KR20220081016A - Apparatus for diagnosing partial discharge of underground cable - Google Patents

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KR20220081016A
KR20220081016A KR1020200170419A KR20200170419A KR20220081016A KR 20220081016 A KR20220081016 A KR 20220081016A KR 1020200170419 A KR1020200170419 A KR 1020200170419A KR 20200170419 A KR20200170419 A KR 20200170419A KR 20220081016 A KR20220081016 A KR 20220081016A
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주형준
이종건
강지원
한기선
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한국전력공사
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Abstract

실제 장비가 설치되는 현장에서의 지중 케이블에 대한 부분 방전 시험을 가능하게 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치가 개시된다. 상기 지중 케이블 부분 방전 진단 장치는, 인가 신호를 생성하는 인가부, 상기 인가 신호를 이용하여 진단 시험을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 진단부, 상기 부분 방전 신호를 센싱하는 센서부, 상기 부분 방전 신호를 취합하는 취합부, 및 상기 부분 방전 신호를 이용하여 부분 방전 유형을 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is an apparatus for diagnosing partial discharge of an underground cable that enables a partial discharge test for an underground cable in a field where actual equipment is installed. The apparatus for diagnosing partial discharge of an underground cable includes an application unit generating an application signal, a diagnostic unit generating a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal for a diagnostic test using the application signal to an underground cable, and sensing the partial discharge signal It is characterized in that it comprises a sensor unit for collecting the partial discharge signal, and a control unit for determining a partial discharge type using the partial discharge signal.

Description

지중 케이블 부분 방전 진단 장치 및 방법{Apparatus for diagnosing partial discharge of underground cable}Apparatus for diagnosing partial discharge of underground cable and method

본 발명은 케이블 부분 방전 진단 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 현장에 설치되거나 운전 중인 지중 케이블 PD(Partial Discharge) 진단 시스템의 성능평가를 위하여 6가지 시험 항목을 현장에서 손쉽게 수행할 수 있는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a cable partial discharge diagnosis technology, and more particularly, an underground cable that can easily perform six test items in the field for performance evaluation of an underground cable PD (Partial Discharge) diagnostic system installed or operating in the field A partial discharge diagnostic apparatus and method are provided.

최근 전력용 지중 케이블의 절연파괴로 인한 고장으로 정전사고 발생이 이슈가 됨에 따라, 지중 케이블의 고장을 예방하기 위하여 온라인 부분 방전 진단 시스템이 적용되고 있다. 또한, 신규로 도입되는 장치의 성능을 평가하기 위하여 설비 진단처 주관으로 실험실 환경에서의 고전압 발생장치와 정밀 측정장치를 이용하여 개발된 신규 제품들의 성능을 평가하고 있다.Recently, as the occurrence of a power outage due to a breakdown due to insulation breakdown of an underground cable for power has become an issue, an online partial discharge diagnosis system is being applied to prevent a failure of the underground cable. In addition, in order to evaluate the performance of a newly introduced device, the performance of new products developed using a high voltage generator and a precision measuring device in a laboratory environment are evaluated under the supervision of the facility diagnosis department.

그러나, 실험실에서 수행하는 방식으로는 현장에 설치된 온라인 부분 방전 진단 시스템의 성능을 평가할수 없는 실정이다. 왜냐하면, 종래의 지중 케이블 온라인 PD(Partial Discharge) 진단 시스템의 성능 평가 방식은 실제의 케이블 접속부를 이용하여 실험실 내부에서 시험을 수행하기 때문이다. 부연하면, 신호 크기 측정 시험, 주파수 분석 성능 시험, 펄스 측정 성능 시험, 이종신호에 대한 주파수 분석 시험, 노이즈 유입 특성 시험등이 있다. 이들 실험의 경우, 신호 발생기, 로컬 유닛, 진단 유닛, 교정기(calibrator) 등으로 구성된다. However, it is impossible to evaluate the performance of the on-line partial discharge diagnostic system installed in the field by the method performed in the laboratory. This is because the performance evaluation method of the conventional underground cable online PD (Partial Discharge) diagnostic system performs a test inside a laboratory using an actual cable connection part. In addition, there are a signal magnitude measurement test, a frequency analysis performance test, a pulse measurement performance test, a frequency analysis test for heterogeneous signals, and a noise induction characteristic test. For these experiments, it consists of a signal generator, a local unit, a diagnostic unit, a calibrator, and the like.

따라서, 기존에 실험실 환경에서 수행하는 지중 케이블의 성능 평가 시험은 실제 장비가 설치되는 현장에서의 시험이 불가능하며, 여러 가지의 장비를 사용하여 시험함으로써 다양한 장비의 사용이 필요하다는 문제점이 있다. Therefore, the performance evaluation test of the underground cable performed in the existing laboratory environment has a problem in that it is impossible to test at the site where the actual equipment is installed, and the use of various equipment is required by testing using various equipment.

또한, 장비 사용법에 대한 교육시간이 많이 소요되며, 결선을 바꾸어 시험함으로써 소요되는 시간이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 케이블 접속부에 모의 결함셀을 이용한 진단성능 검증 시험은 현장에서의 활용할 수 없다는 단점이 있다.In addition, it takes a lot of training time on how to use the equipment, and there is a problem in that the time required for testing by changing the wiring is increased. In addition, the diagnostic performance verification test using the simulated defective cell in the cable connection part has a disadvantage that it cannot be used in the field.

1. 한국등록특허번호 제10-1206554호(등록일자: 2012년11월23일)1. Korea Patent No. 10-1206554 (Registration Date: November 23, 2012)

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 실제 장비가 설치되는 현장에서의 지중 케이블에 대한 부분 방전 시험을 가능하게 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems according to the above background art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for diagnosing partial discharge of an underground cable that enables a partial discharge test for an underground cable in a field where actual equipment is installed. have.

또한, 본 발명은 현장에 설치되거나 운전 중인 지중 케이블 PD(Partial Discharge) 진단 시스템의 성능평가를 위하여 6가지 시험 항목을 현장에서 손쉽게 수행할 수 있는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an underground cable partial discharge diagnostic apparatus and method that can easily perform six test items in the field for performance evaluation of an underground cable PD (Partial Discharge) diagnostic system installed or operating in the field. Another object of the present invention is to There is this.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 실제 장비가 설치되는 현장에서의 지중 케이블에 대한 부분 방전 시험을 가능하게 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치를 제공한다.The present invention provides an apparatus for diagnosing partial discharge of an underground cable that enables a partial discharge test for an underground cable in a field where actual equipment is installed in order to achieve the above-mentioned object.

상기 지중 케이블 부분 방전 진단 장치는,The underground cable partial discharge diagnosis device,

인가 신호를 생성하는 인가부;an application unit generating an application signal;

상기 인가 신호를 이용하여 진단 시험을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 진단부;a diagnostic unit for generating a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal for a diagnostic test to an underground cable using the applied signal;

상기 부분 방전 신호를 센싱하는 센서부;a sensor unit sensing the partial discharge signal;

상기 부분 방전 신호를 취합하는 취합부; 및 an assembling unit for collecting the partial discharge signals; and

상기 부분 방전 신호를 이용하여 부분 방전 유형을 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a control unit that determines a partial discharge type using the partial discharge signal.

또한, 상기 진단부는, 상기 지중 케이블에 진단 시험 신호를 인가하는 제 1 채널 진단 블록; 및 상기 지중 케이블의 주변에 외부 노이즈 신호를 생성하는 제 2 채널 진단 블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the diagnostic unit may include: a first channel diagnostic block for applying a diagnostic test signal to the underground cable; and a second channel diagnostic block generating an external noise signal around the underground cable.

또한, 상기 센서부는, 상기 진단 시험 신호의 인가에 따른 상기 부분 방전 신호를 센싱하는 제 1 센서; 및 상기 외부 노이즈 신호를 센싱하는 제 2 센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit may include: a first sensor configured to sense the partial discharge signal according to the application of the diagnostic test signal; and a second sensor sensing the external noise signal.

또한, 상기 제 1 채널 진단 블록은, 펄스 신호 상기 진단 시험 신호를 생성하는 펄스 신호 발생부; 고주파 신호로 상기 진단 시험 신호를 생성하는 고주파 신호 발생부; 및 상기 진단 시험 신호를 상기 지중 케이블에 공급하는 코일부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first channel diagnostic block may include a pulse signal generator configured to generate the diagnostic test signal; a high-frequency signal generator generating the diagnostic test signal as a high-frequency signal; and a coil unit for supplying the diagnostic test signal to the underground cable.

