KR20180113402A - Intelligent power facility failure prediction system and method using three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration - Google Patents

Intelligent power facility failure prediction system and method using three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration Download PDF

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KR20180113402A KR1020170044919A KR20170044919A KR20180113402A KR 20180113402 A KR20180113402 A KR 20180113402A KR 1020170044919 A KR1020170044919 A KR 1020170044919A KR 20170044919 A KR20170044919 A KR 20170044919A KR 20180113402 A KR20180113402 A KR 20180113402A
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Abstract

The present invention relates to an intelligent power facility failure prediction system using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration and a method thereof to detect and analyze the state of the change of a leakage current over a long period of time in real time and prevent power facility accidents. The intelligent power facility failure prediction system includes a leakage current detector for measuring resistive leakage current in three phase power facilities, an analyzer for analyzing data detected by the leakage current detector and predicting the progress of insulation deterioration in the three-phase power facilities, and a manager for communicating with the analyzer and comprehensively managing phase information in a three phase power facilities. It is possible to reduce installation time and construction costs by directly attaching a detection device to a ground wire.

Description

절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법{Intelligent power facility failure prediction system and method using three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an intelligent power facility failure prediction system and method using three-phase leakage current measurement method using insulation deterioration,

본 발명은 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 실시간 연속으로 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 전력설비사고를 방지할 수 있는 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for intelligent power equipment failure diagnosis using a three-phase leakage current measurement method using insulation deterioration, and more particularly, The present invention relates to an intelligent power equipment failure prediction system and method using a three-phase leakage current measurement method using insulation deterioration.

일반적으로 수력, 화력 또는 원자력 발전소 등으로부터 발전된 전력은 장거리 송전에 필요한 고압으로 승압하여 변전소로 보낸다. 이때 발전기에서 정해진 상을 가진 즉, P1, P2, P3(절대 상)의 위상차(각 상별 Sin 120°의 차이)를 가진 전력을 상(P1, P2, P3) 별로 구분하여 송전하고 변전소에서는 발전소로부터 송전된 전력을 배전에 필요한 전압으로 감압하여 발전기에서 구분된 상별로 배전한다.In general, power generated from hydro, thermal or nuclear power plants is boosted to the high pressure required for long-distance transmission and sent to the substation. At this time, the electric power having the phase determined by the generator, that is, the electric power having the phase difference (difference of Sin 120 ° of each phase) of P1, P2, P3 (absolute phase) is divided into phases (P1, P2, P3) The transmitted power is decompressed to the voltage required for power distribution, and the power is distributed to each phase separated from the generator.

이러한 전기는 사용 및 관리가 용이한 클린 에너지로 현대사회에서는 필수 에너지원이라 할 수 있다. 그러나 도심내의 화재발생원으로 많은 부분을 차지하는 것이 전기이며, 이러한 전기화재의 원인은 누설전류이다.This electricity is clean energy that is easy to use and manage and it is an essential energy source in modern society. However, electricity is a major source of fire in urban areas, and the cause of such electric fires is leakage current.

전기의 이용은 편리한 반면 적절한 관리나 사용을 잘못해서는 크나큰 위험에 처할 측면도 함께 지니고 있다. 전기화재나 감전사고, 정전 등의 중대한 사고를 일으킬 가능성도 적지 않다. 일반적으로 전선의 피복, 전기기기의 절연물이 노후화되거나 손상되어 절연체가 손상되면 그 개소를 통하여 전선로에서 대지로 누전전류가 흘러나가게 된다. 누전전류가 흘러나가는 개소에 인체가 접촉되면 감전사고의 위험이 있고, 과도한 누전전류가 흐르는 개소에는 아크에 의한 과열이 발생 되고 주위에 인화성 물질로 인하여 발화되어 누전화재의 원인이 되기도 하는 것이다.The use of electricity is convenient, but it also has the greatest risk of being misused for proper management or use. Electric fires, electric shocks, power outages, and other serious accidents are also possible. Generally, if the insulation of the electric wire coating or the electric device is aged or damaged and the insulator is damaged, the leakage current flows from the electric wire to the ground through the portion. There is a danger of an electric shock accident when the human body touches the place where the leakage current flows out. In the place where the excessive leakage current flows, overheating by the arc occurs and the ignition is caused by the flammable material in the vicinity.

또, 전기장치 및 전기설비에는 누설전류를 검출하여 누설전류에 따라 전류를 단속하는 차단기가 오래전부터 설치되어 사용되고 있다. 전기설비의 일반회로에서는 누설전류 30mA 이상이 되면 누전차단기를 통하여 일반 배선회로를 보호하게 규정되어 있고, 또한 동력회로에서는 누설전류 50mA 이상이 되면 누전차단기를 통하여 동력 배선회로를 보호하게 규정되어 있다.In addition, a breaker for detecting leakage current and interrupting the current according to the leakage current has been installed in electric devices and electric equipment for a long time. In the general circuit of electrical equipment, it is stipulated to protect general wiring circuit through leakage circuit breaker when leakage current is 30mA or more, and to protect power wiring circuit through leakage circuit breaker when leakage current is more than 50mA in power circuit.

누설전류는 저항성 누설전류(Igr)와 용량성 누설전류(Igc)가 전기적 벡터의 합계로 배선회로에 흐르게 되는 데, 실제로 화재로 이어지는 누설 전류는 저항성 누설전류(Igr)이다. 일반적인 차단회로들이 누설전류만으로 전기를 차단하고 있어서 정확한 누설전류 판단에 의한 전기 단속관리가 이루어지지 않는 경우가 많다.The leakage current flows through the wiring circuit as a sum of the resistive leakage current Igr and the capacitive leakage current Igc as a sum of electrical vectors. In reality, the leakage current leading to the fire is the resistive leakage current Igr. In general, the shut-off circuits cut off electricity only by the leakage current, so that it is not possible to manage the electric interrupting by the accurate leakage current judgment.

용량성 누설전류(Igc)는 형광등, 컴퓨터, 냉장고, 세탁기의 기기에서 필연적으로 발생하게 되는데, 상기의 이유로 회로에 특별한 이상이 없는데도 불구하고 누전차단기가 빈번하게 꺼짐(off)으로 전환되는 일이 발생함으로써, 사용자는 누전차단기를 제거하거나 직결(bypass)하여 사용하다가 실제로 화재가 발생할 경우에 인명과 재산의 손실이 발생하게 된다.The capacitive leakage current (Igc) is inevitably generated in a fluorescent lamp, a computer, a refrigerator, and a washing machine. For this reason, the circuit breaker frequently switches off Thus, the user may lose his or her life and property when a fire is actually generated while the electric leakage breaker is removed or bypassed.

또한, 전력을 수용가에게 공급하기 위한 전력설비는 전주, 전선, 변압기, 피뢰기 등과 전력사고예방과 고장 시 고장구간을 최소화하고 복구를 용이하기 위한 개폐기 등 수많은 종류의 설비가 설치되어 있다. In addition, there are many kinds of facilities such as electric pole, electric wire, transformer, lightning arrester to supply electric power to the customers, and switchgears for preventing electric accidents and minimizing the fault area and repairing the faults.

