KR20210035472A - 유입식 케이블 진단 장치 - Google Patents

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KR20210035472A
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전태현
박현주
곽병섭
김아름
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한국전력공사
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Abstract

유입식 케이블 진단 장치가 개시된다. 본 발명의 유입식 케이블 진단 장치는 진단대상 등록을 위한 설비제원의 설비제원 정보를 입력하는 설비제원 정보 입력부; 유입식 케이블의 유중가스를 분석하여 유중가스 분석 결과치를 생성하고, 유중가스 분석 결과치를 입력하는 유중가스 분석부; 설비제원 정보 및 진단 모듈 각각으로부터 설비제원 정보 및 유중가스 분석 결과치를 입력받아 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 진단 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유입식 케이블 진단 장치{OIL FILLED CABLE DIAGNOSIS APPARATUS}
본 발명은 유입식 케이블 진단 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 설비제원 정보와 유중가스 분석 결과치를 이용하여 진단대상이 되는 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 유입식 케이블 진단 장치에 관한 것이다.
기존의 유입식 케이블 진단방법은 이상 현상에 의해 변화하는 특성값을 측정하여 유입식 케이블의 열화나 이상을 발견한다. 기존의 유입식 케이블 진단방법으로는 유중가스 분석, 절연유특성 분석, 코어변형 측정(방사선 촬영 또는 활선 케이블 코어 이동량 측정), 유량과 유압 감시, 및 부분방전 측정 등이 있다.
유입식 케이블 진단방법 중 가장 보편적으로 사용되는 진단방법은 유중가스 분석이다. 가열에 의한 유침 절연체에서의 열열화나 내부 방전에 따른 전기적 열화 등에 따라 분해가스가 발생하여 절연유에 용해되는데, 유중가스 분석은 이러한 절연유를 채취하여 유중가스 성분을 분석하는 것으로 유침 절연체에서 발생한 이상을 진단할 수 있다.
유중가스 분석은 접속부 내부의 절연유를 분석하여 이상을 진단하는 것으로 절연파괴가 발생하기 전에 이상을 검지한 실적이 있다. 그러나 현실적으로 채유위치가 중간접속부나 종단접속부로 한정되므로, 케이블을 포함하는 선로 전체에 대한 이상진단 정확도가 저하되는 문제가 있다. 게다가, 유중가스 분석은 유중가스 중 일부 가스데이터만 활용되어 오진단율이 높아 적용에 어려움이 있다.
게다가, 유중가스 분석의 경우, 실제로는 고장발견 실적이 거의 없으며 점차 노후화되는 환경에서 좀 더 신뢰성 있는 진단 기법을 사용하는 것이 중요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2013-0074671 A (2013.07.04)의 '유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 설비제원 정보와 유중가스 분석 결과치를 이용하여 진단대상이 되는 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 유입식 케이블 진단 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 진단대상 등록을 위한 설비제원의 설비제원 정보를 입력하는 설비제원 정보 입력부; 유입식 케이블의 유중가스를 분석하여 유중가스 분석 결과치를 생성하고, 상기 유중가스 분석 결과치를 입력하는 유중가스 분석부; 상기 설비제원 정보 및 상기 진단 모듈 각각으로부터 상기 설비제원 정보 및 상기 유중가스 분석 결과치를 입력받아 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 진단 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 설비제원 정보는 상기 설비제원의 전압등급을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유중가스는 수소(
Figure pat00001
), 메탄(
Figure pat00002
), 에탄(
Figure pat00003
), 에틸렌(
Figure pat00004
), 아세틸렌(
Figure pat00005
), 일산화탄소(
Figure pat00006
), 가연성가스총량(
Figure pat00007
) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유중가스 분석 결과치는 상기 유중가스의 가스 조성 및 가스량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 진단 모듈은 상기 설비제원 정보 및 상기 유중가스 분석 결과치를 입력받아 기 저장된 유중가스 분석 데이터, 해체점검 데이터, 및 절연지 중합도 분석 데이터 중 적어도 하나를 토대로 상기 유중가스 발생과 내부 고장과의 상관관계를 도출하여 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유중가스 분석 데이터는 상기 유중가스 중 수소(
Figure pat00008
), 메탄(
Figure pat00009
), 에탄(
Figure pat00010
), 에틸렌(
Figure pat00011
), 아세틸렌(
Figure pat00012
), 일산화탄소(
Figure pat00013
), 가연성가스총량(
Figure pat00014
