KR20240022326A - 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법 - Google Patents
부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240022326A KR20240022326A KR1020220100859A KR20220100859A KR20240022326A KR 20240022326 A KR20240022326 A KR 20240022326A KR 1020220100859 A KR1020220100859 A KR 1020220100859A KR 20220100859 A KR20220100859 A KR 20220100859A KR 20240022326 A KR20240022326 A KR 20240022326A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- partial discharge
- signal
- noise
- suspect
- detection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000012850 discrimination method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 claims 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 132
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000009421 internal insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0038—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing pulses or pulse trains according to amplitude)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0046—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof characterised by a specific application or detail not covered by any other subgroup of G01R19/00
- G01R19/0053—Noise discrimination; Analog sampling; Measuring transients
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
- G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
Abstract
본 발명은 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 장치는, 전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하기 위한 신호검출 및 처리부; 및 상기 신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하기 위한 제어부;를 포함한다.
Description
본 발명은 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 계통전압과 부분방전 의심신호를 상호 비교함으로써 부분방전 신호와 노이즈를 판별하기 위한, 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
송변전용 전력설비는 발전소에서 나오는 전기를 도시 등의 대규모 사용처에 전송하는 송전 또는 변전 설비로 고압 및 특고압(수만볼트 이상)을 사용하는 변압기를 포함하는 전력설비가 설치된다.
이러한 전력설비는 기계적 스트레스, 온도 등의 영향으로 절연열화가 발생하여 내부절연부분에서의 국부적인 부분방전이 발생할 수 있다.
부분방전은 초기에 시스템의 성능 및 작동에 문제가 없더라도 시간이 지남에 따라 점차 절연열화가 증가하여 전력설비의 기능정지를 초래할 수도 있는데, 극단적인 경우 폭발, 정전 등의 심각한 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 전력설비 관리 업체에서는 전력설비의 고장을 예방하기 위해 부분방전 진단기술을 적용하여 부분방전을 진단하고 있다. 이 경우에는 부분방전과 노이즈를 판별하여 정확하게 부분방전을 진단하는 것이 필요하며, 외부 노이즈와 내부 부분방전을 구분하기 위한 다양한 방식이 제안되고 있다.
대표적인 방식으로 노이즈 게이팅(noise gating)은 전력설비 내부의 신호와 외부 노이즈를 비교하여 노이즈를 제거하는 방법으로, 전력설비 외부에 설치된 노이즈 센서에서 측정한 신호와 내장 또는 외장형 센서에서 측정된 방전신호를 비교하여 외부 신호와 동일한 신호를 제거하는 방법이다.
그런데, 노이즈 게이팅은 노이즈 센서 설치, 차폐 테이프, 필터 등의 부가적인 장치를 설치하는 등 많은 비용이 필요할 뿐만 아니라, 작업자가 직접 수행하고 차폐테이프나 필터에 의해 100% 노이즈가 제거되지 않는 한계가 있다.
따라서, 부분방전과 노이즈를 판별하기 위한 방법으로 노이즈 게이팅 대신 부분방전 진단 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라, 노이즈 게이팅을 위한 노이즈 센서, 차폐용 테이프, 노이즈 필터 등의 설치 비용을 줄일 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 계통전압과 부분방전 의심신호를 상호 비교함으로써 부분방전 신호와 노이즈를 판별하기 위한, 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 장치는, 전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하기 위한 신호검출 및 처리부; 및 상기 신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하기 위한 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 계통전압의 증감율 대비 상기 부분방전 의심신호의 증감율의 비교를 통해 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호 또는 노이즈인지를 판별 가능한 테이블이 미리 저장되는 저장부;를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 테이블을 이용하여 상기 부분방전 의심신호에 대해 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 증가하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 감소하면, 상기 부분방전 의심신호를 부분방전 신호로 판별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하면, 상기 부분방전 의심신호를 노이즈로 판별할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 부분방전 의심신호 이벤트가 발생할 때, 미리 저장된 전력설비 정보에 이벤트 정보를 대응시켜 상기 저장부에 기록 및 저장할 수 있다,
상기 전력설비 정보에는, 전력설비 식별정보, 전력설비 위치, 전력설비 종류가 포함되고, 상기 이벤트 정보에는, 이벤트 발생시간, 이벤트 발생빈도, 이벤트 신호크기, 부분방전 신호 또는 노이즈 판별결과가 포함될 수 있다.
