KR20210004096A - 부분방전 발생 위치 검출 장치 - Google Patents

부분방전 발생 위치 검출 장치 Download PDF

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Abstract

부분방전 발생 위치 검출 장치가 개시된다. 본 발명의 부분방전 발생 위치 검출 장치는 전력설비에서 발생된 부분방전 신호를 감지하여 감지된 부분방전 신호를 송신하는 복수 개의 센서부; 및 상기 센서부 각각으로부터 입력된 부분방전 신호를 기 설정된 설정시간 동안 기 설정된 설정 주기마다 설정 샘플링 속도로 샘플링하고, 샘플링된 부분방전 신호를 통해 검출된 방전량 및 상기 센서부 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출하는 진단기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부분방전 발생 위치 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING POSITION OF PARTIAL DISCHARGE}
본 발명은 부분방전 발생 위치 검출 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전력설비에서 발생되는 부분방전 신호를 감지하고 감지된 부분방전 신호를 토대로 부분방전 발생 위치를 검출하는 부분방전 발생 위치 검출 장치에 관한 것이다.
변압기 또는 전력 스위치에서 발생하는 부분방전은 고장의 주요 원인이기 때문에 시스템의 유지 보수를 위해 부분방전의 검출은 반드시 필요하다. 최근 안테나를 이용하여 부분방전시 발생하는 극초단파(Ultra High Frequency, UHF) 신호를 모니터링하는 부분방전 검출법이 주목받고 있다.
변압기 내부의 부분방전을 진단하기 위한 방법 중 UHF 법은 외부 잡음의 영향을 상대적으로 적게 받는 UHF 주파수 대역(300~3,000MHz)에서 부분방전 신호를 검출하여 변압기 내부의 이상 유무 및 정도를 예측한다.
종래에는 전자기파 센서와 오실로스코프를 활용하거나 고정형 전자기파 센서를 GIS(Gas Insulated Switchgear) 스페이서에 고정하여 부분방전 위치를 검출하였다.
그러나 종래의 방법은 부분방전 신호 검출 오차가 발생하고, 부분방전 위치를 판정시 거리별 또는 설비별 신호감쇄율을 적용하지 못하는 문제점이 있었다.
게다가, 종래의 방법은 피크 신호만 검출하므로 노이즈 유입이 우려되는 실정이고, 측정신호의 시간 정보가 없어 부분방전 발생 위치 연산이 어려우며, 오실로스코프를 사용하므로 부분방전 발생 위치 검출에 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2010-0044425호(2010.04.30)의 '부분방전 감시기능을 갖는 가스절연차단기 예방진단 시스템'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 전력설비에서 발생되는 부분방전 신호를 감지하고 감지된 부분방전 신호를 토대로 부분방전 발생 위치를 검출하는 부분방전 위치 검출 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치는 전력설비에서 발생된 부분방전 신호를 감지하여 감지된 부분방전 신호를 송신하는 복수 개의 센서부; 및 상기 센서부 각각으로부터 입력된 부분방전 신호를 기 설정된 설정시간 동안 기 설정된 설정 주기마다 설정 샘플링 속도로 샘플링하고, 샘플링된 부분방전 신호를 통해 검출된 방전량 및 상기 센서부 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출하는 진단기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 진단기는 상기 센서부 각각으로부터 부분방전 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신부에 의해 수신된 부분방전 신호 각각에 대해 기 설정된 설정대역의 부분방전 신호를 추출하고, 추출된 부분방전 신호를 상기 설정 샘플링 속도로 샘플링한 후 노이즈를 제거하여 방전량을 검출하는 신호 처리부; 및 상기 신호 처리부에 의해 검출된 방전량 및 상기 센서부 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출하는 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 신호 처리부는 상기 수신부에 의해 수신된 부분방전 신호를 필터링하여 상기 설정대역의 부분방전 신호를 추출하는 대역통과필터; 상기 대역통과필터에 의해 추출된 부분방전 신호를 상기 설정 샘플링 속도로 샘플링하는 샘플링부; 상기 샘플링부에 의해 샘플링된 부분방전 신호의 노이즈를 제거하는 필터부; 및 상기 필터부에 의해 노이즈가 제거된 각 주기별 부분방전 신호의 최대값을 비교하여 방전량을 검출하는 방전량 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 필터부는 상기 샘플링부에 의해 샘플링된 부분방전 