KR101290295B1 - Fault diagnosis method of oil filled transformer using proportion ratio combination of dissolved gases - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유입변압기의 내부결함 시 발생하는 유중가스의 함량비율을 분석함으로써 유입변압기의 내부결함을 정확하게 진단하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유입변압기의 내부결함 진단방법은, 내부결함을 진단하고자 하는 진단용 유입변압기의 절연유에 함유된 유중가스를 분석하여 내부결함을 진단하는 유입변압기의 내부결함 진단방법에 있어서, 상기 유중가스 중 H2, CH4, C2H2, C2H4 및 C2H6를 추출하는 제1단계; 상기 추출된 5가지 유중가스 중 내부결함별로 구분된 4가지 유중가스를 선택하고 상기 선택된 4가지 유중가스의 전체 함량 중 상기 각각의 유중가스가 차지하는 함량비율(%) 값을 각각 계산하는 제2단계; 및 상기 계산된 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, %C2H4와 %CH4, %H2와 %C2H6, %C2H4와 %C2H6의 각 조합들 중 선택된 1개 내지 4개의 조합을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 제3단계를 포함한다.The present invention relates to a method for accurately diagnosing the internal defect of the inlet transformer by analyzing the content ratio of the oil in the gas generated during the internal defect of the inlet transformer.
In the internal fault diagnosis method of the inlet transformer according to the present invention, in the internal fault diagnosis method of the inlet transformer for diagnosing the internal fault by analyzing the gas in the oil contained in the insulating oil of the diagnostic inlet transformer to diagnose the internal fault, the oil in the gas A first step of extracting H 2, CH 4, C 2 H 2, C 2 H 4 and C 2 H 6; A second step of selecting four oil gases classified by internal defects among the five oil gases extracted and calculating a value of the content percentage (%) of each of the oil gases among the total content of the selected four oil gases; ; And one to four selected from the combinations of% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2,% C2H4 and% CH4,% H2 and% C2H6,% C2H4 and% C2H6 And a third step of determining an internal defect of the diagnostic inflow transformer using the combination.
Description
본 발명은 유입변압기의 내부결함 진단방법에 관한 것으로서, 특히 유입변압기의 내부결함 시 발생하는 유중가스의 함량비율을 분석함으로써 유입변압기의 내부결함을 정확하게 진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing an internal defect of an inlet transformer, and more particularly, to a method for accurately diagnosing an internal defect of an inlet transformer by analyzing a content ratio of gas in water generated during an internal defect of the inlet transformer.
변전소나 전력회사에 설치되는 유입변압기는 전력공급 시스템의 주요설비 중 하나이고 높은 신뢰성 유지가 요구된다. 이러한 유입변압기는 운전중에 열화 등으로 전기적, 기계적인 성능이 저하되어 이상이 발생하는 경우가 있는데 이런 현상을 사전에 감지하여 적절한 조치를 취하지 않으면 중대한 사고를 일으킬 수 있다.Inlet transformers installed in substations or utilities are one of the main facilities of the power supply system and require high reliability. These inflow transformers may suffer from deterioration of electrical and mechanical performance due to deterioration during operation, which can lead to serious accidents if these phenomena are not detected in advance and proper measures are taken.
유입변압기 내부에 절연파괴, 국부과열 등의 이상현상이 발생하면 반드시 열 발생을 수반하며 이러한 열 발생원에 접촉한 절연유, 절연지, 프레스 보드 등의 절연재료가 열 영향을 받아 화학반응에 의해 분해되어 가스들이 발생한다. 이들 대부분의 가스들은 절연유에 용해된다. 그러므로 유입변압기의 절연유를 채취하여 가스를 추출 및 분석하면 내부에 발생한 결함의 종류 및 그 정도를 진단할 수 있다.Abnormal phenomena such as insulation breakdown and local overheating in the inlet transformer are accompanied by heat generation. Happens. Most of these gases are dissolved in insulating oil. Therefore, it is possible to diagnose the type and extent of the defects generated by extracting and analyzing the gas by collecting the insulating oil of the inlet transformer.
이러한 유중가스의 분석을 이용한 유입변압기의 진단방법은 매우 복잡한 절차와 노력을 필요로 하지만 유입변압기 내부의 결함진단으로 적중률이 높기 때문에 세계적으로 널리 이용되고 있다.The diagnosis method of the inlet transformer using the analysis of the oil in the gas requires very complicated procedures and efforts, but is widely used all over the world because the hit ratio is high due to the defect diagnosis inside the inlet transformer.
유입변압기의 내부결함의 종류 및 유중가스에 의한 진단방법은 국제표준(IEC 60599 : Mineral oil-impregnated electrical equipment in Service Guide to the interpretation of dissolved and free gases analysis 및 IEEE C57. 104 : IEEE Guide for the Interpretation of Gases in Oil-Immersed Transformer)에서 규정하고 있으며, 대부분의 전력회사 및 유입 전력기기 사용자들은 이 국제표준에 따라 내부결함을 추정하고 있다.Types of internal defects of oil inlet transformers and methods of diagnosis by oil in gas are described in the International Standard (IEC 60599: Mineral oil-impregnated electrical equipment in Service Guide to the interpretation of dissolved and free gases analysis and IEEE C57.104: IEEE Guide for the Interpretation). of Gases in Oil-Immersed Transformer, and most utility companies and users of incoming power equipment assume internal defects in accordance with this international standard.
