WO2014077461A1 - 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법 - Google Patents

3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법 Download PDF

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WO2014077461A1
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signal
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partial discharge
dimensional pattern
discharge detection
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한국찬
심상만
정진군
박황호
차영석
이용수
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유호전기공업주식회사
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    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits

Definitions

  • the present invention generates a three-dimensional pattern signal and inputs a three-dimensional pattern signal and a three-dimensional image type signal similar to the partial discharge signal to the input of the partial discharge detection device to check whether the partial discharge detection device is operating normally 3
  • the present invention relates to a test method including a technique for generating a signal such as selecting a type of a dimensional pattern signal, synchronizing with a system flow signal, and adjusting a magnitude of the signal.
  • a conventional diagnostic method of power devices detects electromagnetic waves generated by a physical phenomenon called partial discharge (PD) to detect abnormalities of power devices.
  • PD partial discharge
  • power devices such as ultra-high voltage cables, junction boxes, and gas insulated switchgear generate PD signals due to abnormalities of internal insulators, and the like, which induces deterioration of the power devices. .
  • the conventional apparatus for detecting partial discharge detects a PD signal, analyzes the detected PD signal to form a PD pattern, and analyzes the formed PD pattern to diagnose a defect of a power device, thereby minimizing the ripple effect caused by the failure.
  • the preventive diagnosis system based on the presently installed partial discharge detection can confirm the normal operation of the preventive diagnosis system after the partial discharge occurs in the power equipment. Therefore, the preventive diagnosis system check was inevitably carried out through regular visual inspections, and thus the problem was often overlooked.
  • the present invention relates to a test method including a three-dimensional pattern signal generation technique for testing a partial discharge detection device in order to solve the above problems, the partial discharge detection device installed for detecting abnormal symptoms of power equipment of power plants, substations
  • An object of the present invention is to check in advance that the operation is performed normally.
  • the present invention has the following configuration to solve the above problems.
  • the present invention provides a method of testing a partial discharge detection apparatus using a three-dimensional pattern, comprising: (a) selecting a pre-stored PD type; (b) loading and loading setpoint data which is a profile of the selected PD type into RAM; (c) setting a time period for generating a signal of the selected PD type; (d) a PD start step of starting or waiting for signaling; (e) detecting synchronization for synchronization with the internal or external system flow signal; (f) generating a PD type pulse; (g) determining if the time period is over; (h) determining whether one cycle ends when the time period ends; And (i) controlling to branch to step (d) for the next cycle when one cycle ends, wherein the PD type is a three-dimensional pattern based on magnitude, time, and phase. .
  • step (d) when the signal generation starts, the step of shifting the phase of the signal of the PD type when there is a phase shift, and further, adjusting the signal size level when the signal size level is adjusted. It may be characterized by further proceeding.
  • step (e) may further proceed to adjust the size of each of the output signal according to the attenuation level of the set value data.
  • step (i) includes: asking whether to end the PD signal generation if the cycle does not end, and asking whether to change the PD type if the PD signal generation ends; And branching to step (a) if the PD type is changed.
  • the profile is characterized in that it comprises a digitized value by sampling the phase of one period in 64 or 128 units. Further, the profile may be a value arbitrarily generated by the user, but may be data in which the partial discharge detection device actually detects the partial discharge.
  • the present invention provides an apparatus for implementing a test method of a partial discharge detection apparatus using a three-dimensional pattern, the apparatus comprising: a PD type storage unit for storing one or more PD types; A RAM into which setting value data which is a profile of a PD type selected by a user from the PD type storage unit is loaded; A setting unit configured to set a setting value of the signal generation time, phase shift, or signal size level of the selected PD type; A synchronization detector for detecting synchronization of an internal or external system AC signal; A signal generator which generates a PD type signal according to the set value set by the setting unit and the set value data; A timer for counting an occurrence time of the PD type signal; A phase shifter which phase shifts a PD type signal generated by the signal generator according to the set value; Loading the selected PD type from the PD type storage unit to the RAM, synchronizing a PD type signal to a system AC signal according to the synchronization detecting unit, generating a PD
  • control unit preferably further comprises an event unit for stopping the signal generation when an emergency situation occurs in the PD type signal.