신호 각각을 비교하여 상승속도가 기 설정된 설정 상승속도 이상인 상시발생 피크값과 상시발생 로우값을 검출하고, 검출된 상기 상시발생 피크값과 상기 상시발생 로우값을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 노이즈 제거부는 상기 샘플링부에 의해 상기 설정시간 동안 상기 설정주기마다 샘플링된 부분방전 신호 중 최초 검출된 부분방전 신호를 기준신호로 설정하고, 부분방전 신호의 최대값과 상기 기준신호의 최대값을 각각 비교하여 부분방전 신호의 최대값 중 기준신호의 최대값과의 오차가 설정범위를 벗어나는 부분방전 신호를 이상신호로 판정하여 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 방전량 검출부는 상기 샘플링부에 의해 상기 설정주기마다 샘플링된 부분방전 신호의 최대값을 검출하여 상기 설정시간 동안 누적 저장하고, 누적 저장된 상기 최대값에서 가장 최대값을 방전량으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 방전량 검출부에 의해 검출된 방전량에 상기 센서부가 설치된 전력설비 또는 전력설비의 구조에 설정된 감쇄율을 적용하여 방전량을 보정하는 감쇄율 적용부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 위치 검출부는 상기 센서부 간의 거리와 상기 센서부 중 어느 하나를 통해 검출된 방전량의 곱을 상기 센서부 각각을 통해 검출된 방전량의 총합으로 나누어 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치는 전력설비에서 발생되는 부분방전 신호를 감지하고 감지된 부분방전 신호를 토대로 부분방전 발생 위치를 신속하고 정확하게 검출하여 전력설비 고장을 예방하고 적절한 대책 수립이 가능하도록 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치는 부분방전 발생 위치를 검출하여 안정적인 전력 공급을 유도한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단기의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 속도 개선 예를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 상시발생 피크값과 로우값을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이상신호 제거 예를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 신호의 신호 감쇄율 상수를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 방식을 개념적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단기의 블럭 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 속도 개선 예를 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 상시발생 피크값과 로우값을 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이상신호 제거 예를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 신호의 신호 감쇄율 상수를 나타낸 도면이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 방식을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치는 센서부(10) 및 진단기(20)를 포함한다.
센서부(10)는 전력설비에 설치된다. 센서부(10)는 부분방전(PD: Partial Discharge)에 의해 발생되는 부분방전 신호(상승시간이 1ns 이하인 펄스)를 감지하고, 감지된 부분방전 신호를 진단기(20)에 전달한다.
전력설비로는 가스절연개폐장치(GIS: Gas Insulated Switchgear), 전력용 유입변압기, 가스절연변압기, 리액터 등과 같은 고전압 전력기기, 및 전력 케이블일 수 있으며, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
특히, 고전압 전력기기는 고장의 전조로서 내부에 존재하는 이물질이나, 외함 안쪽 면 또는 내부 도체에 있는 스크래치, 돌기 등의 내부 결함 등과 같은 원인에 의해서 가스 절연기기의 내부에 부분방전 부분방전이 발생될 수 있다. 이러한 부분방전은 가스 절연기기의 성능에 큰 영향을 미치게 되며, 그대로 방치하면 큰 사고로 연결될 수 있다. 따라서, 고전압 전력기기 등의 부분방전 발생 위치를 조기에 발견하여 조치를 취할 필요성이 있다.
센서부(10)는 복수 개가 구비되며, 각 센서부(10)는 부분방전 발생 위치 검출을 위해 서로 이격되게 설치된다. 센서부(10) 각각은 부분방전 신호를 감지하면 이 부분방전 신호의 동기화를 위해 위상 정보를 취득하여 진단기(20)에 전달한다.
