KR20230117084A

KR20230117084A - Apparatus for simulating of transformer

Info

Publication number: KR20230117084A
Application number: KR1020230098271A
Authority: KR
Inventors: 최철; 정미희; 안정환
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2023-07-27
Publication date: 2023-08-07
Also published as: KR20230117083A; KR20230044839A; KR102566713B1; KR102566712B1; KR102566711B1; KR20230117086A; KR20230117085A; KR102561998B1; KR102566710B1

Abstract

본 발명은 순수 절연유를 저장하는 탈기후 탱크, 탈기후 탱크로부터 공급되는 순수 절연유에 주입 대상 가스들을 용해시켜 표준유를 생성하는 믹서 탱크 및 믹서 탱크로부터 공급되는 표준유와, 탈기후 탱크로부터 공급되는 순수 절연유를 혼합하고, 혼합된 표준유 중 일부를 추출하여 가스크로마토그래피 및 반도체식 가스센서로 공급하는 시험 탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a degassing tank for storing pure insulating oil, a mixer tank for generating standard oil by dissolving gases to be injected in the pure insulating oil supplied from the degassing tank, and standard oil supplied from the mixer tank, and a degassing tank supplied from the degassing tank. It is characterized in that it includes a test tank for mixing pure insulating oil, extracting some of the mixed standard oil, and supplying it to gas chromatography and a semiconductor gas sensor.

Description

Transformer simulator {APPARATUS FOR SIMULATING OF TRANSFORMER}

본 발명은 변압기 모사 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압기 내부 이상에 따라 변압기의 내부에서 발생한 가스가 절연유에 용해되는 현상을 모사할 수 있는 변압기 모사 장치 및 그 작동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer simulation system and its operating method, and more particularly, to a transformer simulation device capable of simulating a phenomenon in which gas generated inside a transformer is dissolved in insulating oil due to an abnormality inside the transformer and an operating method thereof. .

변압기의 장기 운전 시 주요 부품이 열화되어 부분 방전 또는 아크(Arc) 등과 같은 이상 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 이상 현상으로 인해 고열원이 절연유나 절연지 등과 같은 액상 또는 고상 절연재와 접촉할 경우, 화학반응에 의해 특정 가스가 발생할 수 있다. 변압기 내부에서 발생하는 가스는 대부분 절연유 내에 그대로 용해되는 특성을 가지므로, 변압기의 절연유에 용존되어 있는 가스의 조성과 농도를 검지함으로써 변압기 내 이상 부위, 이상 내용 및 수준 등을 간접적으로 추정할 수 있는데, 이러한 분석 방법을 용존가스 분석(DGA: Dissolved Gas Analysis)라고 한다.When a transformer is operated for a long time, major parts may deteriorate and abnormal phenomena such as partial discharge or arc may occur. Due to this abnormal phenomenon, when a high heat source comes into contact with a liquid or solid insulating material such as insulating oil or insulating paper, a specific gas may be generated by a chemical reaction. Most of the gas generated inside the transformer has the property of being dissolved in the insulating oil as it is, so by detecting the composition and concentration of the gas dissolved in the insulating oil of the transformer, it is possible to indirectly estimate the abnormal part, the contents and level of the abnormality in the transformer. , this analysis method is called Dissolved Gas Analysis (DGA).

한편, 용존가스를 분석하기 위한 방법으로 GC(Chromatography), PAS(Photo Acoustic Spectroscopy), IR(Infrared Spectroscopy) 등의 분석기를 이용하는 방법과, 반도체식 가스센서를 이용하는 방법 등이 있다. 여기서, 반도체식 가스센서의 경우, 사용되는 환경에 따라 전기특성과 감도가 크게 변화하므로 사용되는 환경이 변화할 때마다 해당 환경에서의 센서 성능평가 및 반도체식 가스센서를 통해 획득된 물성치를 가스농도로 환산하기 위한 알고리즘 도출이 전제되어야만 광범위한 사용화가 가능하다.On the other hand, methods for analyzing dissolved gas include a method using an analyzer such as GC (Chromatography), PAS (Photo Acoustic Spectroscopy), IR (Infrared Spectroscopy), and a method using a semiconductor gas sensor. Here, in the case of a semiconductor gas sensor, electrical characteristics and sensitivity vary greatly depending on the environment in which it is used, so whenever the environment in which it is used changes, the performance of the sensor in the environment and the properties obtained through the semiconductor gas sensor are evaluated as gas concentration. Extensive use is possible only when the derivation of an algorithm for conversion to .

현재까지 개발된 반도체식 가스센서의 활용분야는 대부분 대기 중 특정 가스(가연성/유해가스 등) 검지용으로 한정되고 있으며, 이를 위해 산소분압이 20% 내외인 대기 중에서 가스센서의 성능을 비교, 평가할 수 있는 기중 시험장치들이 일부 개발 및 활용되고 있다. 그러나, 이러한 기존의 시험장치만으로는 변압기의 절연유 속에 용존된 가스의 분석을 위한 정확한 데이터의 확보가 불가하다는 문제점이 존재한다.Most of the application areas of semiconductor gas sensors developed so far are limited to detecting specific gases (flammable/harmful gases, etc.) in the air. Some of the air test devices that can be used are being developed and utilized. However, there is a problem that it is impossible to secure accurate data for analyzing the gas dissolved in the insulating oil of the transformer only with these existing test apparatuses.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1874983호(2018.06.29.)의 '절연유 상태 진단 장치'에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in 'insulating oil state diagnosis device' of Korean Patent Registration No. 10-1874983 (2018.06.29.).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 변압기 내부 이상에 따라 변압기의 내부에서 발생한 가스가 절연유에 용해되는 현상을 모사할 수 있는 변압기 모사 장치 및 그 작동 방법을 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object according to one aspect of the present invention is a transformer simulation device capable of simulating a phenomenon in which gas generated inside a transformer is dissolved in insulating oil due to an abnormality inside the transformer, and the same It's about providing a way to work.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치는 순수 절연유를 저장하는 탈기후 탱크; 상기 탈기후 탱크로부터 공급되는 순수 절연유에 주입 대상 가스들을 용해시켜 표준유를 생성하는 믹서 탱크; 및 상기 믹서 탱크로부터 공급되는 표준유와, 상기 탈기후 탱크로부터 공급되는 순수 절연유를 혼합하고, 상기 혼합된 표준유 중 일부를 추출하여 가스크로마토그래피 및 반도체식 가스센서로 공급하는 시험 탱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Transformer simulation device according to an embodiment of the present invention includes a degassing tank for storing pure insulating oil; a mixer tank for generating standard oil by dissolving gases to be injected in the pure insulating oil supplied from the degassing tank; and a test tank for mixing the standard oil supplied from the mixer tank with pure insulating oil supplied from the degassing tank, extracting a part of the mixed standard oil, and supplying it to gas chromatography and a semiconductor gas sensor. It is characterized by doing.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 작동 방법은 탈기후 탱크에 저장된 순수 절연유를 믹서 탱크로 공급하는 (a) 단계; 주입 대상 가스를 상기 믹서 탱크에 저장된 순수 절연유에 용해시켜 표준유를 생성하는 (b) 단계; 상기 믹서 탱크에 저장된 표준유, 및 상기 탈기후 탱크에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크로 공급하는 (c) 단계; 상기 표준유와 상기 순수 절연유를 혼합하는 (d) 단계; 및 상기 혼합된 표준유 중 일부를 추출하여 가스크로마토그래피 및 반도체식 가스센서로 공급하는 (e) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of operating a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention includes (a) supplying pure insulating oil stored in a tank after degassing to a mixer tank; (b) generating standard oil by dissolving the gas to be injected into the pure insulating oil stored in the mixer tank; (c) supplying the standard oil stored in the mixer tank and the pure insulating oil stored in the degassed tank to a test tank; (d) mixing the standard oil and the pure insulating oil; and (e) extracting some of the mixed standard oil and supplying it to gas chromatography and a semiconductor gas sensor.

본 발명의 일 측면에 따르면 변압기 내부 이상에 따라 변압기의 내부에서 발생한 가스가 절연유에 용해되는 현상을 모사하여, 변압기의 내부 이상으로 인하여 발생된 가스가 용존된 절연유를 효과적이고 재현성 있게 생성할 수 있다.According to one aspect of the present invention, by simulating a phenomenon in which gas generated inside the transformer is dissolved in insulating oil due to an abnormality inside the transformer, insulating oil in which gas generated due to an abnormality inside the transformer is dissolved can be effectively and reproducibly generated. .

본 발명의 다른 측면에 따르면 가스크로마토그래피를 통해 절연유에 용존된 가스의 농도를 측정하고, 반도체식 가스센서를 통해 절연유에 용존된 가스에 따른 전기저항값을 측정하고, 측정된 가스의 농도와 전기저항값을 매칭시켜 저장함으로써 전기저항값-가스 농도에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the concentration of the gas dissolved in the insulating oil is measured through gas chromatography, the electrical resistance value according to the gas dissolved in the insulating oil is measured through a semiconductor gas sensor, and the concentration of the measured gas and electricity By matching and storing resistance values, a database of electrical resistance value-gas concentration can be constructed.

