WO2018124518A1 - 변압기 내부결함 검출장치 - Google Patents

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WO2018124518A1
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transformer
metal member
electrodes
electrode
internal defect
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정재룡
김영민
김성욱
조향은
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주식회사 효성
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    • G01R31/16—Construction of testing vessels; Electrodes therefor

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for detecting an internal defect of a transformer, and more particularly, to detect an internal defect occurring inside the transformer by inserting an electrode for detecting an electrical defect and a sensor for detecting an internal gas into an integrated unit to detect an internal defect occurring therein. Relates to a device.
  • an ultrasonic sensor is installed in the transformer enclosure to measure an abnormal signal
  • a UHF (Ultra High Frequency) electromagnetic wave sensor is installed in the drain valve of the transformer to acquire an abnormal signal.
  • remote analysis on a regular basis, and applying a gas analyzer that can detect hydrogen or moisture in the transformer.
  • the method of attaching the ultrasonic sensor to the transformer enclosure is difficult to apply to online monitoring because of the influence of external noise during operation and the sensor sensitivity is low. Good to do, but there is a problem that does not detect thermal defects.
  • Korean Patent Nos. 1095778 and 1264548 a sensing part is inserted into a hollow of a drain valve and an inner space of a transformer to provide a partial discharge signal in a transformer, and a partial discharge detection device is proposed.
  • a partial discharge detection device is proposed.
  • only defects caused by partial discharge are detected, and thermal defects cannot be detected.
  • Korean Patent No. 1486995 provides a transformer defect detection apparatus capable of accurately estimating the position of a partial discharge generation source in a transformer by sensing signals by integrally mounting a plurality of sensors in a drain valve inside the transformer.
  • the above-mentioned prior art document includes an integrated sensor including an ultrasonic sensor, an electromagnetic wave sensor, a gas sensor, and a temperature sensor, but detects electrical and thermal defects. There is a problem that the detection sensitivity of the electromagnetic wave sensor is lowered because it may affect the transmission path.
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a transformer internal defect detection device for simultaneously detecting a defect in a transformer by integrally implementing a sensor for detecting an electrical signal and a sensor for detecting a gas. Its purpose is to.
  • another object of the present invention is to provide a transformer internal defect detection apparatus capable of reducing the return loss at the electrode for partial discharge detection to increase the performance and reliability of defect detection.
  • another object of the present invention is to provide a transformer internal defect detection apparatus such that a gas sensor for detecting a gas inside a transformer is installed at a position that does not affect an electrode for detecting electromagnetic waves generated by internal defects.
  • Transformer internal defect detection apparatus a metal member having a predetermined length; A plurality of electrodes installed around the metal member to detect an electrical signal generated by an internal defect of a transformer; And an insulating member formed to include the metal member and the plurality of electrodes.
  • a first electrode of the plurality of electrodes is installed to contact one end of the metal member.
  • the second electrode other than the first electrode among the plurality of electrodes is connected to the first electrode and installed in parallel with the metal member.
  • the second electrode may be implemented in a plate shape having a predetermined area.
  • the metal member may be formed in a cylindrical shape, and the second electrode may have a predetermined area, and an inner surface thereof may be parallel to an outer surface of the cylindrical metal member.
  • the second electrodes have different lengths, areas, and shapes, respectively.
  • the second electrode is formed at a distance at which mutual coupling occurs with the metal member.
  • Each of the second electrodes may cause resonance different from that of the metal member.
  • the transformer internal defect detection device further includes a gas sensor installed at an end of the metal member to detect gas in the transformer.
  • the gas sensor is installed at the end of the metal member to be exposed to the outside of the insulating member.
  • the gas sensor is installed at a position where the influence on the electrical signals received by the plurality of electrodes is minimized.
  • the gas sensor includes a hydrogen detection sensor for detecting hydrogen gas in the gas in the transformer.
  • the metal member, the plurality of electrodes, the insulating member, and the gas sensor are integrally combined to form a sensor head part, and the sensor head part is connected to one end of the insulating support having a predetermined length and is moved from the outside of the transformer to the inside by the insulating support. Is inserted.
  • the transformer internal defect detection apparatus further includes an analysis unit configured to receive signals detected by the plurality of electrodes and the gas sensor to analyze internal defects of the transformer.
  • electrical and thermal defects occurring in the transformer can be detected at the same time.
  • the gas sensor when the partial discharge sensor and the gas sensor are provided, the gas sensor is installed by installing the gas sensor at a position that does not affect the partial discharge sensor that detects electromagnetic waves generated by the partial discharge inside the transformer. Do not affect the detection performance.
  • FIG. 1 is a block diagram of a transformer internal defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a transformer internal defect detection apparatus installed in a transformer.
  • FIG. 3 is an illustration of the electrode in the transformer internal coupling detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining the principle of resonance caused by the interaction between the metal member and the plurality of electrodes in the transformer internal defect detection apparatus according to the present invention.
  • Figure 5 is a graph comparing the reflection loss and the reflection loss according to the prior art when the transformer internal defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only to distinguish the components from other components, and the nature, order, order, etc. of the components are not limited by the terms. If a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there may be another component between each component. It will be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a block diagram of a transformer internal defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transformer internal defect detecting apparatus 100 includes a metal member 101 having a predetermined length, a plurality of electrodes 102 installed around the metal member 101, and a metal member 101. And an insulating member 103 including a plurality of electrodes 102.
  • the metal member 101 and the plurality of electrodes 102 are formed inside the insulating member 103, and preferably have a shape inserted into the insulating member 103.
  • the insulating member 103 is molded to enclose the metal member 101 and the plurality of electrodes 102.
  • the metal member 101 and the electrode 102 are cut off from the outside, and the contact with the insulating oil inside the transformer 10 is blocked even inside the transformer 10.