또한, 상기 펄스 신호 발생부는, 점화 신호를 생성하는 커패시터; 상기 점화 신호에 따라 상기 펄스 신호를 생성하는 가스 튜브; 및 상기 펄스 신호의 크기를 가변하여 상기 진단 시험 신호를 생성하는 증폭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pulse signal generator may include: a capacitor for generating an ignition signal; a gas tube for generating the pulse signal according to the ignition signal; and an amplifier configured to generate the diagnostic test signal by varying the magnitude of the pulse signal.

또한, 상기 고주파 신호 발생부는, 상기 인가 신호에 따라 다양한 주파수의 정현파를 발생시키는 발진 신호를 생성하는 발진부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-frequency signal generator may include an oscillator that generates an oscillation signal that generates a sine wave of various frequencies according to the applied signal.

또한, 상기 진단 시험 신호는 상기 증폭부를 통해 상기 발진 신호의 크기를 가변하여 생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the diagnostic test signal is characterized in that it is generated by varying the magnitude of the oscillation signal through the amplification unit.

또한, 상기 코일부는 로고스키 코일인 것을 특징으로 한다.In addition, the coil unit is characterized in that the Rogowski coil.

또한, 상기 제 2 채널 블록은, 저전압을 공급하는 전원부; 상기 저전압을 고전압으로 변환하는 변압부; 및 상기 고전압을 접지판에 인가하여 상기 외부 노이즈 신호를 생성하는 침전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second channel block may include a power supply supplying a low voltage; a transformer converting the low voltage into a high voltage; and a precipitation electrode for generating the external noise signal by applying the high voltage to the ground plate.

또한, 상기 변압부는 1:100 권선비를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the transformer is characterized in that it has a 1:100 turns ratio.

또한, 상기 변압부의 용량은 수mA의 전류 크기로 제한되는 것을 특징으로 한다.In addition, the capacity of the transformer is characterized in that it is limited to a current size of several mA.

또한, 상기 부분 방전 유형의 판별은 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)기법을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the partial discharge type is determined by using a phase resolved partial discharge (PRPD) technique.

또한, 상기 인가 신호는 미리 실험에 의해 측정된 방전 신호 데이터기반으로 산출되는 결함별 신호 발생 패턴 정보를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the applied signal is characterized in that it is generated using the signal generation pattern information for each defect calculated based on the discharge signal data measured in advance by an experiment.

또한, 상기 지중 케이블 부분 방전 진단 장치는, 상기 결함별 신호 발생 패턴 정보를 저장하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for diagnosing partial discharge of an underground cable may include a storage unit configured to store signal generation pattern information for each defect.

또한, 상기 결함별 신호 발생 패턴 정보는 위상축인 x축으로 128칸, 크기인 Y축으로 256칸으로 구성된 격자에 신호 발생횟수에 따라 색으로 구분하여 X축과 Y축으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal generation pattern information for each defect is divided by color according to the number of times the signal is generated in a grid composed of 128 columns on the x-axis, which is the phase axis, and 256 spaces on the Y-axis, which is the size, and is composed of the X-axis and the Y-axis. do.

또한, 상기 진단 시험은, 발진 주파수 신호 크기에 따른 상기 부분 방전 신호를 측정하는 신호 크기 측정시험, 발진 주파수 파형에 따른 상기 부분 방전 신호의 주파수를 측정하는 주파수 분석 성능 시험, 다양한 형태의 펄스 신호에 따른 상기 부분 방전 신호를 측정하는 펄스 신호 측정 시험, 발진 주파수 신호 및 펄스 신호에 따른 상기 부분 방전 신호를 측정하는 이종 신호 주파수 분석 시험, 노이즈 유입에 따른 상기 부분 방전 신호를 노이즈 유입 특성 시험, 및 입력된 부분 방전 신호와 출력된 부분 방전 신호간의 유사성을 확인하는 진단 성능 평가 시험 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the diagnostic test includes a signal magnitude measurement test for measuring the partial discharge signal according to the oscillation frequency signal magnitude, a frequency analysis performance test for measuring the frequency of the partial discharge signal according to the oscillation frequency waveform, and various types of pulse signals. A pulse signal measurement test for measuring the partial discharge signal according to a pulse signal measurement test, a heterogeneous signal frequency analysis test for measuring the partial discharge signal according to an oscillation frequency signal and a pulse signal, a noise inflow characteristic test for the partial discharge signal according to the noise input, and input It is characterized in that it is one of the diagnostic performance evaluation tests to check the similarity between the partial discharge signal and the output partial discharge signal.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 인가부가 인가 신호를 생성하는 단계; (b) 진단부가 상기 인가 신호를 이용하여 진단 시험을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 단계; (c) 센서부가 상기 부분 방전 신호를 센싱하는 단계; (d) 취합부가 상기 부분 방전 신호를 취합하는 단계; 및 (e) 제어부가 상기 부분 방전 신호를 이용하여 부분 방전 유형을 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention comprises the steps of: (a) generating an application signal by an application unit; (b) generating a partial discharge signal by applying, by a diagnostic unit, a diagnostic test signal for a diagnostic test to an underground cable using the applied signal; (c) sensing the partial discharge signal by a sensor unit; (d) collecting the partial discharge signal by an aggregator; and (e) determining, by the controller, a partial discharge type using the partial discharge signal.

또한, 상기 (b) 단계는, 제 1 채널 진단 블록이 상기 지중 케이블에 진단 시험 신호를 인가하는 단계; 및 제 2 채널 진단 블록이 상기 지중 케이블의 주변에 외부 노이즈 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (b), the first channel diagnostic block applying a diagnostic test signal to the underground cable; and generating, by the second channel diagnostic block, an external noise signal around the underground cable.

또한, 상기 지중 케이블 부분 방전 진단 방법은, 상기 (a) 단계 이전에, 상기 결함별 신호 발생 패턴 정보를 저장부에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for diagnosing partial discharge of an underground cable includes, before step (a), storing the signal generation pattern information for each defect in a storage unit.

본 발명에 따르면, 다양한 전문 기기(오실로스코프, IEC(International Electrotechnical Commission) 60270 PD(Partial Discharge)측정기, 고주파 신호발생기, 테슬라코일 등)을 대체하여 단 한 대의 장치로 현장에 설치된 지중케이블 부분방전진단시스템의 성능을 평가할 수 있다.According to the present invention, an underground cable partial discharge diagnosis system installed in the field with only one device replacing various specialized devices (oscilloscope, IEC (International Electrotechnical Commission) 60270 PD (Partial Discharge) measuring instrument, high frequency signal generator, Tesla coil, etc.) performance can be evaluated.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 변전소 현장에 설치시 또는 운전중인 지중케이블 진단장치의 검증에 적용 가능하며, 케이블 접속함등의 내부 결함에서 발생할 수 있는 고장을 사전에 예방할 수 있어 운전 효율을 대폭 향상시킬 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, it can be applied to the verification of the underground cable diagnostic device during installation or operation at the substation site, and it is possible to prevent failures that may occur in internal defects such as cable junction boxes in advance, greatly improving the operation efficiency The point is that it can be done.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 2019년부터 지중 케이블 PD 진단 시스템이 현장에 보급되었고 2020년도에 전사로 확대적용하고 있으나, 지금까지는 현장에 설치운전중인 PD 진단 시스템의 동작상태를 확인할 수 없었고, 특수 사업소인 설비진단처의 인력과 장비를 이용하여 부분적인 성능검증만을 하였으나 본 발명의 장치를 활용하면 사업소의 직원들도 쉽게 설치운전중인 지중케이블 PD 진단시스템의 성능평가를 수행할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, the underground cable PD diagnostic system has been distributed to the field since 2019 and is being applied to the entire company in 2020, but so far, it has not been possible to confirm the operating state of the PD diagnostic system installed and operating in the field, Although only partial performance verification was performed using the personnel and equipment of the facility diagnosis center, which is a special establishment, if the device of the present invention is used, the staff of the establishment can easily perform performance evaluation of the underground cable PD diagnosis system in installation and operation. can be heard