  • the present invention is to generate a three-dimensional pattern signal to check whether the operation of the partial discharge detection device installed for detecting abnormal symptoms of the power equipment of the power plant or substation by the test method and test apparatus as described above to detect the partial discharge
  • the reliability of the device can be ensured and the test can be performed quickly and accurately, which has the beneficial effect of minimizing the ripple effect caused by the failure of the power equipment.
  • the partial discharge signal waveform detected by the partial discharge detection device is generated from the power plant and substation field equipment as it is and input to the input of the partial discharge detection device to verify whether the partial discharge detection device can determine the type of partial discharge.
  • partial discharge detection is performed by pattern processing using the size of signal such as incremental type, reduced type, synchronous type and easy to read characters or images.
  • the user can generate a 3D image type signal of a user's desired form, and the signal is input to the partial discharge detection device to quickly compare and analyze the input signal and the detected signal. It is easy.
  • 1 and 2 are block diagrams showing the configuration of a test apparatus for implementing the test method of the partial discharge detection apparatus using the three-dimensional pattern of the present invention and examples of the set value data of the three-dimensional pattern.
  • FIG. 3 is a flow chart in which the test method of the partial discharge detection apparatus using the three-dimensional pattern of the present invention is performed.
  • Figure 4 is a graph generating a pulse according to the time evolution after synchronizing to the system AC signal by the test method of the present invention.
  • 5 is a graph showing that after generating a pulse according to time and phase after synchronizing to the system AC signal by the test method of the present invention and adjusted to the size of the signal.
  • Figure 6 is an exemplary graph showing a signal waveform of a type similar to the partial discharge signal of the three-dimensional pattern signal generated by the test method of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary graph showing a waveform in which the partial discharge signal detected by the partial discharge detection device from the field equipment by the test method of the present invention is generated as it is.
  • FIG. 8 is an exemplary graph showing a signal waveform in the form of an image among three-dimensional pattern signals generated by the test method of the present invention.
  • FIG 9 is an exemplary graph showing a signal waveform of a form in which the attenuation level is adjusted among three-dimensional pattern signals generated by the test method of the present invention.
  • 1 and 2 are block diagrams showing the configuration of the test apparatus 10 for implementing the test method of the partial discharge detection apparatus using the three-dimensional pattern of the present invention and examples of the set value data of the three-dimensional pattern.
  • the PD type storage unit stores one or more PD types.
  • the PD type means setpoint data which is a prototype of a PD type that is set in advance by a user. As shown in Fig. 2, various numbers are shown in rows and columns, where the horizontal axis is divided into 64 equal parts from phases, that is, 0 ° to 360 °, and the vertical axis is divided into 60 equal parts by one second as a time axis. Each number represents the attenuation level of the pulse. In this embodiment, the maximum value is set to 60, and the minimum value is set to zero.
  • Random Access Memory is loaded with setpoint data which is a profile of a PD type selected by a user from the PD type storage unit.
  • the setpoint data includes attenuation levels as shown in FIG. 2.
  • the user can set the setting value of the signal generation time, phase shift, or signal size level of the selected PD type.
  • the synchronization detecting unit detects synchronization of an internal or external system AC signal. When it is synchronized with the system AC signal, a pulse is generated at a specific phase of the system AC signal based on this synchronization to form a three-dimensional image as a whole with time.
  • the signal generator generates a PD type signal according to the set value and the set value data set by the setting unit.
  • the timer counts the generation time of the PD type signal.
  • the occurrence time means a time set in the setting unit or a time preset in the profile by the user.
  • the phase shifter phase shifts the PD type signal generated by the signal generator according to the set value.
  • an all-pass filter for changing the phase only while maintaining the signal size may be used.
  • the control unit loads the selected PD type from the PD type storage unit into the RAM, synchronizes the PD type signal with the system AC signal according to the synchronization detecting unit, generates a PD type signal for a time set in the timer, The PD type signal is controlled according to the signal level and the set value data of the PD type.
  • the control unit collectively controls the test apparatus of the present invention, including a central processing unit (CPU).
  • FIG. 3 is a flowchart in which a test method of the partial discharge detection apparatus using the three-dimensional pattern of the present invention is performed.
  • First (a) proceeds to the step of selecting a pre-stored PD type (S201).
  • the PD type has various numbers in rows and columns, and the horizontal axis is divided into 64 equal parts from phases, that is, 0 ° to 360 °, and the vertical axis is divided into 60 equal parts by one second as a time axis. Each number represents the attenuation level of the pulse.