)를 분석한 데이터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 해체점검 데이터는 유입식 케이블의 구조조사, 점속함 해체점검 형상분석, 및 케이블절연지 해체분석 결과를 통해 생성되는 데이터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 구조조사는 유입식 케이블의 외관 이상유부, 해체조사 이상유무, 절연지 주름, 절연지의 탄화, 절연지의 왁스화, 절연지 갭 이상, 및 도체 슬리브의 편심이상 유무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 해체점검 데이터는 설비정보, 해체점검 일시, 유중가스분석 데이터 및 유중가스 분석일자, 점검결과 불량내역 및 불량사진 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 절연지 중합도 분석 데이터는 유입식 케이블의 절연지의 비점성도 및 고유 점성도를 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 이상 수준은 복수 개의 이상 등급으로 세분화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 이상 등급은 긴급 대응이 필요한 접속부, 절연체에이상이 확인되는 접속부, 임의의 이상이 의심되는 접속부, 및 이상이 발견되지 않은 접속부로 세분화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장유형은 복수 개의 고장 부위로 분류되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장 부위는 이상 없음, 보강 절연지 이상, 케이블 절연지 이상, 및 보강 절연지와 케이블 절연지 이상으로 분류되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 설비제원 정보와 유중가스 분석 결과치를 이용하여 진단대상이 되는 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 기 저장된 유중가스 분석 데이터, 해체 점검 데이터 및 절연지 중합도 분석 데이터를 반영한 진단 알고리즘을 이용하여 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형에 대한 분석 결과 정확도 및 신뢰로를 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 유입식 케이블의 상태를 초기에 진단하고, 트렌드 분석에 통한 사고예방 및 설비유지보수 비용을 절감할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유중가스 분석 결과 개별가스별 히스토그램을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 해체 육안점검 결과를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 해체점검 결과 체크리스트를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블의 해체점검 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연지 부위별 중합도 잔율을 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비제원 정보 및 유중가스 분석 결과치 입력화면을 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장유형 진단 알고리즘에 의한 진단 결과를 나타낸 화면이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 진단 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 유입식 케이블 진단 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유중가스 분석 결과 개별가스별 히스토그램을 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 해체 육안점검 결과를 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 해체점검 결과 체크리스트를 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블의 해체점검 데이터를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연지 부위별 중합도 잔율을 나타낸 도면이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비제원 정보 및 유중가스 분석 결과치 입력화면을 도시한 도면이며, 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장유형 진단 알고리즘에 의한 진단 결과를 나타낸 화면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 설비제원 정보 입력부(10), 유중가스 분석부(20), 진단 모듈(30), 출력부(40) 및 데이터베이스부(50)를 포함한다.
설비제원 정보 입력부(10)는 진단대상 등록을 위한 설비제원의 설비제원 정보를 진단 모듈(30)에 입력한다. 설비제원 정보에는 의 전압등급이 포함될 수 있다.
유중가스 분석부(20)는 절연유에 용해되어 있는 유중가스의 가스 조성 및 가스량을 분석하여 유중가스 분석 결과치를 생성한다. 즉, 유중가스 분석부(20)는 방전이나 열분해 등으로 인해 절연유에 용해되어 있는 분해·생성 가스를 추출 및 분석하여 가스 조성 및 가스량을 측정한다.
통상적으로, 유침 절연체에서는 가열에 의한 열열화, 내부 방전에 따른 전기적 열화 등에 따라 분해가스가 발생하여 절연유에 용해된다. 이에, 유중가스 분석부(20)는 이러한 절연유를 채취하여 유중가스 성분을 분석하며 절연체에서 발생한 이상을 진단할 수 있다. 유중가스에 대한 채유 작업은 일반적으로 선로를 정지하고 시행하지만 활선상태에서도 가능하다.