이들 국제표준에 규정된 결함종류로 크게 전기적 결함(E:Electrical Fault)과 열적 결함(T:Thermal Fault)으로 구분하며, 상세히 분류하면 부분방전(PD: Partial Discharges), 저에너지 방전(D1: Discharges of low energy), 고에너지 방전(D2: Discharges of high energy), 제1 열적결함 t<300℃(Thermal fault t<300℃)(T1), 제2 열적결함 300℃<t<700℃(Thermal fault 300℃<t<700℃)(T2), 제3 열적결함 t>700℃(Thermal fault 700℃)(T3) 등 6가지 결함으로 정의하고 있다. 또한, 이들 국제표준에서 분석대상으로 하는 가스로는 수소(hydrogen;H2), 메탄(methane;CH4), 에탄(ethane;C2H6), 에틸렌(ethylene;C2H4), 아세틸렌(acetylen;C2H2) 등 5가지 성분이다.The types of faults specified in these international standards are classified into electrical faults (E) and thermal faults (T), which are classified into partial discharges (PD) and low energy discharges (D1). low energy), D2 (Discharges of high energy), first thermal fault t <300 ° C (Trmal fault t <300 ° C) (T1), second
종래에는 결함을 상기한 5가지 가스성분의 조성비, 가스함량의 비율(%), 주요가스(key gas)에 의한 범위 등을 선정하여 그 종류를 구분하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 유입변압기 내부결함 진단방법에서는 다음과 같은 문제점이 있다.Conventionally, the types of defects are classified by selecting the composition ratio of the five gas components, the ratio of gas content (%), the range by the key gas, and the like. However, the conventional inlet transformer internal fault diagnosis method has the following problems.
먼저, 주요가스(key gas)에 의한 진단방법은, 주요가스(최대 가스값)만 이용하여 결함을 진단하므로 각 결함이 갖는 에너지에 따른 가스의 패턴, 조성 및 변화량을 반영하지 못하게 되어 오진단 비율이 높다. 예컨대, 주요가스가 아닌 다른 가스가 최대값을 가지는 경우 진단 불가영역이 존재하는 문제점이 있다.First, the diagnosis method based on key gas diagnoses a defect using only the main gas (maximum gas value), so that the pattern, composition, and amount of change of gas according to the energy of each defect cannot be reflected. This is high. For example, there is a problem that the non-diagnostic area exists when a gas other than the main gas has a maximum value.
또한, 5가지 성분의 가스를 이용한 조성비(ratio)에 의한 진단방법은 가스의 패턴, 조성 및 변화량을 반영하여 진단결과가 도출하므로 진단의 정확도는 높으나 결함의 종류와 및 결함별 가스비율을 벗어나는 경우에는 진단이 불가능하다.In addition, the diagnosis method based on the composition ratio (ratio) using the gas of five components is derived from the diagnosis result reflecting the pattern, composition and amount of change of the gas, so that the accuracy of the diagnosis is high, but the type of defect and the gas ratio for each defect are out of range. Diagnosis is impossible.
또한, 가스함량의 비율(%)에 의한 진단방법은 진단 불가영역이 없고 진단결과의 정확도는 높으나 결함의 에너지가 큰 3가지 가스성분만 사용하고 있으며 저에너지 결함에서 발생하는 수소 및 에탄에 대한 부분은 반영되지 않아 초기 고장에 대한 진단이 어렵다는 문제점이 있다.In addition, the diagnostic method based on the gas content ratio (%) has no undiagnosable area and uses only three gas components with high accuracy but high energy of defects. There is a problem that it is difficult to diagnose the initial failure is not reflected.
따라서, 해당 기술분야에서는 유입변압기의 내부결함 진단의 신뢰성을 높이고 모든 결함영역에 대하여 진단가능한 유입변압기의 내부결함 진단기술에 대한 개발요구가 있어왔다.Therefore, there has been a demand in the art to improve the reliability of the internal fault diagnosis of the inlet transformer and to develop the internal fault diagnosis technology of the inlet transformer capable of diagnosing all the defective areas.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 유입변압기의 내부결함 시에 발생하는 5가지 유중가스 중 선택된 4가지 유중가스의 함량비율(%) 중 2가지 유중가스 함량비율의 조합을 이용하여 해당 유입변압기의 내부결함을 정확하게 진단하도록 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has two oil-in-oil content ratios among four oil-in-oil ratios (%) selected from five oil-in-oil gas generated during internal defects of the inlet transformer. It is an object of the present invention to provide a method for diagnosing internal defects of an inlet transformer through a combination of oil and gas content ratios for accurately diagnosing an internal defect of a corresponding inlet transformer using a combination.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기 내부결함 진단방법은, 내부결함을 진단하고자 하는 진단용 유입변압기의 절연유에 함유된 유중가스를 분석하여 내부결함을 진단하는 유입변압기의 내부결함 진단방법에 있어서, 내부결함의 종류가 미리 알려진 다수의 유입변압기마다 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, %C2H4와 %CH4, %H2와 %C2H6, %C2H4와 %C2H6의 조합 중 하나 이상의 조합에서 내부결함의 종류별로 나타나는 값을 x,y 좌표로 하여 상기 각 조합별로 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 설정된 x,y 좌표를 이용하여 상기 각 X-Y 평면을 상기 내부결함의 종류별로 영역을 구분하는 제1단계; 상기 유중가스 중 H2, CH4, C2H2, C2H4 및 C2H6를 추출하는 제2단계; 상기 추출된 5가지 유중가스 중 내부결함별로 구분된 4가지 유중가스를 선택하여 상기 선택된 4가지 유중가스의 전체 함량 중 상기 각각의 유중가스가 차지하는 함량비율(%)을 각각 계산하는 제3단계; 및 상기 계산된 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, %C2H4와 %CH4, %H2와 %C2H6, %C2H4와 %C2H6의 각 조합을 상기 제1단계에서 구분된 상기 내부결함의 종류별 영역에 대응하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함의 종류를 판단하는 제4단계를 포함한다.Inlet transformer internal fault diagnosis method through the combination of the water-in-oil content ratio of the present invention for achieving the above object, the inlet transformer for diagnosing the internal fault by analyzing the gas in the oil contained in the insulating oil of the diagnostic inlet transformer to diagnose the internal fault In the method of diagnosing the internal defects of the internal defects, the various types of internal defects are known in advance, such as% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2,% C2H4 and% CH4,% H2 and% C2H6, In each of the combinations of% C2H4 and% C2H6, one or more combinations of internal defects may be set in advance on the XY plane for each combination by using the x, y coordinates and the XY planes using the set x, y coordinates. A first step of dividing an area by the type of the internal defects; A second step of extracting H 2, CH 4, C 2 H 2, C 2 H 4 and C 2 H 6 in the oil-in-gas; A third step of selecting four oil gases classified by internal defects among the five oil gases extracted and calculating a content ratio (%) of each of the oil gases in the total content of the selected four oil gases; And each combination of the calculated% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2,% C2H4 and% CH4,% H2 and% C2H6,% C2H4 and% C2H6 And a fourth step of determining the type of the internal defect of the diagnostic inflow transformer corresponding to the region by the type of the internal defect.