그리고 이러한 설비 대부분이 자연에 노출된 상태로 외부 환경영향을 그대로 받게 되어 시간이 경과 될수록 자연적 특성 열화(劣化)가 진행되며, 또한 낙뢰나 상용주파 과전압과 같은 물리적 영향에 의해 절연특성이 변화되는데 이것을 방치할 경우 단락(short)과 같은 대형사고로 파급되므로 전력공급자 측에서는 주기적으로 설비 이상 유무를 진단하고 보수하는 작업을 시행하고 있다. 특히 다중 이용시설 및 복합 사무공간 등에는 많은 수의 조명기구가 배열 설치되는 경우, 누설전류의 검측 및 발생위치 등의 누설전류예측관리가 쉽지 않다.Most of these equipments are exposed to nature and they are subject to external environmental effects. As time goes on, natural characteristics deteriorate and insulation characteristics change due to physical effects such as lightning or commercial frequency overvoltage. If left untreated, it will spread to a major accident such as a short. Therefore, the power supplier is periodically diagnosing and repairing the equipment abnormality. Especially, when a large number of lighting apparatuses are arranged in a multi-use facility and a complex office space, it is difficult to predict leakage current and to predict leakage current such as occurrence location.

그러나 설비진단에 활용되는 장비와 방법에 있어 대부분 초음파(부분방전 검출) 또는 열화상(熱畵像) 장비를 이용하여 과열 개소를 추출하는 방법으로 설비마다 열화상 촬영을 통해 온도변화 상태를 분석하여 이상 유무를 판단하는 것으로서 분석하는 기준이 모호하고, 연속성이 아닌 단발성 측정결과이며 개인의 분석능력에 의해 정확도에 차이가 발생하는 등 비과학적인 방법이라고 볼 수 있다.However, most of the equipments and methods used for the diagnosis of facilities are the method of extracting the overheat points by using ultrasonic wave (partial discharge detection) or thermal imaging equipment. This is an unscientific method in that the criterion to analyze is ambiguous, that is, it is a result of single measurement rather than continuity, and there is a difference in accuracy due to the analytical ability of the individual.

또한, 초음파나 열화상 장비의 가격이 수천만 원이 넘는 고가이고 측정 작업에 날씨와 환경에 영향을 많이 받아 진단시간과 비용에 대비하여 효율적인 측정방법이라고 할 수 없다.In addition, the price of ultrasonic or thermal imaging equipment is more than tens of millions of won, and the measurement work is influenced by the weather and the environment, so it can not be said to be an effective measurement method against the diagnosis time and cost.

상기와 같은 방법 외에도 설비에 접속된 접지선에 흐르는 누설전류의 크기를 검출하여 사고발생 가능 유무를 확인하는 방법이 있으나, 이 또한 측정 당시의 순시성 누설전류를 기준으로 분석함으로써 정확성에 기대치가 낮고, 또한 피뢰기 등에서의 열화 특성을 판별할 때 유효분의 누설전류(저항성 전류)와 함께 3고조파와 같은 성분도 중요 열화 판단 요인으로 작용하지만, 이러한 항목의 측정을 하기 위해서는 선로의 모선 전압 위상까지 각각으로 검출하여야 함으로 측정 작업에 소요되는 시간(위험성)과 비용이 문제되어 보편적 설비진단에는 활용되지 못하고 있다.In addition to the above method, there is a method of detecting the magnitude of the leakage current flowing through the ground wire connected to the equipment to check whether or not an accident can occur. However, this method also analyzes the instant leakage current at the time of measurement, In addition, when determining the deterioration characteristics in the lightning arrester, etc., the leakage current (resistive current) of the effective component as well as the component such as the third harmonic act as a factor for determining the deterioration of the main component. In order to measure these items, And the time (risk) and cost for the measurement work are in question.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1 및 2 등에 개시되어 있다.One example of the technique for solving such a problem is described in Documents 1 and 2 below.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 (a) 전압을 입력받아 계기용 변압기(PT)를 통해 감압된 전압의 고조파 및 노이즈를 제거하는 단계, (b) 필터부의 출력을 입력받아 기본 주파수의 전압만 통과시켜 전압 위상을 검출하는 단계, (c) 영상변류기(ZCT)를 이용하여 전원선과 중성선의 외부에 설치하여 전류 차이를 측정하는 단계, (d) 누설전류 측정부의 출력을 입력받아 증폭회로로 증폭시키고, 기본 주파수의 전류만 통과시켜 전류 위상을 검출하는 단계, (e) 검출된 전압위상과 전류위상을 이용하여 위상각을 산출하고, 영상전류(Io)와의 위상각으로 저항성 누설전류(Igr)와 용량성 누설전류(Igc)를 측정하여 출력하는 단계 및 (f) 상기 제 (e) 단계의 출력을 외부 단말로 전달하는 단계를 포함하는 누설전류 분석방법에 대해 개시되어 있다.For example, the following Patent Document 1 discloses a method comprising the steps of: (a) removing harmonics and noise of a voltage that is reduced through a voltage transformer PT by receiving a voltage; (b) (C) measuring the current difference by installing it on the outside of the power supply line and the neutral line using a ZCT transformer, (d) receiving the output of the leakage current measuring unit, (E) calculating a phase angle by using the detected voltage phase and current phase, calculating a resistive leakage current Igr by a phase angle with respect to the image current Io, And a capacitive leakage current (Igc), and (f) transmitting the output of the step (e) to an external terminal.

또 하기 특허문헌 2에는 저항성 누설전류 파형과 용량성 누설전류 파형의 위상각 특성을 이용한 펄스파에 의한 누전검출모듈로서, 전선로에서 입력되는 전압 파형을 통해 펄스 파형을 생성하는 펄스생성기, 전선로에 설치된 영상변류기에서 누설전류가 흐르면서 발생되는 감지신호로 트리거되어 통전되는 반도체스위치 및 상기 반도체스위치가 트리거되면서 상기 펄스생성기에서 생성된 펄스 파형이 입력되고, 상기 펄스 파형의 전류크기와 상기 전선로에서 발생된 누설전류 파형의 전류크기를 비교하여 누설전류의 크기를 산정하면서 누전을 검출하는 누설전류 검출기를 포함하여 구성된 누전검출모듈에 대해 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a pulse generator using a pulse wave filter that uses a resistive leakage current waveform and a phase leakage characteristic of a capacitive leakage current waveform. The pulse generator includes a pulse generator for generating a pulse waveform through a voltage waveform input from an electric cable, A semiconductor switch which is triggered by a detection signal generated while a leak current flows in a video current transformer and is activated, and a pulse waveform generated by the pulse generator while being triggered by the semiconductor switch, wherein a current amplitude of the pulse waveform and a leakage And a leakage current detector for detecting a leakage current while calculating a magnitude of the leakage current by comparing the current magnitudes of the current waveforms.