유중가스 분석부(20)에 의해 검출되는 가스는 수소(
Figure pat00015
), 메탄(
Figure pat00016
), 에탄(
Figure pat00017
), 에틸렌(
Figure pat00018
), 아세틸렌(
Figure pat00019
), 일산화탄소(
Figure pat00020
) 및 가연성가스총량(
Figure pat00021
)이 포함될 수 있다. 참고로, 본 실시예에서 검출되는 유중가스는 상기한 예시로 한정되는 것은 아니다.
진단 모듈(30)은 설비제원 정보 입력부(10)로부터 입력된 설비제원 정보 및 유중가스 분석부(20)에 의해 분석된 유중가스 분석 결과치를 입력받고, 입력된 설비제원 정보 및 유중가스 분석 결과치를 이용하여 진단 알고리즘을 토대로 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단한다.
진단 알고리즘은 데이터베이스부(50)에 저장된 유중가스 분석 데이터, 해체점검 데이터 및 절연지 중합도 분석 데이터를 반영하여 유입식 켸이블의 이상수준 및 고장유형을 진단한다. 유중가스 분석 데이터와 해체점검 데이터 및 절연지 중합도 분석 데이터는 과거로부터 누적 저장되며, 이들 데이터들은 유중가스 분석 데이터베이스(51), 해체점검 데이터베이스(52) 및 절연지 중합도 분석 데이터베이스(53)에 각각 구축된다.
진단 알고리즘의 설계에 적용되는 유중가스 분석 데이터, 해체점검 데이터 및 절연지 중합도 분석 데이터는 다음과 같이 구축 및 적용될 수 있다.
유중가스 분석에 따른 유중가스 분석 데이터는 유중가스 분석 데이터베이스(51)에 누적 저장된다. 유입식 케이블에 대한 예방진단을 위해 주기적 비주기적으로 유중가스 분석이 수행된다.
도 2 에는 운영 중인 다수 설비에서 구축된 유중가스 분석 데이터의 수소(
Figure pat00022
), 메탄(
Figure pat00023
), 에탄(
Figure pat00024
), 에틸렌(
Figure pat00025
), 아세틸렌(
Figure pat00026
), 일산화탄소(
Figure pat00027
), 가연성가스총량(
Figure pat00028
)의 분포를 히스토그램으로 각각 나타낸 것이다.
x축에는 가스량이 log 스케일로 표시되며 가스량이 0 또는 검출 한계 이하인 경우는 경향성 분석을 용이하게 하기 위해 0.001로 대치하여 표시된다.
해체점검 데이터는 유입식 케이블에 대한 육안검사 결과이다.
유입식 케이블 해체점검은 접속함을 해체하여 공장으로 입고시킨 뒤 실시될 수 있다. 유입식 케이블의 해체 육안점검 절차는 내부 잔유를 제거하고 접속함 외부 및 세미스탑을 제거한 뒤 절연지를 해체하면서 이상흔적을 검사하고, 도체 및 기타 부속품에 대해 이상흔적을 검사하는 순으로 진행된다.
해체점검은 크게 구조조사, 점속함 해체점검 형상분석, 케이블절연지 해체분석(세미스탑 하부)으로 이루어진다.
구조조사에서는 외관 이상유부, 해체조사 이상유무, 절연지 주름, 절연지의 탄화, 절연지의 왁스화, 절연지 갭 이상, 도체 슬리브의 편심이상 유무가 확인될 수 있다. 그리고 접속함 해체점검 형상분석 위치는 납공 하부, 세미스톱, 케이블 절연체, 보강 절연층, 접속함 차폐층, 펜슬링, 절연통, 케이블 절연지이고, 각 부위에서 관찰되는 특이사항은 체크리스트에 기록된다.
수행된 해체점검 내역 중 사례를 간단히 설명한다.
A지역에서 IJ 접속함 육안점검 결과, 보강 및 도체 절연지에서 모두 탄화흔적 및 절연유의 왁스화 등은 관찰되지 않았다. 일부 찢어지거나 접힌 부분이 발견되었는데 이는 제작과정 중 절연지를 감을 때 발생 된 것으로 추정된다. 또한 IJ A상의 도체 한 가닥에서 주변의 다른 도체와 다른 검은 색이 발견되었으며 제작상의 결함으로 추정된다. 그리고 절연지 공극 여부를 위해 X-Ray를 촬영한 결과 절연지내 공극으로 인한 밀도 차이를 확인할 수 없었다.