센서부(10)는 감지된 부분방전 신호를 다양한 유무선 통신방식을 통해 전달할 수 있으며 이러한 통신 방식은 특별히 한정되는 것은 아니다.
센서부(10)가 무선 통신방식을 통해 부분방전 신호를 전달하는 경우, 센서부(10)의 휴대성이 개선될 수 있으며 유선 통신방식에 비해 설치가 용이하다.
센서부(10)로는 UHF(Ultra High Frequency) 대역의 부분방전 신호를 감지하는 센서가 채용될 수 있다.
진단기(20)는 센서부(10) 각각으로부터 입력된 부분방전 신호를 기 설정된 설정시간 동안 기 설정된 설정 주기마다 설정 샘플링 속도로 샘플링한다. 이어 진단기(20)는 샘플링된 부분방전 신호를 통해 검출된 방전량 및 센서부(10) 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출한다.
진단기(20)로는 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 모바일 단말 등이 채용될 수 있다. 이러한 진단기(20)는 휴대성이 용이하고 센서부(10)로부터 입력된 부분방전 신호에 대한 신호처리가 가능한 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
도 2 를 참조하면, 진단기(20)는 수신부(21), 신호 처리부(22) 및 위치 검출부(23)를 포함한다.
수신부(21)는 센서부(10) 각각으로부터 전달된 부분방전 신호를 수신한다.
신호 처리부(22)는 수신부(21)에 의해 수신된 부분방전 신호 각각에 대해 기 설정된 설정대역의 부분방전 신호를 추출하고, 추출된 부분방전 신호를 설정 샘플링 속도로 샘플링한 후 노이즈를 제거하여 방전량을 검출한다.
설정대역은 UHF 대역, 예컨데 0.3~3.0GHz 대역 주파수의 부분방전 신호이다.
설정 샘플링 속도는 8192[sample/1Cycle]가 채용될 수 있다. 설정 샘플링 속도는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 부분방전 신호에 대한 검출 능력 및 정확도를 향상시킬 수 있는 것이라면 다양한 샘플링 속도가 채용될 수 있다.
신호 처리부(22)는 대역통과필터(221), 샘플링부(222), 필터부(223), 방전량 검출부(224) 및 감쇄율 적용부(225)를 포함한다.
대역통과필터(221)는 수신부(21)에 의해 수신된 부분방전 신호 각각을 필터링하여 상기한 설정대역의 부분방전 신호를 추출한다.
샘플링부(222)는 대역통과필터(221)에 의해 추출된 부분방전 신호를 상기한 설정 샘플링 속도로 샘플링한다. 이에 따라, 1주기(Cycle) 기준 8192개의 샘플링 데이터가 생성된다.
즉, 샘플링부(222)가 부분방전 신호를 상기한 설정 샘플링 속도로 샘플링함으로써 부분방전 발생 위치 검출 능력이 크게 향상될 수 있다.
예컨데, 도 3 에 도시된 바와 같이, 샘플링 속도가 128[sample/1Cycle]일 경우에 비해 8192[sample/1Cycle]로 증가될 경우 각 센서부(10)에 의해 발생할 수 있는 부분방전 신호의 신호세기 오차가 저감될 수 있고, 샘플링 각도도 2.8°/1sample에서 0.04°/1sample로 세분화되어 분석능력이 64배 향상되므로, 부분방전 발생 위치 검출의 정확도가 크게 향상될 수 있다.
필터부(223)는 샘플링부(222)에 의해 샘플링된 부분방전 신호의 노이즈를 제거한다.
먼저, 필터부(223)는 샘플링부(222)에 의해 샘플링된 1주기(1sec) 내 부분방전 신호 각각을 비교하여 상승속도가 기 설정된 설정 상승속도(1ns) 이상인 상시발생 피크값과 상시발생 로우값을 검출하고, 검출된 상시발생 피크값과 상시발생 로우값을 제거한다.