또 하기 특허문헌 3에는 도 1에 도시된 바와 같이, 누설전류 영상분 신호를 검출하는 영상전류 센싱수단(1), 상기 영상전류 센싱수단으로부터 얻어진 신호를 증폭하는 신호증폭부(2), 상기 신호증폭부의 출력신호 중에 함유된 노이즈 성분를 제거하기 위한 웨이브 필터수단(3), 상전압 신호를 검출하는 상전압 검출부(4), 상기 상전압 검출부로부터 얻어진 상전압 신호 중에 함유된 노이즈 성분를 제거하기 위한 또 다른 웨이브 필터수단(5), 위상차 판별부(6), 정현파를 얻기 위한 PLL부(7,8), ADC(9,10,11,12,13) 및 CPU(14)를 포함하고, 상기 상전압 신호와 누설전류 영상분 신호를 기본주파수의 코사인파(cosωt)와 싸인파(sinωt)에 각각 곱한 결과인 4개의 연산 항을 일정 주기 동안 적분한 결과 값을 이용하여 누설전류 유효성분(Igr) 또는 위상차 각도를 연산하는 마이크로컨트롤러 회로(MCU), 디스플레이부(16)를 포함하는 누설전류 유효성분 측정 연산 회로에 대해 개시되어 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the following Patent Document 3 discloses a video signal processing apparatus including a video current sensing means 1 for detecting a leakage current video signal, a signal amplifying portion 2 for amplifying a signal obtained from the video current sensing means, A wave filter means (3) for removing a noise component contained in an output signal of the amplifying section, a phase voltage detecting section (4) for detecting a phase voltage signal, A phase difference discrimination section 6, PLL sections 7 and 8 for obtaining a sinusoidal wave, ADCs 9, 10, 11, 12 and 13 and a CPU 14, The leakage current effective component (Igr) is calculated by integrating the voltage signal and the leakage current image signal for a predetermined period by integrating the four calculation terms obtained by multiplying the cosine wave (cosωt) and sine wave (sinωt) Or a microphone for calculating a phase difference angle Leakage current to an active ingredient and a controller circuit (MCU), the display unit 16 is described for the measurement calculation circuit.

대한민국 등록특허공보 제10-1358050호(2014.01.27 등록)Korean Registered Patent No. 10-1358050 (Registered on April 21, 2014) 대한민국 공개특허공보 제2016-0147599호(2016.12.23 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 2016-0147599 (published Dec. 23, 2016) 대한민국 등록특허공보 제10-1075484호(2011.10.14 등록)Korean Registered Patent No. 10-1075484 (registered on October 14, 2011)

그러나 상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 측정된 유효누설전류를 무선통신을 통해 외부에서 확인할 수 있도록 누설전류를 분석할 수 있는 구성이지만, 3상으로 이루어진 전력설비 장비에서 누설전류가 A, B, C상 중 어느 상에서 누설되는 것인지를 파악할 수 없다는 문제가 있었다.However, in the technique disclosed in the above-described Patent Document 1, the leakage current can be analyzed so that the measured effective leakage current can be externally confirmed through wireless communication. However, in the three-phase power equipment, B, and C phases in which the leakage occurs.

또 상기 특허 문헌 2에 개시된 기술에서는 저항성 누설전류(Igr)와 용량성 누설전류(Igc)의 크기를 판단하여 누전여부를 검출하되, 전선에 흐르는 저항성 누설전류(Igr)의 크기는 그대로 검출하여 누전을 판단하나, 용량성누설전류(Igc)의 크기는 누설전류 설정기준으로 약 3배 정도의 큰 값을 나타낸 경우에만 누전으로 판단하므로, 측정 당시의 순시성 누설전류를 기준으로 분석함으로써 정확성이 결여된다는 문제점가 있었다.In the technique disclosed in Patent Document 2, the magnitude of the resistive leakage current Igr and the capacitive leakage current Igc are judged to detect the leakage current, and the magnitude of the resistive leakage current Igr flowing through the wire is detected as it is, However, since the magnitude of the capacitive leakage current (Igc) is determined to be a leakage current only when the leakage current setting value is about three times as large as the reference value, analysis based on the instantaneous leakage current at the time of measurement lacks accuracy .

또 상기 특허 문헌 3에 개시된 기술에서는 누설전류의 유효성분 Igr의 크기 및 위상차(差) 각도를 외부 표시장치에 디스플레이하여 사용자에게 보여줌으로써 접지된 상을 찾을 수 있고 피측정 전선로의 측정점을 변경해 가며 반복 측정한 데이터결과를 통해 접지된 상 및 접지점을 체크하지만, 이 특허 문헌 3에 개시된 기술에서도 전력설비 장비에서 누설전류가 A, B, C상 중 어느 상에서 누설되는 것인지를 파악할 수 없다는 문제가 있었다.In the technique disclosed in Patent Document 3, the magnitude and the phase difference of the effective component Igr of the leakage current are displayed on the external display device and are displayed to the user, so that the grounded image can be found and the measurement point of the measured electric line is changed The grounded phase and the grounding point are checked through the measured data. However, the technique disclosed in Patent Document 3 also has a problem in that it is impossible to grasp in which of the phases A, B, and C the leakage current is leaked in the power equipment.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 3상으로 이루어진 전력설비 장비에서 실시간 연속으로 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 A, B, C상 중 어느 상에서 누설되었는지를 정확하게 검출할 수 있는 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a three-phase power facility device capable of detecting and analyzing a change in leakage current over a long period of time in real time, The present invention provides an intelligent power equipment failure prediction system and method using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration that can accurately detect leakage.

본 발명의 다른 목적은 다수의 설비(개폐기, 피뢰기, 애자 등)가 집합으로 설치된 장소에서 설비마다 접속된 공동 접지선에 흐르는 누설전류를 검출하여 설치시간 및 공사비용을 절감할 수 있는 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for detecting leakage current flowing through a common ground line connected to each equipment in a place where a plurality of facilities (switches, arresters, insulators, etc.) And to provide an intelligent power equipment failure prediction system and method using a three-phase leakage current measurement method.

본 발명의 또 다른 목적은 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 3상으로 이루어진 전력설비 장비에서 다양한 정보를 예측할 수 있는 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an intelligent power equipment failure prediction method using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration capable of predicting various information in a power equipment having three phases by detecting and analyzing a change state of leakage current over a long period of time System and method.

본 발명의 또 다른 목적은 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 3상으로 이루어진 전력설비 장비에서 정확하게 누설 위치를 판단할 수 있는 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an intelligent power system using a three-phase leakage current measurement method using insulation deterioration capable of accurately detecting a leakage position in a power equipment having three phases by detecting and analyzing a change state of leakage current over a long period of time. And to provide a fault prediction system and method.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템은 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 절연 열화에 의한 전력설비사고를 방지할 수 있는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템으로서, 삼상 전력 설비에서 저항성 누설전류를 측정하는 누설전류 검출기, 상기 누설전류 검출기에서 검출된 데이터를 분석하고, 삼상 전력 설비에서의 절연 열화의 진행을 예측하는 분석기, 상기 분석기와 통신가능하고 삼상 전력 설비에서의 상 정보를 종합관리하는 관리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention is an intelligent power equipment failure prediction system capable of preventing a power facility accident due to insulation deterioration by detecting and analyzing a change state of a leakage current, An analyzer for analyzing the data detected by the leakage current detector and for predicting the progress of the insulation deterioration in the three phase power plant, an analyzer for communicating with the analyzer, And a management unit that manages the integrated management system.