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 실험실 환경에서 수행하는 진단 평가 방법을 변전소 현장에서 동작할 수 있게 장치를 개발함으로써 지중 케이블 진단 시스템의 효율을 극대화시킬 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, it is possible to maximize the efficiency of the underground cable diagnostic system by developing an apparatus to operate the diagnostic evaluation method performed in a laboratory environment at the substation site.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 온라인으로 운전되는 지중 케이블 진단장치의 결함에 대한 판정 오차를 최소화시켜 막대한 인력과 비용이 소모되는 과잉 점검을 예방할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, it is possible to prevent over-inspection, which consumes a lot of manpower and cost, by minimizing a determination error for a defect of an underground cable diagnostic device operated online.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 기존 계측장비로는 구성이 불가능하였던 실제의 기중방전 신호 및 사인(Sine)파 펄스파등의 신호를 하나의 출력부로 생성하여 현장에 설치된 부분방전 진단시스템의 6종류의 성능 평가 시험을 수행할 수 있는 장치로서 현장 설치 센서에 로고스키 코일 1개를 설치함으로 모든 시험이 가능하도록 하며, 기존의 측정데이터 및 컴퓨터 시뮬레이션 파일등을 이용한 다양한 신호를 활용할 수 있게 함으로써 단순 측정 여부만을 확인하는 것이 아니라 지중 케이블 진단 시스템의 성능평가를 완벽히 수행함으로 높은 정밀도와 신뢰성을 갖는 진단이 가능하다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, a signal such as an actual air discharge signal and a sine wave pulse wave, which could not be configured with existing measuring equipment, is generated as one output unit, and the As a device that can perform various types of performance evaluation tests, all tests are made possible by installing one Rogowski coil in the field-installed sensor, and it is simple by making use of various signals using existing measurement data and computer simulation files. It is possible to diagnose with high precision and reliability by not only checking whether the measurement is performed, but also performing the performance evaluation of the underground cable diagnostic system perfectly.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 최근 확대 보급되고 있는 지중 부분방전 진단장치의 현장성능 평가가 불가능한 상황에서, 본 발명의 적용을 통해 지중 케이블 장비의 고장예방에 따른 경제적 효과를 거둘 수 있을 것으로 사료된다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, in a situation where it is impossible to evaluate the on-site performance of the underground partial discharge diagnostic device that has been recently expanded and disseminated, the application of the present invention is believed to be able to achieve economic effects by preventing failure of underground cable equipment. it can be said that

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 기존까지 적용되지 않았던 고주파 신호발생과 방전신호 발생, 노이즈 신호 발생의 항목을 추가하였으며, 지중케이블 부분방전 진단시스템과의 연동을 통해 내부 결함에 대한 진단 정확도와 신뢰도를 대폭 개선시킬 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, items of high-frequency signal generation, discharge signal generation, and noise signal generation that were not previously applied were added, and diagnostic accuracy and reliability for internal defects through interworking with the underground cable partial discharge diagnosis system can be significantly improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지중 케이블 부분 방전 진단 장치의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 세부 구성 블럭도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제 1 채널 진단 블록의 세부 구성 블럭도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제 2 채널 진단 블록의 세부 구성 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부분 방전을 진단하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부분 방전 진단 데이터의 변환 개념도이다.
도 7은 도 6에 도시된 진단 데이터를 DB(Database)화하는 개념도이다.1 is a block diagram of an apparatus for diagnosing partial discharge of an underground cable according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed configuration block diagram of the control unit shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a detailed configuration block diagram of the first channel diagnosis block shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a detailed configuration block diagram of the second channel diagnosis block shown in FIG. 1 .
5 is a flowchart illustrating a process of diagnosing partial discharge according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram of partial discharge diagnostic data conversion according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram for converting the diagnostic data shown in FIG. 6 into a DB (Database).

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Sizes and relative sizes of components indicated in the drawings may be exaggerated for clarity of description.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, “및/또는”은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함한다” 및/또는 “구성된다”는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, a referenced element, step, operation and/or element to "comprises" and/or "consisting of" does not exclude the presence or addition of one or more other elements, steps, operations and/or elements. .

비록 제1, 제2 등의 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 대해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although it is used to describe various elements such as first and second, these elements are not limited to these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 지중 케이블 부분 방전 진단 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus and method for diagnosing partial discharge of an underground cable according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지중 케이블 부분 방전 진단 장치(100)의 구성 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 지중 케이블 부분 방전 진단 장치(100)는, 인가 신호를 생성하는 인가부(120), 상기 인가 신호를 이용하여 진단을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 진단부(130), 상기 부분 방전 신호를 센싱하는 센서부(140), 상기 부분 방전 신호를 취합하는 취합부(150), 상기 부분 방전 신호를 이용하여 상기 부분 방전의 유형을 판별하는 제어부(110), 상기 유형을 출력하는 출력부(160), 결함별 신호 발생 패턴 정보를 저장하는 저장부(170) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 is a block diagram of an underground cable partial discharge diagnosis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the apparatus 100 for diagnosing partial discharge of an underground cable generates a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal for diagnosis to the underground cable using the application unit 120 that generates an application signal and the application signal. a diagnostic unit 130 for detecting the partial discharge signal, a sensor unit 140 for sensing the partial discharge signal, an assembling unit 150 for collecting the partial discharge signal, and a control unit for determining the type of the partial discharge using the partial discharge signal ( 110), an output unit 160 for outputting the type, and a storage unit 170 for storing signal generation pattern information for each defect.

제어부(110)는 구성요소들과 신호 및/또는 데이터를 주고받으며, 지중 케이블의 부분 방전 진단을 실행하는 기능을 수행한다. 또한, 제어부(110)는 인가 신호를 이용하여 진단을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하고, 생성된 부분 방전을 이용하여 부분 방전의 유형을 판별하는 알고리즘을 실행하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 제어부(110)는 마이크로프로세서, 마이콤 등으로 구성될 수 있다.The control unit 110 exchanges signals and/or data with the components, and performs a function of performing partial discharge diagnosis of an underground cable. In addition, the control unit 110 generates a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal for diagnosis to the underground cable using the applied signal, and executes an algorithm for determining the type of partial discharge using the generated partial discharge. carry out To this end, the control unit 110 may be composed of a microprocessor, a microcomputer, or the like.

인가부(120)는 인가 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 인가부(120)는 제 1 인가부(121) 및 제 2 인가부(122)로 구성될 수 있다. 제 1 인가부(121)는 제 1 채널 진단 블록(131)에 인가 신호를 제공한다. 제 2 인가부(122)는 제 2 채널 진단 블록(132)에 인가 신호를 제공한다. 이를 위해서 인가부(120)는 집적회로, 레귤레이터 등이 구성될 수 있다.The applying unit 120 performs a function of generating an application signal. The applying unit 120 may include a first applying unit 121 and a second applying unit 122 . The first application unit 121 provides an application signal to the first channel diagnosis block 131 . The second application unit 122 provides an application signal to the second channel diagnosis block 132 . To this end, the application unit 120 may include an integrated circuit, a regulator, or the like.

진단부(130)는 인가부(120)로부터 생성된 인가 신호를 받아 진단을 위한 진단 시험 신호를 생성하여 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 특히, 진단부(130)는 2채널 진단을 수행하기 위해, 제 1 채널 진단 블록(131) 및 제 2 채널 진단 블록(132)으로 구성될 수 있다.The diagnostic unit 130 receives the application signal generated from the application unit 120 , generates a diagnostic test signal for diagnosis, and applies it to the underground cable to generate a partial discharge signal. In particular, the diagnostic unit 130 may include a first channel diagnostic block 131 and a second channel diagnostic block 132 to perform two-channel diagnostics.

제 1 채널 진단 블록(131)은 지중 케이블(미도시)에 진단 시험 신호를 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 제 2 채널 진단 블록(132)은 외부 노이즈 환경, 즉 외부 노이즈 신호를 생성하는 기능을 수행한다.The first channel diagnostic block 131 performs a function of generating a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal to an underground cable (not shown). The second channel diagnosis block 132 performs a function of generating an external noise environment, that is, an external noise signal.

센서부(140)는 부분 방전 신호를 센싱하는 제 1 센서(141)와 외부 노이즈 신호를 센싱하는 제 2 센서(142)로 구성된다. 따라서, 제 1 센서(141)는 HFCT(High Frequency Current Transformer)가 될 수 있다. 특히, 제 1 센서(141)는 진단 시스템으로 구성되는 로컬 유닛의 일부가 될 수 있다. 제 2 센서(142)는 노이즈 감지 센서가 될 수 있다.The sensor unit 140 includes a first sensor 141 that senses a partial discharge signal and a second sensor 142 that senses an external noise signal. Accordingly, the first sensor 141 may be a High Frequency Current Transformer (HFCT). In particular, the first sensor 141 may be part of a local unit configured as a diagnostic system. The second sensor 142 may be a noise detection sensor.