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1단계는, 내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1열적결함(t<300℃)(T1), 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2) 및 제3열적결함(t>700℃)(T3)별로 나타나는 비율 %H2 및 %CH4의 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제1 X-Y 평면상에 미리 설정하는 단계; 및 상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제1 X-Y 평면의 절반 영역을 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역, 고에너지방전(D2) 결함영역, 제1열적결함(t<300℃)(T1) 영역, 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2) 영역 및 제3열적결함(t>700℃)(T3) 영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고, 상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %H2 및 %CH4 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단한다.In an embodiment of the present invention, the first step, the partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), the first thermal defect (t < 300 ° C) (T1), the second thermal defects (300 ° C <t <700 ° C) (T2) and the third thermal defects (t> 700 ° C) (T3), respectively. presetting on the first XY plane by using y coordinates; And a partial discharge PD region, a low energy discharge D1 defect region, a high energy discharge D2 defect region, and a first thermal defect t <5 using the set plurality of coordinates. 300 ° C.) (T1) region, a second thermal defect (300 ° C. <t <700 ° C.) (T2) region, and a third thermal defect (t> 700 ° C.) (T3) region; And the fourth step determines an internal defect of the diagnostic inflow transformer using a region corresponding to the x, y coordinates for the% H2 and% CH4 values calculated in the third step.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1단계는, 내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 열적 결함, 전기적 결함 중 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2)별로 나타나는 비율 %H2 및 %C2H4 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제2 X-Y 평면상에 미리 설정하는 단계; 및 상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제2 X-Y 평면의 절반 영역을 열적결함 영역, 전기적 결함 중 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역 및 고에너지방전(D2) 결함영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고, 상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %H2 및 %C2H4 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단한다.In an embodiment of the present disclosure, the first step may include thermal defects, partial discharges (PDs), low energy discharges (D1), and high energy discharges (D2) of each of the inflow transformers having known types of internal defects. Presetting the ratio% H2 and% C2H4 values on the second XY plane with x, y coordinates, respectively; And a half region of the second XY plane is a thermal defect region, a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, and a high energy discharge (D2) defect region of the second XY plane using the set plurality of coordinates. Distinguishing; And the fourth step determines the internal defect of the diagnostic inflow transformer using a region corresponding to the x, y coordinates for the% H2 and% C2H4 values calculated in the third step.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1단계는, 내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1 및 제2열적결함(t<300℃, 300℃<t<700℃)(T1,T2), 제3 열적결함(t>700℃)별로 나타나는 비율 %C2H4 및%C2H2 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제3 X-Y 평면상에 미리 설정하는 단계; 상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제3 X-Y 평면의 절반 영역을 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역 및 고에너지방전(D2) 결함영역, 제1 및 제2 열적결함(t<300℃,300℃<t<700℃)(T1,T2) 영역, 제3열적결함(t>700℃)(T3) 영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고, 상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %C2H4 및%C2H2 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단한다.In an embodiment of the present invention, the first step, the partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), the first and second thermal defects for each of a plurality of inlet transformers of known types of internal defects (t <300 ° C, 300 ° C <t <700 ° C) (T1, T2) and the third XY using the ratios% C2H4 and% C2H2 represented by the third thermal defect (t> 700 ° C) as x and y coordinates, respectively. Presetting on a plane; The half region of the third XY plane is divided into a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, a high energy discharge (D2) defect region, and first and second thermal defects using the set plurality of coordinates. dividing into a t <300 ° C, 300 ° C <t <700 ° C) (T1, T2) region, and a third thermal defect (t> 700 ° C) (T3) region; And the fourth step determines an internal defect of the diagnostic inflow transformer using an area corresponding to the x, y coordinates for the% C2H4 and% C2H2 values calculated in the third step.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1단계는, 내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1열적결함(t<300℃)(T1), 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2), 제3 열적결함(t>700℃)별로 나타나는 비율 %C2H4 및%CH4 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제4 X-Y 평면상에 미리 설정하는 단계; 상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제4 X-Y 평면의 절반 영역을 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역 및 고에너지방전(D2) 결함영역, 제1열적결함(t<300℃)(T1), 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2) 영역, 그리고 제3열적결함(t>700℃)(T3) 영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고, 상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %C2H4 및%CH4 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단한다.In an embodiment of the present invention, the first step, the partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), the first thermal defect (t < 300 ° C) (T1), the second thermal defects (300 ° C <t <700 ° C) (T2), and the percentages% C2H4 and% CH4 values represented by the third thermal defects (t> 700 ° C), respectively, in x and y coordinates. Presetting on a fourth XY plane; The half region of the fourth XY plane is divided into a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, a high energy discharge (D2) defect region, and a first thermal defect (t <300) using the set plurality of coordinates. (C) (T1), the second thermal defect (300 ℃ <t <700 ℃) (T2) region, and the third thermal defect (t> 700 ℃) (T3) region; And the fourth step determines the internal defect of the diagnostic inflow transformer using a region corresponding to the x, y coordinates for the% C2H4 and% CH4 values calculated in the third step.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 내지 제4 X-Y 평면의 X-Y 축은 각각 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, 그리고 %C2H4와 %CH4의 값이 각각 0~100%의 범위를 가지며 상기 결함영역은 상기 각 X-Y 평면의 X-Y 축이 각각 100%인 지점 간에 서로 직선으로 연결되어 형성된 삼각형 형상 내에 위치한다.In an embodiment of the present invention, the XY axis of the first to fourth XY plane is the value of% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2, and% C2H4 and% CH4, respectively, 0 to 100 The defect area is in the range of% and is located in a triangular shape formed by connecting each other in a straight line between the points where the XY axis of each XY plane is 100%.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제3단계에서 계산된 상기 각 유중가스의 함량비율 값은 상기 삼각형 형상의 결함영역 내에 모두 포함된다.