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템에서, 상기 누설전류 검출기는 삼상 전력 설비에서 삼상의 한상에서 검출된 전압과 위상이 동일한 누설전류와 동기시켜 각상의 누설전류만을 검출하는 것을 특징으로 한다.Further, in the intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention, the leakage current detector detects only leakage currents in each phase in synchronization with a leakage current having the same phase as the voltage detected at one phase of the three phases in the three-phase power plant.

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템에서, 상기 분석기는 상기 누설전류 검출기 및 관리기와 무선 통신을 위한 통신부, 상기 누설전류 검출기에서 검출된 저항성 누설 전류에 대해 일정 시간 누적된 누설 전류를 평균화하고, 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 제어부, A, B, C상의 각각의 배전선로에서 절연 열화의 진행 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention, the analyzer may include a communication unit for wireless communication with the leakage current detector and the manager, averaging leakage current accumulated for a predetermined time with respect to the resistive leakage current detected by the leakage current detector A control unit for predicting the progress of the insulation deterioration according to a predetermined failure prediction reference based on an average value, and a display unit for displaying the progress of the insulation deterioration in each of the distribution lines on the A, B, and C basis.

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템에서, 상기 누설전류 검출기는 삼상 전력 설비에서 삼상의 각상에서 검출된 검출 정보를 무선통신 방식으로 상기 분석기에 전송하는 것을 특징으로 한다.Further, in the intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention, the leakage current detector transmits detection information detected on an angle of three phases in a three-phase power plant to the analyzer in a wireless communication manner.

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템에서, 상기 분석기와 관리기는 PLC 또는 WIFI 방식으로 통신하는 것을 특징으로 한다.In the intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention, the analyzer and the manager communicate with each other by PLC or WIFI method.

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템에서, 상기 누설 전류 검출기는 삼상 전력 설비에 설치된 변류기와 삼상 전력 설비의 2차 측 A, B, C 상중 하나 이상의 선로(절연 및 나선 포함) 위상검출기에 의해 누설 전류가 A, B, C 상 중 어느 상에서 누설된 것인지를 검출하는 것을 특징으로 한다.Further, in the intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention, the leakage current detector includes a current detector (including insulation and spiral) phase detector of the secondary side A, B, C of the current transformer installed in the three phase power facility and the three phase power facility And the leakage current is detected in which of the phases A, B, and C is leaked.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 방법은 삼상 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 절연 열화에 의한 전력설비사고를 방지할 수 있는 전력설비 고장 예지 방법으로서, (a) 누설전류 검출기에서 삼상 전력 설비에서 공동 접지선을 이용하여 누설전류를 감지하는 단계, (b) 상기 단계 (a)에서 감지된 누설 전류에 따라 분석기에서 시간당 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서의 예측에 따라 관리기에서 삼상 전력 설비의 A, B, C 상 중 어느 상에서 절연 열화가 발생할 것인가를 관리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an intelligent power equipment failure prediction method according to the present invention is a power equipment failure prediction method capable of preventing a power facility accident due to insulation deterioration by detecting and analyzing a change state of three- a) detecting a leakage current using a common ground line in a three-phase power plant at a leakage current detector, b) predicting the progress of insulation deterioration per hour in the analyzer according to the leakage current sensed in the step a) (c) managing in which of the A, B, and C phases of the three-phase power plant the insulation deterioration will occur in the manager according to the prediction in the step (b).

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 방법에서, 상기 단계 (b)는 일정 시간 누적된 누설 전류를 평균화하고, 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 것을 특징으로 한다.In the intelligent power equipment failure prediction method according to the present invention, the step (b) averages the leakage current accumulated for a predetermined time and predicts the progress of the insulation deterioration according to a predetermined failure prediction reference based on the average value .

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 방법에서, 상기 단계 (a)는 삼상 전력 설비에 설치된 변류기와 삼상 전력 설비의 2차 측 A, B, C 상에 마련된 선로(절연 및 나선 포함) 위상검출기에 의해 누설 전류를 검출하고, 삼상 전력 설비에서 공동 접지선에 흐르는 누설 전류를 검출하여 A, B, C 상 중 어느 상에서 누설된 것인지를 검출하는 것을 특징으로 한다.In the intelligent power equipment failure prediction method according to the present invention, the step (a) includes a line transformer (including insulation and spiral) phase detector provided on a secondary side A, B, C of a current transformer installed in a three- And the leakage current flowing in the common ground line in the three-phase power plant is detected to detect which of the phases A, B and C is leaked.

또 본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 방법에서, 상기 단계 (b)에서 예측된 절연 열화의 진행 상태 정보는 PLC 또는 WIFI 방식에 의해 관리기로 전송되는 것을 특징으로 한다.Further, in the intelligent power equipment failure prediction method according to the present invention, the predicted insolation deterioration progress information in the step (b) is transmitted to the manager by the PLC or WIFI method.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법에 의하면, 다수의 설비(개폐기, 피뢰기, 애자 등)가 집합으로 설치된 장소에서 설비마다 접속된 공동 접지선에 흐르는 누설전류를 검출하는 것에 의해 개별 설비마다 검출장치를 부착시키는 방법보다 경제적이며, 검출장치를 접지선에 직접 부착함으로 설치시간 및 공사비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the intelligent power equipment failure prediction system and method using the three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention, in a place where a plurality of equipments (switches, lightning arresters, It is more economical than the method of attaching the detecting device to each individual facility by detecting the leakage current flowing through the connected common grounding line and it is possible to reduce installation time and construction cost by directly attaching the detecting device to the grounding line.

또, 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법에 의하면, 분석기에서 누설전류 검출기에 의해 검출된 데이터를 분석하고, 삼상 전력 설비에서의 절연 열화의 진행을 예측하는 구성을 마련하여, 일회성 측정이 아닌 실시간 연속으로 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하므로 전력설비 사고를 미리 방지할 수 있다는 효과도 얻어진다.According to the intelligent power equipment failure prediction system and method using the three-phase leakage current measurement method using the insulation deterioration according to the present invention, the data detected by the leakage current detector in the analyzer is analyzed, A configuration for predicting the progress is provided, and the effect of the power facility accident can be prevented in advance by detecting and analyzing the state of change of the leakage current over a long period of time in real time instead of the one-time measurement.