상기 제어부에 의해 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호로 판별될 경우, 전력설비 관리 단말기로 해당 전력설비에서 부분방전 신호의 검출을 알려주는 통신부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 저장부는, 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지 판별하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 방법은, 전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하는 단계; 및 상기 신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 판별하는 단계는, 상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 증가하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 감소하면, 상기 부분방전 의심신호를 부분방전 신호로 판별할 수 있다.
상기 판별하는 단계는, 상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하면, 상기 부분방전 의심신호를 노이즈로 판별할 수 있다.
상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호로 판별될 경우, 전력설비 관리 단말기로 해당 전력설비에서 부분방전 신호의 검출을 알려주는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 부분방전 및 노이즈 판별 장치로서, 적어도 하나 이상의 프로세스; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 부분방전 및 노이즈 판별 장치로 하여금, 전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하고, 상기 신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별할 수 있다.
본 발명은 계통전압과 부분방전 의심신호를 상호 비교함으로써 부분방전 신호와 노이즈를 판별할 수 있게 한다.
본 발명은 변전소 종합 예방 진단시스템으로 구현 가능하여 온라인으로 부분방전 진단의 정확도를 향상시켜 전력설비의 예방 진단 기술로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 전력설비 내부 부분방전에 대한 진단을 효과적으로 진행하여 사전에 전력설비의 고장을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 전력설비의 고장으로 인한 정전복구 및 손실비용을 절감할 뿐만 아니라, 기존의 부분방전 신호와 노이즈 판별을 위한 노이즈 게이팅 기술에 비해 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 부분방전 발생을 설명하는 도면,
도 2는 부분방전 분석을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 장치를 나타낸 도면,
도 4는 상기 도 3의 부분방전 및 노이즈 판별 장치에서 노이즈 및 부분방전을 판별하기 위한 테이블을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일실예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 부분방전 분석을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 장치를 나타낸 도면,
도 4는 상기 도 3의 부분방전 및 노이즈 판별 장치에서 노이즈 및 부분방전을 판별하기 위한 테이블을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일실예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 방법을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 부분방전 발생을 설명하는 도면이고, 도 2는 부분방전 분석을 설명하는 도면이다.
도 1와 같이 전력설비의 절연물 내에 공극(void)이 존재할 경우에 절연물에 인가전압이 인가되면 부분방전 신호(보이드 신호)가 발생한다. 이는 절연물 공극의 유전율(ε0)의 절연파괴가 절체 절연물의 파괴 전압보다 작기 때문에 발생한다.
그리고, 부분방전은 인가전압의 한 주기에서 전압의 순시값(크기)에 따라 부분방전이 발생하는 위상영역이 나타난다.
이러한 부분방전은 도 2와 같이 인가전압의 위상(φ), 부분방전 신호의 크기(q)와 횟수(N)에 대한 φ-q-N 분석을 통해 측정될 수 있다. 부분방전의 측정은 부분방전의 방전원(절연물, 부유전극, 자유도체, 돌출전극)을 진단하는 전력설비의 예방진단 기술의 일종이다.
특히, 부분방전은 절연물과 인가전압의 크기와 비례하여 발생하는데, 부분방전의 크기(q)는 부분방전에 의해 발생하는 전하량(C)으로서, 인가전압에 비례하여 증가한다. 이는 아래 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, 절연물(ε)은 절연물의 유전율이고, 인가전압(V)는 계통전압일 수 있다.
수학식 1을 통해, 부분방전의 크기는 인가전압 즉, 계통전압에 비례하여 변하는 특징이 있음을 알 수 있다. 계통전압이 상승하면 부분방전이 증가하고, 계통전압이 하강하면 부분방전이 감소한다. 즉, 계통전압은 154kV 기준으로 152kV～164kV 사이에서 부하에 따라 실시간 변동하는데, 부분방전의 크기도 계통전압에 따라 변하게 된다.
후술할 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 수학식 1에서 부분방전의 크기가 계통전압에 비례하여 변하는 특징을 이용하여 부분방전 의심신호(이하 "PD 의심신호")가 부분방전 신호 또는 노이즈인지를 판별하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 상기 도 3의 부분방전 및 노이즈 판별 장치에서 노이즈 및 부분방전을 판별하기 위한 테이블을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는, 부분방전 신호인지 노이즈인지 판별이 필요한 PD 의심신호가 검출되는 이벤트가 발생하면 계통전압(인가전압, 상전압)과 PD 의심신호의 크기를 소정 시간(예를 들어, 5분 내지 10분) 동안에 상호 검출 및 비교함으로써 PD 의심신호가 PD 신호인지 노이즈인지를 판별할 수 있다.