  • the profile is characterized in that it comprises a digitized value by sampling the phase of one period in 64 or 128 units. Further, the profile may be data generated arbitrarily by the user or may be data of a PD signal detected by the partial discharge detection device.
  • the time period can set how many seconds, minutes, and hours a user outputs a PD type signal.
  • (d) proceed with the PD start step of starting or waiting for the signal generation (S204).
  • a signal is generated by the test method of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph in which pulses are generated according to the time course after synchronizing with the system AC signal by the test method of the present invention.
  • the horizontal axis represents the time axis and the vertical axis represents the signal size.
  • the signal magnitude is constant.
  • step (f) generates a PD type pulse (S212).
  • step (g) determines whether the time period ends (S213).
  • one cycle means one phase of a phase.
  • step (i) when one cycle is finished control to branch to step (d) for the next cycle. That is, after one cycle of phase, it returns to the start of PD signal generation to generate the synchronized pulse again.
  • step (d) may further proceed to shift the phase of the PD type signal if there is a phase shift when the signal generation starts (S205, S206). That is, two-dimensional pulses of magnitude and time are added to the concept of phase to become three-dimensional pulses.
  • step (d) if there is an adjustment of the signal size level, the step of adjusting the signal size level may further proceed (S207, S208).
  • the signal magnitude level means a level in which the overall magnitude of the PD type signal generated is equally smaller or larger than the attenuation level described later. That is to say, to scale the signal.
  • step (e) may further proceed to adjust the size of each signal output according to the attenuation level of the set value data (S210).
  • the attenuation level means the magnitude of each pulse, unlike the signal magnitude level.
  • the attenuation level is adjusted to a level corresponding to the set value among the levels of 256 or more levels.
  • the signal size level can be adjusted to reduce or enlarge the image size of the three-dimensional pattern as a whole, and the occurrence position can be changed by changing the phase. Therefore, the shape of the image can be freely changed. This is desirable to allow the user to set later.
  • step (i) proceeds with a step of asking whether to end the PD signal generation if the cycle does not end, and whether to change the PD type if the PD signal generation ends (S215). That is, when the user stops generating the PD signal, the generation of the PD signal is stopped.
  • step (a) branching to the step (a) is further performed (S216). In other words, the user selects a new PD type again.
  • an event occurs while performing the steps (e) to (i).
  • the operation may be returned to the step (d) for emergency stop or circuit protection (S211).
  • An event means stopping signal generation in case of an emergency such as incorrect PD type selection or excessive signal size that may cause a circuit failure.
  • Figure 5 is a graph showing that after generating the pulse according to the time and phase after synchronizing to the system AC signal by the test method of the present invention and adjusted to the size of the signal.
  • the pulses can be represented in the form of a three-dimensional graph on the axis of time, phase, magnitude.
  • FIG. 6 is an exemplary graph showing a signal waveform similar to a partial discharge signal among three-dimensional pattern signals generated by the test method of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary graph showing waveforms of the partial discharge signal detected by the partial discharge detection apparatus as it is from the field equipment by the test method of the present invention as it is.
  • 8 is an exemplary graph showing a signal waveform in the form of an image among three-dimensional pattern signals generated by the test method of the present invention. Since the three-dimensional form of the clock is imaged, the partial detection device must also detect this form, so it is easy to determine whether there is an abnormality. 8 is an image of a watch generated by the setpoint data of FIG. 2.
  • 9 is an exemplary graph showing signal waveforms in which attenuation levels are adjusted among three-dimensional pattern signals generated by the test method of the present invention.
  • the attenuation levels can be increased, decreased or synchronous.
  • 9 shows an example graph in which the magnitude of a signal decreases as the phase decreases.

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Abstract

본 발명은 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법에 있어서, (a) 기저장된 PD 타입이 선택되는 단계; (b) 상기 선택된 PD 타입의 프로파일인 설정치 데이터를 RAM으로 불러와 로딩하는 단계; (c) 상기 선택된 PD 타입의 신호를 발생시킬 시간주기를 설정하는 단계; (d) 신호발생을 시작하거나 대기하는 PD 시작 단계; (e) 내부 또는 외부의 계통교류신호와 동기화를 위해 동기를 검출하는 단계; (f) PD 타입의 펄스를 발생시키는 단계; (g) 시간주기가 종료되는지 판단하는 단계; (h) 시간주기가 종료되면 한 사이클의 종료여부를 판단하는 단계; 및 (i) 한 사이클이 종료되면 다음 사이클을 위해 상기 단계 (d)로 분기하는 단계;를 진행하되, 상기 PD 타입은 크기, 시간 및 위상을 축으로 하는 3차원 패턴인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 발전소 또는 변전소의 전력설비의 이상징후 검출을 위해 설치된 부분방전 검출장치의 동작이 정상적으로 수행되는지 확인하기 위해 3차원 패턴 신호를 발생하여 부분방전 검출장치의 신뢰성을 확보하고 신속, 정확한 시험을 할 수 있다.