또한, 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법에 의하면, 삼상 전력 설비에 설치된 변류기와 삼상 전력 설비의 2차 측 A, B, C 상 중 하나 이상 마련된 선로(절연 및 나선 포함) 위상검출기에 의해 누설 전류가 A, B, C 상 중 어느 상에서 누설된 것인지를 정확하게 검출할 수 있다는 효과도 얻어진다.According to the intelligent power equipment failure prediction system and method using the three-phase leakage current measurement method using the insulation deterioration according to the present invention, one of the secondary side A, B, and C of the current transformer and the three- (Including insulation and spiral) phase detectors provided above, it is possible to accurately detect whether the leakage current is leaked in the phase A, B, or C phase.

도 1은 종래의 누설 전류 유효 성분을 측정하기 위한 측정연산 장치의 블록 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템의 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 누설전류 검출기에 의해 삼상 누설전류를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 2에 도시된 분석기의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지과정을 설명하기 위한 공정도.
1 is a block circuit diagram of a conventional measuring and calculating device for measuring leakage current effective components,
2 is a block diagram of an intelligent power equipment failure prediction system using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention.
FIG. 3 is a view for explaining a process of measuring a three-phase leakage current by the leakage current detector shown in FIG. 2;
4 is a block diagram showing the configuration of the analyzer shown in FIG. 2;
5 is a process diagram for explaining an intelligent power equipment failure prediction process using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 기본적인 개념에 대해 설명한다.First, the basic concept of the present invention will be described.

본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법에서는 설치시간 및 공사비용을 절감할 수 있도록, 다수의 설비(개폐기, 피뢰기, 애자 등)가 집합으로 설치된 장소에서 설비마다 접속된 공동 접지선에 흐르는 누설전류를 검출한다.In the intelligent power equipment failure prediction system and method using the three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention, a plurality of equipments (switches, lightning arresters, insulators, etc.) are assembled and installed And detects a leakage current flowing in a common ground line connected to each equipment at a place.

또, 수용가로 전력을 공급하기 위한 전력공급변압기(P.Tr)에 과부하로 인한 변압기 소손 및 폭발과 같은 사고를 방지하기 위해서도 P.Tr 2차 인하선에서 과부하전류를 검출하여 경보신호를 전달하도록 한다.Also, in order to prevent accidents such as transformer burnout and explosion due to overload in the electric power supply transformer (P.Tr) for supplying electric power to the customer, the overload current is detected in the P.Tr secondary cut-off line and the alarm signal is transmitted do.

즉 본 발명에서는 모든 전력설비가 안정적인 전력수송을 위해 지지물과 설비의 절연능력을 최우선으로 고려하며, 이러한 전력설비에서의 절연 열화가 발생할 때 접지선을 통해 흐르는 누설전류 크기와 변화 상태를 정확히 검출하고 분석하여 사고예방을 달성한다. 이를 위해 최상의 진단기준을 마련하도록, 일회성 측정이 아닌 실시간 연속으로 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 전력설비 사고를 방지하도록 한다. That is, in the present invention, all electric power facilities considers the insulation ability of the support and the facility as the top priority for stable power transportation, and when the insulation deterioration occurs in such electric power facilities, the magnitude and the state of leakage current flowing through the ground wire are accurately detected and analyzed To prevent accidents. In order to achieve the best diagnostic criteria, it is necessary to detect and analyze the state of change of the leakage current over a long period of time in real-time, not in a one-time measurement.

구체적으로, 본 발명은 전력설비 및 배전설비 사고발생 전에 열화 상태를 지능형으로 추적, 감시 분석하여 고장을 사전에 예방하기 위해 고압선로에서 발생하는 저항성(Igr)과 용량성(Igc) 누설전류와 주변 노이즈 등이 합해진 전류 중 절연체 파괴의 원인이 되는 저항성 누설전류(이하 '누설전류'라 한다.), 특히 삼상 누설전류 측정 방법을 이용하여 삼상 전선로의 접지로 흐르는 누설전류(Igr)만을 측정하고 판단하여 누설전류가 시간당 증가하는 속도에 따라 절연 열화의 진행을 예측하여 사고를 사전에 예방하기 위한 시스템을 마련하는 것이다.More specifically, the present invention relates to a method of monitoring the deterioration state of an electric power facility and a power distribution facility in an intelligent manner, (Igr) flowing to the ground of the three-phase conductor line by using the resistive leakage current (hereinafter referred to as "leakage current") which causes the insulation breakdown among the currents combined with the noise, The system is designed to predict the progress of insulation deterioration according to the increase rate of leakage current per hour and to prevent accidents in advance.

또한, 본 발명에 적용되는 용어 '삼상 전력 설비'는 A, B, C 상을 구비한 통상의 삼상 변압기 또는 고전압 설비와 이 삼상 변압기 또는 고전압 설비에 연결된 1차 및 2차 전선(케이블)을 포함한다.The term " three-phase power plant " as used in the present invention includes a conventional three-phase transformer or high voltage plant having phases A, B and C and primary and secondary power cables (cables) connected to the three- do.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of an intelligent power equipment failure prediction system using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention.

본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 절연 열화에 의한 전력설비사고를 방지할 수 있는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템으로서, 삼상 전력 설비에서 저항성 누설전류를 측정하는 누설전류 검출기(100), 상기 누설전류 검출기(100)에서 검출된 데이터를 분석하고, 삼상 전력 설비에서의 절연 열화의 진행을 예측하는 분석기(300) 및 상기 분석기(300)와 통신가능하고 삼상 전력 설비에서의 상 정보를 종합관리하는 관리기(500)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the intelligent power equipment failure prediction system according to the present invention is an intelligent power equipment failure prediction system capable of preventing a power facility accident due to insulation deterioration by detecting and analyzing a change state of a leakage current, An analyzer (300) for analyzing data detected by the leakage current detector (100) and predicting the progress of the insulation deterioration in the three-phase power plant, and a controller And a manager 500 capable of communicating with the controller 300 and totally managing the phase information in the three-phase power plant.

상기 누설전류 검출기(100)의 구성 및 동작에 대해 도 3에 따라 설명한다.The configuration and operation of the leakage current detector 100 will be described with reference to FIG.

도 3은 도 2에 도시된 누설전류 검출기에 의해 삼상 누설전류를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a view for explaining a process of measuring a three-phase leakage current by the leakage current detector shown in FIG. 2. FIG.

도 3에서는 누설전류 검출기(100)가 A, B, C 상에 연결된 삼상 변압기 또는 고전압 설비, 삼상 변압기의 2차 전선 및 접지선으로 사용될 수 있는 중성선에 연결된 구조로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 변전소 등과 같이 통상적인 삼상 전력 설비가 적용되는 기술에 모두 적용 가능하다.3, the leakage current detector 100 is described as a three-phase transformer connected to A, B, and C, or a structure connected to a high voltage facility, a secondary line of a three-phase transformer and a neutral line that can be used as a ground line. However, The present invention can be applied to a technique in which a conventional three-phase power plant is applied.

