동기신호 생성 방법은 도 2에 도시된 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 2에 도시된 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 이하에서 기술될 동기신호 생성 방법에도 적용된다. 12 is a flowchart of a method of generating a synchronization signal for detecting a partial discharge according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, the synchronizing signal generating method according to the present embodiment is comprised of steps that are performed in a time-series manner in the apparatus shown in FIG. Therefore, even if omitted below, the contents described above with respect to the apparatus shown in FIG. 2 also apply to a method of generating a synchronous signal, which will be described below.
121 단계에서 신호 검출부(1)는 전력기기(10)의 동작에 따라 전력기기(10)의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 전력기기(10)에 공급되는 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출한다. 122 단계에서 신호 발생부(2)는 121 단계에서 검출된 신호의 웨이브를 교정함으로써 전원의 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성한다. 123 단계에서 신호 연산부(3)는 122 단계에서 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 전원의 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도에 따라 122 단계에서 생성된 신호를 전력기기(10)의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력한다. 각 단계의 상세 동작은 신호 검출부(1), 신호 발생부(2), 및 신호 연산부(3)의 동작에 관하여 이미 상세하게 설명된 내용으로 갈음하기로 한다. In
이와 같이, 상술된 실시예들에 따른 부분방전 검출용 동기신호는 전력기기(10)에 실제로 흐르는 전원의 상용주파수에 동기된 신호이기 때문에 이 동기신호를 이용하여 전력기기(10)에서 발생되는 부분방전이 보다 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구동에 필요한 전원은 에너지 하베스팅 기법을 이용하여 전력기기(10)의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 전기장의 변화, 전류의 변화를 전기적 에너지로 변환함으로써 얻어질 수 있기 때문에 상술된 실시예들은 별도의 상용전원 공급이 어려운 산간 지역에도 용이하게 적용될 수 있다. As described above, since the partial discharge detection synchronizing signal according to the above-described embodiments is a signal synchronized with the commercial frequency of the power source actually flowing in the
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
1 ... 신호 검출부
2 ... 신호 발생부
3 ... 신호 연산부
4 ... 통신부
5 ... 전원부
11 ... 센서 연결부
12 .... 제 1 필터
13 ... 증폭부
14 ... 제 2 필터
15 ... 가변 증폭부
16 ... 증폭 제어부
21 ... 적분부
22 ... 동기신호 비교부
23 ... 웨이브 보정부
31 ... 동기신호 발생부
32 ... 비교신호 발생부
33 ... 보정 제어부
51 ... 자율 전원부
52 ... 상용 전원부
53 ... 배터리1 ... signal detector
2 ... signal generator
3 ... signal operation section
4 ... communication unit
5 ... power supply unit
11 ... sensor connection
12 .... first filter
13:
14 ... second filter
15 ... variable amplifier section
16:
21 ... integral part
22 ... synchronizing signal comparator
23 ... wave correction unit
31 ... synchronous signal generator
32 ... comparison signal generator
33 ... correction control section
51 ... autonomous power section
52 ... commercial power supply
53 ... battery
Claims (15)
전력기기의 동작에 따라 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 전력기기에 공급되는 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출하는 신호 검출부;
상기 신호 검출부에 의해 검출된 신호의 웨이브를 교정함으로써 상기 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성하는 신호 발생부; 및
상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 상기 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도에 따라 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호를 상기 전력기기의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력하는 신호 연산부를 포함하는 장치.An apparatus for generating a partial discharge detection synchronizing signal,
A signal detector for detecting a signal of a frequency component corresponding to a commercial frequency of a power supplied to the power device from a signal generated in the power device according to an operation of the power device;
A signal generating unit for generating a signal having characteristics that are more synchronously changed with respect to the commercial frequency by correcting the wave of the signal detected by the signal detecting unit; And
A signal generated by the signal generator according to a degree of consecutive coincidence between a period calculated by the operation of the signal generated by the signal generator and a period of the commercial frequency is used as a partial discharge detection synchronizing signal of the power device And a signal calculation section for outputting the signal.
상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호는 상기 전력기기의 내부 또는 외부의 진동, 자기장의 변화, 및 전기장의 변화 중 적어도 하나에 기인한 상용주파수 성분을 포함하는 장치.The method according to claim 1,
Wherein the signal generated from the inside or the outside of the power device includes a commutated frequency component due to at least one of a change in an internal or external vibration of the power device, a change in a magnetic field, and a change in an electric field.