먼저, 검출센서(10)는 PD 신호검출을 위해 여러 지역에 흩어져 있는 송변전용 전력설비에 설치된다. 여기서, 대표적인 전력설비는 가스절연개폐기(Gas Insulated Switchgear, GIS)를 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이러한 검출센서(10)는 유무선 통신망을 통해 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)에 연결될 수 있다.
다음으로, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 신호검출 및 처리부(110), 제어부(120), 저장부(130), 통신부(140)를 포함할 수 있다.
신호검출 및 처리부(110)는 검출센서(10)로부터 전달되는 검출신호를 감시하면서, 검출센서(10)로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 PD 의심신호 이벤트 발생을 확인할 수 있다. PD 의심신호 이벤트 발생은 검출센서(10)로부터 전달된 검출신호가 부분방전 신호인지 단순 노이즈인지에 대한 판별이 필요한 경우를 의미한다.
이 경우는 검출신호의 위상이 부분방전이 발생하는 위상영역에 나타나는 경우일 수 있고, PD 신호와 노이즈의 판별이 필요한 다양한 이벤트에 대해서는 통상의 기술자라면 이해할 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
신호검출 및 처리부(110)는 PD 의심신호 이벤트가 발생하면, 검출센서(10)를 통해 측정되는 계통전압과 PD 의심신호의 크기 데이터를 소정의 시간 동안 제어부(120)로 전달한다.
제어부(120)는 신호검출 및 처리부(110)에 의해 PD 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 신호검출 및 처리부(110)를 통해 전달된 계통전압과 PD 의심신호의 크기 데이터를 이용하여 계통전압과 PD 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하고, 이를 통해 PD 의심신호가 PD 신호인지 노이즈인지를 판별한다.
앞서 언급한 바와 같이, 부분방전 신호의 크기는 부분방전에 의해 발생하는 전하량으로 계통전압(인가전압)에 비례하여 증가하는 특성이 있으므로, 부분방전 신호의 크기는 계통전압(인가전압)과 연관성을 가지면서 변화게 된다.
도 4를 참조하면, 제어부(120)는 계통전압이 상승할 때 PD 의심신호의 크기가 증가하거나, 계통전압이 하강할 때 PD 의심신호의 크기가 감소하면, PD 의심신호를 부분방전 신호로 판별한다. 그리고, 제어부(120)는 계통전압이 상승할 때 PD 의심신호의 크기가 일정하거나, 계통전압이 하강할 때 PD 의심신호의 크기가 일정하면, PD 의심신호를 노이즈로 판별한다.
이를 위해, 저장부(130)에는 계통전압의 증감율(증가율 또는 감소율) 대비 PD 의심신호의 증감율(증가율 또는 감소율)의 비교를 통해 PD 의심신호가 PD 신호 또는 노이즈인지를 판별 가능한 테이블이 미리 저장될 수 있다.
또한, 제어부(120)는 PD 의심신호 이벤트가 발생할 때, 미리 저장된 전력설비 정보(전력설비 식별정보, 전력설비 위치, 전력설비 종류 등)에 이벤트 정보(발생시간, 발생빈도, 신호크기, 부분방전 신호 또는 노이즈 판별결과 등)를 대응시켜 저장부(130)에 기록 및 저장한다.
통신부(140)는 제어부(120)에 의해 PD 의심신호가 PD 신호로 판별될 경우, 전력설비 관리 단말기로 해당 전력설비에서 PD 신호가 검출되는 사실을 알려줄 수 있다. 여기서, 전력설비 관리 단말기에는 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)와 연동되는 애플리케이션이 미리 탑재된 전력설비 관리자의 스마트폰, PC 등일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 방법을 나타낸 도면이다.
부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 전력설비에 설치된 검출센서(10)를 통해 검출신호를 모니터링하면서 PD 의심신호 이벤트가 발생하는지를 감시한다(S201).
이후, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 소정 시간 동안 계통전압과 PD 의심신호의 크기를 측정한다(S202). 이는 계통전압과 PD 의심신호가 일정시간(예, 5분 내지 10분) 동안 변화율을 확인하기 위함이다.