Description

3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법
본 발명은 3차원 패턴 신호를 발생하여 부분방전 검출장치의 입력에 부분방전 신호와 유사한 유형별 3차원 패턴 신호 및 3차원 이미지 형태의 신호를 투입하여 부분방전 검출장치의 정상동작 여부를 확인하기 위해 3차원 패턴 신호의 유형 선택하고, 계통교류신호에 동기화시키며, 신호의 크기를 조절할 수 있는 등의 신호발생에 관한 기법 등을 포함한 시험 방법에 관한 것이다.
근래에는 변전소, 발전소 등에 사용되는 전력기기들이 고압, 고용량화되어 전기 안전 사고가 발생할 확률이 커져 가고 있다. 따라서 전력기기들의 이상징후들을 미리 감지하고 이를 예방할 필요성이 대두되었는데, 종래의 전력기기의 진단 방법으로 부분방전(PD, partial discharge)이라는 물리적 현상에 의해 발생되는 전자파를 감지하여 전력기기의 이상유무를 판별하여 왔다. 즉 초고압 케이블, 접속함 및 가스절연개폐장치 등과 같은 전력기기는 내부 절연체 등의 이상에 의해 PD 신호를 발생시키는데, 이러한 PD 신호는 전력기기 내부의 열화를 유도하는 등 전력 기기의 결함을 발생시키게 된다. 이러한 결함은 정전이나 전기사고로 이어질 수 있어 그 예방이 중요한 것이다.
종래의 부분방전을 검출하는 장치는 PD 신호를 검출하고, 검출된 PD 신호를 분석하여 PD 패턴을 형성하고, 형성된 PD 패턴을 분석하여 전력 기기의 결함을 진단함으로써 고장에 의한 파급효과를 최소화하였다.
그러나 현재 설치된 부분방전 검출에 기반한 예방진단 시스템은 전력 설비에서 부분방전이 발생한 후에나 예방진단 시스템의 정상동작을 확인할 수 있다. 따라서 예방진단 시스템 점검은 정기적으로 이루어지는 육안검사를 통하여 실행될 수 밖에 없었기 때문에, 고장을 간과하는 경우가 많아 정확한 진단을 할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 부분방전 검출장치를 시험하기 위한 3차원 패턴 신호 발생 기법을 포함한 시험 방법에 관한 것으로서, 발전소, 변전소의 전력설비의 이상징후 검출을 위해 설치된 부분방전 검출장치의 동작이 정상적으로 수행되는지 미리 확인하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 구성을 구비한다.
즉 본 발명은 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법에 있어서, (a) 기저장된 PD 타입을 선택하는 단계; (b) 상기 선택된 PD 타입의 프로파일인 설정치 데이터를 RAM으로 불러와 로딩하는 단계; (c) 상기 선택된 PD 타입의 신호를 발생시킬 시간주기를 설정하는 단계; (d) 신호발생을 시작하거나 대기하는 PD 시작 단계; (e) 내부 또는 외부의 계통교류신호와 동기화를 위해 동기를 검출하는 단계; (f) PD 타입의 펄스를 발생시키는 단계; (g) 시간주기가 종료되는지 판단하는 단계; (h) 시간주기가 종료되면 한 사이클의 종료여부를 판단하는 단계; 및 (i) 한 사이클이 종료되면 다음 사이클을 위해 상기 단계 (d)로 분기하도록 제어하는 단계;를 진행하되, 상기 PD 타입은 크기, 시간 및 위상을 축으로 하는 3차원 패턴인 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 단계 (d)는, 신호발생을 시작하면 위상이동이 있는 경우 PD 타입의 신호의 위상을 이동시키는 단계를 더 진행할 수 있고, 나아가 신호크기 레벨의 조정이 있는 경우 신호크기 레벨을 조정하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편 상기 단계 (e)는, 설정치 데이터의 감쇠 레벨에 따라 출력되는 신호 각각의 크기를 조정하는 단계를 더 진행할 수 있다.