본 발명에 따른 누설전류 검출기(100)는 삼상 전력 설비에서 삼상의 한 상에서 검출된 전압과 위상이 동일한 누설전류와 동기시켜 각상의 누설전류만을 검출하여 A, B, C 상 중 어느 상에서 누설된 것인지를 검출한다.The leakage current detector 100 according to the present invention detects leakage currents of each phase by synchronizing with the leakage current having the same phase as the voltage detected on one phase of three phases in the three-phase power plant, and determines which one of the phases A, B, .

도 3에 도시된 바와 같이, 삼상 변압기의 접지선 상 중 하나인 배선(200a) 또는 고전압 설비의 접지선 상 중 하나인 배선(200b)에 설치되는 변류기로부터 누설전류를 검출하고, 그 누설전류가 A, B, C상 중 어느 상에서 누설되는 것인지는 삼상 변압기의 2차 측에 걸린 1개 이상의 선로 위상검출기로부터 파악되는 위상을 비교함으로써, 배선(200a) 또는 배선(200b)에 설치되는 변류기로부터 누설전류가 어느 상에서 누설된 것인지를 판별할 수 있다. 이와 같은 상 정보 검출에 대해서는 본 출원인이 출원하여 등록된 특허 등록번호 제10-0594778호 또는 특허 등록번호 제10-0730627호에 상세히 기술되어 있고, 이를 활용하여 용이하게 실현할 수 있다. 이와 같은 상 검출에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.As shown in Fig. 3, a leakage current is detected from a current transformer installed in a wiring 200a which is one of the ground lines of the three-phase transformer or a wiring 200b which is one of the ground lines of the high- B, and C phases of the three-phase transformer can be determined by comparing phases recognized by one or more line phase detectors held on the secondary side of the three-phase transformer. The leakage currents from the current transformers provided in the wiring 200a or the wiring 200b, It is possible to judge whether or not it is leaked on the screen. Such image information detection is described in detail in Patent Registration No. 10-0594778 or 10-0730627 filed and filed by the applicant of the present application, and can be easily realized by utilizing it. Such phase detection will be briefly described as follows.

상기 누설전류 검출기(100)에서는 삼상 변압기에서 인식하고 있는 임의 상(예를 들어, A상)의 파형에 대해 위상각이 90°인 시점에 펄스를 발생시키고, 이 펄스는 배전선로의 각각에 마련된 선로(절연 및 나선 포함) 위상검출기로부터 입력되는 파형인 A상, B상, C상의 위상을 갖는 파형과 대비되며, 임의의 파형(A, B, C상의 파형)들과 비교하면 어느 한 상의 파형의 90° 위상각을 갖는 점에 도착 되게 되고, 이와 일치되는 파형이 삼상 변압기에서의 파형으로서, 누설전류 검출기(100)는 배전선로의 각상과 삼상 변압기의 상을 파악할 수 있다.The leakage current detector 100 generates a pulse at a phase angle of 90 ° with respect to a waveform of an arbitrary phase (for example, A-phase) recognized by the three-phase transformer, (A, B, and C-phase waveforms) of waveforms A, B, and C that are input from a line (including insulation and spiral) Phase waveform of the three-phase transformer, and the leakage current detector 100 can grasp the phases of the three-phase transformer and phase of the distribution line.

또 누설전류 검출기(100)에서는 상술한 바와 같이 파악된 배전선로의 A, B, C상과 중성선(N)을 이용하여 각각의 배전선로에서의 누설전류를 검출한다. 예를 들어 삼상 4선식의 구조에서 A상과 B상 사이, B상과 C상 사이, C상과 A상 사이에서는 380V가 인가되고, A상과 N상 사이, B상과 N상 사이, C상과 N상 사이에서는 220V가 인가되는 경우, A상과 N상 사이, B상과 N상 사이, C상과 N상 사이의 전류를 검출하고, 검출된 전류값의 변동에 따라 A, B, C상의 각각의 배전선로에서의 전류를 검출한다.Also, the leakage current detector 100 detects leakage currents in the respective distribution lines using the A, B, and C phases of the distribution line as described above and the neutral line (N). For example, 380 V is applied between the phases A and B, between the phases B and C and between the phases C and A in the structure of a three-phase four-wire system. Between the phases A and N, between the phases B and N, and C And 220 V is applied between the phases A and B, the current between the phases A and N, between the phases B and N, and between the phases C and N is detected, and the currents A, B, C on each of the distribution lines.

상기 누설전류 검출기(100)에서 검출된 A, B, C상의 각각의 배전선로에서 검출된 전류 값의 변동에 대한 정보는 무선통신 방식으로 분석기(300)에 전송된다. 이와 같은 분석기(300)는 사용자가 휴대 가능한 모듈 형태로 마련될 수 있다.The information on the variation of the current value detected in each of the distribution lines on the A, B, and C phases detected by the leakage current detector 100 is transmitted to the analyzer 300 through the wireless communication method. The analyzer 300 may be provided in the form of a portable module.

도 4는 도 2에 도시된 분석기(300)의 구성을 나타내는 블록도 이다.4 is a block diagram showing the configuration of the analyzer 300 shown in FIG.

상기 분석기(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 누설전류 검출기(100)에서 검출된 저항성 누설 전류에 대해 일정 시간 누적된 누설 전류를 평균화하고, 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 제어부(310), 상기 누설전류 검출기(100) 및 관리기(500)와 무선 통신을 위한 통신부(320), A, B, C상의 각각의 배전선로에서 절연 열화의 진행 상태를 표시하는 표시부(330)를 구비한다.As shown in FIG. 4, the analyzer 300 averages the leakage current accumulated for a predetermined time with respect to the resistive leakage current detected by the leakage current detector 100, and calculates a leakage current according to a predetermined failure prediction criterion based on the average value A control unit 310 for predicting the progress of the insulation deterioration, a communication unit 320 for wireless communication with the leakage current detector 100 and the manager 500, And a display unit 330 for displaying a status.

상기 제어부(310)는 연산 부재인 마이크로프로세서와 저장 부재인 메모리로 구성되며, 상기 메모리에는 삼상 전력 설비에서의 절연 열화에 따른 전력설비 사고의 발생 기준(고장 예지 기준)에 대한 정보가 저장되고, 누설전류 검출기(100)에서 일정 시간 간격, 예를 들어 분 단위로 측정된 A, B, C상의 각각의 배전선로에서의 누설 검출 값이 저장되며, 상기 마이크로프로세서는 상기 메모리에 저장된 누설 검출 값을 일정 시간 간격으로 누적된 누설 전류를 평균화하고, 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측한다. 또 상기 설명에서는 제어부가 메모리와 마이크로프로세서에 의해 실현되는 구조로 설명을 하였지만 이에 한정되는 것은 아니고 미리 설정된 프로그램에 의해 실현될 수 있다.The control unit 310 includes a microprocessor as a computing member and a memory serving as a storage member. The memory 310 stores information on the occurrence criterion (failure prediction reference) of a power plant accident due to insulation deterioration in a three-phase power plant, The leakage detection values in the respective distribution lines on the A, B, and C phases measured at predetermined time intervals, for example, in minutes, are stored in the leakage current detector 100, and the microprocessor stores the leakage detection values stored in the memory The leakage current accumulated at predetermined time intervals is averaged, and the progress of the insulation deterioration is predicted according to a predetermined failure prediction reference based on the average value. In the above description, the control unit is realized by the memory and the microprocessor. However, the present invention is not limited to this and can be realized by a preset program.