  • the metal member 101 may be formed in a cylindrical shape, but may be implemented in a polygonal pillar shape in another embodiment.
  • the plurality of electrodes 102 are configured to detect electrical signals generated by internal defects of the transformer 10.
  • the plurality of electrodes 102 may detect electrical signals transmitted when an internal defect occurs.
  • One of the first electrodes 102a of the plurality of electrodes 102 is installed to contact one end of the metal member 101, and the second electrodes 102b to 102e except for the first electrode 102a are first It is connected to the electrode 102a and installed in parallel with the metal member 101.
  • second electrodes 102b to 102e are illustrated for convenience of description, but this is only an example, and the number of other electrodes may be one or more, and preferably, 1 to 6 may be implemented. .
  • the remaining second electrodes 102b to 102e may be embodied in, for example, a plate shape having the same length and area as each other. In another example, the remaining second electrodes 102b to 102e may be embodied in a plate shape having different lengths and areas. It may be.
  • the plate-shaped second electrodes 102b to 102e are embodied flat with the same length or different lengths, respectively, and are disposed in parallel with the metal member 101.
  • the other second electrodes 102b to 102e when the metal member 101 is formed in a cylindrical shape, the other second electrodes 102b to 102e have the same length and area or different lengths and areas, respectively, and their inner surfaces are cylindrical metal members. It may be disposed parallel to the outer surface of the 101. That is, the inner surfaces of the second electrodes 102b to 102e have the same curved curvature as the outer surface of the cylindrical metal member 101 and are disposed parallel to the outer surface of the metal member 101.
  • each of the second electrodes 102b to 102e is mutually coupled to the metal member 101. It is preferable to be installed at the distance where) occurs.
  • Such mutual coupling is a phenomenon in which electrical energy is transferred between each of the second electrodes 102b to 102e and the metal member 101, and a capacitance existing between the metal member 101 and each of the second electrodes 102b to 102e is used.
  • capacitance-based interconnection relies on the formation of an electric field in space.
  • the mutual coupling generated between the metal member 101 and the second electrodes 102b to 102e respectively affects the resonance between the metal member 101 and the second electrodes 102b to 102e.
  • the mutual coupling with the metal member 101 is also different for each electrode 102b to 102e. This is because the resonance points due to mutual coupling between the metal member 101 and each of the second electrodes 102b to 102e are also different from each other.
  • the inherent resonance points independent of each other increase, so that when partial discharge PD is generated inside the transformer 10, a signal having a wider frequency band than the frequency band due to the partial discharge can be received.
  • the frequency band of the partial discharge signal generated inside the transformer 10 is typically 0.5 to 1.5 GHz, which is a UHF band.
  • an electrode capable of detecting a wideband signal is required.
  • the resonance points of the second electrodes 102b to 102e are increased through mutual coupling between the second electrodes 102b to 102e and the metal member 101 to detect a wideband frequency signal. do.
  • the reflection loss at the second electrodes 102b to 102e may be lowered, thereby improving accuracy and reliability of internal defect detection. That is, as described above, since numerous resonance points are generated due to the LC coupling between the metal member 101 and the second electrodes 102b to 102e, the reflection loss at the second electrodes 102b to 102e is lowered over the entire band. In this case, the low return loss over the entire band means that the detection performance of the electrical signal is improved over the entire band.
  • resonance occurs due to mutual resonance between the second electrodes 102b to 102e and mutual coupling between the second electrodes 102b to 102e and the metal member 101 to detect a signal having a wide frequency band.
  • the reflection loss at the second electrodes 102b to 102e is lowered, thereby improving the detection performance of the electrical signal.
  • the insulating member 103 is formed to include the metal member 101 and the plurality of electrodes 102.
  • the insulating member 103 may be molded and cured in a state where a plurality of electrodes 102 are disposed around the metal member 101 at a predetermined distance, thereby curing the metal member 101 inside the insulating member 103. And a plurality of electrodes 102 to be implemented in the inserted form.
  • the transformer internal defect detecting apparatus 100 detects an internal defect by being inserted into the transformer 10, the metal member 101 and the electrode (from the other material included in the transformer 10) 102 protects the external environment from being detected while the electrical signal is detected at the electrode 102.
  • the transformer internal defect detection apparatus 100 may further include a gas sensor 104 installed at the end of the metal member 101.
  • the gas sensor 104 is installed at the end of the metal member 101 and detects a gas present in the transformer 10. Since the internal defect of the transformer 10 is closely related to the hydrogen-based gas or the hydrogen mixed gas, the gas sensor 104 according to the present invention includes a hydrogen sensor. Of course, such a gas sensor 104 may include various sensors to detect a desired gas.
  • a cable for transmitting the detected signal is connected to the gas sensor 104, and the detection signal detected by the gas sensor 104 is transmitted through the cable.
  • the gas sensor 104 may be installed inside the insulating member 103 while being installed at the end of the metal member 101 or exposed to the outside.
  • One of the important features of the present invention is the position of the gas sensor 104 relative to the arrangement of the plurality of electrodes 102 when the gas sensor 104 is installed at the end of the metal member 101.
  • the gas sensor 104 may be caused by internal defects during the detection of the gas present in the transformer 10 and may affect the electrical signals received by the electrodes 102. This is because it is important to install at the minimum or minimum point.
  • the gas sensor 104 since the gas sensor 104 has a metal component therein, the gas sensor 104 acts as a capacitance with each electrode 102, and thus the detection performance may be affected by an electrical signal received at each electrode 102. Appropriate locations should be determined in order not to affect or at least minimize them.
  • each electrode 102 has the same characteristics such as length, area, shape, or the like, or are set differently from each other, so that the influence of the electrical signal is minimized according to these characteristics. .
  • the position thereof should be set in consideration of this.