B지역 SJ접속함 육안점검 결과, 보강 및 도체 절연지에서 모두 탄화흔적 및 절연유의 왁스화 등은 관찰되지 않았다. #1 B상 및 C상의 보강절연지에서 마감처리가 불량한 부분과 일부 접히거나 찢긴 부분이 발견되었다. 또한 유입식 케이블의 도체에서 외관에 감겨진 알루미늄 재료를 따라 붉은색 띠가 선명하게 나타나 있는 것을 확인할 수 있었다.
도 3 에는 상기한 해체점검에 따른 육안검사 결과가 나타내어진다.
해체점검에 따른 육안검사 결과는 도 4 에 도시된 바와 같은 체크리스트에 등록된다.
이와 같이 수행되어진 해체점검 데이터들을 수집하여 도 5 에 도시된 바와 같이 해체점검 데이터베이스(52)가 구축된다.
해체점검 데이터베이스(52)에 포함되는 내역에는 설비정보, 해체점검 일시, 유중가스분석 데이터 및 유중가스 분석일자, 점검결과 불량내역, 불량사진 등이 포함될 수 있다.
절연지 중합도 분석 데이터는 절연지의 중합도에 대한 분석 결과로서 절연지의 비점성도 및 고유 점성도를 통해 산출된다.
통상, 중합도 평가는 IEC 60450이 준용된다. 중합도 평가에서, 평균 중합도 측정시 초기치(신품)는 100% 잔율로 표현된다. 절연지의 사용 한계치는 평균중합도 초기치의 60~50%로 간주된다. 절연지의 중합도는 절연지의 비점성도 및 고유 점성도를 통해 산출된다. 중합도를 측정하기 위해서는 절연지 내 오일을 제거하기 위해 절연지를 헥산 100mL에 함침하여 5시간동안 교반하고 그 뒤 절연지를 대기중에 건조한다. 건조된 절연지는 섬유가 분리되도록 보풀을 일으키고 바이알 내 질소가스로 퍼빙 후 절연지를 용매와 함께 넣고 완전히 녹인 후 점도를 측정한다.
채취되는 절연지는 케이블 도체 부위와 보강절연지로 구분되며, 각각은 내부, 중간부, 외부로 나누어 채취 및 분석이 실시될 수 있다.
절연지 중합도 분석 결과의 일 예를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6 에서 해체점검 접속함의 절연지 중합도 분석결과 중합잔율은 약 34~99%로 확인되었다. 도체 절연지 중합도(잔율 평균 93%)가 보강 절연지 중합도(잔율 평균 81%)보다 높게 나타나는 경우, 이러한 경향성에 대한 원인분석을 위해 보강절연지보다 높은 품질의 절연지를 도체절연지로 사용하는 것인지에 대한 확인이 필요하다. 그리고, 도체절연지 및 보강절연지의 내측부분의 중합도가 외측부분의 중합도에 비해 평균 6% 정도 낮게 나타났다. 이는 절연지 내측부분이 외측부분에 비해 열 및 방전 등에 의한 열화 영향이 큰 것에 기인한 것으로 추정될 수 있다.
통상적으로, 설비에 발생하는 결함종류(열적 결함, 전기적 결함)와 절연유가 분해되면서 발생하는 가스들은 상관관계가 존재하므로, 절연유의 유중가스 데이터는 설비의 상태진단에 있어서 매우 중요하다. 유입식 케이블의 유중가스 분석 데이터 및 해체점검 데이터 등에 기반한 머신러닝기법은 데이터가 충분히 확보될 경우 설비의 상태진단 정확도를 향상시킬 수 있기 때문에 유지보수, 설비교체에 매우 중요하다.
그러므로, 진단 알고리즘은 유중가스 분석 데이터, 가스분석 결과에 의해 시행된 유입식 케이블 해체점검 데이터, 및 절연지 중합도 분석 데이터를 바탕으로 가스발생과 발견된 내부고장 원인과의 상관관계를 도출하여 이상수준 및 고장유형을 진단한다.