In an embodiment of the present invention, the content ratio value of each of the oil in gas calculated in the third step is all included in the defect region of the triangular shape.
또한, 본 발명의 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기 내부결함 진단방법은, 내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기별로 H2, CH4, C2H2, C2H4 및 C2H6의 유중가스를 추출하는 제1단계; 상기 다수의 유입변압기별로 추출된 유중가스의 전체함량 중 상기 각 유중가스의 함량비율 %H2, %CH4, %C2H4, %C2H2 및 %C2H6 값을 각각 계산하는 제2단계; 상기 내부결함별로 나타나는 비율 %H2 및 %CH4 값을 각각 제1 x,y 좌표로 하여 제1 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제1 x,y 좌표를 이용하여 상기 제1 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제3단계; 상기 내부결함별로 나타나는 비율 %H2 및 %C2H4 값을 각각 제2 x,y 좌표로 하여 제2 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제2 x,y 좌표를 이용하여 상기 제2 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제4단계; 상기 내부결함별로 나타나는 비율 %C2H4 및%C2H2 값을 각각 제3 x,y 좌표로 하여 제3 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제3 x,y 좌표를 이용하여 상기 제3 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제5단계; 상기 내부결함별로 나타나는 비율 %C2H4 및%CH4 값을 각각 제4 x,y 좌표로 하여 제4 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제4 x,y 좌표를 이용하여 상기 제4 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제6단계; 내부결함을 진단하고자 하는 진단용 유입변압기의 절연유로부터 유중가스 H2, CH4, C2H2 및 C2H4를 추출하고 상기 진단용 유입변압기에서 추출된 4가지 유중가스의 전체함량 중 각 유중가스의 함량비율 %H2, %CH4, %C2H4 및 %C2H2 값을 각각 계산하는 제7단계; 및 상기 제7단계에서 계산된 각 유중가스의 함량비율 중 %H2 및 %CH4 값, %H2 및 %C2H2 값, %C2H4 및 %C2H2 값, 그리고 %C2H4 및 %CH4 값들 중 선택된 하나 이상의 값을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 제8단계를 포함한다.In addition, the method for diagnosing internal defects of the inflow transformer through the combination of the oil and gas content ratios of the present invention includes: a first step of extracting the gaseous gas of H2, CH4, C2H2, C2H4, and C2H6 for each of a plurality of inflow transformers whose types of internal defects are known; A second step of calculating the content ratios of the respective oil in gas content percentages% H2,% CH4,% C2H4,% C2H2 and% C2H6 of the total amount of oil in gas extracted for each of the plurality of inlet transformers; Half of the first XY plane using the plurality of first x, y coordinates is set in advance on the first XY plane by using the ratios% H2 and% CH4 values represented by the internal defects as first x, y coordinates, respectively. Dividing a region into each of the internal defect regions; Half of the second XY plane using the plurality of second x, y coordinates is set in advance on a second XY plane by setting ratios% H2 and% C2H4 values for each internal defect as second x, y coordinates, respectively. Dividing a region into each of the internal defect regions; Half of the third XY plane using the plurality of third x, y coordinates is set in advance on the third XY plane using the ratios% C2H4 and% C2H2 values represented by the internal defects as the third x, y coordinates, respectively. A fifth step of dividing an area into each of the internal defect areas; The ratios% C2H4 and% CH4 represented by the internal defects are set in advance on the fourth XY plane using the fourth x, y coordinates, respectively, and the half of the fourth XY plane using the plurality of fourth x, y coordinates. Dividing a region into each of the internal defect regions; Oil-in-oil H2, CH4, C2H2 and C2H4 are extracted from the insulating oil of the diagnostic inlet transformer for diagnosing internal defects, and the content ratios of the respective oil in the total oil content of the four oil gases extracted from the diagnostic inlet transformer are% H2 and% CH4. A seventh step of calculating the% C2H4 and% C2H2 values, respectively; And at least one selected from among% H2 and% CH4 values,% H2 and% C2H2 values,% C2H4 and% C2H2 values, and% C2H4 and% CH4 values among the content ratios of the oil in gas calculated in step 7. Including the eighth step of determining the internal defect of the diagnostic inlet transformer.
본 발명에 의하면 유입변압기 내부결함의 오진단 비율을 줄일 수 있다.According to the present invention, the rate of erroneous diagnosis of internal defects of the inlet transformer can be reduced.
또한, 본 발명에 의하면 유입변압기의 내부결함 진단시 진단불가 영역이 발생되지 않아 내부결함 진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention can not improve the reliability of the diagnosis of the internal defect is not generated when the diagnosis impossible region when the internal defect of the inlet transformer.
도 1은 본 발명이 적용되는 유입변압기의 내부결함 진단장치의 구성도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 제1 내지 제4 X-Y 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 내지 제4 X-Y 평면도의 설정과정을 보이는 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법을 보이는 흐름도.1 is a block diagram of the internal fault diagnosis apparatus of the inlet transformer to which the present invention is applied.