  • the gas sensor 104 continuously changes the position where the internal defect of the transformer 10 occurs and the size or scale of the internal defect. It is important to determine the point at which the influence on the electrical signal is minimized. To this end, a simulation environment can be established and determined by repeated experiments through simulation.
  • the gas sensor 104 it is preferable to install the gas sensor 104 at the end of the metal member 101 as the point where the influence of the electrical signal at each electrode 102 is minimized by performing such a repetitive simulation.
  • the position where the gas sensor 104 is installed is also related to the length of the metal member 101, the influence of the electrical signal received by the gas sensor 104 at each electrode 102 through the simulation is minimized.
  • the transformer internal defect detection apparatus 100 receives the signals detected by the plurality of electrodes 102 and the gas sensor 104 to analyze the analysis unit 105 for analyzing the internal defects of the transformer 10 It may further include.
  • the connection of the analyzer 105 is shown in FIG. 2.
  • the analysis unit 105 analyzes signals transmitted through cables from the plurality of electrodes 102 and the gas sensor 104 to determine internal defects. For example, it is determined whether partial discharge PD is generated from the electrical signals detected by the plurality of electrodes 102, and whether an electrical defect or a thermal defect is generated from the signal detected by the gas sensor 104. To this end, the analysis unit 105 is preferably equipped with a program for determining the internal fault of the transformer from the received signal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a transformer internal defect detection apparatus installed in a transformer.
  • the metal member 101, the plurality of electrodes 102, the insulating member 103, and the gas sensor 104 are integrally coupled to each other.
  • a sensor head unit 110 is connected to one end of the insulating support 120 having a certain length.
  • the sensor head 110 is inserted into the inside of the transformer 10 by the insulating support 120 so that the sensor head 110 is located inside the transformer 10.
  • the sensor head 110 is inserted into the transformer 10 by the insulating support 120, preferably through a drain valve 12 provided in a part of the outer tank 11 of the transformer 10. After insertion, it is sealed by the valve cap 13.
  • the plurality of electrodes 102 and the gas sensor 104 included in the sensor head 110 detects the electric signal and the gas detection signal generated by the internal defect of the transformer 10, respectively (not shown) Through the transmission to the analysis unit 105 that exists outside the transformer 10.
  • the insulation support 120 may be implemented in the form of a pipe with a space therein, the cable may be connected to the electrode 102 and the gas sensor 104 through the internal space of the insulation support 120, respectively.
  • FIG 3 is an exemplary view of an electrode of a transformer internal coupling detection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the plurality of electrodes 102 may include a first electrode 102a connected to one end of the metal member 101 and a metal electrode connected to the first electrode 102a as described above. And other second electrodes 102b to 102e disposed in parallel with each other in parallel with 101.
  • FIG. 3A illustrates an example in which the plurality of second electrodes 102b to 102e have the same shape
  • FIG. 3B illustrates an example in which the plurality of second electrodes 102b to 102e have different shapes. Shows.
  • each of the second electrodes 102b to 102e is to have mutual couplings having different characteristics from the metal member 101.
  • the length, area and shape of the second electrodes 102b to 102e may be changed in various ways according to the characteristics of the transformer internal defect detection device 100 to be implemented and / or the characteristics of the transformer 10 to detect internal defects. You can decide.
  • FIG. 4 is a view for explaining the principle of resonance caused by the interaction between the metal member and the plurality of electrodes in the transformer internal defect detection apparatus according to the present invention.
  • the transformer internal defect detecting apparatus 100 includes a metal member 101 and a plurality of electrodes 102 inside the insulating member 103, as described above.
  • the member 101 and the plurality of second electrodes 102b to 120e are arranged in parallel at a predetermined distance.
  • the distance d1 to d4 between the metal member 101 and the second electrodes 102b to 102e is preferably set to a distance at which interaction therebetween can occur. These distances d1 to d4 are set differently according to characteristics such as length, area and shape of each of the second electrodes 102b to 102e.
  • the generation of such additional resonance can also obtain the effect of extending the detection bandwidth at each of the electrodes 102b to 102e.
  • an additional resonance point may also occur between the electrodes 102b to 102e to improve the directivity for receiving an electrical signal.
  • Figure 5 is a graph comparing the reflection loss and the reflection loss according to the prior art when the transformer internal defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
  • a metal member 101 is inserted into an insulating member 103 and a plurality of electrodes 102 are disposed around the metal member 101. ) Is placed.
  • the resonance point increases due to the mutual coupling between the metal member 101 and the plurality of electrodes 102 and the reflection loss is improved due to the increase of the resonance point. In comparison with the results, the improvement of the return loss is confirmed.
  • the return loss graph of the prior art was conducted based on the transformer internal defect detection device disclosed in Korea Patent No. 1095778. That is, the return loss of the case where four electrodes having the same size and shape are attached to the insulating member is measured.
  • the transformer internal defect detecting apparatus 100 inserts the metal member 101 into the insulating member 103 and arranges the plurality of electrodes 102 around the metal member 101.
  • the detection performance of the signal due to the defect of the transformer may be improved by increasing the resonance point due to the mutual coupling between the metal member 101 and the plurality of electrodes 102.
  • the transformer internal defect detection apparatus 100 has a plurality of electrodes 102 and the gas by installing a gas sensor 104 for detecting the internal gas of the transformer 10 at the end of the metal member 101
  • the sensor 104 is integrated into a single module and simultaneously detects an electrical signal for a defect in the transformer and a gas contained in the insulating oil in the transformer.
  • the detection performance of the gas sensor 104 is improved by setting the position so that the influence on the electrical signals received by the plurality of electrodes 102 is minimized.