또 한편 상기 단계 (i)는, 사이클이 종료되지 않으면 PD 신호발생을 종료할 것인지를 묻고 PD 신호 발생이 종료된다면 PD 타입을 변경할 것인지를 묻는 단계; 및 PD 타입이 변경되는 경우 상기 단계 (a)로 분기하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 프로파일은 한 주기의 위상을 64 또는 128 단위로 샘플링하여 숫자화된 값을 포함하는 것을 특징으로 한다. 나아가 상기 프로파일은 사용자가 임의로 생성한 값일 수 있으나, 부분방전 검출장치가 실제로 부분방전을 검출한 데이터일 수 있다.
한편 본 발명은 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법을 구현하기 위한 장치에 있어서, 하나 이상의 PD 타입을 저장하는 PD 타입저장부; 상기 PD 타입저장부로부터 사용자에 의해 선택된 PD 타입의 프로파일인 설정치 데이터가 로딩되는 RAM; 상기 선택된 PD 타입의 신호 발생 시간, 위상이동, 또는 신호크기 레벨의 설정치를 설정하는 설정부; 내부 또는 외부의 계통교류신호의 동기를 검출하는 동기검출부; 상기 설정부에서 설정된 설정치 및 상기 설정치 데이터에 따라 PD 타입의 신호를 발생시키는 신호발생부; 상기 PD 타입의 신호의 발생 시간을 카운트하는 타이머; 상기 신호발생부에서 발생하는 PD 타입의 신호를 상기 설정치에 따라 위상 이동시키는 위상쉬프터; 및, 상기 선택된 PD 타입을 상기 PD 타입저장부로부터 상기 RAM에 로딩하고, 상기 동기검출부에 따라 PD 타입의 신호를 계통교류신호에 동기화하며, 상기 타이머에 설정된 시간 동안 PD 타입의 신호를 발생시키고, 상기 PD 타입의 신호 크기 레벨 및 설정치 데이터에 따라 PD 타입의 신호를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 PD 타입은 크기, 시간 및 위상을 축으로 하는 3차원 패턴인 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 제어부는 PD 타입의 신호 중에 응급 상황이 발생하는 경우 신호발생을 정지시키는 이벤트부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기와 같은 시험 방법 및 시험 장치에 의하여, 발전소 또는 변전소의 전력설비의 이상징후 검출을 위해 설치된 부분방전 검출장치의 동작이 정상적으로 수행되는지 확인하기 위해 3차원 패턴 신호를 발생하여 부분방전 검출장치의 신뢰성을 확보하고 신속, 정확한 시험을 할 수 있어 전력설비의 고장에 의한 파급효과를 최소화할 수 있는 유리한 효과가 있다.
또한 부분방전 신호와 유사한 유형의 3차원 패턴 신호를 부분방전 검출장치의 입력에 투입하여 그 해당 유형의 부분방전 신호 검출여부에 의하여, 부분방전 유형을 판단하는 알고리즘의 정확도를 검증할 수 있다.
또한 발전소, 변전소 현장 설비로부터 부분방전 검출장치가 검출한 부분방전 신호파형을 그대로 생성하여 부분방전 검출장치의 입력에 투입하여 부분방전 검출장치가 부분방전 유형을 판단할 수 있는지 검증할 수 있다.
또한 실제 현장에서 발생하였거나 발생 가능한 모의 부분방전 신호에 대한 3차원 패턴 이미지 처리를 이용하여 증가형, 감소형, 동기형 등 신호의 크기 및 가독이 용이한 문자 또는 이미지를 이용한 패턴 처리로 부분방전 검출장치의 감도 및 성능에 대하여 식별이 용이하고도 사전 예방적인 시험을 할 수 있는 유리한 효과가 있다.
나아가 신호의 생성 시간 및 신호의 크기 조정이 가능하므로 사용자가 원하는 형태의 3차원 이미지 유형의 신호를 생성할 수 있어서, 이 신호를 부분방전 검출장치에 투입하여 입력신호와 검출 신호간 비교분석이 신속하며 용이하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법을 구현하는 시험 장치의 구성을 나타내는 블록도 및 3차원 패턴의 설정치 데이터의 예.
도 3은 본 발명의 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법이 수행되는 순서도.