본 발명의 다른 측면에 따르면 정제기를 통해 시험에 이용된 절연유에 용존된 가스 및 수분을 제거함으로써 한번 주입된 절연유를 반복하여 사용할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the once-injected insulating oil can be repeatedly used by removing gas and moisture dissolved in the insulating oil used in the test through a purifier.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 탈기후 탱크를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 믹서 탱크를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 시험 탱크를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 탈기전 탱크를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 및 8과 도 10 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 절연유 및 불활성기체를 공급하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치의 시험 탱크에 구비된 교반기의 작동 시간에 따라 표준유에 용존된 가스의 농도가 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a configuration diagram for explaining a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining a tank after degassing of a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for explaining a mixer tank of a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining a test tank of a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view for explaining a degassing tank of a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
6 and 8 and FIGS. 10 to 13 are flowcharts for explaining a method of operating a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram for explaining a process of supplying insulating oil and an inert gas by a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary diagram for explaining that the concentration of gas dissolved in standard oil changes according to the operating time of an agitator provided in a test tank of a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 변압기 모사 시스템 및 그 동작 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 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 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a transformer simulation system and its operating method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치를 설명하기 위한 구성도이다.1 is a configuration diagram for explaining a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치는 탈기후 탱크(101), 믹서 탱크(102), 시험 탱크(103), 탈기전 탱크(104), 탈기 장치(105), 제1 내지 제5 펌프(201~205), 제1 내지 제4 배출 밸브(301~304), 제1 내지 제4 기체 밸브(311~314), 제1 내지 제3 측정 밸브(321~323), 불활성기체 봄베(401), 질량유량 제어기기(402), 가스크로마토그래피(403), 반도체식 가스센서(404) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention includes a degassing tank 101, a mixer tank 102, a test tank 103, a pre-degassing tank 104, a degassing device 105, First to fifth pumps 201 to 205, first to fourth discharge valves 301 to 304, first to fourth gas valves 311 to 314, first to third measuring valves 321 to 323 , an inert gas cylinder 401, a mass flow controller 402, a gas chromatography 403, a semiconductor gas sensor 404 and a control unit 500 may be included.

탈기후 탱크(101)는 순수 절연유를 저장할 수 있다. 순수 절연유는 혼합 가스가 용존되어 있지 않은 절연유를 의미할 수 있다. 즉, 탈기후 탱크(101)에는 고장이 발생하지 않은 상태의 변압기에 충진된 절연유에 대응하는 절연유가 저장되어 있을 수 있다. 탈기후 탱크(101)의 용량은 믹서 탱크(102) 및 시험 탱크(103)의 용량의 합보다 10%정도 여유있게 설정하는 것이 바람직하다.After degassing, the tank 101 may store pure insulating oil. Pure insulating oil may refer to insulating oil in which mixed gas is not dissolved. That is, insulating oil corresponding to the insulating oil filled in the transformer in a non-failure state may be stored in the tank 101 after degassing. It is preferable to set the capacity of the tank 101 after deaeration with a margin of about 10% greater than the sum of the capacities of the mixer tank 102 and the test tank 103.

도 2를 참고하면, 탈기후 탱크(101)의 일측에는 제1 펌프(201)가 연결될 수 있다. 제1 펌프(201)는 제어부(500)에 의해 제어되어 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 믹서 탱크(102)로 공급할 수 있다. 탈기후 탱크(101)의 일측에는 제2 펌프(202)가 연결될 수 있다. 제2 펌프(202)는 제어부(500)에 의해 제어되어 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 탈기후 탱크(101)의 일측에는 제1 배출 밸브(301)가 연결될 수 있다. 제1 배출 밸브(301)는 제어부(500)에 의해 제어되어 탈기후 탱크(101)에 충진된 불활성화기체를 외부로 배출시킬 수 있다. 탈기후 탱크(101)의 일측에는 제1 기체 밸브(311)가 연결될 수 있다. 제1 기체 밸브(311)는 제어부(500)에 의해 제어되어 불활성기체 봄베(401)에 저장된 불활성기체를 탈기후 탱크(101)로 공급할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a first pump 201 may be connected to one side of the tank 101 after degassing. The first pump 201 may be controlled by the control unit 500 to supply pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing to the mixer tank 102 . A second pump 202 may be connected to one side of the tank 101 after degassing. The second pump 202 may be controlled by the control unit 500 to supply pure insulating oil stored in the degassed tank 101 to the test tank 103 . A first discharge valve 301 may be connected to one side of the tank 101 after degassing. The first discharge valve 301 may be controlled by the control unit 500 to discharge the inert gas filled in the tank 101 after degassing to the outside. A first gas valve 311 may be connected to one side of the tank 101 after degassing. The first gas valve 311 may be controlled by the control unit 500 to supply the inert gas stored in the inert gas cylinder 401 to the tank 101 after degassing.

믹서 탱크(102)는 탈기후 탱크(101)로부터 공급되는 순수 절연유에 적어도 한 종류 이상의 가스를 용해시켜 가스가 용존된 절연유인 표준유를 생성할 수 있다. 믹서 탱크(102)는 고농도로 가스가 용존된 절연유를 제조하는 탱크일 수 있다.The mixer tank 102 may dissolve at least one type of gas in pure insulating oil supplied from the degassing tank 101 to generate standard oil, which is insulating oil in which gas is dissolved. The mixer tank 102 may be a tank for producing insulating oil in which gas is dissolved in high concentration.

도 3을 참고하면, 믹서 탱크(102)의 일측에는 제1 펌프(201)가 연결될 수 있다. 믹서 탱크(102)는 제1 펌프(201)를 통해 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 공급받을 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 제3 펌프(203)가 연결될 수 있다. 제3 펌프(203)는 제어부(500)에 의해 제어되어 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 제4 펌프(204)가 연결될 수 있다. 제4 펌프(204)는 제어부(500)에 의해 제어되어 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 탈기전 탱크(104)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 복수의 질량유량 제어기기(402)가 연결될 수 있다. 질량유량 제어기기(402)는 제어부(500)에 의해 제어되어 내부에 저장된 가스를 믹서 탱크(102)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 제2 배출 밸브(302)가 연결될 수 있다. 제2 배출 밸브(302)는 제어부(500)에 의해 제어되어 믹서 탱크(102)에 충진된 불활성기체를 외부로 배출할 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 제2 기체 밸브(312)가 연결될 수 있다. 제2 기체 밸브(312)는 제어부(500)에 의해 제어되어 불활성기체 봄베(401)에 저장된 불활성기체를 믹서 탱크(102)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)는 내부 압력을 측정하기 위한 압력계(405)를 포함할 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 제1 측정 밸브(321)가 연결되어 있을 수 있다. 제1 측정 밸브(321)는 제어부(500)에 의해 제어되어 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 가스크로마토그래피(403)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)는 교반기(406)를 포함할 수 있다. 교반기(406)는 제어부(500)에 의해 제어되어 질량유량 제어기기(402)로부터 공급된 가스와 탈기후 탱크(101)로부터 공급된 순수 절연유를 함께 휘저어 섞을 수 있다. Referring to FIG. 3 , a first pump 201 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The mixer tank 102 may be supplied with pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing through the first pump 201 . A third pump 203 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The third pump 203 may be controlled by the control unit 500 to supply the standard oil stored in the mixer tank 102 to the test tank 103 . A fourth pump 204 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The fourth pump 204 may be controlled by the controller 500 to supply the standard oil stored in the mixer tank 102 to the tank 104 before degassing. A plurality of mass flow controllers 402 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The mass flow controller 402 may be controlled by the control unit 500 to supply gas stored therein to the mixer tank 102 . A second discharge valve 302 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The second discharge valve 302 is controlled by the control unit 500 to discharge the inert gas filled in the mixer tank 102 to the outside. A second gas valve 312 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The second gas valve 312 may be controlled by the control unit 500 to supply the inert gas stored in the inert gas cylinder 401 to the mixer tank 102 . The mixer tank 102 may include a manometer 405 to measure internal pressure. A first measuring valve 321 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The first measuring valve 321 may be controlled by the controller 500 to supply the standard oil stored in the mixer tank 102 to the gas chromatography 403 . The mixer tank 102 may include an agitator 406 . The stirrer 406 is controlled by the controller 500 to stir and mix the gas supplied from the mass flow controller 402 and the pure insulating oil supplied from the tank 101 after degassing.

복수의 질량유량 제어기기(402)(MFC: Mass Flow Controller)에는 서로 다른 종류의 가스가 저장되어 있을 수 있다. 질량유량 제어기기(402)에는 변압기의 내부 이상 발생 시 발생하는 가스에 대응하는 가스가 저장되어 있을 수 있다. 질량유량 제어기기(402)는 가스가 저장된 가스 봄베와, 가스를 공급하기 위한 압력을 제공하는 레귤레이터를 포함할 수 있다. 레귤레이터는 제어부(500)에 의해 제어될 수 있다. Different types of gas may be stored in the plurality of mass flow controllers 402 (MFCs: Mass Flow Controllers). The mass flow controller 402 may store a gas corresponding to a gas generated when an internal abnormality of the transformer occurs. The mass flow controller 402 may include a gas cylinder in which gas is stored, and a regulator that provides pressure for supplying the gas. The regulator may be controlled by the controller 500 .

시험 탱크(103)는 믹서 탱크(102)로부터 공급되는 표준유와, 탈기후 탱크(101)로부터 공급되는 순수 절연유를 혼합하여 표준유에 용존된 가스의 농도를 조절하고, 표준유 중 일부를 추출하여 가스크로마토그래피(403) 및 반도체식 가스센서(404)로 공급할 수 있다. 표준유에 용존된 가스의 농도는 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다. 시험 탱크(103)는 플랜지 방식으로 각 펌프(202, 204, 205), 각 밸브(303, 313, 322, 323), 가스크로마토그래피(403) 및 반도체식 가스센서(404)와 연결될 수 있다. 시험 탱크(103)는 실제의 노후 변압기를 모사한 것일 수 있다.The test tank 103 mixes standard oil supplied from the mixer tank 102 and pure insulating oil supplied from the degassing tank 101 to adjust the concentration of gases dissolved in the standard oil, extracts some of the standard oil, It can be supplied to the gas chromatography 403 and the semiconductor gas sensor 404. The concentration of gas dissolved in the standard oil can be changed according to the user's settings. The test tank 103 may be connected to the pumps 202, 204, and 205, the valves 303, 313, 322, and 323, the gas chromatography 403, and the semiconductor gas sensor 404 in a flanged manner. The test tank 103 may simulate an actual aging transformer.