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Abstract

본 발명은 전기적 결함 검출을 위한 전극 및 내부가스 검출을 위한 센서를 일체형으로 구현하여 변압기 내부에 삽입해서 내부에서 발생하는 내부결함을 검출하도록 하는 변압기 내부결함 검출장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치는, 일정 길이를 갖는 금속부재; 상기 금속부재의 주변에 설치되어 변압기의 내부결함에 의해 발생하는 전기적 신호를 검출하기 위한 복수의 전극; 상기 금속부재 및 복수의 전극을 포함하도록 형성된 절연부재; 및 상기 금속부재의 끝단부에 설치되어 상기 변압기 내부의 가스를 검출하는 가스센서를 포함한다.

Description

변압기 내부결함 검출장치
본 발명은 변압기 내부결함 검출장치에 관한 것으로서, 특히 전기적 결함 검출을 위한 전극 및 내부가스 검출을 위한 센서를 일체형으로 구현하여 변압기 내부에 삽입해서 내부에서 발생하는 내부결함을 검출하도록 하는 변압기 내부결함 검출장치에 관한 것이다.
변압기의 내부결함을 검출하는 방식은 다양하게 제시되어 있다. 예컨대 변압기 외함에 초음파센서를 설치하여 이상신호를 측정하는 방식, 변압기의 드레인 밸브에 삽입형으로 UHF(Ultra High Frequency) 전자기파센서를 설치하여 이상신호를 취득하는 방식, 변압기 내부의 절연유를 채유하여 용존가스를 원격에서 정기적으로 분석하는 방식, 변압기에 수소 또는 수분을 검출할 수 있는 가스분석장치를 적용하는 방식 등이 있다.
그러나 변압기 외함에 초음파센서를 부착하는 방식은 운전 중인 외부 노이즈의 영향이 크고 센서감도가 낮아 온라인 감시에 적용하기 어렵고, 드레인 밸브 삽입형 UHF 전자기파 센서는 외부 노이즈 영향도 적고 센서감도도 높아 온라인 감시에 적용하기 좋지만 열적 결함을 감지하지 못하는 문제점이 있다.
한국등록특허 제1095778호 및 제1264548호에는 드레인 밸브의 중공 및 변압기의 내측 공간으로 센싱부가 삽입되어 변압기에서의 부분방전 신호를 하도록 하며 부분방전 검출장치가 제시되어 있다. 하지만, 상기 선행문헌에서는 부분방전에 의한 결함만을 검출하고 열적 결함은 검출이 불가능하다.
또한, 한국등록특허 제1486995호에는 변압기 내부의 드레인 밸브에 복수 개의 센서를 일체형으로 장착하여 신호들을 센싱함으로써 변압기 내부의 부분방전 발생원의 위치를 정확하게 추정할 수 있는 변압기 결함 검출장치를 제공한다. 상기한 선행문헌은 초음파센서, 전자기파센서를 비롯하여 가스센서, 온도센서를 포함하는 통합센서를 구비하여 전기적 및 열적 결함을 검출하지만 내부 구성이 복잡하고 세서들 간의 위치에 따라 부분방전 시 발생하는 전자기파의 전달 경로에 영향을 줄 수 있어 전자기파센서의 검출 감도가 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전기적 신호를 검출하는 센서와 가스를 검출하는 센서를 일체형으로 구현하여 변압기 내부의 결함을 동시에 검출하도록 하는 변압기 내부결함 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부분방전 검출을 위한 전극에서의 반사손실을 감소시켜 결함검출의 성능과 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 변압기 내부결함 검출장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 변압기 내부의 가스검출을 위한 가스센서가 내부결함에 의해 발생한 전자기파를 검출하는 전극에 영향을 주지 않는 위치에 설치되도록 하는 변압기 내부결함 검출장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 변압기 내부결함 검출장치는, 일정 길이를 갖는 금속부재; 상기 금속부재의 주변에 설치되어 변압기의 내부결함에 의해 발생하는 전기적 신호를 검출하기 위한 복수의 전극; 및 상기 금속부재 및 복수의 전극을 포함하도록 형성된 절연부재를 포함한다.
상기 복수의 전극 중 제1전극은 상기 금속부재의 일단에 접촉되도록 설치된다.
상기 복수의 전극 중 상기 제1전극을 제외한 나머지 제2전극은 상기 제1전극과 연결되어 상기 금속부재와 평행하게 설치된다.
상기 제2전극은 각각 일정면적을 갖는 플레이트(plate) 형상으로 구현된다.
상기 금속부재는 원통형상으로 이루어지고 상기 제2전극은 각각 일정면적을 가지면서 그 내면이 상기 원통형상 금속부재의 외면과 평행을 이루도록 배치된다.
상기 제2전극은 각각 서로 다른 길이, 면적 및 형상을 갖는다.
상기 제2전극은 상기 금속부재와 각각 상호결합(mutual coupling)이 발생하는 거리에 형성된다.
상기 제2전극은 각각 상기 금속부재와 서로 다른 공진을 발생시키도록 한다.
상기 변압기 내부결함 검출장치는 상기 금속부재의 끝단부에 설치되어 상기 변압기 내부의 가스를 검출하는 가스센서를 더 포함한다.
상기 가스센서는 상기 절연부재의 외부로 노출되도록 상기 금속부재의 끝단부에 설치된다.
상기 가스센서는 상기 복수의 전극에 수신되는 전기적 신호에 영향이 최소가 되는 위치에 설치된다.
상기 가스센서는 상기 변압기 내부의 유중가스 중 수소가스를 검출하는 수소검출센서를 포함한다.
상기 금속부재, 복수의 전극, 절연부재 및 가스센서가 일체형으로 결합되어 센서헤드부를 구성하고 상기 센서헤드부는 일정 길이를 갖는 절연지지대의 일단에 연결되어 상기 절연지지대에 의해 상기 변압기의 외부에서 내부로 삽입된다.
상기 변압기 내부결함 검출장치는 상기 복수의 전극 및 가스센서에서 검출된 신호를 수신하여 상기 변압기의 내부결함을 분석하는 분석부를 더 포함한다.