도 4는 본 발명의 시험 방법에 의해 계통교류신호에 동기화한 후 시간의 추이에 따라 펄스를 발생시킨 그래프.
도 5는 본 발명의 시험 방법에 의해 계통교류신호에 동기화한 후 시간 및 위상에 따라 펄스를 발생시킴과 동시에 신호의 크기까지 조절한 것을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 시험 방법에 의해 생성된 3차원 패턴 신호 중 부분방전 신호와 유사한 유형의 신호 파형을 나타낸 예시 그래프.
도 7은 본 발명의 시험 방법에 의해 현장 설비로부터 부분방전 검출장치가 검출한 부분방전 신호를 그대로 생성한 파형을 나타낸 예시 그래프.
도 8은 본 발명의 시험 방법에 의해 생성된 3차원 패턴 신호 중 이미지 형태의 신호 파형을 나타낸 예시 그래프.
도 9는 본 발명의 시험 방법에 의해 생성된 3차원 패턴 신호 중 감쇠 레벨이 조정된 형태의 신호 파형을 나타낸 예시 그래프.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법을 구현하는 시험 장치(10)의 구성을 나타내는 블록도 및 3차원 패턴의 설정치 데이터의 예이다.
PD 타입저장부는 하나 이상의 PD 타입을 저장한다. 여기서 PD 타입은 미리 사용자에 의하여 설정되어 있는 PD 타입의 프로타입인 설정치 데이터를 의미한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 행과 열로 각종 숫자가 나타나 있는데 가로축은 위상, 즉 0°부터 360°까지 64등분한 것이며, 세로축은 시간축으로서 1초 단위로 60등분 한 것이다. 각각의 숫자는 펄스의 감쇠 레벨을 의미한다. 본 실시예에서는 최대치가 60으로 설정되어 있고, 최소치는 0으로 설정되어 있다.
RAM(Random Access Memory)는 상기 PD 타입저장부로부터 사용자에 의해 선택된 PD 타입의 프로파일인 설정치 데이터가 로딩된다. 상기 설정치 데이터에는 도 2에 도시된 바와 같이 감쇠 레벨이 포함된다.
한편 사용자는 설정부를 통해 상기 선택된 PD 타입의 신호 발생 시간, 위상이동, 또는 신호크기 레벨의 설정치를 설정할 수 있다.
동기검출부는 내부 또는 외부의 계통교류신호의 동기를 검출한다. 이는 계통교류신호와 동기가 되면 이 동기를 기준으로 계통교류신호의 특정 위상에서 펄스를 발생시켜 시간의 추이와 함께 전체적으로 3차원 이미지를 형성한다.
신호발생부는 상기 설정부에서 설정된 설정치 및 상기 설정치 데이터에 따라 PD 타입의 신호를 발생시킨다.
한편 타이머는 상기 PD 타입의 신호의 발생 시간을 카운트한다. 발생 시간은 사용자에 의하여 상기 설정부에 설정된 시간 또는 프로파일에서 기설정된 시간을 의미한다.
위상쉬프터는 상기 신호발생부에서 발생하는 PD 타입의 신호를 상기 설정치에 따라 위상 이동시킨다. 위상쉬프터는 신호크기는 그대로 유지하고 위상만 변경시키는 전역통과필터 등이 사용될 수 있다.
제어부는 상기 선택된 PD 타입을 상기 PD 타입저장부로부터 상기 RAM에 로딩하고, 상기 동기검출부에 따라 PD 타입의 신호를 계통교류신호에 동기화하며, 상기 타이머에 설정된 시간 동안 PD 타입의 신호를 발생시키고, 상기 PD 타입의 신호 크기 레벨 및 설정치 데이터에 따라 PD 타입의 신호를 제어한다. 제어부는 중앙처리장치(CPU)를 포함하여 본 발명의 시험 장치를 총괄 제어한다.
도 3은 본 발명의 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법이 수행되는 순서도이다.
먼저 (a) 기저장된 PD 타입을 선택하는 단계를 진행한다(S201). 상기 PD 타입은 앞서 설명한 대로 도 2에서 보듯이, 행과 열로 각종 숫자가 나타나 있는데 가로축은 위상, 즉 0°부터 360°까지 64등분한 것이며, 세로축은 시간축으로서 1초 단위로 60등분 한 것이다. 각각의 숫자는 펄스의 감쇠 레벨을 의미한다.
다음으로, (b) 상기 선택된 PD 타입의 프로파일인 설정치 데이터를 RAM으로 불러와 로딩하는 단계를 진행한다(S202).