2a to 2d are first to fourth XY plan views according to the present invention;
3 is a flowchart illustrating a process of setting first to fourth XY plan views according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for diagnosing internal defects of an inlet transformer through a combination of oil and gas content ratios according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명이 적용되는 유입변압기의 내부결함 진단장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an internal fault diagnosis apparatus of an inlet transformer to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에서 유입변압기의 내부결함 진단장치(10)는 유중가스 검출센서(11), 유중가스 함량비율 계산부(12), 데이터베이스(DB)(13) 및 제어부(14)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, in the present embodiment, the internal
유중가스 검출센서(11)는 유입변압기(1) 내 절연유에 함유된 유중가스를 검출한다. 이러한 유중가스 검출센서(11)는 유입변압기(1)의 절연유에 용해되어 있는 유중가스를 추출하는 추출부와 그 추출된 유중가스의 크기 값을 결정하는 검출부로 구성된다. 본 실시 예에서 유중가스 검출센서(11)는 다수의 유중가스 중 수소(H2), 메탄(CH4), 아세틸렌(C2H2), 에틸렌(C2H4) 및 에탄(C2H6)을 추출하여 각각 그 양을 측정한다. 이들 5가지의 유중가스 중 CH4와 C2H6는 저온결함으로 구분되고, C2H4는 고온결함으로 구분되고, H2는 저에너지방전으로 구분되며, C2H2는 고에너지방전으로 구분된다.The oil in
유중가스 함량비율 계산부(12)는 유중가스 검출센서(11)에서 검출한 5가지 유중가스 중 내부결함별로 구분된 4가지 유중가스를 선택하고 그 4가지 유중가스가 차지하는 함량비율(%)을 각각 계산한다. 이하에서는 설명의 편의상 예컨대, 5가지 유중가스 중 H2, CH4, C2H2 및 C2H4의 4가지 유중가스가 선택된 경우에 대하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 4가지 유중가스를 선택할 수도 있다. 이러한 예의 경우, 그 선택된 4가지 유중가스의 전체 함량 중 각각의 유중가스가 차지하는 비율, 즉 %H2, %CH4, %C2H2 및 %C2H4 값을 각각 계산한다. 여기서, 상기한 각 유중가스의 함량비율은 이들 4가지 성분의 유중가스 전체 함량을 100%으로 하였을 때 각각의 유중가스가 차지하는 비율을 %로 나타낸 값이다. 따라서, 이러한 각 유중가스 함량비율은 하기 수학식 1과 같이 계산된다.The oil-in-oil content
물론, 위 5가지 유중가스 중 또 다른 4가지 유중가스를 선택한 경우에도 그 4가지 선택된 유중가스의 전체 함량에 대한 각 유중가스가 차지하는 함량비를 위와 같이 계산한다.Of course, even if four other oil-in-oil gas among the above five oil-in-oil gas is selected, the content ratio of each oil-in-oil gas to the total content of the four selected oil-in-oil gas is calculated as above.
데이터베이스(DB:database)(13)에서는 유입변압기(1)의 내부결함을 판단하기 위한 기준정보가 되는 데이터를 저장한다. 구체적으로, 이를 위하여 본 실시 예에서 데이터베이스(DB)(13)에서는 %H2 및 %CH4 값을 각각 X축과 Y축으로 하여 이루어진 제1 X-Y 평면도, %H2 및 %C2H2 값을 각각 X축과 Y축으로 하여 이루어진 제2 X-Y 평면도, %C2H4 및 %C2H2 값을 각각 X축과 Y축으로 하여 이루어진 제3 X-Y 평면도, %C2H4 및 %CH4 값을 각각 X축과 Y축으로 하여 이루어진 제4 X-Y 평면도 및 이들 평면도에 관련된 각종 데이터를 저장한다. 예컨대, 내부결함의 종류에 따라 결함영역이 구분된다. 이때, 이들 4개의 평면도는 내부결함을 판단하고자 하는 진단용 유입변압기(1)에서 검출된 %H2, %CH4, %C2H2 및 %C2H4 값을 이용하여 내부결함의 종류를 판단하기 위한 것이다.The database (DB) 13 stores data that is reference information for determining an internal defect of the inflow transformer 1. Specifically, for this purpose, in the present embodiment, the database (DB) 13 uses the X-axis and Y-axis values of the first XY plane,% H2, and% C2H2, respectively, in which the% H2 and% CH4 values are the X and Y axes, respectively. 3rd XY top view made of the axes, the 3rd XY top view made of the% C2H4, and% C2H2 values to the X and Y axes, respectively, and 4th XY top view made the X and Y axes of the% C2H4 and% CH4 values, respectively And various data related to these plan views. For example, the defect area is classified according to the type of internal defect. At this time, these four plan views are for determining the type of internal defects using the values of% H2,% CH4,% C2H2 and% C2H4 detected by the diagnostic inflow transformer 1 to determine the internal defects.
또한, 상기 4개의 평면도는 내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 %H2, %CH4, %C2H2 및 %C2H4를 검출한 후에, 각각 %H2-%CH4 값, %H2-%C2H2 값, %C2H4-%C2H2 값, %C2H4-%CH4 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제1 내지 제4 X-Y 평면상에 미리 설정하고, 이처럼 설정된 다수의 각 x,y 좌표를 이용하여 내부결함의 종류별로 영역을 구분하도록 한 것이다.In addition, the four plan views show% H2,% CH4,% C2H2 and% C2H4 for each of the inlet transformers of which the type of internal defects are known, and then% H2-% CH4 value,% H2-% C2H2 value,% The C2H4-% C2H2 value and the% C2H4-% CH4 value are set in advance on the first to fourth XY planes by using x and y coordinates, respectively. It is to separate the areas.