즉, 필터부(223)는 샘플링부(222)에 의해 1주기 동안의 8192개의 샘플링 데이터(부분방전 신호)가 획득되면, 도 4 에 도시된 바와 같이 이들 부분방전 신호 중 상승속도가 설정 상승속도, 예컨데 1ns 이상인 부분방전 신호를 분리하고, 분리된 부분방전 신호를 노이즈로 판정하여 제거한다.
도 4 에서 상승속도가 설정 상승속도 이상인 부분방전 신호는 ①과 ② 사이, 및 ③과 ④ 사이의 부분방전 신호가 각각 상시발생 피크값과 상시발생 로우값에 해당하고, 이들 상시발생 피크값과 상시발생 로우값은 노이즈로 판정될 수 있다. 도 5 에서 Peak1값은 노이즈이며, Peak2값은 최대값이다. 최대값에 대해서는 후술한다.
또한, 필터부(223)는 샘플링부(222)에 의해 설정시간 동안 설정주기마다 샘플링하는데, 이때 매주기마다 샘플링된 부분방전 신호 중 1주기 동안의 최초 검출된 부분방전 신호를 기준신호로 설정하고, 이후 59개의 부분방전 신호의 최대값과 기준신호의 최대값을 각각 비교하여 59개의 부분방전 신호의 최대값 중 기준신호의 최대값과의 오차가 설정범위를 벗어나는 부분방전 신호를 이상신호로 판정하여 제거한다.
통상, 부분방전 신호 중 일부는 주파수의 합성과 노이즈 유입으로 인한 불규칙한 이상신호가 될 수 있으며, 이러한 이상신호는 부분방전 발생 위치 검출시 오차 요인이 된다.
즉, 샘플링부(222)는 설정시간, 예컨데 60초 동안 1주기(1sec) 마다 8192번의 샘플링을 수행하므로, 1주기 마다 8192개의 샘플링 데이터를 획득한다.
이에, 필터부(223)는 도 6 에 도시된 바와 같이 설정시간 내 최초로 샘플링된 1주기 동안의 부분방전 신호를 기준신호로 설정하여 최대값을 검출한다. 이 경우, 필터부(223)는 매 주기 마다 부분방전 신호의 최대값을 검출한다. 필터부(223)는 이 기준신호의 최대값과 이후의 59개의 부분방전 신호의 최대값을 각각 비교한다. 이때, 필터부(223)는 이들 59개의 부분방전 신호 중 그 최대값을 기준신호의 최대값과 비교하고, 59개의 부분방전 신호의 최대값 중 기준신호의 최대값과의 오차가 기 설정된 설정범위를 벗어나는 부분방전 신호를 검출하고, 이 부분방전 신호를 이상신호로 판정하여 제거한다.
상기한 과정에서, 필터부(223)는 매 주기별로 샘플링된 부분방전 신호의 세기를 56개로 분할하고, 이들 분할된 신호 세기를 비교하여 매 주기 마다의 최대값을 검출할 수 있다.
본 실시예에서는 부분방전 신호의 세기를 56개로 분할하는 것을 예시로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 설정범위는 이상신호를 제거하기 위해 사전에 설정된 범위로서, 기준신호의 최대값을 중심으로 ±10% 이내 범위이다.
방전량 검출부(224)는 필터부(223)에 의해 노이즈가 제거된 각 주기별 부분방전 신호의 최대값을 비교하여 방전량을 검출한다.
즉, 방전량 검출부(224)는 상기한 설정시간 동안 주기별로 검출된 최대값, 예컨데 최대 60개의 최대값(필터부(223)의 동작에 따라 60개 미만일 수 있음)을 서로 비교하여 비교 결과 최대값 중 가장 큰 최대값, 즉 방전량을 검출한다.
감쇄율 적용부(225)는 방전량 검출부(224)에 의해 검출된 방전량에 센서부(10)가 설치된 전력설비 또는 전력설비의 구조에 설정된 감쇄율을 적용하여 방전량을 보정한다.