도 4를 참고하면, 시험 탱크(103)의 일측에는 제3 펌프(203)가 연결될 수 있다. 시험 탱크(103)는 제3 펌프(203)를 통해 믹서 탱크(102)로부터 표준유를 공급받을 수 있다. 시험 탱크(103)의 일측에는 제2 펌프(202)가 연결될 수 있다. 시험 탱크(103)는 제2 펌프(202)를 통해 탈기후 탱크(101)로부터 순수 절연유를 공급받을 수 있다. 시험 탱크(103)의 일측에는 제5 펌프(205)가 연결될 수 있다. 제5 펌프(205)는 제어부(500)의 제어에 따라 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 탈기전 탱크(104)로 공급할 수 있다. 시험 탱크(103)의 일측에는 제3 배출 밸브(303)가 연결될 수 있다. 제3 배출 밸브(303)는 제어부(500)에 의해 제어되어 시험 탱크(103)에 충진된 불활성기체를 외부로 배출할 수 있다. 시험 탱크(103)의 일측에는 제3 기체 밸브(313)가 연결될 수 있다. 제3 기체 밸브(313)는 제어부(500)에 의해 제어되어 불활성기체 봄베(401)에 저장된 불활성기체를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 시험 탱크(103)의 일측에는 제2 측정 밸브(322)가 연결되어 있을 수 있다. 제2 측정 밸브(322)는 제어부(500)에 의해 제어되어 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 가스크로마토그래피(403)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)의 일측에는 제3 측정 밸브(323)가 연결되어 있을 수 있다. 제3 측정 밸브(323)는 제어부(500)에 의해 제어되어 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 반도체식 가스센서(404)로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)는 교반기를 포함할 수 있다. 교반기(407)는 제어부(500)에 의해 제어되어 믹서 탱크(102)로부터 공급된 표준유와 탈기후 탱크(101)로부터 공급된 순수 절연유를 함께 휘저어 섞을 수 있다. 믹서 탱크(102)는 내부의 상부 압력을 측정하기 위한 상부 압력계(408) 및 내부의 하부 압력을 측정하기 위한 하부 압력계(409)를 포함할 수 있다. 시험 탱크(103)는 실제 변압기 가동 시 절연유가 가열되는 것을 모사하기 위한 항온조(미도시)를 포함할 수 있다. 항온조는 제어부(500)에 의해 제어되어 시험 탱크(103)를 가열할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a third pump 203 may be connected to one side of the test tank 103 . The test tank 103 may receive standard oil from the mixer tank 102 through the third pump 203 . A second pump 202 may be connected to one side of the test tank 103 . The test tank 103 may be supplied with pure insulating oil from the tank 101 after degassing through the second pump 202 . A fifth pump 205 may be connected to one side of the test tank 103 . The fifth pump 205 may supply the standard oil stored in the test tank 103 to the tank 104 before degassing under the control of the control unit 500 . A third discharge valve 303 may be connected to one side of the test tank 103 . The third discharge valve 303 is controlled by the control unit 500 to discharge the inert gas filled in the test tank 103 to the outside. A third gas valve 313 may be connected to one side of the test tank 103 . The third gas valve 313 may be controlled by the control unit 500 to supply the inert gas stored in the inert gas cylinder 401 to the test tank 103 . A second measuring valve 322 may be connected to one side of the test tank 103 . The second measuring valve 322 may be controlled by the control unit 500 to supply the standard oil stored in the test tank 103 to the gas chromatography 403 . A third measuring valve 323 may be connected to one side of the mixer tank 102 . The third measuring valve 323 may be controlled by the controller 500 to supply standard oil stored in the test tank 103 to the semiconductor gas sensor 404 . Mixer tank 102 may include an agitator. The stirrer 407 is controlled by the control unit 500 to stir and mix the standard oil supplied from the mixer tank 102 and the pure insulating oil supplied from the degassed tank 101 together. The mixer tank 102 may include an upper pressure gauge 408 for measuring an internal upper pressure and a lower pressure gauge 409 for measuring an internal lower pressure. The test tank 103 may include a thermostat (not shown) for simulating the heating of the insulating oil during operation of an actual transformer. The thermostat can be controlled by the controller 500 to heat the test tank 103 .

가스크로마토그래피(403)는 표준유에 용존된 가스의 성분별 농도를 측정할 수 있다. 가스크로마토그래피(403)는 제1 측정 밸브(321)를 통해 믹서 탱크(102)로부터 표준유를 공급받을 수 있다. 가스크로마토그래피(403)는 제2 측정 밸브(322)를 통해 시험 탱크(103)로부터 표준유를 공급받을 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 표준유 중 일부를 추출한 후 바이알(Vial)을 이용하여 가스크로마토그래피(403)에 투입할 수도 있다. 전술한 실시예에서는 가스크로마토그래피(403)를 이용하여 표준유에 용존된 가스의 성분별 농도를 측정하는 것으로 기술하였으나, 주지된 다른 가스농도 분석장비를 이용하여도 무방하다.The gas chromatography 403 may measure the concentration of each component of the gas dissolved in the standard oil. The gas chromatography 403 may receive standard oil from the mixer tank 102 through the first measuring valve 321 . The gas chromatography 403 may receive standard oil from the test tank 103 through the second measuring valve 322 . According to another embodiment, after extracting some of the standard oil, it may be introduced into the gas chromatography 403 using a vial. In the above-described embodiment, it has been described that the concentration of each component of the gas dissolved in the standard oil is measured using the gas chromatography 403, but other well-known gas concentration analyzers may be used.

반도체식 가스센서(404)는 표준유에 용존된 가스의 성분별 전기저항값을 측정할 수 있다. 반도체식 가스센서(404)는 제3 측정 밸브(323)를 통해 시험 탱크(103)로부터 표준유를 공급받을 수 있다. 반도체식 가스센서(404)는 표면에 접촉된 표준유에 의한 전기저항값을 제어부(500)로 출력할 수 있다. 반도체식 가스센서(404)가 표준유와 직접 접촉하는 방식을 이용하지 않는 경우, 반도체식 가스센서(404)는 추출된 표준유에서 가스만을 분리하기 하기 위해 기체와 액체를 상호 분리하는 역할을 수행하는 기유 분리막 또는 용존가스 포집장치 등을 포함할 수 있다. 한편, 전술한 실시예에서는 가스센서가 표준유에 용존된 가스의 성분별 전기저항값을 측정하는 것으로 기술하였으나, 전기저항값 대신 다른 물성치(예를 들어, 전류값)를 측정하여도 무방하다. The semiconductor gas sensor 404 may measure the electrical resistance value for each component of the gas dissolved in the standard oil. The semiconductor gas sensor 404 may receive standard oil from the test tank 103 through the third measuring valve 323 . The semiconductor gas sensor 404 may output the electrical resistance value by the standard oil in contact with the surface to the control unit 500. When the semiconductor gas sensor 404 does not use a method in direct contact with the standard oil, the semiconductor gas sensor 404 serves to separate gas and liquid in order to separate only gas from the extracted standard oil. It may include a base oil separation membrane or a dissolved gas collecting device. Meanwhile, in the above-described embodiment, the gas sensor is described as measuring the electrical resistance value for each component of the gas dissolved in the standard oil, but it is okay to measure other physical property values (eg, current value) instead of the electrical resistance value.

탈기전 탱크(104)는 시험 탱크(103)로부터 배출되는 표준유를 저장할 수 있다. 시험 종료 시 또는 다른 조건에서 시험을 수행하기 위해 시험 탱크(103)에 저장된 표준유가 배출될 수 있으며, 탈기전 탱크(104)는 탈기 장치(105)를 통해 시험 탱크(103)로부터 배출되는 표준유에 용존된 가스를 제거하기 전에 표준유를 임시 저장할 수 있다.The pre-degassing tank 104 may store the standard oil discharged from the test tank 103. The standard oil stored in the test tank 103 may be discharged at the end of the test or to perform the test under other conditions, and the tank 104 before degassing is connected to the standard oil discharged from the test tank 103 through the degassing device 105. Standard oil can be temporarily stored prior to removal of dissolved gases.