그런 다음, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 계통전압과 PD 의심신호의 크기 변화율을 이용하여 PD 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별한다(S203).
이 경우, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 계통전압이 상승할 때 PD 의심신호의 크기가 증가하거나, 계통전압이 하강할 때 PD 의심신호의 크기가 감소하면(S203), PD 의심신호를 부분방전 신호로 판별한다(S204). 이 경우는 전력설비의 내부 절연물의 절연파괴에 의한 부분방전이 발생하는 경우로 볼 수 있다.
이때, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 해당 전력설비에서 발생된 PD 의심신호를 부분방전 신호로 판별하면(S204), 해당 전력설비에 대해 부분방전 발생 이벤트를 전력설비 관리 단말기로 통보한다(S205).
반면, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 계통전압이 상승할 때 PD 의심신호가 일정하거나, 계통전압이 하강할 때 PD 의심신호가 일정하면(S203), PD 의심신호를 외부 노이즈로 판별한다(S206). 이 경우는 전력설비의 절연물의 절연파괴에 의한 부분방전이 발생하는 경우가 아닌 외부로부터 노이즈가 유입되는 경우로 볼 수 있다.
도 5에서 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 방법은 컴퓨터 판독 가능한 명령들에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 프로그램에 의해 구현되어 실행될 수 있다.
이를 위해, 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)의 제어부(120)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 저장부(130)는 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함한다.
여기서, 프로세서는 적어도 하나 이상의 프로세서로서, 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 그리고, 프로세서는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
또한, 메모리는 하나의 저장 장치일 수 있거나, 또는 복수의 저장 엘리먼트의 집합적인 용어일 수 있다. 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들은 실행가능한 프로그램 코드 또는 파라미터, 데이터 등일 수 있다. 그리고, 메모리는 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있거나, 또는 자기 디스크 저장장치 또는 플래시(flash) 메모리와 같은 NVRAM(Non-Volatile Memory)을 포함할 수 있다.
이러한 부분방전 및 노이즈 판별 장치(100)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들이 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 부분방전 및 노이즈 판별 방법을 수행할 수 있게 된다.
일부 실시 예에 의한 방법은 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, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 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 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.
10 : 검출센서
100 : 부분방전 및 노이즈 판별 장치
110 : 신호검출 및 처리부 120 : 제어부
130 ; 저장부 140 : 통신부
110 : 신호검출 및 처리부 120 : 제어부
130 ; 저장부 140 : 통신부
Claims (13)
- 전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하기 위한 신호검출 및 처리부; 및
상기 신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하기 위한 제어부;
를 포함하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 계통전압의 증감율 대비 상기 부분방전 의심신호의 증감율의 비교를 통해 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호 또는 노이즈인지를 판별 가능한 테이블이 미리 저장되는 저장부;를 더 포함하되,
상기 제어부는, 상기 테이블을 이용하여 상기 부분방전 의심신호에 대해 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 증가하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 감소하면, 상기 부분방전 의심신호를 부분방전 신호로 판별하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하면, 상기 부분방전 의심신호를 노이즈로 판별하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 부분방전 의심신호 이벤트가 발생할 때, 미리 저장된 전력설비 정보에 이벤트 정보를 대응시켜 상기 저장부에 기록 및 저장하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 전력설비 정보에는, 전력설비 식별정보, 전력설비 위치, 전력설비 종류가 포함되고,
상기 이벤트 정보에는, 이벤트 발생시간, 이벤트 발생빈도, 이벤트 신호크기, 부분방전 신호 또는 노이즈 판별결과가 포함되는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부에 의해 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호로 판별될 경우, 전력설비 관리 단말기로 해당 전력설비에서 부분방전 신호의 검출을 알려주는 통신부;
를 더 포함하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 저장부는, 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지 판별하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함하는 부분방전 및 노이즈 판별 장치. - 전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하는 단계; 및