상기 통신부(320)는 통상의 송수신 기능을 갖는 송수신기에 의해 실현되며, 누설전류 검출기(100)와 통신부(320)와는 무선통신 방식으로, 통신부(320)와 관리기(500)와는 PLC 또는 WIFI 방식으로 통신을 실행한다.The leakage current detector 100 and the communication unit 320 are connected to the communication unit 320 in a wireless communication manner and the communication unit 320 and the management unit 500 are connected in a PLC or WIFI manner by a transceiver having a normal transmission / And executes communication.

상기 표시부(330)는 통상의 LCD 패널과 같은 디스플레이 부재에 의해 마련되며, 이 표시부에는 A, B, C상의 각각의 배전선로의 위치, A, B, C상의 각각의 배전선로의 각각의 절연 열화의 진행 상태를 표시하게 할 수 있다. 즉 제어부(310)에 의해 실현된 절연 열화의 진행 상태를 숫자 또는 도형과 같은 형태로 나타내어 사용자가 시각적을로 인식하게 할 수 있다.The display unit 330 is provided by a display member such as a normal LCD panel and displays the position of each of the power distribution lines A, B, and C on the display unit, the respective insulation deterioration of each of the power distribution lines A, B, Can be displayed. That is, the progress of the insulation deterioration realized by the control unit 310 can be expressed in the form of a number or a figure so that the user can visually recognize the deterioration.

상술한 바와 같이, 분석기(300)는 지속적인 누설전류를 측정하여 데이터를 축적하고, 변화되는 누설전류의 크기의 변화 정도를 파악하여 누설되는 상태(실제 수변전설비에서 누설전류가 미세하게 흐르고 있는 경우가 대부분이기 때문에 누설전류가 발생하고 있다고 하여 심각한 상태가 아니고, 어느 정도 이상의 누설전류가 흐르게 될 때에 이상이 있다고 판단)가 심각한 것인지 여부를 판단할 수 있다.As described above, the analyzer 300 measures the continuous leakage current, accumulates data, and determines the degree of change in the magnitude of the changed leakage current. In the leaked state (when the leakage current flows finely in the actual water distribution facility It is judged that there is an abnormality when the leakage current flows to some extent or more, which is not a serious state because leakage current is present in most cases).

상기 관리기(500)는 컴퓨터 등으로 이루어진 관리자 시스템으로서, 관리자의 위치(예를 들어 중앙 제어 본부)에 마련되며, PLC 또는 WIFI 방식으로 전송된 분석기(300)에서의 분석 결과 및 고장 예지 기준에 따라 사용자에게 A, B, C상의 각각의 배전선로의 교체 등을 지시하기 위해 마련된다. 또 상기 관리기(500)에는 분석기(300)에서의 분석 결과 및 고장 예지 기준에 따라 배전선로의 교체 등을 관리자에게 자동으로 통지하기 위해, 예를 들어 알람 등의 통지 수단이 마련될 수 있다.The manager 500 is an administrator system that is provided in the manager's location (for example, the central control center), and is configured to perform the analysis according to the analysis result and the failure prediction criterion in the analyzer 300 transmitted by the PLC or WIFI method. It is provided to instruct the user to replace each distribution line on A, B, and C, and so on. In addition, the manager 500 may be provided with a notification means such as an alarm, for example, to automatically notify the administrator of the replacement of the distribution line according to the analysis result in the analyzer 300 and the failure prediction criterion.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템에서는 분석기(300)에서 누설전류 검출기(100)에 의해 검출된 데이터를 분석하고, 삼상 전력 설비에서의 절연 열화의 진행을 예측하는 구성을 마련하여, 일회성 측정이 아닌 실시간 연속으로 장기간에 걸쳐 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하므로 전력설비 사고를 미리 방지할 수 있게 된다.As described above, in the intelligent power equipment failure prediction system using the three-phase leakage current measuring method according to the present invention, the analyzer 300 analyzes the data detected by the leakage current detector 100, It is possible to prevent a power plant accident in advance by detecting and analyzing the state of change of the leakage current over a long period of time in real time instead of a one-time measurement by providing a configuration for predicting the progress.

다음에 본 발명에 따른 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 방법에 대해 도 5에 따라 설명한다.Next, an intelligent power equipment failure prediction method using the three-phase leakage current measuring method according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 5는 본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지과정을 설명하기 위한 공정도이다.FIG. 5 is a process diagram for explaining an intelligent power equipment failure prediction process using a three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention.

본 발명에 따른 지능형 전력설비 고장 예지 방법은 삼상 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 절연 열화에 의한 전력설비사고를 방지할 수 있는 전력설비 고장 예지 방법으로서, 누설전류 검출기에서 삼상 전력 설비에서 접지선을 이용하여 누설전류를 감지한다(S100).The intelligent power equipment failure prediction method according to the present invention is a power facility failure prediction method capable of preventing a power facility accident due to insulation deterioration by detecting and analyzing a change state of three-phase leakage current. In the leakage current detector, The leakage current is detected (S100).

이를 위해 다수의 설비(개폐기, 피뢰기, 애자 등)가 집합으로 설치된 장소에서 설비마다 접속된 공동 접지선을 마련하고, 삼상 변압기 또는 고전압 설비에 변류기를 설치하고, 삼상 변압기의 2차 측의 각상에 3개의 변류기를 장착한다. 이에 따라 누설전류 검출기(100)는 배전선로의 A, B, C상과 중성선(N)을 이용하여 각각의 배전선로에서의 누설전류를 검출한다. 이와 같은 검출은 실시간 연속으로 장기간에 걸쳐 실행된다.For this purpose, a common ground line connected to each equipment is provided in a place where a plurality of equipments (switches, arresters, insulators, etc.) are installed, and a transformer is installed in a three-phase transformer or a high- Install a deflector. Accordingly, the leakage current detector 100 detects leakage currents in the respective distribution lines using the A, B, and C phases of the distribution line and the neutral line (N). Such detection is carried out over a long period of time in real time.

상기 단계 S100에서 감지된 누설 전류에 따라 분석기(300)에서 시간당 절연 열화의 진행 상태를 예측한다(S110).The analyzer 300 estimates the progress of the insulation deterioration per hour according to the leakage current sensed in the step S100 (S110).

즉, 상기 단계 S100에서는 누설전류 검출기(100)에서 검출되어 통신부(320)을 통해 전송된 저항성 누설 전류 측정값에 대해 일정 시간 누적된 누설 전류를 평균화하고, 변화 상태를 검출하도록 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측한다. That is, in the step S100, the leakage current accumulated for a predetermined time is averaged with respect to the resistive leakage current measurement value detected by the leakage current detector 100 and transmitted through the communication unit 320, And predicts the progress of the insulation deterioration according to the set failure prediction standard.