통상적으로 부분방전 신호는 전력설비 또는 전력설비의 구조에 따라 감쇄된다.
이에, 감쇄율 적용부(225)에는 전력설비 또는 전력설비의 구조별로 감쇄율 상수가 사전에 설정되며, 감쇄율 적용부(225)는 방전량 검출부(224)에 의해 검출된 방전량에 해당 전력설비 또는 전력설비의 구조에 설정된 감쇄율 상수를 합산함으로써 방전량의 정확도를 향상시킨다.
아래의 표 1은 전력설비 또는 전력설비의 구조에 따른 각 구간별 적용 감쇄율 상수를 나타낸다.
구간별 적용 감쇄율 상수
구간 구간별 적용 감쇄율 감쇄율(dBm) 상수
CB CT포함 23
BUS Bay로의 T자 분기3개 포함 11
길이 12m
+ 자 부싱 및 +자 분기 5
GIB Bay, 길이 9m 7

Γ 자		 BUS와 CB구간 사이
7
ES 및 DS 1개식 포함
L자 분기 1개 포함

Crank		 CB와 +자 구간 사이
9
ES 및 DS 1개식 포함
L자 분기 2개 포함
위치 검출부(23)는 신호 처리부(22)에 의해 검출된 방전량 및 센서부(10) 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출한다.
위치 검출부(23)는 감쇄율 적용부(225)에 의해 감쇄율이 적용되어 보정된 방전량을 각 센서부(10)로부터 입력받으면, 센서부(10) 간의 거리와 센서부(10) 중 어느 하나를 통해 검출된 방전량의 곱하고, 이를 센서부(10) 각각을 통해 검출된 방전량의 총합으로 나누어 산출한다.
도 7 에서, 설명의 편의를 위해 센서부(10) 중 어느 하나를 A센서라 하고 나머지 센서부(10)를 B센서라 한다. a는 A센서에서 검출한 방전량[dBm]이고, b는 B센서에서 검출한 방전량[dBm]이며, L은 A센서와 B센서 간의 거리[cm]이며, x는 부분방전 발생 위치[cm]이다.
여기서, a와 b는 상기한 감쇄율 적용부(225)에 의해 감쇄율이 적용되어 보정된 방전량이고, L은 센서부(10) 설치시에 이미 결정된 값이다.
이에, 위치 검출부(23)는 아래의 수학식 1을 통해 부분방전 발생 위치(x)를 결정한다.
Figure pat00001
즉, 위치 검출부(23)는 수학식 1의 상기한 비례식을 토대로 센서부(10) 간의 거리 및 센서부(10) 중 어느 하나를 통해 검출된 방전량의 곱을 센서부(10) 각각을 통해 검출된 방전량의 총합으로 나누어 산출한다.
이 경우, 위치 검출부(23)는 부분방전 발생 위치를 센서부(10)와 센서부(10) 간의 거리에 비율(% 단위)로 나타낼 수 있다. 예컨데, 위치 검출부(23)는 센서부(10)로부터 [%] 지점에 부분방전 신호 발생 등과 같이 나타낼 수 있다.