도 5를 참고하면, 탈기전 탱크(104)의 일측에는 제4 펌프(204)가 연결될 수 있다. 탈기전 탱크(104)는 제4 펌프(204)를 통해 믹서 탱크(102)로부터 배출되는 표준유를 공급받아 저장할 수 있다. 탈기전 탱크(104)의 일측에는 제5 펌프(205)가 연결될 수 있다. 탈기전 탱크(104)는 제5 펌프(205)를 통해 시험 탱크(103)로부터 배출되는 표준유를 공급받아 저장할 수 있다. 탈기전 탱크(104)의 일측에는 탈기 장치(105)가 연결될 수 있다. 탈기전 탱크(104)의 일측에는 제4 배출 밸브(304)가 연결될 수 있다. 제4 배출 밸브(304)는 제어부(500)에 의해 제어되어 탈기전 탱크(104)에 충진된 불활성기체를 외부로 배출할 수 있다. 탈기전 탱크(104)의 일측에는 제4 기체 밸브(314)가 연결될 수 있다. 제4 기체 밸브(314)는 제어부(500)에 의해 제어되어 불활성기체 봄베(401)에 저장된 불활성기체를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. Referring to FIG. 5 , a fourth pump 204 may be connected to one side of the tank 104 before degassing. The pre-degassing tank 104 may receive and store the standard oil discharged from the mixer tank 102 through the fourth pump 204 . A fifth pump 205 may be connected to one side of the tank 104 before degassing. The pre-degassing tank 104 may receive and store the standard oil discharged from the test tank 103 through the fifth pump 205 . A degassing device 105 may be connected to one side of the tank 104 before degassing. A fourth discharge valve 304 may be connected to one side of the tank 104 before degassing. The fourth discharge valve 304 is controlled by the control unit 500 to discharge the inert gas filled in the tank 104 before degassing to the outside. A fourth gas valve 314 may be connected to one side of the tank 104 before degassing. The fourth gas valve 314 may be controlled by the control unit 500 to supply the inert gas stored in the inert gas cylinder 401 to the test tank 103 .

탈기 장치(105)는 탈기전 탱크(104)로부터 배출되는 표준유에 용존된 가스 및 수분을 제거하여 순수 절연유를 생성하고, 생성된 순수 절연유를 탈기후 탱크(101)로 배출할 수 있다. 탈기 장치는 표준유에 용존된 가스 및 수분을 제거하기 위한 정제기일 수 있다.The degassing device 105 may remove gases and moisture dissolved in the standard oil discharged from the pre-degassing tank 104 to generate pure insulating oil, and discharge the generated pure insulating oil to the tank 101 after degassing. The degassing device may be a refiner for removing gas and water dissolved in the standard oil.

불활성기체 봄베(401)는 탈기후 탱크(101), 믹서 탱크(102), 시험 탱크(103), 탈기전 탱크(104)와 각각 연결될 수 있으며, 각 탱크로부터 절연유가 배출되는 경우, 배출된 절연유의 부피만큼 해당 탱크로 불활성기체를 공급할 수 있다. 즉, 불활성기체 봄베(401)는 특정 탱크로부터 절연유가 배출되는 경우 해당 탱크로부터 배출되는 절연유의 부피만큼 해당 탱크로 불활성기체를 공급함으로써 해당 탱크로부터 절연유 배출 시 해당 탱크에 음압이 발생하는 것을 방지하고, 절연유와 외부 대기 간의 직접 접촉을 방지할 수 있다. 한편, 불활성기체 대신 건조 공기를 이용할 수도 있다.The inert gas cylinder 401 may be connected to the post-degassing tank 101, the mixer tank 102, the test tank 103, and the pre-degassing tank 104, respectively, and when insulating oil is discharged from each tank, the discharged insulating oil Inert gas can be supplied to the corresponding tank by the volume of That is, when insulating oil is discharged from a specific tank, the inert gas cylinder 401 supplies inert gas to the corresponding tank as much as the volume of insulating oil discharged from the corresponding tank, thereby preventing negative pressure from occurring in the corresponding tank when insulating oil is discharged from the corresponding tank, , it can prevent direct contact between the insulating oil and the outside atmosphere. Meanwhile, dry air may be used instead of inert gas.

제어부(500)는 변압기 모사 장치에 구비된 각 펌프(201~205)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(500)는 변압기 모사 장치에 구비된 각 밸브(301~304, 311~314, 321~323)의 개폐를 제어할 수 있다. 제어부(500)는 가스크로마토그래피(403), 반도체식 가스센서(404), 불활성기체 봄베(401), 질량유량 제어기기(402), 교반기(406~407), 항온조 및 탈기 장치(105)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(500)는 변압기 모사 장치의 작동을 제어하는 일종의 서버일 수 있다. The control unit 500 may control driving of each pump 201 to 205 provided in the transformer simulation device. The control unit 500 may control opening and closing of valves 301 to 304, 311 to 314, and 321 to 323 provided in the transformer simulation device. The controller 500 includes a gas chromatography 403, a semiconductor gas sensor 404, an inert gas cylinder 401, a mass flow controller 402, agitators 406 to 407, a thermostat and a degassing device 105. drive can be controlled. The controller 500 may be a kind of server that controls the operation of the transformer simulation device.

제어부(500)는 가스크로마토그래피(403)를 통해 측정된 표준유에 용존된 가스의 성분별 농도와, 반도체식 가스센서(404)를 통해 측정된 표준유에 용존된 가스의 성분별 전기저항값을 매칭하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.The control unit 500 matches the concentration of each component of the gas dissolved in the standard oil measured through the gas chromatography 403 and the electrical resistance value of each component of the gas dissolved in the standard oil measured through the semiconductor gas sensor 404. and store it in the database.

제어부(500)는 PLC(Programmable Logic Controller) 제어를 통해 각 밸브 및 펌프를 수동 및 자동으로 제어할 수 있다.The control unit 500 may manually and automatically control each valve and pump through PLC (Programmable Logic Controller) control.

전술한 실시예에서는 변압기 모사 장치가 절연유에 가스를 용존시키고, 그 일부를 추출하여 분석할 수 있는 것으로 기술하였으나, 본 발명은 절연유 대신 다른 오일 및 액체 시료에 가스를 용존시키고, 그 일부를 추출하여 분석할 수도 있다.In the above-described embodiment, it has been described that the transformer simulation device can dissolve gas in insulating oil and extract and analyze a part of it, but the present invention dissolves gas in other oil and liquid samples instead of insulating oil, extracts a part of it, can also be analyzed.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유를 생성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a process of generating standard oil by a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 6을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유를 생성하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 6, a process of generating standard oil by the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제어부(500)는 제1 펌프(201)를 구동시킬 수 있다(S601). 즉, 제어부(500)는 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 믹서 탱크(102)로 공급할 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 연결된 제2 배출 밸브(302)를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 충진되어 있는 불활성기체를 외부로 배출시킬 수 있다. 믹서 탱크(102)에 절연유가 채워져 있지 않을 경우, 믹서 탱크(102)의 내부는 아르곤 또는 질소와 같은 불활성기체로 충진되어 있으므로, 순수 절연유를 믹서 탱크(120)로 공급하기 위해서는 믹서 탱크(102)에 충진되어 있는 불활성기체를 외부로 배출할 필요가 있다.First, the controller 500 may drive the first pump 201 (S601). That is, the controller 500 may supply the pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing to the mixer tank 102 . At the same time, the controller 500 may open the second discharge valve 302 connected to the mixer tank 102 . That is, the controller 500 may discharge the inert gas filled in the mixer tank 102 to the outside. When the mixer tank 102 is not filled with insulating oil, since the inside of the mixer tank 102 is filled with an inert gas such as argon or nitrogen, in order to supply pure insulating oil to the mixer tank 120, the mixer tank 102 It is necessary to discharge the inert gas filled in to the outside.

이어서, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 기 설정된 제1 기준 압력 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S603). 제어부(500)는 압력계를 통해 믹서 탱크(102)의 내부 압력을 측정할 수 있다. 제1 기준 압력은 믹서 탱크(102)로 충분한 순수 절연유가 공급되었는지 여부를 판단하기 위한 임계값으로서, 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.Subsequently, the control unit 500 may determine whether the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or higher than a preset first reference pressure (S603). The controller 500 may measure the internal pressure of the mixer tank 102 through a pressure gauge. The first reference pressure is a threshold value for determining whether sufficient pure insulating oil is supplied to the mixer tank 102 and may be preset by a user.

믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제1 기준 압력 이상인 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제1 펌프(201)의 구동을 중단시킬 수 있다(S605). 동시에, 제어부(500)는 제2 배출 밸브(302)를 폐쇄시킬 수 있다. 즉, 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제1 설정 압력 이상인 경우, 제어부(500)는 순수 절연유 공급과 불활성기체의 배출을 중단시킬 수 있다. When it is determined that the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or greater than the first reference pressure, the controller 500 may stop driving the first pump 201 (S605). At the same time, the controller 500 may close the second discharge valve 302 . That is, when the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or higher than the first set pressure, the control unit 500 may stop supplying pure insulating oil and discharging inert gas.

한편, 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 믹서 탱크(102)로 공급하는 경우, 제어부(500)는 제1 기체 밸브(311)를 개방시킬 수 있다. 제어부(500)는 탈기후 탱크(101)로부터 배출되는 순수 절연유의 부피만큼의 불활성기체를 탈기후 탱크(101)로 공급함으로써, 탈기후 탱크(101)에서 믹서 탱크(102)로 순수 절연유가 이동함에 따라 발생하는 탈기후 탱크(101)의 음압을 해소할 수 있다. 도 7은 절연유 및 불활성기체를 공급하는 과정을 도시하고 있다.Meanwhile, when pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing is supplied to the mixer tank 102, the controller 500 may open the first gas valve 311. The control unit 500 supplies inert gas equal to the volume of the pure insulating oil discharged from the degassing tank 101 to the degassing tank 101, so that pure insulating oil moves from the degassing tank 101 to the mixer tank 102. As a result, the negative pressure of the tank 101 after degassing may be eliminated. 7 shows a process of supplying insulating oil and inert gas.