여기서 상기 프로파일은 한 주기의 위상을 64 또는 128 단위로 샘플링하여 숫자화된 값을 포함하는 것을 특징으로 한다. 나아가 상기 프로파일은 사용자가 임의로 생성한 데이터일 수 있고, 부분방전 검출장치가 검출한 PD 신호의 데이터가 될 수도 있다.
다음으로, (c) 상기 선택된 PD 타입의 신호를 발생시킬 시간주기를 설정하는 단계를 진행한다(S203). 시간주기는 사용자가 몇 초, 몇 분, 몇 시간 동안 PD 타입의 신호를 출력할 것인지를 설정할 수 있다.
다음으로, (d) 신호발생을 시작하거나 대기하는 PD 시작 단계를 진행한다(S204). 사용자가 신호발생을 시작하면 본 발명의 시험 방법에 의해 신호가 생성된다.
본 발명의 시험 방법에 의해 신호가 생성되기 시작하면, (e) 내부 또는 외부의 계통교류신호와 동기화를 위해 동기를 검출하는 단계를 진행한다(S209). 일단 계통교류신호와 동기화만 되면 이 동기를 기준으로 특정 위상에서 펄스를 발생시키고 시간에 따라 3차원 이미지를 형성한다.
도 4는 본 발명의 시험 방법에 의해 계통교류신호에 동기화한 후 시간의 추이에 따라 펄스를 발생시킨 그래프이다. 가로축은 시간축, 세로축은 신호 크기를 의미한다. 도 4에서 신호 크기는 일정함을 알 수 있다.
다음으로, (f) PD 타입의 펄스를 발생시키는 단계를 진행한다(S212).
다음으로, (g) 시간주기가 종료되는지 판단하는 단계를 진행한다(S213).
다음으로, (h) 시간주기가 종료되면 한 사이클의 종료여부를 판단하는 단계를 진행한다(S214). 여기서 한 사이클이란 위상 한 주기를 의미한다.
다음으로, (i) 한 사이클이 종료되면 다음 사이클을 위해 상기 단계 (d)로 분기하도록 제어한다. 즉 위상 한 주기가 끝나면 다시 동기화된 펄스를 발생시키기 위해 PD 신호 발생 시작 단계로 회귀하는 것이다.
한편, 상기 단계 (d)는 신호발생을 시작하면 위상이동이 있는 경우 PD 타입의 신호의 위상을 이동시키는 단계를 더 진행할 수 있다(S205, S206). 즉 크기 및 시간의 2차원적인 펄스가 위상의 개념이 더해져 3차원의 펄스가 되는 것이다.
나아가 상기 단계 (d)는 신호크기 레벨의 조정이 있는 경우 신호크기 레벨을 조정하는 단계를 더 진행할 수 있다(S207, S208). 여기서 신호 크기 레벨이란 후술하는 감쇠 레벨과는 달리, 발생되는 PD 타입의 신호의 전체 크기가 동일하게 작아지거나 커지는 레벨을 의미한다. 즉 신호의 스케일을 조정하는 것을 말한다.
한편 상기 단계 (e)는 설정치 데이터의 감쇠 레벨에 따라 출력되는 신호 각각의 크기를 조정하는 단계를 더 진행할 수 있다(S210). 여기서 감쇠 레벨이란 상기 신호 크기 레벨과 달리 각각의 펄스의 크기를 의미한다. 바람직하게는 감쇠 레벨을 256단계 이상의 레벨 중에 설정치에 준하는 레벨로 조절하게 된다.
이로써 동작 중에도 신호 크기 레벨을 조정하여 3차원 패턴의 이미지 크기를 전체적으로 작게 하거나 크게 할 수 있으며, 위상을 변경하여 발생 위치를 변경할 수 있다. 따라서 이미지의 형태를 자유롭게 변경할 수 있다. 이는 사용자가 후발적으로 설정할 수 있도록 함이 바람직하다.
한편 상기 단계 (i)는 사이클이 종료되지 않으면 PD 신호발생을 종료할 것인지를 묻고 PD 신호 발생이 종료된다면 PD 타입을 변경할 것인지를 묻는 단계를 진행한다(S215). 즉 사용자가 PD 신호 발생을 정지시키면 PD 신호의 발생을 정지한다.