신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하는 단계;
를 포함하는 부분방전 및 노이즈 판별 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 판별하는 단계는,
상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 증가하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 감소하면, 상기 부분방전 의심신호를 부분방전 신호로 판별하는 부분방전 및 노이즈 판별 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 판별하는 단계는,
상기 계통전압이 상승할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하거나, 상기 계통전압이 하강할 때 상기 부분방전 의심신호의 크기가 일정하면, 상기 부분방전 의심신호를 노이즈로 판별하는 부분방전 및 노이즈 판별 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호로 판별될 경우, 전력설비 관리 단말기로 해당 전력설비에서 부분방전 신호의 검출을 알려주는 단계;
를 더 포함하는 부분방전 및 노이즈 판별 방법. - 부분방전 및 노이즈 판별 장치로서,
적어도 하나 이상의 프로세스; 및
컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 부분방전 및 노이즈 판별 장치로 하여금,
전력설비에 설치된 검출센서로부터 전달된 검출신호를 확인 및 처리하여 부분방전 의심신호 이벤트 발생을 확인하고,
신호검출 및 처리부에 의해 부분방전 의심신호 이벤트 발생이 확인됨에 따라, 상기 신호검출 및 처리부로부터 전달된 계통전압과 부분방전 의심신호의 크기 변화율을 소정 시간 동안 분석하여 상기 부분방전 의심신호가 부분방전 신호인지 노이즈인지를 판별하는 부분 방전 및 노이즈 판별 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220100859A KR20240022326A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220100859A KR20240022326A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240022326A true KR20240022326A (ko) | 2024-02-20 |
Family
ID=90057114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220100859A KR20240022326A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240022326A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100968519B1 (ko) | 2008-07-14 | 2010-07-08 | (주) 피에스디테크 | 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치 |
-
2022
- 2022-08-11 KR KR1020220100859A patent/KR20240022326A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100968519B1 (ko) | 2008-07-14 | 2010-07-08 | (주) 피에스디테크 | 전력설비의 부분방전 노이즈 제거 장치 및 부분방전발생구간 검출 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9910093B2 (en) | Generator neutral ground monitoring device utilizing direct current component measurement and analysis | |
| CA3011985C (en) | Systems and methods for monitoring and diagnosing transformer health | |
| JP4323418B2 (ja) | ガス絶縁機器の異常状態診断方法およびシステム | |
| Schichler et al. | Risk assessment on defects in GIS based on PD diagnostics | |
| US20170115335A1 (en) | Systems and methods for monitoring and diagnosing transformer health | |
| CN107024654A (zh) | 用于电机的监视系统与方法 | |
| JPWO2014156386A1 (ja) | 電動機の診断装置および開閉装置 | |
| KR102094712B1 (ko) | 소리 정보를 이용한 전력용 변압기의 이상 상황 탐지 | |
| CN103399237B (zh) | 一种检测油浸式变压器故障的方法 | |
| KR20140019839A (ko) | Ｈｖ 장비에서 단일 및 복수의 부분 방전(ｐｄ) 결함을 분류하기 위한 ｐｒｐｄ 엔벨로프의 값 사용 | |
| CN110850249A (zh) | 一种变压器套管绝缘局部放电监测系统及方法 | |
| KR102192609B1 (ko) | 순시유도전압센서를 이용한 부분방전 모니터링 감시기능이 탑재된 배전반(고압 배전반, 저압 배전반, 분전반, 모터제어반) | |
| Behrmann et al. | State of the Art in GIS PD Diagnostics | |
| KR20100002964A (ko) | Ｇｉｓ 예방진단 시스템용 원격관리시스템 및 그 방법 | |
| KR20240022326A (ko) | 부분방전 및 노이즈 판별 장치 및 그 방법 | |
| KR20110075674A (ko) | 가스 절연 개폐 장치를 위한 부분 방전 진단 시스템 | |
| CN112269100A (zh) | 智能化电缆沟的检测方法及检测装置 | |
| CN105910695A (zh) | 一种gis机械故障振动检测系统及方法 | |
| JP2019039845A (ja) | 部分放電診断装置および部分放電診断方法 | |
| CN102288881B (zh) | 变压器油纸绝缘尖刺放电缺陷严重程度诊断方法 | |
| KR20190020233A (ko) | 부분방전 시뮬레이션을 위한 모의신호 생성 장치 및 방법 | |
| KR20240022325A (ko) | 부분방전 발생위치 추정 방법 및 그 장치 | |
| JP3861736B2 (ja) | ガス絶縁機器の部分放電診断装置 | |
| JPH01234015A (ja) | ガス絶縁機器の部分放電監視装置 | |
| JP2020187955A (ja) | 開閉装置の診断方法及び装置 |