취합부(150)는 아날로그 형태의 부분 방전 신호 및 외부 노이즈 신호를 수집하여 디지털 형태의 부분 방전 신호 및 외부 노이즈 신호로 변환하고 이를 제어부(110)에 전송하는 기능을 수행한다. 이를 위해 A/D(Analog/Digital) 컨버터 등을 포함하여 구성될 수 있다.The collecting unit 150 collects an analog partial discharge signal and an external noise signal, converts it into a digital partial discharge signal and an external noise signal, and transmits it to the controller 110 . For this purpose, it may be configured to include an analog/digital (A/D) converter or the like.

출력부(160)는 제어부(110)에 의해 생성되는 정보를 출력하는 기능을 수행한다. 따라서, 유형별 부분 방전 신호 정보를 사용자에게 문자, 그래픽, 및 음성의 조합으로 제공하는 기능을 수행한다. 이를 위해 출력부(160)는 디스플레이 및 사운드 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이, 마이크로 LED, 미니 LED 등이 될 수 있다. 터치 스크린의 경우, 입력 수단으로도 사용될 수 있다. 사운드 시스템은 마이크와 스피커로 구성될 수 있다.The output unit 160 performs a function of outputting information generated by the control unit 110 . Accordingly, it performs a function of providing partial discharge signal information for each type to the user in a combination of text, graphic, and voice. To this end, the output unit 160 may include a display and a sound system. Display is LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light Emitting Diode) display, PDP (Plasma Display Panel), OLED (Organic LED) display, touch screen, CRT (Cathode Ray Tube), flexible display, micro LED, mini LED, etc. this can be In the case of a touch screen, it can also be used as an input means. A sound system may consist of a microphone and a speaker.

저장부(170)는 결함별 신호 발생 패턴 정보를 저장하는 기능을 수행한다. 결함별 신호 발생 패턴 정보는 사전 연구를 통해 분석된 정보이다. 부연하면, 사용자가 현장/실험실에서 측정한 방전 신호 데이터를 이용하여 결함별 신호 발생 패턴 정보를 생성하고, 이 결함별 신호 발생 패턴 정보에 따라 제 1 및 제 2 인가부(121,122)를 통해 방전의 시작 시각, 정지 시간, 신호의 크기를 제어하여 결함에 따른 부분 방전 신호를 발생시킨다. 또한, 저장부는 취합부(150)를 통해 생성된 디지털 형태의 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. The storage unit 170 performs a function of storing signal generation pattern information for each defect. Signal generation pattern information for each defect is information analyzed through prior research. In other words, the user generates signal generation pattern information for each defect by using the discharge signal data measured in the field/laboratory, and according to the signal generation pattern information for each defect, the discharge is performed through the first and second applying units 121 and 122 . It generates partial discharge signals according to defects by controlling the start time, stop time, and signal size. In addition, the storage unit performs a function of storing data in digital form generated through the aggregator 150 .

이를 위해, 저장부(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD(Secure Digital) 또는 XD(eXtreme Digital) 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage), 클라우드 서버와 관련되어 동작할 수도 있다. To this end, the storage unit 170 is a flash memory type (flash memory type), a hard disk type (hard disk type), a multimedia card micro type (multimedia card micro type), card type memory (for example, SD (Secure Digital) ) or XD (eXtreme Digital) memory, etc.), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM (Programmable Memory) Read Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium. In addition, it may operate in relation to a web storage that performs a storage function on the Internet and a cloud server.

도 1을 참조하면, 이러한 결함별 신호 발생 패턴 정보를 이용하여 다음 시험을 진행할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the next test may be performed using the signal generation pattern information for each defect.

①신호크기 시험: 신호 발생기를 이용한 신호크기 시험(10mV ~ 10V) / 제 1 센서(141)에 신호를 주입하여 크기에 따른 측정값 평가①Signal level test: Signal level test using a signal generator (10mV ~ 10V) / Injecting a signal into the first sensor 141 to evaluate the measured value according to the size

②주파수 분석 성능 시험: 광대역 신호 발생기를 이용한 주파수 분석(10MHz ~50MHz) / 펄스신호를 분석하여 중심 주파수 검색 및 신호 트리커 여부 ②Frequency analysis performance test: Frequency analysis using a wideband signal generator (10MHz ~ 50MHz) / Pulse signal analysis to search for center frequency and signal trigger

③펄스신호 측정 성능 시험: 부분방전 신호 발생용 캘리브레이터를 이용(5pC ~ 500pC) / 부분방전 펄스 신호 측정 및 분석 여부 ③Pulse signal measurement performance test: using a calibrator for generating partial discharge signals (5pC ~ 500pC) / Whether or not to measure and analyze partial discharge pulse signals

④이종신호에 대한 주파수 분석 검출성능 시험: 서로 다른 주파수 신호의 분해 및 측정 여부④ Frequency analysis detection performance test for heterogeneous signals: Whether different frequency signals are resolved and measured

⑤진단 성능 검증 시험 : 고전압 발생기와 방전셀을 이용한 방전신호 판정율⑤Diagnostic performance verification test: Discharge signal determination rate using high voltage generator and discharge cell

도 2는 도 1에 도시된 제어부의 세부 구성 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 제어부(110)는, 인가부(120)에 인가 신호 생성을 위한 지령 정보를 생성하는 인가 신호 생성 모듈(210), 취합부(150)를 통해 생성된 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈(220), 수집된 데이터를 이용하여 부분 방전을 분석하는 분석 모듈(230), 부분 방전의 유형을 판별하는 판단 모듈(240) 등을 포함하여 구성될 수 있다. FIG. 2 is a detailed configuration block diagram of the control unit shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 2 , the control unit 110 collects data generated through the application signal generation module 210 , which generates command information for generating an application signal in the application unit 120 , and the aggregator 150 . It may be configured to include a collection module 220 , an analysis module 230 for analyzing partial discharge using the collected data, and a determination module 240 for determining a type of partial discharge.

도 2에 도시된 신호 생성 모듈(210), 데이터 수집 모듈(220), 분석 모듈(230), 및 판단 모듈(240)은 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드 , 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다. 소프트웨어, 데이터 등은 메모리에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The signal generating module 210 , the data collection module 220 , the analysis module 230 , and the determination module 240 shown in FIG. 2 means a unit that processes at least one function or operation, which is software and / Alternatively, it may be implemented in hardware. In hardware implementation, application specific integrated circuit (ASIC), digital signal processing (DSP), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), processor, microprocessor, other It may be implemented as an electronic unit or a combination thereof. In software implementation, software component (element), object-oriented software component component, class component component and task component component, process, function, attribute, procedure, subroutine, segment of program code, driver, firmware, microcode, data , databases, data structures, tables, arrays, and variables. Software, data, etc. may be stored in a memory and executed by a processor. The memory or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

도 3은 도 1에 도시된 제 1 채널 진단 블록(131)의 세부 구성 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 제 1 채널 진단 블록(131)은 펄스 신호 발생부(310), 고주파 신호 발생부(320), 코일부(330) 등을 포함하여 구성된다. 지중 케이블의 PD(Partial Discharge) 진단 장비의 결함 유형은 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)기법으로 부분 방전별 유형을 구분하여 판정한다. 예를 들어 공극 결함의 경우에는 막대형, 토끼귀형 등이 있고, 옆면 방전의 경우 바닥에 눌린 모양 등으로 구분된다. 이런 방전별 유형의 신호를 발생하기 위하여 고주파 신호 발생부(320)와 펄스 신호 발생부(310)를 제어한다.FIG. 3 is a detailed block diagram of the first channel diagnosis block 131 shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 3 , the first channel diagnosis block 131 includes a pulse signal generator 310 , a high frequency signal generator 320 , a coil unit 330 , and the like. The defect types of PD (Partial Discharge) diagnostic equipment of underground cables are determined by classifying each type of partial discharge using the PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) technique. For example, in the case of void defects, there are rod-shaped, rabbit-ear-shaped, etc., and in the case of side discharge, it is classified into a shape pressed to the floor. The high-frequency signal generator 320 and the pulse signal generator 310 are controlled to generate a signal of each type of discharge.