상기 전력기기에 부착되거나 연결된 적어도 하나의 센서로부터 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호를 수신하는 센서 연결부를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 센서는 상기 전력기기 자체의 진동을 전기적 에너지로 변환하는 센서, 상기 전력기기의 내부에서의 자기장 변화를 전기적 에너지로 변환하는 센서, 상기 전력기기의 내부에서의 전기장 변화를 전기적 에너지로 변환하는 센서, 및 상기 전력기기의 송전 선로에 흐르는 전류에 의한 전기장 변화를 전기적 에너지로 변환하는 결합 커패시터 중 적어도 하나를 포함하는 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a sensor connection portion for receiving signals generated from the inside or the outside of the power device from at least one sensor attached to or connected to the power device,
Wherein the at least one sensor comprises a sensor for converting the vibration of the power device itself into electrical energy, a sensor for converting a magnetic field change in the power device into electrical energy, And a coupling capacitor for converting a change in an electric field caused by a current flowing in the transmission line of the power device into electric energy.
상기 적어도 하나의 센서에 의해 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 전원부를 더 포함하는 장치.The method of claim 3,
Further comprising a power supply for generating power by using the electrical energy converted by the at least one sensor and for supplying the generated power to the components of the apparatus for generating the synchronization signal for partial discharge detection.
상기 전원부는
상기 적어도 하나의 센서에 의해 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 자율 전원부; 및
상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에서 소비되는 전력량이 상기 자율 전원부에 의해 생성된 전원의 전력량을 초과하면, 전력 회사로부터 공급되는 상용 전력을 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 상용 전원부를 포함하는 장치.5. The method of claim 4,
The power supply unit
An autonomous power supply unit for generating power by using the electrical energy converted by the at least one sensor and supplying the generated power to the components of the apparatus for generating the partial discharge detecting synchronization signal; And
When the amount of electric power consumed by the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal exceeds the amount of electric power generated by the autonomous power source unit, the electric power is generated by using the commercial power supplied from the electric power company, And a commercial power source for supplying the generated power to the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal.
상기 전원부는 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급되고 남은 잉여 전원을 배터리에 충전하고, 상기 전원부에 의한 전원 생성이 불가능하면 상기 충전된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 장치. The method of claim 3,
The power supply unit charges the remaining power supplied to the components of the apparatus for generating the partial discharge detection synchronizing signal and supplies remaining power to the battery. When the power generation by the power supply unit is not possible, To the components of the apparatus that generate the signal.
태양전지에 의해 태양광 에너지로부터 변환된 전기적 에너지를 이용하여 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 부분방전 검출용 동기신호를 생성하는 장치의 구성 요소들에 공급하는 전원부를 더 포함하는 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a power supply unit for generating power by using electric energy converted from solar energy by the solar cell and supplying the generated power to the components of the apparatus for generating the synchronization signal for detecting the partial discharge.
상기 신호 검출부는 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 상용주파수에 대응되는 주파수 성분을 추출하고 증폭함으로써 상기 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출하는 장치.The method according to claim 1,
Wherein the signal detector detects a frequency component corresponding to the commercial frequency by extracting and amplifying a frequency component corresponding to the commercial frequency from a signal generated inside or outside the power device.
상기 신호 검출부는
상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 상용주파수 이하의 저주파수 대역을 통과시키고 나머지 고주파수 대역을 차단하는 제 1 필터;
상기 제 1 필터로부터 출력된 신호를 일정한 증폭도로 증폭하는 증폭부;
상기 증폭부에 의해 증폭된 신호로부터 상기 상용주파수 이하의 저주파수 대역을 통과시키고 나머지 고주파수 대역을 차단하는 제 2 필터; 및
상기 제 2 필터로부터 출력된 신호를 상기 신호 연산부로부터 출력되는 신호의 평균 크기에 따라 변동되는 증폭도로 증폭하는 가변 증폭부를 포함하는 장치.9. The method of claim 8,
The signal detector
A first filter for passing a low frequency band below the commercial frequency and blocking the remaining high frequency bands from a signal generated inside or outside the power device;
An amplifying unit amplifying a signal output from the first filter with a predetermined amplification degree;
A second filter for passing a low frequency band below the commercial frequency and blocking the remaining high frequency bands from the signal amplified by the amplifier; And
And a variable amplification unit amplifying the signal output from the second filter with an amplification degree that varies according to an average size of a signal output from the signal operation unit.
상기 신호 발생부는
상기 신호 연산부로부터 출력되는 신호의 왜곡도에 따라 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호를 적분함으로써 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호의 웨이브의 왜곡을 교정하는 적분부; 및
상기 적분부로부터 출력된 신호와 상기 신호 연산부로부터 피드백된 신호를 비교함으로써 상기 상용주파수에 동기되어 규칙적으로 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성하는 동기신호 비교부를 포함하는 장치.The method according to claim 1,
The signal generator
An integrator for correcting a distortion of a wave of a signal output from the signal detector by integrating a signal output from the signal detector according to a degree of distortion of the signal output from the signal calculator; And
And a synchronizing signal comparator for comparing the signal output from the integrating unit and the signal fed back from the signal computing unit to generate a signal having a characteristic of being regularly synchronized with the commercial frequency.