본 발명에 의하면 변압기 내부에 발생하는 전기적 결함과 열적 결함을 동시에 검출할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 변압기 내부에 발생하는 전기적 결함으로서 부분방전 검출을 위한 전극에서의 반사손실을 저감시켜 부분방전 결함의 검출 신뢰성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 부분방전센서와 가스센서를 구비하는 경우 변압기 내부에서 부분방전에 의해 발생하는 전자기파를 검출하는 부분방전센서에 영향을 주지 않는 위치에 가스센서를 설치함으로써 가스센서가 부분방전센서의 검출성능에 영향을 주지 않도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 내부결함 검출장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치가 변압기 내부에 설치된 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 내부결합 검출장치에서 전극의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치에서 금속부재와 복수의 전극 간의 상호작용에 따른 공진발생 원리를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 에에 따른 변압기 내부결함 검출장치를 적용한 경우 반사손실과 종래기술에 따른 반사손실의 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 내부결함 검출장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)는 일정길이를 갖는 금속부재(101), 금속부재(101)의 주변에 설치된 복수의 전극(102), 금속부재(101)와 복수의 전극(102)을 포함하는 절연부재(103)를 포함하여 구성된다.
금속부재(101)와 복수의 전극(102)은 절연부재(103)에 내부에 형성되며, 바람직하게는 절연부재(103)에 삽입몰딩된 형태를 갖는다.
예컨대 일정길이의 금속부재(101) 주변에 복수의 전극(102)을 배치한 후 절연부재(103)를 몰딩 처리함으로써 금속부재(101) 및 복수의 전극(102)을 외부에서 감싸도록 구현된다.
이러한 절연부재(103)로 인해 금속부재(101)와 전극(102)은 외부와 차단되며 변압기(10)의 내부에서도 변압기(10) 내부의 절연유와의 접촉이 차단된다.
본 실시 예에서 금속부재(101)는 원통형상으로 이루어질 수 있지만, 다른 실시 예에서 다각기둥 형상으로 구현될 수도 있다.
복수의 전극(102)은 변압기(10)의 내부결함에 의해 발생하는 전기적 신호를 검출하기 위한 구성이다. 특히, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)가 변압기(10)의 내부에 삽입된 경우 복수의 전극(102)은 각각 내부결함 발생시에 전달되는 전기적 신호를 검출하도록 한다.
예컨대, 변압기(10)의 내부에 부분방전(PD)이 발생하면 부분방전에 의한 전자기파가 절연유를 통해 전달되어 복수의 전극(102)에 도달하게 되고 각 전극(102)에 연결된 케이블을 통해 전자기파에 대응하는 전기신호를 출력하도록 한다.
이러한 복수의 전극(102) 중 하나의 제1전극(102a)은 금속부재(101)의 일단에 접촉되도록 설치되고, 제1전극(102a)을 제외한 나머지 제2전극(102b~102e)은 제1전극(102a)과 연결되어 금속부재(101)와 평행하게 설치된다.
도면에는 제2전극(102b~102e)을 설명의 편의상 4개를 도시하고 있으나, 이는 일례에 불과하며 다른 전극의 개수는 1개 이상 설치될 수 있으며, 바람직하게는 1~6개로 구현될 수 있다.
이러한 나머지 제2전극(102b~102e)은 일례로 서로 동일한 길이 및 면적을 갖는 플레이트(plate) 형상으로 구현될 수도 있고, 다른 일례로 각각 서로 다른 길이와 면적을 갖는 플레이트(plate) 형상으로 구현될 수도 있다. 플레이트 형상의 제2전극(102b~102e)은 각각 서로 동일 길이 또는 다른 길이로 편평하게 구현되어 금속부재(101)와 평행하게 배치된다.
또 다른 일례로서, 금속부재(101)가 원통 형상으로 이루어지는 경우 나머지 다른 제2전극(102b~102e)은 각각 서로 동일 길이 및 면적 또는 각각 서로 다른 길이 및 면적을 가지면서 그 내면이 원통형상의 금속부재(101)의 외면과 평행하게 배치될 수도 있다. 즉, 제2전극(102b~102e)의 내면은 원통형상의 금속부재(101)의 외면과 동일한 곡면굴곡을 가지게 되어 금속부재(101)의 외면과 평행하게 배치되는 것이다.
이때, 제2전극(102b~102e)의 설치위치가 중요하다. 즉 제2전극(102b~102e)이 금속부재(101)로부터 어느 정도 떨어진 거리에 설치되는지가 중요한데, 본 발명에서는 제2전극(102b~102e) 각각이 금속부재(101)와 상호결합(mutual coupling)이 발생하는 거리에 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 상호결합은 각 제2전극(102b~102e)과 금속부재(101) 간에 전기적 에너지가 상호간에 전달되는 현상으로서 금속부재(101)와 각 제2전극(102b~102e) 간에 존재하는 커패시턴스(capacitance)에 의해 공간상에서 서로 떨어진 위치에서도 신호가 상호 전달되는 현상이다. 이와 같이 커패시턴스에 기초한 상호결합은 공간상의 전계(electric field) 형성에 의존한다.
여기서, 본 발명에서는 금속부재(101)와 제2전극(102b~102e) 간에 각각 발생하는 상호결합은 금속부재(101)와 제2전극(102b~102e) 간의 공진에 영향을 준다.
즉, 금속부재(101)의 주변에 이러한 다수의 제2전극(102b~102e)을 배치함으로써 금속부재(101)와 제2전극(102b~102e) 간의 상호결합에 의한 커패시턴스(C)와 금속부재(101)가 갖는 고유의 인덕턴스(L)로 인해 이들 각 제2전극(102b~102e) 간의 고유의 공진점 외에 금속부재(101)와 이들 전극(102b~102e) 간의 상호결합에 의한 독립적인 공진점들이 생성하게 된다.