부연하면, 고주파 신호 발생부(320)의 구성은 제 1 인가부(121)에 의해 생성된 인가 신호에 따라 다양한 주파수의 정현파를 발생시키는 발진 신호를 생성하는 발진부(321)와 발진된 발진 신호의 크기를 가변하여 진단 시험 신호를 생성하는 증폭부(322)로 구성되고, 발생된 진단 시험 신호는 코일부(330)로 구성된다. 증폭부(322)는 파워 앰프(Power amp) 등을 통하여 발진 신호의 크기를 증폭한다. 또한, 코일부(330)는 로고스키 코일 등이 사용될 수 있다. In other words, the configuration of the high-frequency signal generator 320 includes an oscillation unit 321 that generates an oscillation signal that generates sine waves of various frequencies according to the applied signal generated by the first application unit 121 and the oscillated oscillation signal. The amplification unit 322 is configured to generate a diagnostic test signal by varying the size, and the generated diagnostic test signal is configured as a coil unit 330 . The amplifier 322 amplifies the amplitude of the oscillation signal through a power amp or the like. Also, the coil unit 330 may be a Rogowski coil or the like.

코일부(330)는 지중 케이블의 외관을 감싸는 형태이다. 즉, 코일부(330)는 코일이 중심을 빈공간으로 원형 형상으로 형성된 모양이다. 따라서, 이 빈 공간에 지중 케이블이 삽입되는 형태이다.The coil unit 330 has a shape surrounding the exterior of the underground cable. That is, the coil unit 330 has a shape in which the coil is formed in a circular shape with an empty space at the center. Accordingly, an underground cable is inserted into this empty space.

펄스 신호 발생부(310)는 점화 신호를 생성하는 커패시터(311), 점화 신호에 따라 펄스 신호를 생성하는 가스 튜브(312)로 구성된다. 커패시터(311)에서 충전이 일정 정도되면 점화 신호가 발생하고, 가스 튜브(312)는 20V,40V 등의 점화 신호가 발생한다. 따라서, 증폭부(322)는 펄스 신호의 크기를 가변하여 진단 시험 신호를 생성하여 코일부(330)을 통하여 출력한다.The pulse signal generator 310 includes a capacitor 311 for generating an ignition signal and a gas tube 312 for generating a pulse signal according to the ignition signal. When the capacitor 311 is charged to a certain degree, an ignition signal is generated, and an ignition signal such as 20V or 40V is generated in the gas tube 312 . Accordingly, the amplifying unit 322 generates a diagnostic test signal by varying the magnitude of the pulse signal, and outputs the generated diagnostic test signal through the coil unit 330 .

도 3에서는 증폭부(322)를 공유하여 사용하는 것으로 도시하였으나, 각각 구성될 수도 있다. 즉, 고주파 신호 발생부(320) 및 펄스 신호 발생부(310) 각각에 증폭부가 구성될 수 있다. 따라서, 고주파 신호와 가스 튜브의 방전의 시작시각, 정지시간, 및 신호의 크기 등을 제어하여 결함에 따른 유형별 부분 방전 신호를 발생시킬 수 있다.3 shows that the amplification unit 322 is shared and used, but may be configured separately. That is, an amplifier may be configured in each of the high frequency signal generator 320 and the pulse signal generator 310 . Accordingly, it is possible to generate partial discharge signals for each type of defect by controlling the high frequency signal and the start time, stop time, and signal size of the gas tube discharge.

도 4는 도 1에 도시된 제 2 채널 진단 블록의 세부 구성 블럭도이다. 도 4를 참조하면, 제 2 채널진단 블록(132)은 저전압을 공급하는 전원부(410), 상기 저전압을 고전압으로 변환하는 변압부(420), 상기 고전압을 접지판(440)에 인가하여 상기 외부 노이즈 신호를 생성하는 침전극(430) 등을 포함하여 구성될 수 있다. FIG. 4 is a detailed configuration block diagram of the second channel diagnosis block shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 4 , the second channel diagnosis block 132 includes a power supply unit 410 that supplies a low voltage, a transformer 420 that converts the low voltage into a high voltage, and applies the high voltage to the ground plate 440 to the external It may be configured to include a precipitation electrode 430 and the like for generating a noise signal.

부연하면, AC 60Hz 220V의 저전압을 1:100 변압기 권선비를 이용하여 20kV의 고전압으로 변환하여 출력한다. 다만, 이 변압기의 용량은 매우 작으며 전류의 크기를 수mA의 미소 전류 크기로 제한한다. 발생한 고전압은 침 모양의 침전극(430)에 인가되며 이로부터 수mm 떨어진 접지판(440)으로 코로나 방전을 발생시킨다. 물론, 접지판(440)으로부터 일정거리만큼 이격되어 지중 케이블이 배치되어 있다. In other words, a low voltage of AC 60Hz 220V is converted into a high voltage of 20kV using a 1:100 transformer turns ratio and output. However, the capacity of this transformer is very small and the size of the current is limited to a small current size of several mA. The generated high voltage is applied to the needle-shaped precipitation electrode 430 and generates a corona discharge to the ground plate 440 separated from it by several mm. Of course, the underground cable is disposed spaced apart from the ground plate 440 by a certain distance.

이러한 코로나 방전을 이용하여 가스중 종단 접속함(EBG) 등의 외부 애자련 등의 노이즈를 발생한다. 제 2 센서(142)는 이러한 노이즈를 감지하여 외부 노이즈 신호를 생성한다.This corona discharge is used to generate noise such as external insulators in the gas terminal junction box (EBG). The second sensor 142 detects such noise and generates an external noise signal.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부분 방전을 진단하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼저 실험 및 분석을 통해 결함별 신호 발생 패턴 정보를 생성한다(단계 S510). 부연하면, 기존의 현장에서 취득되거나 실험실에서 취득된 정형화된 결함별 신호(즉, PRPD 신호) 발생 패턴은 위상축인 x축으로 128칸, 크기인 Y축으로 256칸으로 구성된 격자에 신호 발생횟수에 따라 색으로 구분된다. 5 is a flowchart illustrating a process of diagnosing partial discharge according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , first, signal generation pattern information for each defect is generated through experimentation and analysis (step S510). In other words, the standardized defect-specific signal (ie, PRPD signal) generation pattern acquired in the field or in the laboratory is the number of signal occurrences in the grid consisting of 128 columns on the x-axis, which is the phase axis, and 256 columns on the Y-axis, which is the size. classified by color.

X축과 Y축으로 구성되는 크기와 시간의 특징을 활용하여 1칸의 시간 간격은 16.7ms/128이며, 이 시간은 130us이 된다. 따라서 고주파 신호 발생부(320)의 신호를 고속 스위치(미도시)를 이용하여 증폭부(322)의 구동시간을 130us마다 제어하여 위상에 따른 128개의 격자에 신호를 발생하게 된다. 동일한 방법으로 가스 튜브(Gas tube)(312)에 인가되는 DC 전압을 고속 스위치(미도시)를 활용하여 130us마다 제어하게 되면 128개의 격자로 구성된 PDPD 신호를 모의하여 발생한다. Using the characteristics of size and time composed of the X-axis and Y-axis, the time interval of 1 cell is 16.7ms/128, and this time is 130us. Accordingly, the signal of the high-frequency signal generator 320 is controlled by a high-speed switch (not shown) to control the driving time of the amplifier 322 every 130 μs to generate a signal in 128 grids according to phases. When the DC voltage applied to the gas tube 312 is controlled every 130us by using a high-speed switch (not shown) in the same way, a PDPD signal composed of 128 grids is simulated and generated.

각각의 제어 신호는 현장에서 얻어진 PRPD 신호를 분석하여 사전에 데이터(data) 형태로 저장부(170)에 저장하여 운용하며 신규발견된 현장이 부분방전 신호나 실험에서 얻어지는 PRPD유형도 추가하여 다양한 패턴의 부분방전 신호를 재현할 수 있다. 이 결함별 신호 발생 패턴 정보는 저장부(170)에 미리 저장될 수도 있고, 사용자가 직접 입력하는 것도 가능하다.Each control signal analyzes the PRPD signal obtained from the field, stores it in the storage unit 170 in the form of data in advance, and operates it, and a newly discovered site adds a partial discharge signal or a PRPD type obtained from an experiment to provide various patterns of partial discharge signal can be reproduced. The signal generation pattern information for each defect may be stored in advance in the storage unit 170 or may be directly input by the user.

이후, 제어부(110)가 이 결함별 신호 발생 패턴 정보를 이용하여 인가부(120)를 통해 인가 신호를 생성한다(단계 S520). Thereafter, the control unit 110 generates an application signal through the application unit 120 by using the signal generation pattern information for each defect (step S520 ).