제어부(14)는 내부결함을 판단하고자 하는 진단용 유입변압기(1)에 대해 계산된 %H2 및 %CH4 값, %H2 및 %C2H2 값, %C2H4 및 %C2H2 값, 그리고 %C2H4 및 %CH4 값들 중 선택된 하나 이상의 값을 이용하여 해당 진단용 유입변압기(1)의 내부결함을 판단한다. 구체적으로, 본 실시 예의 제어부(14)는 진단용 유입변압기(1)에서 검출된 유중가스의 함량 %H2-%CH4 값, %H2-%C2H2 값, %C2H4-%C2H2 값, %C2H4-%CH4 값을 각각 x,y 좌표로 하여 그 각각의 x,y 좌표가 데이터베이스(DB)(13)에 저장된 제1 내지 제4 X-Y 평면 내 어느 결함영역에 대응하는지를 판단하여 최종적으로 해당 내부결함을 판단하도록 한다.The
여기서, 상기한 내부결함이 알려진 유입변압기라 함은 실제 현장에서 사용되는 유입변압기 중 고장(내부결함)이 발생한 유입변압기로서 내부결함이 발생한 상태에서 그 내부결함에 대응하는 유중가스의 함량비를 서로 매칭시켜 상호 간의 상관관계를 검증하기 위해 검증용으로 이용된다. 이에 대비하여 진단용 유입변압기라 함은 상기 X-Y 평면도를 이용하여 내부결함을 진단하고자 하는 유입변압기이다.
Here, the inflow transformer is known in the internal fault is an inflow transformer in which the failure (internal defect) occurred in the inlet transformer used in the actual site, the content ratio of the oil in the gas corresponding to the internal defect in the internal fault occurs It is used for verification to verify the correlation between each other by matching. In contrast, a diagnostic inflow transformer is an inflow transformer for diagnosing an internal defect using the XY plan view.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 제1 내지 제4 X-Y 평면도이다.2A to 2D are first to fourth X-Y top views according to the present invention.
도 2a 내지 도 2d는 내부결함의 종류가 이미 알려진 다수의 유입변압기를 대상으로 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, %C2H4와 %CH4를 각각 X축 및 Y축으로 하여 해당 유중가스의 함량비율에 따른 내부결함을 제1 내지 제4 X-Y 평면도로 나타내고 있다. 본 실시 예에서는 예컨대, 실제 현장에서 운전하던 중 내부결함이 발생한 다수의 유입변압기(내부결함을 알고 있음)를 대상으로 사고내용(내부결함 종류)에 대한 각 해당 유중가스의 함량비율을 분석한 것이다.2A to 2D are X-axis and Y-axis for% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2, and% C2H4 and% CH4, respectively, for a plurality of inlet transformers with known types of internal defects. The internal defects according to the content ratio of the oil in the gas are shown in the first to fourth XY plan views. In the present embodiment, for example, the content ratio of the respective oil-in-oil gas to the contents of the accident (internal defects) is analyzed for a plurality of inflow transformers (known as internal defects) in which internal defects occur during actual operation. .
구체적으로 살펴보면, 도 2a에서는 %H2와 %CH4를 각각 X축 및 Y축으로 하고 그 범위는 각각 0~100%로 설정된다. 예컨대, 도면부호 A는 특정 유입변압기의 %H2가 33%이고 %CH4가 56%인 경우이다. 이와 같이 93개의 유입변압기별 %H2-%CH4를 나타내면 도 2a의 제1 X-Y 평면도와 같이 나타난다. 또한, 도 2a의 제1 X-Y 평면도에 나타난 값들을 내부결함의 종류별로 구분하여 결함영역을 결정한다. 이때, 내부결함의 종류는 국제표준에서 정의하고 있는 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1열적결함 t<300℃(T1), 제2열적결함 300℃<t<700℃(T2), 제3열적결함 t>700℃(T3) 등 6가지이다.Specifically, in FIG. 2A,% H2 and% CH4 are the X and Y axes, respectively, and the range is set to 0 to 100%, respectively. For example, reference numeral A denotes a case where% H2 is 33% and% CH4 is 56% of a specific inlet transformer. As such, when% H2-% CH4 for each of the 93 inlet transformers is represented, the first X-Y plan view of FIG. 2A is shown. In addition, the defect area is determined by dividing the values shown in the first X-Y plan view of FIG. 2A by the type of the internal defect. In this case, the types of internal defects include partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), first thermal defect t <300 ° C (T1), and second
도 2a와 동일하게 도 2b에서는 %H2와 %C2H2를, 도 2c는 %C2H4와 %C2H2를, 그리고 도 2d는 %C2H4와 %CH4를 각각 X축 및 Y축으로 하고 그 범위는 각각 0~100%로 설정된다. 또한, 도 2b 내지 도 2d에서도 제2 내지 제4 X-Y 평면도에 나타난 값들로부터 내부결함의 종류를 구분하여 결함영역을 결정한다. As in FIG. 2A, in FIG. 2B,% H2 and% C2H2, FIG. 2C shows% C2H4 and% C2H2, and FIG. 2D shows% C2H4 and% CH4 as X and Y axes, respectively. Set to%. Also, in FIG. 2B to FIG. 2D, the defect area is determined by classifying the type of internal defect from the values shown in the second to fourth X-Y plan views.
먼저, 도 2b의 제2 X-Y 평면도에서는 열적 결함(T)과 전기적 결함(E) 중 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2)을 결정한다.First, in the second X-Y plan view of FIG. 2B, the partial discharge PD, the low energy discharge D1, and the high energy discharge D2 of the thermal defect T and the electrical defect E are determined.