이어서, 제어부(500)는 사용자에 의해 설정된 주입 대상 가스들 중 하나를 대상 가스로 선택하고(S607), 선택된 대상 가스에 대응하는 질량유량 제어기기(402)를 통해 대상 가스를 믹서 탱크(102)로 주입할 수 있다(S609). 믹서 탱크(102)로 공급할 가스의 종류 및 주입량은 미리 설정될 수 있으며, 제어부(500)는 설정된 종류 및 주입량에 따라 가스를 믹서 탱크(102)로 공급할 수 있다. 한편, 질량유량 제어기기(402)를 통해 믹서 탱크(102)로 가스를 주입하는 경우 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 상승하므로, 제어부(500)는 연속적인 가스 주입을 위해 탱크 내부 압력보다 높은 압력을 레귤레이터의 압력으로 설정할 수 있다. 가스 주입량은 질량유량 제어기기(402)의 설정 유량과 레귤레이터 구동 시간의 곱연산으로 계산될 수 있다.Subsequently, the control unit 500 selects one of the injection target gases set by the user as a target gas (S607), and the target gas is fed into the mixer tank 102 through the mass flow controller 402 corresponding to the selected target gas. It can be injected (S609). The type and injection amount of gas to be supplied to the mixer tank 102 may be set in advance, and the control unit 500 may supply the gas to the mixer tank 102 according to the set type and injection amount. Meanwhile, when gas is injected into the mixer tank 102 through the mass flow controller 402, since the internal pressure of the mixer tank 102 rises, the control unit 500 controls the pressure higher than the internal pressure of the tank for continuous gas injection. The pressure can be set to the pressure of the regulator. The gas injection amount can be calculated by multiplying the set flow rate of the mass flow controller 402 and the regulator driving time.

이어서, 제어부(500)는 제1 펌프(201)를 구동시킬 수 있다(S611). 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)로 순수 절연유를 추가적으로 공급할 수 있다. 믹서 탱크(102)로 공급된 가스를 절연유에 용존시키기 위해서는 높은 압력이 요구된다. 제어부(500)는 믹서 탱크(102)로 순수 절연유를 추가 공급함으로써 믹서 탱크(102)의 내부 압력을 증가시킬 수 있다. 이 과정에서 추가적으로 공급되는 순수 절연유의 양은 무시할 수 있을 정도의 미량에 해당할 수 있다. Subsequently, the controller 500 may drive the first pump 201 (S611). That is, the controller 500 may additionally supply pure insulating oil to the mixer tank 102 . A high pressure is required to dissolve the gas supplied to the mixer tank 102 in the insulating oil. The controller 500 may increase the internal pressure of the mixer tank 102 by additionally supplying pure insulating oil to the mixer tank 102 . The amount of pure insulating oil additionally supplied in this process may correspond to a negligible amount.

이어서, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 기 설정된 제2 기준 압력 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S613).Subsequently, the control unit 500 may determine whether the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or greater than a preset second reference pressure (S613).

믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제2 기준 압력 이상인 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제1 펌프(201)의 구동을 중단시킬 수 있다(S615). 즉, 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제2 기준 압력 이상인 경우, 제어부(500)는 순수 절연유의 추가 공급을 중단시킬 수 있다. 제2 기준 압력은 믹서 탱크(102)의 내압 한계치보다 낮게 설정되는 것이 바람직하다.When it is determined that the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or greater than the second reference pressure, the controller 500 may stop driving the first pump 201 (S615). That is, when the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or higher than the second reference pressure, the controller 500 may stop additional supply of pure insulating oil. The second reference pressure is preferably set lower than the internal pressure limit of the mixer tank 102 .

이어서, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 구비된 교반기(406)를 구동시킬 수 있다(S617). 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 저장된 순수 절연유와 가스 간의 혼합이 원활하고 신속하게 이루어지도록 교반기(406)를 구동시킬 수 있다.Subsequently, the control unit 500 may drive the agitator 406 provided in the mixer tank 102 (S617). That is, the control unit 500 may drive the agitator 406 so that the pure insulating oil stored in the mixer tank 102 and the gas are smoothly and quickly mixed.

이어서, 제어부(500)는 교반기(406)의 구동 시간이 기 설정된 제1 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다.(S619) Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the agitator 406 has passed a first preset time (S619).

교반기의 구동 시간이 제1 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 교반기의 구동을 중단시킬 수 있다.(S621)When it is determined that the driving time of the agitator has passed the first set time, the controller 500 may stop driving the agitator (S621).

이어서, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 기 설정된 제3 기준 압력 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S623). 제3 기준 압력은 대상 가스 주입 직전의 믹서 탱크(102)의 내부 압력일 수 있다. 일반적으로, 교반기를 구동시킴에 따라 가스가 순수 절연유에 용해되어 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 감소하게 된다. 제어부(500)는 절연유가 대상 가스로 포화되었는지 여부를 판단하기 위해 믹서 탱크(102) 내부 압력이 대상 가스 주입 직전의 수준까지 감소하였는지 여부를 판단할 수 있다. Subsequently, the control unit 500 may determine whether the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or less than a preset third reference pressure (S623). The third reference pressure may be the internal pressure of the mixer tank 102 immediately before injection of the target gas. In general, as the agitator is driven, the gas is dissolved in the pure insulating oil and the internal pressure of the mixer tank 102 is reduced. The control unit 500 may determine whether the pressure inside the mixer tank 102 has decreased to a level immediately before the target gas is injected in order to determine whether the insulating oil is saturated with the target gas.

믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제3 기준 압력 이하인 것으로 판단되는 경우, S607 단계로 회귀할 수 있다. 즉, 제어부(500)는 나머지 주입 대상 가스들 중 하나를 새로운 대상 가스로 선택하고, 선택된 대상 가스를 절연유에 용해시키는 과정을 반복하여 수행할 수 있다.When it is determined that the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or less than the third reference pressure, step S607 may be returned. That is, the controller 500 may repeatedly perform a process of selecting one of the remaining injection target gases as a new target gas and dissolving the selected target gas in insulating oil.

한편, 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제3 기준 압력 이하가 아닌 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제4 펌프(204)를 구동시킬 수 있다(S625). 즉, 제어부(500)는 더 이상 대상 가스의 용존이 불가하다고 판단하고, 가스가 용존된 절연유 중 일부를 탈기전 탱크(104)로 배출하여 믹서 탱크(102)의 내부 압력을 강제적으로 감소시킬 수 있다. 이처럼, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)를 통해 고농도의 표준유를 생성할 수 있다.Meanwhile, when it is determined that the internal pressure of the mixer tank 102 is not equal to or less than the third reference pressure, the controller 500 may drive the fourth pump 204 (S625). That is, the controller 500 determines that the target gas is no longer dissolved, and discharges some of the insulating oil in which the gas is dissolved to the pre-degassing tank 104 to forcibly reduce the internal pressure of the mixer tank 102. there is. As such, the control unit 500 may generate high-concentration standard oil through the mixer tank 102 .

이어서, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)의 내부 압력이 기 설정된 제4 기준 압력 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S627). 예를 들어, 제4 기준 압력은 대기압일 수 있다.Subsequently, the control unit 500 may determine whether the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or less than a preset fourth reference pressure (S627). For example, the fourth reference pressure may be atmospheric pressure.

믹서 탱크(102)의 내부 압력이 제4 기준 압력 이하인 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제4 펌프(204)의 구동을 중단시킬 수 있다(S629). 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유가 탈기전 탱크(104)로 배출되는 것을 중단시킬 수 있다.When it is determined that the internal pressure of the mixer tank 102 is equal to or less than the fourth reference pressure, the controller 500 may stop driving the fourth pump 204 (S629). That is, the control unit 500 may stop the standard oil stored in the mixer tank 102 from being discharged to the tank 104 before degassing.

이어서, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 연결된 제1 측정 밸브(321)를 일정 시간동안 개방시킬 수 있다(S631). 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유 중 일부를 가스크로마토그래피(403)로 공급할 수 있다. 이어서, 제어부(500)는 표준유에 용존된 가스의 성분별 농도를 측정할 수 있다.(S633) Subsequently, the controller 500 may open the first measuring valve 321 connected to the mixer tank 102 for a predetermined time (S631). That is, the controller 500 may supply some of the standard oil stored in the mixer tank 102 to the gas chromatography 403 . Subsequently, the control unit 500 may measure the concentration of each component of the gas dissolved in the standard oil (S633).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유에 용존된 가스의 농도를 조절하여 가스크로마토그래피 및 반도체식 가스센서로 공급하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flow chart illustrating a process in which the transformer simulation device adjusts the concentration of gas dissolved in standard oil and supplies it to gas chromatography and a semiconductor gas sensor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 8을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유에 용존된 가스의 농도를 조절하여 가스크로마토그래피 및 반도체식 가스센서로 공급하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 8 , a process in which the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention adjusts the concentration of gas dissolved in standard oil and supplies it to gas chromatography and a semiconductor gas sensor will be described.

먼저, 제어부(500)는 제3 펌프(203)를 구동시킬 수 있다(S801). 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 제3 배출 밸브(303)를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 충진되어 있는 불활성기체를 외부로 배출시킬 수 있다. 한편, 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 시험 탱크(103)로 공급하는 경우, 제어부(500)는 제2 기체 밸브(312)를 개방시켜 믹서 탱크(102)로 불활성기체를 공급할 수 있다. S801 단계는 S633 단계 이후에 수행될 수 있다.First, the controller 500 may drive the third pump 203 (S801). That is, the controller 500 may supply the standard oil stored in the mixer tank 102 to the test tank 103 . At the same time, the controller 500 may open the third discharge valve 303 . That is, the controller 500 may discharge the inert gas filled in the test tank 103 to the outside. Meanwhile, when the standard oil stored in the mixer tank 102 is supplied to the test tank 103, the controller 500 opens the second gas valve 312 to supply inert gas to the mixer tank 102. Step S801 may be performed after step S633.