이들 제2전극(102b~102e)은 각각 서로 다른 길이와 면적을 갖는 경우 금속부재(101)와의 상호결합도 각 전극(102b~102e)마다 달라진다. 이는 금속부재(101)와 각 제2전극(102b~102e) 간의 상호결합에 의한 공진점들도 서로 달라지는 것이다.
이와 같이 서로 독립적인 고유의 공진점들이 증가함으로써 변압기(10)의 내부에 부분방전(PD)이 발생한 경우 부분방전에 의한 주파수 대역보다 더 넓은 광대역의 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있게 된다.
즉, 변압기(10)의 내부에 발생하는 부분방전 신호의 주파수 대역은 통상적으로 0.5~1.5㎓로서 UHF 대역이다. 이러한 주파수 대역의 신호를 검출하기 위해서는 광대역의 신호를 검출할 수 있는 전극이 필요하다.
이에 본 발명에서는 상기와 같이 제2전극(102b~102e)과 금속부재(101) 간의 상호결합을 통해 이들 제2전극(102b~102e)에서의 공진점을 증가시켜 광대역의 주파수 신호를 검출할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에서는 이러한 상호결합으로 인해 제2전극(102b~102e)에서의 반사손실을 낮추어 내부결함 검출의 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 즉 상기한 바와 같이 금속부재(101)와 제2전극(102b~102e) 간의 LC 결합으로 인해 수많은 공진점이 발생하므로 제2전극(102b~102e)에서의 반사손실이 전 대역에 걸쳐 낮아지게 된다. 이때, 전 대역에 걸쳐 반사손실이 낮아진다는 것은 전 대역에 걸쳐 전기적 신호의 검출 성능이 개선된다는 것을 의미한다.
이와 같이 본 발명에서는 제2전극(102b~102e) 서로 간에 발생하는 공진과, 이들 제2전극(102b~102e)과 금속부재(101)와의 상호결합에 의한 공진이 발생함으로써 광대역 주파수의 신호를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 제2전극(102b~102e)에서의 반사손실이 낮아져서 전기적 신호의 검출 성능이 향상되는 것이다.
절연부재(103)는 상기 금속부재(101) 및 복수의 전극(102)을 포함하도록 형성된다. 이러한 절연부재(103)는 예컨대 금속부재(101)에 일정한 거리를 두고 복수의 전극(102)을 각각 주변에 배치한 상태에서 몰딩 처리하여 경화시킴으로써 절연부재(103)의 내부에 금속부재(101)와 복수의 전극(102)이 삽입된 형태로 구현되도록 한다.
이에 따라 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)가 변압기(10)의 내부에 삽입되어 내부결함을 검출하는 경우 변압기(10)의 내부에 포함된 다른 물질로부터 금속부재(101) 및 전극(102)을 보호하도록 함으로써 전극(102)에서 전기적 신호를 검출하는 동안 외부 환경을 영향을 차단하도록 한다.
본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 변압기 내부결함 검출장치(100)가 금속부재(101)의 끝단부에 설치된 가스센서(104)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
가스센서(104)는 금속부재(101)의 끝단부에 설치되며 변압기(10)의 내부에 존재하는 가스를 검출한다. 변압기(10)의 내부결함은 수소계열의 가스 또는 수소 혼합가스와 밀접한 관련이 있기 때문에 본 발명에 따른 가스센서(104)는 수소센서를 포함한다. 물론, 이러한 가스센서(104)는 원하는 가스를 검출하기 위해 다양한 센서를 포함할 수도 있다.
가스센서(104)에는 검출된 신호를 전달하기 위한 케이블이 연결되며 가스센서(104)에서 검출된 검출신호는 이러한 케이블을 통해 전달된다.
이때, 본 발명에 따른 가스센서(104)는 금속부재(101)의 끝단부에 설치되면서 절연부재(103)의 내부에 설치되거나 또는 외부에 노출되어 설치될 수 있다.
하지만 변압기(10)의 내부에 존재하는 가스를 정확하게 검출하기 위해서는 금속부재(101)의 끝단부에 설치되면서 절연부재(103)의 외부로 노출되도록 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 중요한 특징 중 하나는 가스센서(104)가 금속부재(101)의 끝단부에 설치될 때 복수의 전극(102)의 배치에 대한 가스센서(104)의 위치이다.
이는 가스센서(104)가 설치됨으로써 변압기(10)의 내부에 존재하는 가스를 검출하는 동안 내부결함에 의해 발생하여 각 전극(102)으로 수신되는 전기적 신호에 영향을 줄 수 있기 때문에 그 영향이 주지 않거나 최소가 되는 지점에 설치하는 것이 중요하기 때문이다.
즉, 가스센서(104)는 내부에 금속성분이 있기 때문에 각 전극(102)과 커패시턴스로 작용하여 각각의 전극(102)에서 수신하는 전기적 신호에 의해 검출성능에 영향을 줄 수 있기 때문에 그 전기적 신호의 영향을 주지 않거나 또는 적어도 최소화하기 위해 적절한 위치가 결정되어야 한다.
특히, 본 발명에서는 각 전극(102)은 각각 서로 간에 길이, 면적, 형상 등의 특성이 모두 같게 설정되거나 또는 다르게 설정되어 이러한 특성에 따라 전기적 신호의 영향이 최소가 되는 지점을 설정하는 것이 필요하다.
이러한 전극(102)의 특성은 내부결함을 검출하고자 하는 변압기(10)의 특성에 따라 달라지므로 이 역시 고려하여 그 위치를 설정하여야 한다.