상기 단계 S110에서의 예측에 따라 관리기(500)에서는 PLC 또는 WIFI 방식으로 전송된 분석기(300)에서의 분석 결과 및 고장 예지 기준에 따라 삼상 전력 설비의 A, B, C 상 중 어느 상에서 절연 열화가 발생할 것인가를 관리하고, 사용자에게 A, B, C상의 각각의 배전선로의 교체 등을 지시하게 한다(S120).According to the prediction in the step S110, the manager 500 calculates the insulation deterioration in any of A, B, and C phases of the three-phase power equipment according to the analysis result and the failure prediction standard transmitted by the PLC or WIFI method in the analyzer 300 And instructs the user to replace each distribution line on A, B, and C (S120).

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명에 따른 절연 열화에 의한 삼상 누설전류 측정방법을 이용한 지능형 전력설비 고장 예지 시스템 및 방법을 사용하는 것에 의해 검출장치를 접지선에 직접 부착함으로 설치시간 및 공사비용을 절감할 수 있다.By using the intelligent power equipment failure prediction system and method using the three-phase leakage current measurement method by insulation deterioration according to the present invention, installation time and construction cost can be reduced by directly attaching the detection device to the ground wire.

100 : 누설전류 검출기
300 : 분석기
500 : 관리기
100: Leakage current detector
300: Analyzer
500: Manager

Claims (10)

누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 절연 열화에 의한 전력설비사고를 방지할 수 있는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템으로서,
삼상 전력 설비에서 저항성 누설전류를 측정하는 누설전류 검출기,
상기 누설전류 검출기에서 검출된 데이터를 분석하고, 삼상 전력 설비에서의 절연 열화의 진행을 예측하는 분석기,
상기 분석기와 통신가능하고 삼상 전력 설비에서의 상 정보를 종합관리하는 관리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템.
An intelligent power equipment failure prediction system capable of preventing a power plant accident due to insulation deterioration by detecting and analyzing a change state of a leakage current,
A leakage current detector for measuring resistive leakage current in a three phase power plant,
An analyzer for analyzing the data detected by the leakage current detector and predicting the progress of the insulation deterioration in the three-phase power plant,
And a manager capable of communicating with the analyzer and managing the image information in the three-phase electric power facility in a comprehensive manner.
제1항에서,
상기 누설전류 검출기는 삼상 전력 설비에서 삼상의 한 상에서 검출된 전압과 위상이 동일한 누설전류를 동기시켜 접지선에서 각상의 누설전류만을 검출하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템.
The method of claim 1,
Wherein said leakage current detector detects only leakage currents of each phase on a ground line by synchronizing a leakage current having the same phase as a voltage detected on one phase of three phases in a three phase power plant.
제1항에서,
상기 분석기는 상기 누설전류 검출기 및 관리기와 무선 통신을 위한 통신부, 상기 누설전류 검출기에서 검출된 저항성 누설 전류에 대해 일정 시간 누적된 누설 전류를 평균화하고, 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 제어부, A, B, C상의 각각의 배전선로에서 절연 열화의 진행 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템.
The method of claim 1,
The analyzer includes a communication unit for wireless communication with the leakage current detector and the manager, averaging leakage current accumulated for a predetermined time with respect to the resistive leakage current detected by the leakage current detector, And a display unit for displaying the progress of the insulation deterioration in each of the distribution lines on the lines A, B, and C. The intelligent power equipment failure prediction system according to claim 1,
제1항에서,
상기 누설전류 검출기는 삼상 전력 설비에서 삼상의 각상에서 검출된 검출 정보를 무선통신 방식으로 상기 분석기에 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템.
The method of claim 1,
Wherein the leakage current detector transmits detection information detected on each of the three phases of the three-phase power plant to the analyzer in a wireless communication manner.
제1항에서,
상기 분석기와 관리기는 PLC 또는 WIFI 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템.
The method of claim 1,
Wherein the analyzer and the manager communicate in a PLC or WIFI manner.
제1항에서,
상기 누설 전류 검출기는 삼상 전력 설비에 설치된 변류기와 삼상 전력 설비의 2차 측 A, B, C 상에 마련된 선로 위상검출기에 의해 누설 전류가 A, B, C 상 중 어느 상에서 누설된 것인지를 검출하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 시스템.
The method of claim 1,
The leakage current detector detects a leak current leaked in any of the A, B, and C phases by a current transformer provided in a three phase power plant and a line phase detector provided on a secondary side A, B, C of a three phase power plant Wherein the intelligent power equipment failure prediction system comprises:
삼상 누설전류의 변화 상태를 검출하고 분석하여 절연 열화에 의한 전력설비사고를 방지할 수 있는 전력설비 고장 예지 방법으로서,
(a) 누설전류 검출기에서 삼상 전력 설비에서 공동 접지선을 이용하여 누설전류를 감지하는 단계,
(b) 상기 단계 (a)에서 감지된 누설 전류에 따라 분석기에서 시간당 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 단계,
(c) 상기 단계 (b)에서의 예측에 따라 관리기에서 삼상 전력 설비의 A, B, C 상 중 어느 상에서 절연 열화가 발생할 것인가를 관리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 방법.
There is provided a power equipment failure prediction method capable of preventing a power plant accident due to insulation deterioration by detecting and analyzing a change state of three-phase leakage current,
(a) detecting a leakage current in a three-phase power plant using a common ground line in a leakage current detector,
(b) predicting the progress of the insulation deterioration per hour in the analyzer according to the leakage current sensed in the step (a)
(c) managing, in accordance with the prediction in the step (b), whether the insulation deterioration occurs in any one of phases A, B, and C of the three-phase power plant in the management device. .
제7항에서,
상기 단계 (b)는 일정 시간 누적된 누설 전류를 평균화하고, 평균값을 기준으로 미리 설정된 고장 예지 기준에 따라 절연 열화의 진행 상태를 예측하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step (b) averages the accumulated leakage current for a predetermined time and predicts the progress of the insulation deterioration according to a predetermined failure prediction reference based on the average value.
제7항에서,
상기 단계 (a)는 삼상 전력 설비에 설치된 변류기와 삼상 전력 설비의 2차 측 A, B, C 상에 마련된 선로 위상검출기에 의해 누설 전류를 검출하고, 삼상 전력 설비에서 공동 접지선에 흐르는 누설 전류를 검출하여 A, B, C 상 중 어느 상에서 누설된 것인지를 검출하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 방법.
8. The method of claim 7,
In the step (a), the leakage current is detected by a line phase detector provided on the secondary side A, B, C of the current transformer installed in the three-phase power plant and the three-phase power plant, and the leakage current flowing in the common ground line And detecting whether any one of the phases A, B, and C is leaked.
제8항에서,
상기 단계 (b)에서 예측된 절연 열화의 진행 상태 정보는 PLC 또는 WIFI 방식에 의해 관리기로 전송되는 것을 특징으로 하는 지능형 전력설비 고장 예지 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the predicted insolation deterioration progress information in the step (b) is transmitted to the manager by a PLC or WIFI method.
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