이어서, 제어부(500)는 제3 펌프(203)의 구동 시간이 기 설정된 제2 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다.(S803)Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the third pump 203 has elapsed a second preset time. (S803)

제3 펌프(203)의 구동 시간이 제2 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제3 펌프(203)의 구동을 중단시킬 수 있다.(S805)When it is determined that the driving time of the third pump 203 has passed the second set time, the controller 500 may stop driving the third pump 203 (S805).

이어서, 제어부(500)는 제2 펌프(202)를 구동시킬 수 있다(S807). 즉, 제어부(500)는 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 이때, 제어부(500)는 시험 탱크(103) 내부 빈 공간의 부피만큼 순수 절연유를 공급할 수 있다. 시험 탱크(103)로 공급할 표준유 및 순수 절연유의 공급량과 공급 비율은 미리 설정되어 있을 수 있으며, 제어부(500)는 설정된 공급량 및 공급 비율에 따라 표준유와 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 한편, 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급하는 경우, 제어부(500)는 제3 기체 밸브(313)를 개방시켜 믹서 탱크(102)로 불활성기체를 공급할 수 있다. Subsequently, the controller 500 may drive the second pump 202 (S807). That is, the controller 500 may supply the pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing to the test tank 103 . At this time, the control unit 500 may supply pure insulating oil equal to the volume of the empty space inside the test tank 103 . The supply amount and supply ratio of standard oil and pure insulating oil to be supplied to the test tank 103 may be set in advance, and the control unit 500 may supply standard oil and pure insulating oil to the test tank 103 according to the set supply amount and supply ratio. can Meanwhile, when the pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing is supplied to the test tank 103, the controller 500 may open the third gas valve 313 to supply inert gas to the mixer tank 102. .

이어서, 제어부(500)는 시험 탱크(103)의 내부 압력이 기 설정된 제5 기준 압력 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S809). 제5 기준 압력은 시험 탱크(103)의 충진이 완료되었는지 여부를 판단하기 위한 임계값일 수 있다. 제어부(500)는 하부 및 상부 압력계(408, 409)를 통해 시험 탱크(103)의 내부 압력을 측정할 수 있다. Subsequently, the control unit 500 may determine whether the internal pressure of the test tank 103 is equal to or higher than a preset fifth reference pressure (S809). The fifth reference pressure may be a threshold value for determining whether filling of the test tank 103 is complete. The control unit 500 may measure the internal pressure of the test tank 103 through the lower and upper pressure gauges 408 and 409 .

시험 탱크(103)의 내부 압력이 제5 설정 압력 이상인 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제2 펌프(202)의 구동을 중단시킬 수 있다(S811). 즉, 제어부(500)는 순수 절연유의 공급을 중단시킬 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 제3 배출 밸브(303)를 폐쇄시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 충진된 불활성기체의 배출을 중단시킬 수 있다. 이때, 시험 탱크(103)에 저장된 표준유에 용존된 가스의 농도는 하기 수학식 1을 통해 계산될 수 있다. 여기서, 표준유 농도는 S633 단계에서 측정된 표준유의 농도를 의미할 수 있다.When it is determined that the internal pressure of the test tank 103 is equal to or greater than the fifth set pressure, the controller 500 may stop driving the second pump 202 (S811). That is, the control unit 500 may stop the supply of pure insulating oil. At the same time, the controller 500 may close the third discharge valve 303 . That is, the controller 500 may stop discharging the inert gas filled in the test tank 103 . At this time, the concentration of gas dissolved in the standard oil stored in the test tank 103 may be calculated through Equation 1 below. Here, the standard oil concentration may mean the concentration of standard oil measured in step S633.

이어서, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 구비된 교반기(407)를 구동시킬 수 있다(S815). 즉, 제어부(500)는 교반기(407)를 통해 표준유에 용존된 가스가 시험 탱크(103) 전반에 확산되도록 할 수 있다. Subsequently, the control unit 500 may drive the agitator 407 provided in the test tank 103 (S815). That is, the control unit 500 may diffuse the gas dissolved in the standard oil throughout the test tank 103 through the stirrer 407 .

이어서, 제어부(500)는 교반기(407)의 구동 시간이 기 설정된 제3 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다(S817). 제3 설정 시간은 제3 펌프(203)(즉, 표준유 유입되는 위치)로부터 가장 먼 지점에 위치한 표준유의 농도가 포화에 이르는 시간을 측정하는 방식을 통해 결정될 수 있다. 이를 위해, 제2 측정 밸브(322)는 시험탱크의 제3 펌프(203)로부터 가장 먼 지점에 연결되는 것이 바람직하다. 도 9는 교반기의 작동 시간에 따른 표준유에 용존된 가스의 농도를 도시하고 있다. Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the agitator 407 has passed a preset third set time (S817). The third set time may be determined by measuring a time for the concentration of the standard oil located at the farthest point from the third pump 203 (ie, the point where the standard oil is introduced) to reach saturation. For this purpose, the second measuring valve 322 is preferably connected to the farthest point from the third pump 203 of the test tank. 9 shows the concentration of gas dissolved in standard oil according to the operating time of the stirrer.

교반기(407)의 구동 시간이 제3 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 교반기(407)의 구동을 중단시킬 수 있다.(S819)When it is determined that the driving time of the agitator 407 has passed the third set time, the controller 500 may stop driving the agitator 407 (S819).

이어서, 제어부(500)는 제2 측정 밸브(322) 및 제3 측정 밸브(323)를 일정 시간동안 개방시킬 수 있다(S821). 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 저장된 표준유 중 일부를 가스크로마토그래피(403) 및 반도체식 가스센서(404)로 각각 공급할 수 있다. Subsequently, the controller 500 may open the second measurement valve 322 and the third measurement valve 323 for a predetermined time (S821). That is, the controller 500 may supply some of the standard oil stored in the test tank 103 to the gas chromatography 403 and the semiconductor gas sensor 404 , respectively.

한편, 제어부(500)는 각 단계가 수행되는 동안 시험 탱크(103)에 포함된 항온조를 통해 시험 탱크(103)를 가열할 수 있다. 이처럼, 제어부(500)는 항온조를 통해 시험 탱크(130)를 가열함으로써 실제 변압기 가동 시 절연유가 가열되는 것을 모사할 수 있다.Meanwhile, the controller 500 may heat the test tank 103 through a thermostat included in the test tank 103 while each step is performed. As such, the control unit 500 may simulate heating of the insulating oil during operation of an actual transformer by heating the test tank 130 through a thermostat.

제어부(500)는 표준유에 용존된 가스의 농도를 변경시키면서, S815 내지 S821 단계를 반복 수행할 수 있다. 즉, 제어부(500)는 표준유에 용존된 가스의 농도를 증가시키거나, 또는 표준유에 용존된 가스의 농도를 감소시킨 후 표준유 중 일부를 추출하여 가스크로마토그래피(403) 및 반도체식 가스센서(404)로 각각 공급할 수 있다.The control unit 500 may repeatedly perform steps S815 to S821 while changing the concentration of gas dissolved in the standard oil. That is, the control unit 500 increases the concentration of the gas dissolved in the standard oil or reduces the concentration of the gas dissolved in the standard oil, and then extracts some of the standard oil to perform the gas chromatography 403 and the semiconductor gas sensor ( 404) can be supplied respectively.

한편, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 구비된 교반기를 작동시키지 않은 상태에서 표준유에 용존된 가스가 확산에 의해 퍼져나가도록 한 후, 일정 시간 간격으로 일정 시간 동안 제3 측정 밸브(323)를 개방시키면서, 반도체식 가스센서(404)가 표준유의 변화를 감지하는데 필요한 시간 또는 반도체식 가스센서(404)의 감도 등을 측정함으로써 표준유에 용존된 가스의 농도 변화에 따른 반도체식 가스센서(404)의 반응 속도 등을 시험할 수도 있다.On the other hand, the control unit 500 allows the gas dissolved in the standard oil to spread by diffusion in a state where the stirrer provided in the test tank 103 is not operated, and then the third measuring valve 323 for a predetermined time at regular time intervals. ( 404) can also be tested.

또한, 제어부(500)는 직전 시험과 다른 조건(즉, 표준유에 용존된 가스의 종류나 조성비를 다르게 하는 조건)에서 시험을 수행하기 위해 표준유에 용존된 가스의 농도를 변경시키는 대신, 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 모두 배출시킬 수도 있다.In addition, the control unit 500 instead of changing the concentration of the gas dissolved in the standard oil to perform the test under conditions different from the previous test (ie, a condition in which the type or composition ratio of the gas dissolved in the standard oil is different), the test tank ( 103) can also discharge all of the standard oil stored in it.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유에 용존된 가스의 농도를 증가시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a process of increasing the concentration of gas dissolved in standard oil by a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 10을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유에 용존된 가스의 농도를 증가시키는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 10, a process of increasing the concentration of gas dissolved in standard oil by the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제어부(500)는 제5 펌프(205)를 구동시킬 수 있다(S1001). 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 탈기전 탱크(104)로 배출할 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 설정 시간동안 제3 기체 밸브(313)를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 불활성기체를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. S1001 단계는 S821 단계 이후에 수행될 수 있다.First, the controller 500 may drive the fifth pump 205 (S1001). That is, the control unit 500 may discharge the standard oil stored in the test tank 103 to the tank 104 before degassing. At the same time, the controller 500 may open the third gas valve 313 for a set time. That is, the controller 500 may supply the inert gas to the test tank 103 . Step S1001 may be performed after step S821.