이후, 진단부(130)가 인가 신호를 기반으로 진단 시험 신호를 생성하여 진단 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성한다(단계 S530). Thereafter, the diagnostic unit 130 generates a diagnostic test signal based on the applied signal and applies it to the diagnostic cable to generate a partial discharge signal (step S530).

이후, 제어부(110)는 이 부분 방전 신호를 디지털 형태의 데이터로 취득하여 부분 방전 유형을 판정한다(단계 S540,S550). Thereafter, the controller 110 acquires the partial discharge signal as digital data and determines the partial discharge type (steps S540 and S550).

1) 부연하면, 현장에 설치된 진단 시스템(로컬 유닛을 포함하는 개념임)의 신호 크기 측정시험(즉 발진 주파수 신호 크기에 따른 측정 시험)을 위하여 고주파 신호 발생부(320)에서 발진 주파수를 조정하여 10MHz의 Sine 파를 발생하고 증폭부(322)를 통하여 1~ 300mVp의 크기로 신호를 생성하여 코일부(330)를 통하여 현장에 설치된 부분방전 진단 시스템의 제 1 센서(141)에 신호를 주입한다. 주입된 신호는 부분 방전 진단 시스템에서 부분 방전 신호로 측정하여 사용자에게 HMI(Human-Machine Interface)를 통하여 크기를 표현하고 그때 입력된 신호 대비율의 오차를 확인한다. 이를 통하여 기준 주파수인 10MHz의 신호 크기에 따른 부분방전 진단시스템의 신호측정 시험을 현장에서 수행한다. HMI는 터치 스크린이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 디스플레이도 가능하다. 1) In other words, by adjusting the oscillation frequency in the high-frequency signal generator 320 for a signal level measurement test (that is, a measurement test according to the oscillation frequency signal level) of a diagnostic system (a concept including a local unit) installed in the field, A sine wave of 10 MHz is generated and a signal is generated with a size of 1 to 300 mVp through the amplifier 322, and the signal is injected into the first sensor 141 of the partial discharge diagnosis system installed in the field through the coil unit 330. . The injected signal is measured as a partial discharge signal in the partial discharge diagnosis system, the size is expressed to the user through the Human-Machine Interface (HMI), and then the error of the input signal contrast ratio is checked. Through this, the signal measurement test of the partial discharge diagnosis system according to the signal level of 10 MHz, which is the reference frequency, is performed in the field. The HMI may be a touch screen, but is not limited thereto, and other displays are also possible.

2) 또한, 주파수 분석 성능 시험을 위하여 고주파 신호 발생부(320)에서 발진 주파수를 조정하여 1~50MHz의 Sine파와 구형파 등의 파형을 발생하고, 증폭부(322)를 통하여 30mVp의 크기로 신호를 생성하여 코일부(330)을 통하여 현장에 설치된 부분방전 진단시스템의 제 1 센서(141)에 신호를 주입한다. 주입된 신호는 부분방전 진단시스템에서 측정하여 사용자에게 HMI를 통하여 주파수와 크기를 표현하고 그때 입력된 Sine파 신호, 구형파 신호의 주파수 대비 오차를 확인한다. 이를 통하여 기준 주파수 변동에 따른 부분방전 진단 시스템의 주파수 신호측정 시험을 현장에서 수행한다. 2) In addition, for the frequency analysis performance test, the high frequency signal generator 320 adjusts the oscillation frequency to generate waveforms such as sine waves and square waves of 1 to 50 MHz, and generates a signal with a size of 30 mVp through the amplifier 322 . A signal is injected into the first sensor 141 of the partial discharge diagnosis system installed in the field through the coil unit 330 . The injected signal is measured by the partial discharge diagnosis system, and the frequency and magnitude are expressed to the user through the HMI, and then the frequency-contrast error of the input sine wave signal and square wave signal is checked. Through this, the frequency signal measurement test of the partial discharge diagnosis system according to the reference frequency fluctuation is performed in the field.

3) 도 5를 계속 참조하면, 펄스신호에 따른 펄스 신호 측정시험을 위하여 펄스 신호 발생부(310)에서 커패시터(311)에 전원은 충전하고 가스 튜브(312)를 통하여 실제 방전신호를 발생한다. 발생하는 방전신호의 크기는 커패시터(311)의 충전전압으로 제어하며 다양한 형태의 펄스(Pulse) 파를 생성한다. 생성된 펄스 신호는 증폭부(322)를 통하여 1~300mVp 크기로 코일부(330)를 통하여 현장에 설치된 부분방전 진단 시스템(로컬 유닛을 포함하는 개념)의 제 1 센서(141)에 신호를 주입한다. 3) Continuing to refer to FIG. 5 , power is charged to the capacitor 311 in the pulse signal generator 310 for a pulse signal measurement test according to the pulse signal, and an actual discharge signal is generated through the gas tube 312 . The magnitude of the generated discharge signal is controlled by the charging voltage of the capacitor 311, and various types of pulse waves are generated. The generated pulse signal is injected into the first sensor 141 of the partial discharge diagnosis system (concept including a local unit) installed in the field through the coil unit 330 at a size of 1 to 300 mVp through the amplifier 322. do.

주입된 신호는 부분방전 진단 시스템에서 측정하여 사용자에게 HMI를 통하여 주파수, 크기, 및 PRPD 형태로 표현하고 그때 입력된 방전 신호와의 유사성을 확인한다. 이를 통하여 부분방전 진단시스템의 펄스 신호에 따른 펄스신호 측정 시험을 현장에서 수행한다.The injected signal is measured in the partial discharge diagnosis system and expressed to the user in the form of frequency, size, and PRPD through HMI, and then the similarity with the input discharge signal is checked. Through this, the pulse signal measurement test according to the pulse signal of the partial discharge diagnosis system is performed in the field.

4) 또한, 이종신호에 대한 이종 신호 주파수 분석 시험을 위하여 고주파 신호 발생부(320)에서 발진 주파수를 조정하여 10MHz의 Sine 파를 발생하고 펄스 신호 발생부(310)에서 커패시터(311)에 전원은 충전하고 가스 튜브(312)를 통하여 실제 방전신호를 발생하여 두 개의 발생된 신호를 하나의 증폭부(322)를 통하여 1~ 300mVp의 크기로 신호를 생성하여 코일부(330)를 통하여 현장에 설치된 부분방전 진단시스템의 제 1 센서(141)에 신호를 주입한다. 4) In addition, for the heterogeneous signal frequency analysis test for the heterogeneous signal, the high frequency signal generator 320 adjusts the oscillation frequency to generate a 10 MHz sine wave, and the pulse signal generator 310 supplies the capacitor 311 with power. After charging and generating an actual discharge signal through the gas tube 312, the two generated signals are generated at a size of 1 to 300 mVp through one amplifier 322 and installed in the field through the coil unit 330. A signal is injected into the first sensor 141 of the partial discharge diagnosis system.

주입된 신호는 Sine파 형태의 신호와 실제 방전신호가 혼재된 형태로 코일을 통하여 출력된다. 현장의 부분방전 진단시스템에서 측정하여 사용자에게 HMI를 통하여 Sine파와 pulse 파의 주파수와 크기를 표현하고 그때 입력된 혼재 신호의 PRPD 패턴표현을 통하여 이종신호에 대한 주파수 분석을 확인한다. 이를 통하여 이종신호가 혼재된 경우 부분방전 진단시스템의 신호측정 시험을 현장에서 수행한다.The injected signal is output through the coil in the form of a sine wave type signal and an actual discharge signal mixed. The frequency and magnitude of the sine wave and pulse wave are measured by the on-site partial discharge diagnosis system, and the frequency and magnitude of the sine wave and the pulse wave are expressed to the user through the HMI, and then the frequency analysis of the heterogeneous signal is confirmed through the PRPD pattern expression of the input mixed signal. Through this, when heterogeneous signals are mixed, the signal measurement test of the partial discharge diagnosis system is performed in the field.