만약 PD 타입이 변경되는 경우 상기 단계 (a)로 분기하는 단계를 더 진행한다(S216). 즉 사용자가 다시 새로운 PD 타입을 선택하는 것이다.
여기서 상기 단계 (e) 내지 단계 (i)를 수행하는 도중에 이벤트가 발생하는 경우가 있는데, 이 경우에는 응급정지 또는 회로보호를 위해 상기 단계 (d)로 회귀할 수 있다(S211). 이벤트란 PD 타입 선택을 잘못하거나, 과도한 신호 크기를 선택하여 회로가 고장날 우려가 있는 경우 등의 비상상황이 발생한 경우에 신호 발생을 정지시키는 것을 의미한다.
도 5는 본 발명의 시험 방법에 의해 계통교류신호에 동기화한 후 시간 및 위상에 따라 펄스를 발생시킴과 동시에 신호의 크기까지 조절한 것을 나타낸 그래프이다. 도 5에서 알 수 있듯이, 펄스들은 시간, 위상, 크기를 축으로 하여 3차원 그래프 형태로 나타날 수 있다.
도 6은 본 발명의 시험 방법에 의해 생성된 3차원 패턴 신호 중 부분방전 신호와 유사한 유형의 신호 파형을 나타낸 예시 그래프이다.
도 7은 본 발명의 시험 방법에 의해 현장 설비로부터 부분방전 검출장치가 검출한 부분방전 신호를 그대로 생성한 파형을 나타낸 예시 그래프이다.
도 8은 본 발명의 시험 방법에 의해 생성된 3차원 패턴 신호 중 이미지 형태의 신호 파형을 나타낸 예시 그래프이다. 3차원 형태의 시계를 이미지화하였으므로 부분검출 장치도 이러한 형태를 검출하여야 하므로 이상유무의 판단이 용이한 것이다. 도 8의 그래프는 도 2의 설정치 데이터에 의해 생성된 시계의 이미지이다.
도 9는 본 발명의 시험 방법에 의해 생성된 3차원 패턴 신호 중 감쇠 레벨이 조정된 형태의 신호 파형을 나타낸 예시 그래프이다. 감쇠 레벨은 증가형, 감소형, 동기형이 될 수 있다. 도 9는 위상의 감소에 따라 신호의 크기도 감소하는 예시 그래프임을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (8)

  1. 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법에 있어서,
    (a) 기저장된 PD 타입을 선택하는 단계;
    (b) 상기 선택된 PD 타입의 프로파일인 설정치 데이터를 RAM으로 불러와 로딩하는 단계;
    (c) 상기 선택된 PD 타입의 신호를 발생시킬 시간주기를 설정하는 단계;
    (d) 신호발생을 시작하거나 대기하는 PD 시작 단계;
    (e) 내부 또는 외부의 계통교류신호와 동기화를 위해 동기를 검출하는 단계;
    (f) PD 타입의 펄스를 발생시키는 단계;
    (g) 시간주기가 종료되는지 판단하는 단계;
    (h) 시간주기가 종료되면 한 사이클의 종료여부를 판단하는 단계; 및
    (i) 한 사이클이 종료되면 다음 사이클을 위해 상기 단계 (d)로 분기하는 단계;를 진행하되,
    상기 PD 타입은 크기, 시간 및 위상을 축으로 하는 3차원 패턴인 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (d)는,
    신호발생을 시작하면 위상이동이 있는 경우 PD 타입의 신호의 위상을 이동시키는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (d)는,
    신호크기 레벨의 조정이 있는 경우 신호크기 레벨을 조정하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (e)는,
    설정치 데이터의 감쇠 레벨에 따라 출력되는 신호 각각의 크기를 조정하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (i)는,
    사이클이 종료되지 않으면 PD 신호발생을 종료할 것인지를 묻고 PD 신호 발생이 종료된다면 PD 타입을 변경할 것인지를 묻는 단계; 및
    PD 타입이 변경되는 경우 상기 단계 (a)로 분기하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 (e) 내지 단계 (i)를 수행하는 도중에 이벤트가 발생하면 응급정지 또는 회로보호를 위해 상기 단계 (d)로 회귀하는 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로파일은 한 주기의 위상을 64 또는 128 단위로 샘플링하여 숫자화된 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로파일은 부분방전 검출 장치가 검출한 PD 신호의 데이터인 것을 특징으로 하는 3차원 패턴을 이용한 부분방전 검출장치의 시험 방법.
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