이어서, 제어부(500)는 제5 펌프(205)의 구동 시간이 기 설정된 제4 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다(S1003). 제4 설정 시간은 목표 농도에 따라 결정될 수 있다. 즉, 제어부(500)는 설정된 목표 농도까지 표준유에 용존된 가스의 농도를 증가시키기 위한 설정 시간을 산출하고, 산출된 설정 시간동안 제5 펌프(205)를 구동시킬 수 있다.Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the fifth pump 205 has passed a fourth preset time (S1003). The fourth set time may be determined according to the target concentration. That is, the control unit 500 may calculate a set time for increasing the concentration of gas dissolved in the standard oil to a set target concentration, and drive the fifth pump 205 for the calculated set time.

제5 펌프(205)의 구동 시간이 제4 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제5 펌프(205)의 구동을 중단시킬 수 있다(S1005). 동시에, 제어부(500)는 제3 기체 밸브(313)를 폐쇄시킬 수 있다.When it is determined that the driving time of the fifth pump 205 has passed the fourth set time, the controller 500 may stop driving the fifth pump 205 (S1005). At the same time, the controller 500 may close the third gas valve 313 .

이어서, 제어부(500)는 제3 펌프(203)를 구동시킬 수 있다(S1007). 즉, 제어부(500)는 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 설정 시간동안 제3 배출 밸브(303)를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 충진된 불활성기체를 배출시킬 수 있다. Subsequently, the controller 500 may drive the third pump 203 (S1007). That is, the controller 500 may supply the standard oil stored in the mixer tank 102 to the test tank 103 . At the same time, the controller 500 may open the third discharge valve 303 for a set time. That is, the controller 500 may discharge the inert gas filled in the test tank 103 .

이어서, 제어부(500)는 제3 펌프(203)의 구동 시간이 기 설정된 제5 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다(S1009). 제어부(500)는 시험 탱크(103)로부터 배출된 표준유의 부피만큼 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 시험 탱크(103)로 공급하기 위한 설정 시간을 산출하고, 산출된 설정 시간동안 제3 펌프(203)를 구동시킬 수 있다. Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the third pump 203 has passed a previously set fifth set time (S1009). The control unit 500 calculates a set time for supplying the standard oil stored in the mixer tank 102 to the test tank 103 as much as the volume of the standard oil discharged from the test tank 103, and the third pump during the calculated set time (203) can be driven.

제3 펌프(203)의 구동 시간이 제5 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제3 펌프(203)의 구동을 중단시킬 수 있다(S1011). 동시에, 제어부(500)는 제3 배출 밸브(303)를 폐쇄시킬 수 있다. 이때, 표준유에 용존된 가스의 농도는 하기 수학식 2를 통해 계산될 수 있다. 여기서, 고농도 절연유는 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 의미할 수 있고, 기존 표준유는 농도를 변화시키기 이전의 표준유를 의미할 수 있다.When it is determined that the driving time of the third pump 203 has passed the fifth set time, the controller 500 may stop driving the third pump 203 (S1011). At the same time, the controller 500 may close the third discharge valve 303 . At this time, the concentration of the gas dissolved in the standard oil can be calculated through Equation 2 below. Here, the high-concentration insulating oil may mean standard oil stored in the mixer tank 102, and the existing standard oil may mean standard oil before changing the concentration.

믹서 탱크(102)의 기밀 설계가 아무리 우수하더라도 극미량의 가스가 누출될 수 있다. 이러한 가스 누츨 가능성에 대비하여 시험 탱크(103)에 표준유를 공급하기 직전에 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유에 용존된 가스의 농도를 재측정하고, 그 측정치를 시험 탱크(103)에 저장된 표준유에 용존된 가스의 농도 계산에 이용함으로써 계산의 정확도를 향상시킬 수 있다.No matter how good the airtight design of the mixer tank 102 is, a very small amount of gas may leak. In preparation for this possibility of gas leakage, the concentration of gas dissolved in the standard oil stored in the mixer tank 102 is remeasured immediately before supplying the standard oil to the test tank 103, and the measured value is measured as the standard stored in the test tank 103. The accuracy of the calculation can be improved by using it to calculate the concentration of gas dissolved in oil.

전술한 바와 같이, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 일부 배출하고, 상대적으로 고농도인 믹서 탱크(102)에 저장된 표준유를 시험 탱크(103)로 공급함으로써 시험 탱크(103)에 저장된 표준유에 용존된 가스의 농도를 증가시킬 수 있다.As described above, the control unit 500 discharges some of the standard oil stored in the test tank 103 and supplies the standard oil stored in the relatively high concentration mixer tank 102 to the test tank 103 to test the test tank 103. ) can increase the concentration of gases dissolved in standard oil stored in

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유에 용존된 가스의 농도를 감소시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a process of reducing the concentration of gas dissolved in standard oil by a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 11을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유에 용존된 가스의 농도를 감소시키는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, referring to FIG. 11, a process of reducing the concentration of gas dissolved in standard oil by the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제어부(500)는 제5 펌프(205)를 구동시킬 수 있다(S1101). 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 탈기전 탱크(104)로 배출할 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 설정 시간동안 제3 기체 밸브(313)를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 불활성기체를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. S1101 단계는 S821 단계 이후에 수행될 수 있다.First, the controller 500 may drive the fifth pump 205 (S1101). That is, the control unit 500 may discharge the standard oil stored in the test tank 103 to the tank 104 before degassing. At the same time, the controller 500 may open the third gas valve 313 for a set time. That is, the controller 500 may supply the inert gas to the test tank 103 . Step S1101 may be performed after step S821.

이어서, 제어부(500)는 제5 펌프(205)의 구동 시간이 기 설정된 제4 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다(S1103). 목표 농도에 따라 결정될 수 있다. 즉, 제어부(500)는 설정된 목표 농도까지 표준유에 용존된 가스의 농도를 증가시키기 위한 설정 시간을 산출하고, 산출된 설정 시간동안 제5 펌프(205)를 구동시킬 수 있다.Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the fifth pump 205 has passed a fourth preset time (S1103). It can be determined according to the target concentration. That is, the control unit 500 may calculate a set time for increasing the concentration of gas dissolved in the standard oil to a set target concentration, and drive the fifth pump 205 for the calculated set time.

제5 펌프(205)의 구동 시간이 제4 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제5 펌프(205)의 구동을 중단시킬 수 있다(S1105). 동시에, 제어부(500)는 제3 기체 밸브(313)를 폐쇄시킬 수 있다.When it is determined that the driving time of the fifth pump 205 has passed the fourth set time, the controller 500 may stop driving the fifth pump 205 (S1105). At the same time, the controller 500 may close the third gas valve 313 .

이어서, 제어부(500)는 제2 펌프(202)를 구동시킬 수 있다(S1107). 즉, 제어부(500)는 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급할 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 설정 시간동안 제3 배출 밸브(303)를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 충진된 불활성기체를 배출시킬 수 있다. Subsequently, the controller 500 may drive the second pump 202 (S1107). That is, the controller 500 may supply the pure insulating oil stored in the tank 101 after degassing to the test tank 103 . At the same time, the controller 500 may open the third discharge valve 303 for a set time. That is, the controller 500 may discharge the inert gas filled in the test tank 103 .

이어서, 제어부(500)는 제2 펌프(202)의 구동 시간이 기 설정된 제6 설정 시간을 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다(S1109). 제어부(500)는 시험 탱크(103)로부터 배출된 표준유의 부피만큼 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급하기 위한 설정 시간을 산출하고, 산출된 설정 시간동안 제2 펌프(202)를 구동시킬 수 있다. Subsequently, the control unit 500 may determine whether or not the driving time of the second pump 202 has passed a preset sixth set time (S1109). The control unit 500 calculates a set time for supplying the pure insulating oil stored in the degassed tank 101 to the test tank 103 by the volume of the standard oil discharged from the test tank 103, and during the calculated set time, the second The pump 202 can be driven.

제2 펌프(202)의 구동 시간이 제6 설정 시간을 경과한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제2 펌프(202)의 구동을 중단시킬 수 있다(S1111). 동시에, 제어부(500)는 제3 배출 밸브(303)를 폐쇄시킬 수 있다. 이때, 표준유에 용존된 가스의 농도는 하기 수학식 3을 통해 계산될 수 있다. When it is determined that the driving time of the second pump 202 has passed the sixth set time, the controller 500 may stop driving the second pump 202 (S1111). At the same time, the controller 500 may close the third discharge valve 303 . At this time, the concentration of the gas dissolved in the standard oil can be calculated through Equation 3 below.

전술한 바와 같이, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 일부 배출하고, 상대적으로 저농도인 탈기후 탱크(101)에 저장된 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급함으로써 시험 탱크(103)에 저장된 표준유에 용존된 가스의 농도를 감소시킬 수 있다.As described above, the control unit 500 partially discharges the standard oil stored in the test tank 103 and supplies pure insulating oil stored in the relatively low-concentration degassed tank 101 to the test tank 103 to test the tank ( 103) can reduce the concentration of gas dissolved in the standard oil.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 시험 탱크에 저장된 표준유를 탈기시키는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a process of degassing standard oil stored in a test tank by a transformer simulation device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 12를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 탈기시키는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 12 , a process of degassing the standard oil stored in the test tank 103 by the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제어부(500)는 제5 펌프(205)를 구동시킬 수 있다(S1201). 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 저장된 표준유를 탈기전 탱크(104)로 배출시킬 수 있다. 동시에, 제어부(500)는 시험 탱크(103)에 연결된 기체 밸브를 개방시킬 수 있다. 즉, 제어부(500)는 시험 탱크(103)로 불활성기체를 공급할 수 있다. S1201 단계는 S821 단계 이후에 수행될 수 있다.First, the controller 500 may drive the fifth pump 205 (S1201). That is, the controller 500 may discharge the standard oil stored in the test tank 103 to the tank 104 before degassing. At the same time, the controller 500 may open a gas valve connected to the test tank 103 . That is, the controller 500 may supply inert gas to the test tank 103 . Step S1201 may be performed after step S821.