또한, 도 2c의 제3 X-Y 평면도에서는 열적 결함(T)의 제1 및 제2 열적결함(T1&T2), 제3 열적결함(T3)과, 전기적 결함(E)의 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2)과, 그리고 열적결함(T)과 전기적 결함(E)의 공통영역을 결정한다.In addition, in the third XY plan view of FIG. 2C, the first and second thermal defects T1 & T2, the third thermal defect T3 of the thermal defect T, the partial discharge PD of the electrical defect E, and the low energy discharge (D1), the high energy discharge (D2), and the common area of thermal defect (T) and electrical defect (E) are determined.
또한, 도 2d의 제4 X-Y 평면도에서는 제1열적결함(T1), 제2 열적결함(T2), 제3열적결함(T3), 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2)을 결정한다.In addition, in the fourth XY plan view of FIG. 2D, the first thermal defect T1, the second thermal defect T2, the third thermal defect T3, the partial discharge PD, the low energy discharge D1, and the high energy discharge ( D2) is determined.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 X-Y 평면도의 X-Y 축은 각각 %H2-%CH4 값, %H2-%C2H2 값, %C2H4-%C2H2 값 및 %C2H4-%CH4 값이 각각 0~100%의 범위를 가지며 각 결함영역은 각 X-Y 평면도의 X-Y 축이 각각 100%인 지점 간에 서로 직선으로 연결되어 형성된 삼각형 형상 내에 위치한다.
As shown in Figs. 2A to 2D, the XY axes of the first to fourth XY plan views have% H2-% CH4 value,% H2-% C2H2 value,% C2H4-% C2H2 value, and% C2H4-% CH4 value, respectively. Each defect area is in the range of 0 to 100%, and each defect area is located in a triangular shape formed by connecting straight lines to each other where the XY axis of each XY plane is 100%.
도 3은 본 발명에 따른 제1-4 X-Y 평면도의 설정과정을 보이는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of setting a 1-4 X-Y plan view according to the present invention.
도 3을 참조하면, 내부결함의 종류가 이미 알려진 다수의 유입변압기마다 절연유에 함유된 유중가스를 검출한다(S101). 이처럼 검출된 유중가스 중 H2, CH4, C2H2 및 C2H4을 추출하여 그 양을 측정한다(S103). 상기 추출된 4가지 성분의 유중가스의 전체 함량을 계산하고, 전체 함량 중 상기 각각의 유중가스가 차지하는 함량비율 %H2, %CH4, %C2H4 및 %C2H2 값을 각각 계산한다(S105). 이후에, 이와 같이 계산된 다수의 %H2, %CH4, %C2H4 및 %C2H2 값을 이용하여 제1 내지 제4 X-Y 평면도를 각각 설정하게 된다.Referring to FIG. 3, the oil in the oil contained in the insulating oil is detected for each of a plurality of inlet transformers in which the type of internal defects is known (S101). H2, CH4, C2H2 and C2H4 are extracted from the detected oil in gas and the amount thereof is measured (S103). Calculate the total content of the oil in gas of the extracted four components, and calculates the content ratio% H2,% CH4,% C2H4 and% C2H2 value of each of the oil in the total content (S105). Thereafter, the first to fourth X-Y plan views are set using the plurality of% H 2,% CH 4,% C 2 H 4 and% C 2 H 2 values calculated as described above.
먼저, 제1 X-Y 평면도를 설정하는 과정부터 설명한다. 내부결함의 종류가 이미 알려진 다수의 유입변압기마다 그 내부결함의 종류별로 나타나는 함량비율 %H2 및 %CH4 값을 각각 제1 x,y 좌표로 하여 제1 X-Y 평면상에 미리 설정하고(S107), 그 설정된 다수의 제1 x,y 좌표를 이용하여 제1 X-Y 평면의 절반 영역을 각각의 내부결함 영역으로 구분한다(S109).First, the process of setting the first X-Y plan view will be described. The content ratio% H2 and% CH4 values for each of the inflow transformers of which the types of internal defects are already known are set in advance on the first XY plane by using the first x and y coordinates (S107), A half region of the first XY plane is divided into respective internal defect regions by using the set first x, y coordinates (S109).
이어, 내부결함의 종류별로 나타나는 함량비율 %H2 및 %C2H2 값을 각각 제2 x,y 좌표로 하여 제2 X-Y 평면상에 미리 설정하고(S111), 그 설정된 다수의 제2 x,y 좌표를 이용하여 제2 X-Y 평면의 절반 영역을 각각의 내부결함 영역으로 구분한다(S113).Subsequently, the content ratio% H2 and% C2H2 values, which are represented by the types of internal defects, are set in advance on the second XY plane using the second x and y coordinates (S111), respectively, and the plurality of second x, y coordinates are set. The half region of the second XY plane is divided into respective internal defect regions (S113).
또한, 내부결함의 종류별로 나타나는 함량비율 %C2H4 및%C2H2 값을 각각 제3 x,y 좌표로 하여 제3 X-Y 평면상에 미리 설정하고(S115), 그 설정된 다수의 제3 x,y 좌표를 이용하여 제3 X-Y 평면의 절반 영역을 각각의 내부결함 영역으로 구분한다(S117).In addition, the content ratio% C2H4 and% C2H2 values appearing according to the types of internal defects are set in advance on the third XY plane using the third x, y coordinates (S115), and the plurality of set third x, y coordinates are set. The half region of the third XY plane is divided into respective internal defect regions by using S117.
계속해서, 내부결함의 종류별로 나타나는 함량비율 %C2H4 및%CH4 값을 각각 제4 x,y 좌표로 하여 제4 X-Y 평면상에 미리 설정하고(S119), 그 설정된 다수의 제4 x,y 좌표를 이용하여 제4 X-Y 평면의 절반 영역을 각각의 내부결함 영역으로 구분한다(S121).Subsequently, the content ratio% C2H4 and% CH4 values appearing according to the types of internal defects are set in advance on the fourth XY plane using the fourth x, y coordinates (S119), respectively, and the plurality of set fourth x, y coordinates. A half region of the fourth XY plane is divided into respective internal defect regions by using S121.