따라서, 전극(102)의 길이, 면적 및 형상 등의 특성이 결정되면 변압기(10)의 내부결함이 발생하는 위치와 내부결함의 크기나 규모를 계속 변경해가면서 가스센서(104)가 각 전극(102)에서의 전기적 신호에 영향이 최소가 되는 지점을 결정하는 것이 중요하다. 이를 위해 시뮬레이션 환경을 구축하여 시뮬레이션을 통한 반복실험에 의해 결정할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 이러한 반복적인 시뮬레이션을 실시하여 각 전극(102)에서의 전기적 신호에 영향이 최소가 되는 지점으로서 금속부재(101)의 끝단부에 가스센서(104)를 설치함이 바람직하다. 이때, 가스센서(104)가 설치되는 위치는 금속부재(101)의 길이와도 관련이 있으므로 상기 시뮬레이션을 통해 가스센서(104)가 각 전극(102)에서 수신하는 전기적 신호에 영향이 최소가 되는 위치에 맞게 금속부재(101)의 길이를 설정함이 바람직하다. 이는 변압기(10)의 특성, 전극의 길이, 형상 등에 따라 결정되어야 할 것이다.
한편, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)는 복수의 전극(102) 및 가스센서(104)에서 검출된 신호를 수신하여 변압기(10)의 내부결함을 분석하는 분석부(105)를 더 포함할 수도 있다. 분석부(105)의 연결은 도 2에 도시된다.
이러한 분석부(105)는 복수의 전극(102) 및 가스센서(104)로부터 케이블을 통해 각각 전송되는 신호를 분석하여 내부결함을 판단하도록 한다. 예컨대 복수의 전극(102)에서 검출된 전기적 신호로부터 부분방전(PD) 발생 여부를 판단하고 가스센서(104)로부터 검출되는 신호로부터 전기적 결함 또는 열적 결함 발생 여부를 판단하도록 한다. 이를 위해 분석부(105)에는 수신된 신호로부터 변압기 내부결함을 판단하기 위한 프로그램이 탑재됨이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치가 변압기 내부에 설치된 일례를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)에서는 상기한 금속부재(101), 복수의 전극(102), 절연부재(103) 및 가스센서(104)가 일체형으로 결합되어 센서헤드부(110)를 구성하도록 하고, 이러한 센서헤드부(110)가 일정한 길이를 갖는 절연지지대(120)의 일단에 연결된다.
이에 절연지지대(120)에 의해 센서헤드부(110)가 변압기(10)의 외부에서 내부로 삽입됨으로써 센서헤드부(110)가 변압기(10)의 내부에 위치하도록 한다.
이때, 센서헤드부(110)는 절연지지대(120)에 의해 바람직하게는 변압기(10)의 외부 탱크(11)의 일부에 마련된 드레인밸브(12)를 통해 변압기(10)의 내부로 삽입된다. 삽입된 이후에는 밸브마개(13)에 의해 밀봉되도록 한다.
따라서, 센서헤드부(110)에 포함된 복수의 전극(102)과 가스센서(104)에서 변압기(10)의 내부결함에 따라 발생하는 전기신호와 가스검출신호를 검출하여 각각 연결된 케이블(미도시)을 통해 변압기(10)의 외부에 존재하는 분석부(105)로 전달한다.
이러한 절연지지대(120)는 내부에 공간이 있는 파이프 형태로 구현될 수 있으며 케이블이 절연지지대(120)의 내부공간을 통해 전극(102)과 가스센서(104)와 각각 연결될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 내부결합 검출장치의 전극의 예시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 복수의 전극(102)은 상기한 바와 같이 금속부재(101)의 일단에 연결된 제1전극(102a)과, 이러한 제1전극(102a)에 연결되고 금속전극(101)과 각각 나란히 평행하게 배치된 다른 제2전극(102b~102e)을 포함하여 구성된다.
도 3의 (a)에는 복수의 제2전극(102b~102e)이 동일한 형태를 갖는 예를 도시하고 도 3의 (b)에는 복수의 제2전극(102b~102e)이 서로 다른 형태를 갖는 예를 도시한다.
이는 제2전극(102b~102e) 각각이 금속부재(101)와 서로 다른 특성의 상호결합이 발생하도록 하기 위한 것이다.
이러한 제2전극(102b~102e)의 길이, 면적 및 형상은 구현하고자 하는 변압기 내부결함 검출장치(100)의 특성 및/또는 내부결함을 검출하고자 하는 변압기(10)의 특성에 따라 다양하게 변경하여 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치에서 금속부재와 복수의 전극 간의 상호작용에 따른 공진발생 원리를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)는 상기한 바와 같이 절연부재(103)의 내부에 금속부재(101)와 복수의 전극(102)이 포함되어 있고, 특히 금속부재(101)와 복수의 제2전극(102b~120e)가 일정한 거리를 두고 평행하게 배치되어 있다.
금속부재(101)와 제2전극(102b~102e) 간의 거리(d1~d4)는 이들 간의 상호작용이 발생할 수 있는 거리로 설정됨이 바람직하다. 이러한 거리(d1~d4)는 각 제2전극(102b~102e)의 길이, 면적 및 형상 등의 특성에 따라 다르게 설정된다.
왜냐하면, 제2전극(102b~102e)의 각 특성에 따라 상호작용이 발생하는 거리가 달라지기 때문이다.
금속부재(101)와 각각의 제2전극(102b~102e) 간에 상호작용 효과가 발생하면 이로 인해 금속부재(101)와 각각의 제2전극(102b~102e) 간에 추가 공진이 발생하여 반사손실이 개선된다.
이는 추가 공진의 발생으로 인하여 각 전극(102b~102e)에서의 공진점이 1개에서 다수 개로 늘어나기 때문이다.
뿐만 아니라, 이러한 추가 공진의 발생으로 각 전극(102b~102e)에서의 검출 대역폭 확장의 효과도 얻을 수 있다. 이로써 변압기(10)의 내부결함으로 발생하는 전기적 신호의 주파수 대역에 대하여 광대역의 주파수 대역에서 검출이 가능하므로 검출성능이 증가하는 효과가 있는 것이다.