이어서, 제어부(500)는 시험 탱크(103)의 내부 압력이 기 설정된 제6 기준 압력 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S1203). 제6 기준 압력은 시험 탱크(103)에 저장된 표준유가 모두 배출되었는지 여부를 판단하기 위한 임계값일 수 있다.Subsequently, the control unit 500 may determine whether the internal pressure of the test tank 103 is equal to or less than a preset sixth reference pressure (S1203). The sixth reference pressure may be a threshold value for determining whether all of the standard oil stored in the test tank 103 has been discharged.

시험 탱크(103)의 내부 압력이 제6 기준 압력 이하인 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제5 펌프(205)의 구동을 중단시킬 수 있다.(S1205) When it is determined that the internal pressure of the test tank 103 is equal to or less than the sixth reference pressure, the controller 500 may stop driving the fifth pump 205 (S1205).

한편, 제어부(500)는 제2 펌프(202)를 구동시켜 순수 절연유를 시험 탱크(103)로 공급하는 과정, 및 제5 펌프(205)를 구동시켜 시험 탱크(103)에 저장된 순수 절연유를 배출하는 과정을 반복 수행함으로써 시험 탱크(103)의 내부에 잔존하는 표준유를 완전히 제거할 수도 있다. Meanwhile, the controller 500 drives the second pump 202 to supply pure insulating oil to the test tank 103, and drives the fifth pump 205 to discharge pure insulating oil stored in the test tank 103. By repeating the process, the standard oil remaining in the test tank 103 may be completely removed.

이어서, 제어부(500)는 탈기 장치(105)를 통해 탈기전 탱크(104)에 저장된 표준유에 용존된 가스를 제거하여 순수 절연유를 생성하고(S1207), 생성된 순수 절연유를 탈기후 탱크(101)에 저장할 수 있다(S1209). Subsequently, the control unit 500 removes gas dissolved in the standard oil stored in the pre-degassing tank 104 through the degassing device 105 to generate pure insulating oil (S1207), and removes the generated pure insulating oil from the tank 101 after degassing. It can be stored in (S1209).

한편, 탈기전 탱크(104)에 임시 저장된 표준유는 이후 탈기가 될 절연유이므로 불활성기체의 적용이 불필요하므로, 탈기전 탱크(104)에는 불활성기체 봄베(401)가 연결되지 않아도 무방하다.Meanwhile, since the standard oil temporarily stored in the pre-degassing tank 104 is insulating oil to be deaerated later, application of an inert gas is unnecessary.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유의 농도와 반도체식 가스센서의 전기저항값을 매칭하여 데이터베이스에 저장하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.13 is a flowchart illustrating a process of matching the concentration of standard oil and the electrical resistance value of a semiconductor gas sensor by the transformer simulating device according to an embodiment of the present invention and storing them in a database.

이하에서는 도 13을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치가 표준유의 농도와 반도체식 가스센서의 전기저항값을 매칭하여 데이터베이스에 저장하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 13, a process of matching the concentration of standard oil and the electrical resistance value of the semiconductor gas sensor by the transformer simulation device according to an embodiment of the present invention and storing them in a database will be described.

먼저, 제어부(500)는 가스크로마토그래피(403)를 통해 표준유에 용존된 가스의 성분별 농도를 측정할 수 있다(S1301). S1301 단계는 S821 단계 이후에 수행될 수 있다.First, the control unit 500 may measure the concentration of each component of the gas dissolved in the standard oil through the gas chromatography 403 (S1301). Step S1301 may be performed after step S821.

이어서, 제어부(500)는 반도체식 가스센서(404)를 통해 표준유에 용존된 가스의 성분별 전기저항값을 측정할 수 있다.(S1303)Subsequently, the control unit 500 may measure the electrical resistance value for each component of the gas dissolved in the standard oil through the semiconductor gas sensor 404 (S1303).

이어서, 제어부(500)는 가스크로마토그래피(403)를 통해 측정된 표준유에 용존된 가스의 성분별 농도와, 반도체식 가스센서(404)를 통해 측정된 표준유에 용존된 가스의 성분별 전기저항값을 매칭하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.(S1305)Subsequently, the control unit 500 determines the concentration of gas dissolved in the standard oil by component measured through the gas chromatography 403 and the electrical resistance value by component of the gas dissolved in the standard oil measured through the semiconductor gas sensor 404. can be matched and stored in the database. (S1305)

반도체식 가스센서(404)를 통해 측정되는 물성치는 표준유에 용존된 가스의 농도가 아니라 가스의 농도에 따른 전기저항값일 수 있다. 따라서, 반도체식 가스센서(404)를 통해 측정되는 물성치를 통해 표준유에 용존된 가스의 농도를 측정하기 위해서는 물성치에 대응하는 가스 농도에 대한 데이터베이스를 구축될 필요가 있다. 본 발명은 반도체식 가스센서를 통해 측정된 전기저항값과 가스크로마토그래피를 통해 측정된 표준유에 용존된 가스의 농도를 매칭시켜 저장함으로써 전기저항값-가스 농도에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다. 구축된 데이터베이스는 반도체식 가스센서의 교정 또는 반도체식 가스센서의 성능 평가에 활용될 수도 있다.The physical properties measured by the semiconductor gas sensor 404 may be an electrical resistance value according to the concentration of the gas, not the concentration of the gas dissolved in the standard oil. Therefore, in order to measure the concentration of gas dissolved in the standard oil through the physical properties measured by the semiconductor gas sensor 404, it is necessary to build a database of gas concentrations corresponding to the physical properties. The present invention can build a database for electrical resistance value-gas concentration by matching and storing the electrical resistance value measured through the semiconductor gas sensor and the concentration of gas dissolved in the standard oil measured through gas chromatography. The built database may be used for calibration of the semiconductor gas sensor or performance evaluation of the semiconductor gas sensor.

제어부(500)는 데이터베이스를 참고하여, 반도체식 가스센서(404)를 통해 측정된 전기저항값을 가스 농도로 환산하기 위한 관계식을 도출할 수도 있다. The control unit 500 may derive a relational expression for converting the electrical resistance value measured through the semiconductor gas sensor 404 into a gas concentration by referring to the database.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 모사 장치 및 그 작동 방법은 변압기 내부 이상에 따라 변압기의 내부에서 발생한 가스가 절연유에 용해되는 현상을 모사하여, 변압기의 내부 이상으로 인하여 발생된 가스가 용존된 절연유를 효과적이고 재현성 있게 생성할 수 있다. 또한, 본 발명은 가스크로마토그래피를 통해 절연유에 용존된 가스의 농도를 측정하고, 반도체식 가스센서를 통해 절연유에 용존된 가스에 따른 전기저항값을 측정하고, 측정된 가스의 농도와 전기저항값을 매칭시켜 저장함으로써 전기저항값-가스 농도에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다. 또한, 본 발명은 정제기를 통해 시험에 이용된 절연유에 용존된 가스 및 수분을 제거함으로써 한번 주입된 절연유를 반복하여 사용할 수 있다.As described above, the transformer simulation device and method of operating the same according to an embodiment of the present invention simulates the phenomenon in which gas generated inside the transformer is dissolved in insulating oil according to the internal abnormality of the transformer, so that the internal abnormality of the transformer causes Gas-dissolved insulating oil can be produced effectively and reproducibly. In addition, the present invention measures the concentration of gas dissolved in insulating oil through gas chromatography, measures the electrical resistance value according to the gas dissolved in insulating oil through a semiconductor gas sensor, and measures the concentration and electrical resistance value of the gas. By matching and storing , a database for electrical resistance value-gas concentration can be constructed. In addition, the present invention can repeatedly use the once injected insulating oil by removing gas and moisture dissolved in the insulating oil used in the test through a purifier.

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.Implementations described herein may be embodied in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Even if discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), the implementation of features discussed may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented in suitable hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which is generally referred to as a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit or programmable logic device or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.

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 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it should be noted that this is only exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those skilled in the art to which the technology pertains. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims below.

101: 탈기후 탱크
102: 믹서 탱크
103: 시험 탱크
104: 탈기전 탱크
105: 탈기 장치
201~205: 제1 내지 제5 펌프
301~304: 제1 내지 제4 배출 밸브
311~314: 제1 내지 제4 기체 밸브
321~323: 제1 내지 제3 측정 밸브
401: 불활성기체 봄베
402: 질량유량 제어기기
403: 가스크로마토그래피
404: 반도체식 가스센서
500: 제어부101: degassing tank
102: mixer tank
103: test tank
104: tank before degassing
105: degassing device
201 to 205: first to fifth pumps
301 to 304: first to fourth discharge valves
311 to 314: first to fourth gas valves
321 to 323: first to third measuring valves
401: inert gas cylinder
402: mass flow controller
403: gas chromatography
404: semiconductor gas sensor
500: control unit

Claims

a degassing tank for storing pure insulating oil;
a mixer tank for generating standard oil by dissolving gases to be injected in the pure insulating oil supplied from the degassing tank; and
A test tank for mixing standard oil supplied from the mixer tank with pure insulating oil supplied from the degassing tank, extracting a part of the mixed standard oil, and supplying it to gas chromatography and a semiconductor gas sensor; ,
The mixer tank and the test tank,
A stirrer for dissolving or mixing liquids or gases;
The transformer simulation device further comprising a mass flow controller supplying the gas to be injected into the mixer tank.