상기 신호 발생부는 상기 신호 연산부로부터 출력되는 신호의 왜곡도에 따라 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호의 적분에 사용되는 시정수를 산출하는 웨이브 보정부를 더 포함하고,
상기 적분부는 상기 웨이브 보정부에 의해 산출된 시정수를 이용하여 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호를 적분함으로써 상기 신호 검출부로부터 출력된 신호의 웨이브의 왜곡을 교정하는 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the signal generating unit further includes a wave correcting unit for calculating a time constant used for integrating a signal output from the signal detecting unit in accordance with a distortion degree of a signal output from the signal calculating unit,
And the integrating unit corrects the distortion of the wave of the signal output from the signal detecting unit by integrating the signal output from the signal detecting unit using the time constant calculated by the wave correcting unit.
상기 신호 연산부는
상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호를 연산함으로써 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호의 주기를 산출하고, 상기 산출된 주기와 상기 상용주파수의 주기의 차이가 기준 범위 내에 있을 경우에 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호를 상기 전력기기의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력하는 동기신호 발생부; 및
기준신호의 위상에 기초하여 상기 동기신호 발생부로부터 출력된 신호의 주파수의 위상을 보정함으로써 상기 동기신호 발생부로부터 출력된 신호의 주파수의 위상이 고정된 기준 비교신호를 생성하는 비교신호 발생부를 포함하는 장치. The method according to claim 1,
The signal operation unit
A signal generation unit for generating a signal generated by the signal generation unit; and a control unit for calculating a period of the signal generated by the signal generation unit when the difference between the calculated period and the period of the commercial frequency is within a reference range, A synchronous signal generator for outputting a signal generated by the synchronous signal generator as a synchronous signal for partial discharge detection of the power device; And
And a comparison signal generating unit for generating a reference comparison signal in which the phase of the frequency of the signal output from the synchronization signal generating unit is fixed by correcting the phase of the frequency of the signal output from the synchronization signal generating unit based on the phase of the reference signal .
상기 신호 연산부로부터 출력된 부분방전 검출용 동기신호를 적어도 하나의 다른 장치로 전송하고, 상기 적어도 하나의 다른 장치로부터 부분방전 검출용 동기신호를 수신하는 통신부를 포함하고,
상기 비교신호 발생부는 상기 통신부를 통해 수신된 부분방전 검출용 동기신호의 위상에 맞추어 기준신호를 생성하는 장치.13. The method of claim 12,
And a communication unit for transmitting the partial discharge detection synchronizing signal output from the signal operation unit to at least one other apparatus and for receiving the partial discharge detection synchronizing signal from the at least one other apparatus,
Wherein the comparison signal generator generates a reference signal in accordance with the phase of the synchronization signal for partial discharge detection received through the communication unit.
상기 신호 연산부는 상기 동기신호 발생부의 연산 결과에 기초하여 상기 신호 발생부에 의해 생성된 신호의 왜곡도를 산출하는 보정 제어부를 더 포함하는 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the signal operation unit further comprises a correction control unit for calculating a degree of distortion of the signal generated by the signal generation unit based on a result of the operation of the synchronization signal generation unit.
전력기기의 동작에 따라 상기 전력기기의 내부 또는 외부에서 발생되는 신호로부터 상기 전력기기에 공급되는 전원의 상용주파수에 대응되는 주파수 성분의 신호를 검출하는 단계;
상기 검출된 신호의 웨이브를 교정함으로써 상기 상용주파수에 보다 더 동기되어 변동되는 특성을 갖는 신호를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 신호의 연산에 의해 산출된 주기와 상기 상용주파수의 주기의 연속적인 일치 정도에 따라 상기 생성된 신호를 상기 전력기기의 부분방전 검출용 동기신호로서 출력하는 단계를 포함하는 방법.A method for generating a partial discharge detection synchronizing signal,
Detecting a signal of a frequency component corresponding to a commercial frequency of a power source supplied to the power device from a signal generated inside or outside the power device according to operation of the power device;
Generating a signal having characteristics that are more synchronously and variably shifted to the commercial frequency by correcting the wave of the detected signal; And
And outputting the generated signal as a synchronization signal for partial discharge detection of the power device according to a degree of consecutive matching between the period calculated by the calculation of the generated signal and the period of the commercial frequency.
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