더욱이, 위치 검출부(23)는 도 8 에 도시된 바와 같이 총 3개의 센서부(A센서, B센서, C센서)를 설치하고, 이때 가장 좌측에 설치된 센서부(A 센서)와 나머지 어느 하나의 센서부(B센서)를 통해 감지된 부분방전 신호로 부분방전 위치를 검출함과 더불어 가장 좌측에 설치된 센서부(A 센서)와 나머지 다른 하나의 센서부(C센서)를 통해 감지된 부분방전 신호로 부분방전 위치를 검출한 후, 이들 2개의 부분방전 위치를 비교함으로써, 부분방전 발생 위치를 정확도를 더욱 향상시킬 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치는 전력설비에서 발생되는 부분방전 신호를 감지하고 감지된 부분방전 신호를 토대로 부분방전 발생 위치를 신속하고 정확하게 검출하여 전력설비 고장을 예방하고 적절한 대책 수립이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 발생 위치 검출 장치는 부분방전 발생 위치를 검출하여 안정적인 전력 공급을 유도한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 센서부 20: 진단기
21: 수신부 22: 신호 처리부
221: 대역통과필터 222: 샘플링부
223: 필터부 224: 방전량 검출부
225: 감쇄율 적용부 23: 위치 검출부

Claims (8)

  1. 전력설비에서 발생된 부분방전 신호를 감지하여 감지된 부분방전 신호를 송신하는 복수 개의 센서부; 및
    상기 센서부 각각으로부터 입력된 부분방전 신호를 기 설정된 설정시간 동안 기 설정된 설정 주기마다 설정 샘플링 속도로 샘플링하고, 샘플링된 부분방전 신호를 통해 검출된 방전량 및 상기 센서부 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출하는 진단기를 포함하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진단기는
    상기 센서부 각각으로부터 부분방전 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신부에 의해 수신된 부분방전 신호 각각에 대해 기 설정된 설정대역의 부분방전 신호를 추출하고, 추출된 부분방전 신호를 상기 설정 샘플링 속도로 샘플링한 후 노이즈를 제거하여 방전량을 검출하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부에 의해 검출된 방전량 및 상기 센서부 간의 거리를 이용하여 부분방전 발생 위치를 검출하는 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 신호 처리부는
    상기 수신부에 의해 수신된 부분방전 신호를 필터링하여 상기 설정대역의 부분방전 신호를 추출하는 대역통과필터;
    상기 대역통과필터에 의해 추출된 부분방전 신호를 상기 설정 샘플링 속도로 샘플링하는 샘플링부;
    상기 샘플링부에 의해 샘플링된 부분방전 신호의 노이즈를 제거하는 필터부; 및
    상기 필터부에 의해 노이즈가 제거된 각 주기별 부분방전 신호의 최대값을 비교하여 방전량을 검출하는 방전량 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 필터부는
    상기 샘플링부에 의해 샘플링된 부분방전 신호 각각을 비교하여 상승속도가 기 설정된 설정 상승속도 이상인 상시발생 피크값과 상시발생 로우값을 검출하고, 검출된 상기 상시발생 피크값과 상기 상시발생 로우값을 제거하는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 노이즈 제거부는
    상기 샘플링부에 의해 상기 설정시간 동안 상기 설정주기마다 샘플링된 부분방전 신호 중 최초 검출된 부분방전 신호를 기준신호로 설정하고, 부분방전 신호의 최대값과 상기 기준신호의 최대값을 각각 비교하여 부분방전 신호의 최대값 중 기준신호의 최대값과의 오차가 설정범위를 벗어나는 부분방전 신호를 이상신호로 판정하여 제거하는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 방전량 검출부는
    상기 샘플링부에 의해 상기 설정주기마다 샘플링된 부분방전 신호의 최대값을 검출하여 상기 설정시간 동안 누적 저장하고, 누적 저장된 상기 최대값에서 가장 최대값을 방전량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 방전량 검출부에 의해 검출된 방전량에 상기 센서부가 설치된 전력설비 또는 전력설비의 구조에 설정된 감쇄율을 적용하여 방전량을 보정하는 감쇄율 적용부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 위치 검출부는
    상기 센서부 간의 거리와 상기 센서부 중 어느 하나를 통해 검출된 방전량의 곱을 상기 센서부 각각을 통해 검출된 방전량의 총합으로 나누어 산출되는 것을 특징으로 하는 부분방전 발생 위치 검출 장치.
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KR20220126930A (ko) * 2021-03-10 2022-09-19 한전케이디엔주식회사 부분방전 위험도 예측 장치 및 방법
KR20230033345A (ko) 2021-09-01 2023-03-08 한전케이디엔주식회사 배전 계통 내 부분 방전이 발생한 위치를 식별하는 방법 및 장치

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