5) 또한, 현장에 설치된 진단 시스템의 노이즈 유입 특성 시험을 위하여 발명에서 제안된 장치의 채널 2의 AC 60Hz 220V의 전압을 1:100 변압기 권선비를 이용하여 20kV의 전압을 출력한다. 다만, 이 변압기의 용량은 매우 작으며 전류의 크기를 수 mA의 미소 전류 크기로 제한한다. 발생된 고전압은 2번 채널에 장착되는 침모양의 전극에 인가되며 이로부터 수 mm 떨어진 접지판으로 코로나 방전을 발생한다. 코로나 방전을 이용하여 EBG 등의 외부 애자련 등의 노이즈를 발생한다. 발생된 신호는 부분방전 진단시스템에서 외부 노이즈 센서를 통하여 측정되고, 사용자에게 HMI를 통하여 주파수와 크기, PRPD 형태로 표현하고 그때 입력된 노이즈 방전신호와의 유사성을 확인한다. 이를 통하여 부분방전 진단시스템의 노이즈 유입특성시험을 현장에서 수행한다. 5) In addition, for the noise inflow characteristic test of the diagnostic system installed in the field, the voltage of AC 60Hz 220V of channel 2 of the device proposed in the present invention is outputted using a 1:100 transformer turns ratio to output a voltage of 20kV. However, the capacity of this transformer is very small and the size of the current is limited to a small current size of several mA. The generated high voltage is applied to the needle-shaped electrode mounted on channel 2, and corona discharge is generated to the ground plate several mm away from it. By using corona discharge, noise such as external magnetic flux such as EBG is generated. The generated signal is measured through an external noise sensor in the partial discharge diagnosis system, and the frequency, size, and PRPD form are expressed to the user through the HMI, and the similarity with the noise discharge signal input at that time is checked. Through this, the noise inflow characteristic test of the partial discharge diagnosis system is performed in the field.

6) 또한, 현장에 설치된 진단시스템의 진단성능 평가시험을 위하여 현장에서 시험한다. 부연하면, 각각의 제어신호는 현장에서 얻어진 PRPD 신호를 분석하여 사전에 data 형태로 메모리에 저장하여 운용하며 신규발견된 현장이 부분방전 신호나 실험에서 얻어지는 PRPD유형도 추가하여 다양한 패턴의 부분방전 신호를 재현할 수 있다. 6) In addition, for the evaluation test of the diagnostic performance of the diagnostic system installed in the field, the test is carried out in the field. In other words, each control signal analyzes the PRPD signal obtained from the field and stores it in the memory in the form of data in advance for operation. can be reproduced.

생성된 신호는 로고스키 코일을 통하여 부분방전 진단시스템의 제 1 및 제 2 센서(141,142)에 입력되고, 주입된 신호는 부분방전 진단시스템에서 측정하여 사용자에게 HMI를 통하여 주파수와 크기, PRPD 형태로 표현하고 그때 입력된 방전신호와의 유사성을 확인한다. 이를 통하여 현장의 부분방전 진단시스템의결함유형에 따른 진단성능 검증시험을 현장에서 수행한다. The generated signal is input to the first and second sensors 141 and 142 of the partial discharge diagnosis system through the Rogowski coil, and the injected signal is measured in the partial discharge diagnosis system and provided to the user in the form of frequency, size and PRPD through HMI. Express and check the similarity with the discharge signal input at that time. Through this, a diagnostic performance verification test according to the defect type of the partial discharge diagnosis system in the field is performed in the field.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부분 방전 진단 데이터의 변환 개념도이다. 도 6을 참조하면, 기존의 현장에서 취득되거나 실험실에서 취득된 정형화된 결함별 신호 발생 패턴 정보는 위상(φ)축인 x축으로 128칸, 신호의 크기(V)인 Y축으로 256칸으로 구성된 격자에 신호 발생횟수에 따라 색으로 구분하여 X축과 Y축으로 구성되는 크기와 시간의 특징을 활용하여 1칸의 시간간격은 16.7ms/128이며, 시간은 130us이 된다. 여기서, n은 0보다 큰 정수를 나타낸다. 각 격자는 부분방전 발생횟수 n의 누적수에 따라 4개의 색깔(파란,초록,노랑,빨강) 등으로 구분하여 발생빈도를 쉽게 구분한다.6 is a conceptual diagram of partial discharge diagnostic data conversion according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6 , the standardized signal generation pattern information for each defect acquired in the field or in the laboratory is composed of 128 columns on the x-axis, which is the phase (φ) axis, and 256 columns on the Y-axis, which is the magnitude (V) of the signal. The grid is divided by color according to the number of times the signal is generated, and the time interval of one cell is 16.7ms/128, and the time is 130us by utilizing the characteristics of size and time composed of the X and Y axes. Here, n represents an integer greater than 0. Each grid is divided into four colors (blue, green, yellow, red) according to the accumulated number of partial discharge occurrences n, so that the frequency of occurrence can be easily distinguished.

도 7은 도 6에 도시된 진단 데이터를 DB(Database)화하는 개념도이다. 도 7을 참조하면, 진단 데이터는 디지털 "1"로 표시된다. 즉, 진단 데이터의 형태를 디지털 "1"로 표시한다.7 is a conceptual diagram for converting the diagnostic data shown in FIG. 6 into a DB (Database). Referring to FIG. 7 , the diagnostic data is represented by a digital “1”. That is, the type of diagnostic data is displayed as digital “1”.

또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 (명령) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. In addition, the steps of the method or algorithm described in relation to the embodiments disclosed herein are implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means such as a microprocessor, a processor, a CPU (Central Processing Unit), etc. It can be recorded on any available medium. The computer-readable medium may include program (instructions) codes, data files, data structures, etc. alone or in combination.

상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다. The program (instructions) code recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, Blu-rays, and the like, and ROM, RAM ( A semiconductor memory device specially configured to store and execute program (instruction) code such as RAM), flash memory, and the like may be included.

여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Here, examples of the program (instruction) code include not only machine language codes such as those generated by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

100: 지중 케이블 부분 방전 진단 장치
110: 제어부 120: 인가부
130: 진단부 140: 센서부
150: 취합부 160: 출력부
170: 저장부
210: 인가 신호 생성 모듈 220: 데이터 수집 모듈
230: 분석 모듈 240: 판단 모듈
310: 펄스 신호 발생부
311: 커패시터 312: 가스 튜브
320: 고주파 신호 발생부
330: 코일부
410: 전원부 420: 변압부
430: 침전극
440: 접지판 100: underground cable partial discharge diagnostic device
110: control unit 120: authorization unit
130: diagnostic unit 140: sensor unit
150: assembly unit 160: output unit
170: storage
210: applied signal generation module 220: data collection module
230: analysis module 240: judgment module
310: pulse signal generator
311: capacitor 312: gas tube
320: high-frequency signal generator
330: coil unit
410: power supply 420: transformer
430: precipitation electrode
440: ground plate

Claims (20)