이상수준을 판정하는 이상등급은 4단계(A~D등급)로 세분화될 수 있으며, 고장유형에 따른 이상 부위는 유입식 케이블 절연에서 가장 중요한 부분을 차지하는 도체절연지와 보강절연지의 건전성 유무를 진단할 수 있도록 4단계(ⅰ~ⅳ등급)으로 분류될 수 있다.
진단 결과에 따른 이상등급 및 이상부위 판정 기준은 아래의 표 1 과 같다.
Figure pat00029
표 1을 참조하면, 이상등급은 A등급, B등급, C등급 및 D등급으로 구분되고, A등급은 긴급대응이 필요한 접속부를 나타내고, B등급은 절연체에 이상이 확인되는 접속부를 나타내며, C등급은 임의의 이상이 의심되는 접속부를 나타내며, D등급은 이상이 발견되지 않은 접속부를 나타낸다. 이상부위는 ⅰ등급, ⅱ등급, ⅲ등급 및 ⅳ등급으로 분류되며, ⅰ등급은 이상없음을 나타내고, ⅱ등급은 보강 절연지 이상을 나타내며, ⅲ등급은 케이블 절연지 이상을 나타내며, ⅳ등급은 보강 절연지 이상 및 케이블 절연지 이상을 나타낸다.
한편, 진단 알고리즘은 상기한 바와 같이 유입식 케이블의 유중가스 분석 데이터, 해체점검 결과 데이터 및 도체 절연지와 보강절연지의 중합도 분석 데이터를 토대로 케이블 절연유 중 가스발생 및 내부고장과의 상관관계를 분석하는데, 유중가스 분석데이터 7종(
Figure pat00030
,
Figure pat00031
,
Figure pat00032
,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
,
Figure pat00035
,
Figure pat00036
), 설비제원 정보(전압등급), 해체점검 결과, 중합도 분석결과 등 분석에 관여한 데이터 변수의 개수가 많고, 적용되는 모델들의 차원이 매우 방대하기 때문에 상관성 분석을 위해 머신러닝 통계기법이 적용될 수 있다.
머신러닝 통계기법 적용 결과 각각의 데이터의 지능형 조합에 따른 진단 알고리즘이 구현될 수 있다.
이와 같이, 진단 모듈(30)은 설비제원 정보 입력부(10)로부터 설비제원 정보(전압등급(kV))를 입력받고, 유중가스 분석부(20)에 의해 분석된 유중가스 분석 결과치, 즉 수소(
Figure pat00037
), 메탄(
Figure pat00038
), 에탄(
Figure pat00039
), 에틸렌(
Figure pat00040
), 아세틸렌(
Figure pat00041
), 일산화탄소(
Figure pat00042
), 가연성가스총량(
Figure pat00043
)를 입력받으면 상기한 진단 알고리즘을 이용하여 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단한다.
도 7 에는 진단 모듈(30)에 설비제원 정보(전압 등급)과 유중가스 분석 결과치(수소(
Figure pat00044
), 메탄(
Figure pat00045
), 에탄(
Figure pat00046
), 에틸렌(
Figure pat00047
), 아세틸렌(
Figure pat00048
), 일산화탄소(
Figure pat00049
), 가연성가스총량(
Figure pat00050
))가 입력되는 예가 도시되었다.
출력부(40)는 진단 모듈(30)에 의한 유입식 케이블에 대한 진단 결과를 출력한다. 즉, 출력부(40)는 진단 알고리즘에 의해 유입식 케이블의 이상수준을 판정하는 이상등급과 도체절연지와 보강절연지의 건전성 유무를 진단할 수 있도록 이상부위를 출력한다.
도 8 에는 케이블의 이상수준을 판정하는 이상등급의 판정, 및 도체절연지와 보강절연지의 건전성 유무를 진단할 수 있도록 이상부위의 판정 결과가 나타내어진다. 이러한 진단결과를 토대로 결함이 추정되는 케이블의 발생 가능한 고장원인의 예측이 가능하다. 아울러, 판정값 하단에는 점검설비들의 데이터 시각화를 통해 입력된 설비의 유중가스 분석 데이터에 대한 상태수준(X 표시)의 확인이 가능하도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 설비제원 정보와 유중가스 분석 결과치를 이용하여 진단대상이 되는 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 기 저장된 유중가스 분석 데이터, 해체 점검 데이터 및 절연지 중합도 분석 데이터를 반영한 진단 알고리즘을 이용하여 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형에 대한 분석 결과 정확도 및 신뢰로를 크게 향상시킬 수 있다.