나아가, 각 전극(102b~102e) 사이에서도 추가 공진점이 발생하게 되어 전기적 신호의 수신을 위한 방향성도 개선될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 에에 따른 변압기 내부결함 검출장치를 적용한 경우 반사손실과 종래기술에 따른 반사손실의 비교한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)는 절연부재(103)의 내부에 금속부재(101)가 삽입되어 있고 그 금속부재(101)의 주변에 복수의 전극(102)이 배치된다.
이러한 금속부재(101)와 복수의 전극(102) 간의 상호결합에 의해 공진점이 증가하고 공진점의 증가로 인해 반사손실이 개선됨을 실험적으로 나타내고, 이러한 실험결과와 종래기술에 따른 내부결함 검출장치의 실험결과와 비교할 때 반사손실의 개선이 확인된다.
도 5에서 (a)는 종래기술에 따른 반사손실의 그래프이고, (b)는 본 발명에 따른 반사손실의 그래프이다.
종래기술의 반사손실 그래프는 한국등록특허 제1095778호에 개시된 변압기 내부결함 검출장치를 기반으로 실험을 수행하였다. 즉, 동일한 크기와 형상을 갖는 4개의 전극을 절연부재에 부착한 경우에 대한 반사손실을 측정한 것이다.
종래기술의 실험결과를 나타낸 (a)의 그래프를 참조하면, A로 표시된 반사손실의 실선에는 L과 C의 결합으로 발생하는 공진점이 총 4개 생성되는 것을 알 수 있으며, 이는 각 4개의 전극에서 만들어지는 공진점이 한 개씩으로 총 4개임임을 뜻한다.
반면, 본 발명에 따른 (b)의 그래프를 참조하면, B로 표시된 반사손실의 실선은 모든 일어날 수 있는 LC 결합으로 인하여 수많은 공진점이 발생하고 반사손실이 전 대역에 걸쳐 낮아지게 됨을 알 수 있다. 이는 전 대역에 걸쳐 반사손실이 낮아지므로 전 대역에 걸쳐 전기적 신호의 검출 성능이 개선됨을 의미한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)는 절연부재(103) 내부에 금속부재(101)를 삽입하고 금속부재(101)의 주변에 복수의 전극(102)를 배치함으로써 금속부재(101)와 복수의 전극(102) 간의 상호결합에 의한 공진점 증가를 통해 변압기의 결함에 의한 신호에 대한 검출성능을 향상하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 변압기 내부결함 검출장치(100)는 금속부재(101)의 끝단부에 변압기(10)의 내부 가스를 검출하는 가스센서(104)를 설치함으로써 복수의 전극(102)과 가스센서(104)를 하나의 모듈로 일체형으로 구현하도록 하고 변압기 내부의 결함에 대한 전기적 신호와 변압기 내부의 절연유에 함유된 가스를 동시에 검출할 수 있도록 한다.
이때, 가스센서(104)의 위치를 결정함에 있어서 복수의 전극(102)에 수신되는 전기적 신호에 영향이 최소가 되도록 그 위치를 설정함으로써 가스센서(104)의 검출성능이 향상되도록 한다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 일정 길이를 갖는 금속부재;
    상기 금속부재의 주변에 설치되어 변압기의 내부결함에 의해 발생하는 전기적 신호를 검출하기 위한 복수의 전극; 및
    상기 금속부재 및 복수의 전극을 포함하도록 형성된 절연부재를 포함하는 변압기 내부결함 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극 중 제1전극은 상기 금속부재의 일단에 접촉되도록 설치되는 변압기 내부결함 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 전극 중 상기 제1전극을 제외한 나머지 제2전극은 상기 제1전극과 연결되어 상기 금속부재와 평행하게 설치되는 변압기 내부결함 검출장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2전극은 각각 일정면적을 갖는 플레이트(plate) 형상으로 구현되는 변압기 내부결함 검출장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 금속부재는 원통형상으로 이루어지고 상기 제2전극은 각각 일정면적을 가지면서 그 내면이 상기 원통형상 금속부재의 외면과 평행을 이루도록 배치되는 변압기 내부결함 검출장치.
  6. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제2전극은 각각 서로 다른 길이, 면적 및 형상을 갖는 변압기 내부결함 검출장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2전극은 상기 금속부재와 각각 상호결합(mutual coupling)이 발생하는 거리에 형성되는 변압기 내부결함 검출장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2전극은 각각 상기 금속부재와 서로 다른 공진을 발생시키도록 하는 변압기 내부결함 검출장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속부재의 끝단부에 설치되어 상기 변압기 내부의 절연유에 용해된 가스를 검출하는 가스센서를 더 포함하는 변압기 내부결함 검출장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스센서는 상기 절연부재의 외부로 노출되도록 상기 금속부재의 끝단부에 설치되는 변압기 내부결함 검출장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가스센서는 상기 복수의 전극에 수신되는 전기적 신호에 영향이 최소가 되는 위치에 설치되는 변압기 내부결함 검출장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가스센서는 상기 변압기 내부의 유중가스 중 수소가스를 검출하는 수소검출센서를 포함하는 변압기 내부결함 검출장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 금속부재, 복수의 전극, 절연부재 및 가스센서가 일체형으로 결합되어 센서헤드부를 구성하고 상기 센서헤드부는 일정 길이를 갖는 절연지지대의 일단에 연결되어 상기 절연지지대에 의해 상기 변압기의 외부에서 내부로 삽입되는 변압기 내부결함 검출장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 전극 및 가스센서에서 검출된 신호를 수신하여 상기 변압기의 내부결함을 분석하는 분석부를 더 포함하는 변압기 내부결함 검출장치.
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