인가 신호를 생성하는 인가부(120);
상기 인가 신호를 이용하여 진단 시험을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 진단부(130);
상기 부분 방전 신호를 센싱하는 센서부(140);
상기 부분 방전 신호를 취합하는 취합부(150); 및
상기 부분 방전 신호를 이용하여 부분 방전 유형을 판별하는 제어부(110);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
an application unit 120 generating an application signal;
a diagnostic unit 130 for generating a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal for a diagnostic test to an underground cable using the applied signal;
a sensor unit 140 sensing the partial discharge signal;
an assembling unit 150 for collecting the partial discharge signals; and
a control unit 110 for determining a partial discharge type using the partial discharge signal;
Underground cable partial discharge diagnostic device comprising a.
 제 1 항에 있어서,
상기 진단부(130)는,
상기 지중 케이블에 진단 시험 신호를 인가하는 제 1 채널 진단 블록(131); 및
상기 지중 케이블의 주변에 외부 노이즈 신호를 생성하는 제 2 채널 진단 블록(132);을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
The method of claim 1,
The diagnosis unit 130,
a first channel diagnostic block 131 for applying a diagnostic test signal to the underground cable; and
and a second channel diagnostic block 132 for generating an external noise signal around the underground cable.
 제 2 항에 있어서,
상기 센서부(140)는,
상기 진단 시험 신호의 인가에 따른 상기 부분 방전 신호를 센싱하는 제 1 센서(141); 및
상기 외부 노이즈 신호를 센싱하는 제 2 센서(142);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
3. The method of claim 2,
The sensor unit 140,
a first sensor 141 sensing the partial discharge signal according to the application of the diagnostic test signal; and
and a second sensor (142) for sensing the external noise signal.
 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 채널 진단 블록(131)은,
펄스 신호 상기 진단 시험 신호를 생성하는 펄스 신호 발생부(310);
고주파 신호로 상기 진단 시험 신호를 생성하는 고주파 신호 발생부(320); 및
상기 진단 시험 신호를 상기 지중 케이블에 공급하는 코일부(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
3. The method of claim 2,
The first channel diagnosis block 131,
a pulse signal generating unit 310 for generating the diagnostic test signal;
a high-frequency signal generator 320 for generating the diagnostic test signal as a high-frequency signal; and
and a coil unit (330) for supplying the diagnostic test signal to the underground cable.
 제 4 항에 있어서,
상기 펄스 신호 발생부(310)는,
점화 신호를 생성하는 커패시터(311);
상기 점화 신호에 따라 상기 펄스 신호를 생성하는 가스 튜브(312); 및
상기 펄스 신호의 크기를 가변하여 상기 진단 시험 신호를 생성하는 증폭부(322);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
5. The method of claim 4,
The pulse signal generator 310,
a capacitor 311 for generating an ignition signal;
a gas tube (312) for generating the pulse signal according to the ignition signal; and
and an amplifier (322) configured to generate the diagnostic test signal by varying the magnitude of the pulse signal.
 제 5 항에 있어서,
상기 고주파 신호 발생부(320)는,
상기 인가 신호에 따라 다양한 주파수의 정현파를 발생시키는 발진 신호를 생성하는 발진부(321);를 포함하며,
상기 진단 시험 신호는 상기 증폭부(322)를 통해 상기 발진 신호의 크기를 가변하여 생성되는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
6. The method of claim 5,
The high-frequency signal generating unit 320,
It includes a;
The diagnostic test signal is an underground cable partial discharge diagnostic apparatus, characterized in that it is generated by varying the magnitude of the oscillation signal through the amplifier (322).
 제 4 항에 있어서,
상기 코일부(330)는 로고스키 코일인 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
5. The method of claim 4,
The coil unit 330 is an underground cable partial discharge diagnosis apparatus, characterized in that the Rogowski coil.
 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 채널 블록(132)은,
저전압을 공급하는 전원부(410);
상기 저전압을 고전압으로 변환하는 변압부(420); 및
상기 고전압을 접지판(440)에 인가하여 상기 외부 노이즈 신호를 생성하는 침전극(430);을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
3. The method of claim 2,
The second channel block 132,
a power supply unit 410 for supplying a low voltage;
a transformer 420 converting the low voltage into a high voltage; and
and a sedimentation electrode (430) for generating the external noise signal by applying the high voltage to the ground plate (440).
 제 8 항에 있어서,
상기 변압부(420)는 1:100 권선비를 갖는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
9. The method of claim 8,
The transformer 420 is an underground cable partial discharge diagnosis apparatus, characterized in that it has a turns ratio of 1:100.
 제 8 항에 있어서,
상기 변압부(420)의 용량은 수mA의 전류 크기로 제한되는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
9. The method of claim 8,
Underground cable partial discharge diagnosis apparatus, characterized in that the capacity of the transformer (420) is limited to a current of several mA.
 제 1 항에 있어서,
상기 부분 방전 유형의 판별은 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)기법을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
The method of claim 1,
An apparatus for diagnosing partial discharge for an underground cable, characterized in that the determination of the partial discharge type is performed using a phase resolved partial discharge (PRPD) technique.
 제 1 항에 있어서,
상기 인가 신호는 미리 실험에 의해 측정된 방전 신호 데이터기반으로 산출되는 결함별 신호 발생 패턴 정보를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
The method of claim 1,
The applied signal is an underground cable partial discharge diagnosis apparatus, characterized in that it is generated using signal generation pattern information for each defect calculated based on the discharge signal data measured in advance by an experiment.
 제 12 항에 있어서,
상기 결함별 신호 발생 패턴 정보를 저장하는 저장부(170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
13. The method of claim 12,
and a storage unit 170 for storing the signal generation pattern information for each defect.
 제 12 항에 있어서,
상기 결함별 신호 발생 패턴 정보는 위상축인 x축으로 128칸, 크기인 Y축으로 256칸으로 구성된 격자에 신호 발생횟수에 따라 색으로 구분하여 X축과 Y축으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
13. The method of claim 12,
The signal generation pattern information for each defect is divided by color according to the number of times of signal generation in a grid consisting of 128 spaces on the x-axis as the phase axis and 256 spaces on the Y-axis as the size, characterized in that it is composed of the X-axis and the Y-axis. Cable partial discharge diagnostic device.
 제 1 항에 있어서,
상기 진단 시험은, 발진 주파수 신호 크기에 따른 상기 부분 방전 신호를 측정하는 신호 크기 측정시험, 발진 주파수 파형에 따른 상기 부분 방전 신호의 주파수를 측정하는 주파수 분석 성능 시험, 다양한 형태의 펄스 신호에 따른 상기 부분 방전 신호를 측정하는 펄스 신호 측정 시험, 발진 주파수 신호 및 펄스 신호에 따른 상기 부분 방전 신호를 측정하는 이종 신호 주파수 분석 시험, 노이즈 유입에 따른 상기 부분 방전 신호를 노이즈 유입 특성 시험, 및 입력된 부분 방전 신호와 출력된 부분 방전 신호간의 유사성을 확인하는 진단 성능 평가 시험 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 장치.
The method of claim 1,
The diagnostic test includes a signal magnitude measurement test for measuring the partial discharge signal according to an oscillation frequency signal magnitude, a frequency analysis performance test for measuring the frequency of the partial discharge signal according to an oscillation frequency waveform, and the various types of pulse signals A pulse signal measurement test for measuring a partial discharge signal, a heterogeneous signal frequency analysis test for measuring an oscillation frequency signal and the partial discharge signal according to the pulse signal, a noise inflow characteristic test for the partial discharge signal according to the noise inflow, and an input part An underground cable partial discharge diagnostic device, characterized in that it is any one of the diagnostic performance evaluation tests to check the similarity between the discharge signal and the output partial discharge signal.
 (a) 인가부(120)가 인가 신호를 생성하는 단계;
(b) 진단부(130)가 상기 인가 신호를 이용하여 진단 시험을 위한 진단 시험 신호를 지중 케이블에 가하여 부분 방전 신호를 생성하는 단계;
(c) 센서부(140)가 상기 부분 방전 신호를 센싱하는 단계;
(d) 취합부(150)가 상기 부분 방전 신호를 취합하는 단계; 및
(e) 제어부(110)가 상기 부분 방전 신호를 이용하여 부분 방전 유형을 판별하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 방법.
(a) generating, by the application unit 120, an application signal;
(b) generating, by the diagnostic unit 130, a partial discharge signal by applying a diagnostic test signal for a diagnostic test to an underground cable using the applied signal;
(c) the sensor unit 140 sensing the partial discharge signal;
(d) the collecting unit 150 collecting the partial discharge signal; and
(e) determining, by the controller 110, a partial discharge type using the partial discharge signal;
Underground cable partial discharge diagnostic method comprising a.
 제 16 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
제 1 채널 진단 블록(131)이 상기 지중 케이블에 진단 시험 신호를 인가하는 단계; 및
제 2 채널 진단 블록(132)이 상기 지중 케이블의 주변에 외부 노이즈 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 방법.
17. The method of claim 16,
The step (b) is,
applying, by the first channel diagnostic block 131, a diagnostic test signal to the underground cable; and
and generating, by the second channel diagnosis block 132, an external noise signal around the underground cable.
 제 16 항에 있어서,
상기 인가 신호는 미리 실험에 의해 측정된 방전 신호 데이터기반으로 산출되는 결함별 신호 발생 패턴 정보를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 방법.
17. The method of claim 16,
The applied signal is an underground cable partial discharge diagnosis method, characterized in that it is generated using signal generation pattern information for each defect calculated based on the discharge signal data measured in advance by an experiment.
 제 18 항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에,
상기 결함별 신호 발생 패턴 정보를 저장부(170)에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 방법.
19. The method of claim 18,
Before step (a),
Storing the signal generation pattern information for each defect in a storage unit 170; an underground cable partial discharge diagnosis method comprising: a.
 제 18 항에 있어서,
상기 결함별 신호 발생 패턴 정보는 위상축인 x축으로 128칸, 크기인 Y축으로 256칸으로 구성된 격자에 신호 발생횟수에 따라 색으로 구분하여 X축과 Y축으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지중 케이블 부분 방전 진단 방법.19. The method of claim 18,
The signal generation pattern information for each defect is divided by color according to the number of times of signal generation in a grid consisting of 128 spaces on the x-axis as the phase axis and 256 spaces on the Y-axis as the size, characterized in that it is composed of the X-axis and the Y-axis. How to diagnose cable partial discharge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024114948A1 (en) * 2022-12-02 2024-06-06 Eaton Intelligent Power Limited Method and system to classify partial discharge severity

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206554B1 (en) 2011-09-29 2012-11-29 한국전력공사 Apparatus for checking reliability of partial discharge diagnosing equipment

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