게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 유입식 케이블 진단 장치는 유입식 케이블의 상태를 초기에 진단하고, 트렌드 분석에 통한 사고예방 및 설비유지보수 비용을 절감할 수 있도록 한다.
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: 설비제원 정보 입력부
20: 유중가스 분석부
30: 진단 모듈
40: 출력부
50: 데이터베이스부
51: 유중가스 분석 데이터베이스
52: 해체점검 데이터베이스
53: 절연지 중합도 분석 데이터베이스

Claims (14)

  1. 진단대상 등록을 위한 설비제원의 설비제원 정보를 입력하는 설비제원 정보 입력부;
    유입식 케이블의 유중가스를 분석하여 유중가스 분석 결과치를 생성하고, 상기 유중가스 분석 결과치를 입력하는 유중가스 분석부; 및
    상기 설비제원 정보 및 상기 진단 모듈 각각으로부터 상기 설비제원 정보 및 상기 유중가스 분석 결과치를 입력받아 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 진단 모듈을 포함하는 유입식 케이블 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 설비제원 정보는 상기 설비제원의 전압등급을 포함하는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유중가스는 수소(
    Figure pat00051
    ), 메탄(
    Figure pat00052
    ), 에탄(
    Figure pat00053
    ), 에틸렌(
    Figure pat00054
    ), 아세틸렌(
    Figure pat00055
    ), 일산화탄소(
    Figure pat00056
    ), 가연성가스총량(
    Figure pat00057
    ) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유중가스 분석 결과치는
    상기 유중가스의 가스 조성 및 가스량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 진단 모듈은
    상기 설비제원 정보 및 상기 유중가스 분석 결과치를 입력받아 기 저장된 유중가스 분석 데이터, 해체점검 데이터, 및 절연지 중합도 분석 데이터 중 적어도 하나를 토대로 상기 유중가스 발생과 내부 고장과의 상관관계를 도출하여 유입식 케이블의 이상수준 및 고장유형을 진단하는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 유중가스 분석 데이터는
    상기 유중가스 중 수소(
    Figure pat00058
    ), 메탄(
    Figure pat00059
    ), 에탄(
    Figure pat00060
    ), 에틸렌(
    Figure pat00061
    ), 아세틸렌(
    Figure pat00062
    ), 일산화탄소(
    Figure pat00063
    ), 가연성가스총량(
    Figure pat00064
    )를 분석한 데이터인 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 해체점검 데이터는
    유입식 케이블의 구조조사, 점속함 해체점검 형상분석, 및 케이블절연지 해체분석 결과를 통해 생성되는 데이터인 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 구조조사는
    유입식 케이블의 외관 이상유부, 해체조사 이상유무, 절연지 주름, 절연지의 탄화, 절연지의 왁스화, 절연지 갭 이상, 및 도체 슬리브의 편심이상 유무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 해체점검 데이터는
    설비정보, 해체점검 일시, 유중가스분석 데이터 및 유중가스 분석일자, 점검결과 불량내역 및 불량사진 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 절연지 중합도 분석 데이터는
    유입식 케이블의 절연지의 비점성도 및 고유 점성도를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 이상 수준은
    복수 개의 이상 등급으로 세분화되는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 이상 등급은
    긴급 대응이 필요한 접속부, 절연체에이상이 확인되는 접속부, 임의의 이상이 의심되는 접속부, 및 이상이 발견되지 않은 접속부로 세분화되는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 고장유형은
    복수 개의 고장 부위로 분류되는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 부위는
    이상 없음, 보강 절연지 이상, 케이블 절연지 이상, 및 보강 절연지와 케이블 절연지 이상으로 분류되는 것을 특징으로 하는 유입식 케이블 진단 장치.
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