이와 같이, 제1 내지 제4 평면도는 내부결함의 종류가 미리 알려진 다수의 유입변압기에서 추출된 4가지 유중가스의 함량비율을 구하고, 이 중 선택된 2개의 함량비율 값을 x,y 좌표로 하여 X-Y 평면상에 설정하여 각각의 결함영역을 구분하도록 하는 것이다. 이러한 제1 내지 제4 평면도는 이후 내부결함을 진단하고자 하는 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는데 이용된다.
As described above, the first to fourth planar views obtain content ratios of four oil in gas extracted from a plurality of inlet transformers whose internal defects are known in advance, and XY by using two selected content ratio values as x, y coordinates. It is set on the plane to distinguish each defect area. These first to fourth plan views are then used to determine the internal defect of the diagnostic inlet transformer for diagnosing the internal defect.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법을 보이는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for diagnosing internal defects of an inlet transformer through a combination of oil and gas content ratios according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 유입변압기 내부결함 진단방법에서는, 먼저 내부결함을 진단하고자 하는 진단용 유입변압기(1)에서 유중가스를 검출한다(S201). 이처럼 검출된 유중가스 중 H2, CH4, C2H2, C2H4 및 C2H6를 추출하여 각각 그 양을 측정한다(S203). 추출된 5가지 성분의 유중가스 중 내부결함별로 구분된 4가지 유중가스를 선택하여 그 선택된 4가지 유중가스의 전체함량을 계산하고 상기 계산된 전체함량 중에서 상기 각각의 유중가스가 차지하는 함량비율(%)을 계산한다. 즉, 본 발명의 일례에서는 %H2, %CH4, %C2H4 및 %C2H2 값을 각각 계산한다(S205). 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 4가지 유중가스를 선택할 수도 있다. 이후, 상기 계산된 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, 그리고 %C2H4와 %CH4의 값들 중 선택된 하나 이상의 값을 이용하여 해당 진단용 유입변압기(1)의 내부결함을 판단한다(S207). 여기서, 상기 S207의 내부결함 판단단계에서는 %H2 및 %CH4의 값에 대응하는 영역을 제1 X-Y 평면도에 구분된 결함영역에서 결정하고 그 결정된 결함영역을 이용하여 내부결함을 정확하게 판단하도록 한다. 또한, 이와 동일하게 %H2 및 %C2H2의 값에 대응하는 영역은 제2 X-Y 평면도에 구분된 결함영역에서 결정하고, %C2H4 및 %C2H2의 값에 대응하는 영역은 제3 X-Y 평면도에 구분된 결함영역에서 결정하며, 그리고 %C2H4 및 %CH4의 값에 대응하는 영역은 제4 X-Y 평면도에 구분된 결함영역에서 결정한다. 이때, 제1 내지 제4 X-Y 평면도를 이용한 내부결함 판단은 병렬적으로 수행될 수 있다. 따라서, 제1 내지 제4 X-Y 평면도 중에서 선택된 하나 이상의 X-Y 평면도를 이용하여 내부결함을 판단할 수 있다.
Referring to FIG. 4, in the inflow transformer internal defect diagnosis method of the present invention, first, the oil in gas is detected by the inflow transformer 1 for diagnosis to diagnose the internal defect (S201). H2, CH4, C2H2, C2H4 and C2H6 are extracted from the oil-in-oil gas thus detected and the amount thereof is measured (S203). Select the four oil gases classified by internal defects among the five oil components extracted, calculate the total content of the selected four oil gases, and the content ratio of each oil gas in the calculated total contents (% Calculate That is, in one example of the present invention, the values of% H2,% CH4,% C2H4 and% C2H2 are respectively calculated (S205). However, the present invention is not limited thereto, and four other oil in gas may be selected. Thereafter, the internal defect of the corresponding diagnostic inflow transformer 1 is determined by using at least one selected from the calculated values of% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2, and% C2H4 and% CH4. It is determined (S207). Here, in the internal defect determination step of S207, a region corresponding to the values of% H2 and% CH4 is determined in the defect region divided on the first XY plan view, and the internal defect is accurately determined using the determined defect region. Similarly, the regions corresponding to the values of% H2 and% C2H2 are determined in the defect regions divided in the second XY plan view, and the regions corresponding to the values of% C2H4 and% C2H2 are defects divided in the third XY plan view. The area is determined in the area, and the area corresponding to the values of% C2H4 and% CH4 is determined in the defect area divided in the fourth XY plan view. In this case, the internal defect determination using the first to fourth XY planes may be performed in parallel. Therefore, internal defects may be determined using at least one XY plan view selected from the first to fourth XY plan views.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
유입변압기는 공급된 전압을 승압 또는 감압하는 전력설비로서 전력공급 시스템에서 매우 중요한 역할을 한다. 유입변압기에 내부결함이 발생하면 전력공급의 차질이 발생하므로 이를 사전에 검출하여 사고를 방지하는 것이 중요하다.Inflow transformer plays an important role in power supply system as a power equipment that boosts or depresses the supplied voltage. If an internal fault occurs in the inflow transformer, it is important to prevent the accident by detecting it in advance.
이러한 측면에서 볼 때, 본 발명은 유입변압기 내의 절연유에 함유된 유중가스를 채취 및 분석하여 내부결함을 정확하게 진단할 수 있으므로 유입변압기 제조뿐만 아니라 이를 현장에서 적용하는 변전소, 전력회사 등에서 매우 유용하게 사용될 수 있다.In view of this aspect, the present invention can accurately diagnose internal defects by collecting and analyzing the oil in the oil contained in the insulating oil in the inlet transformer, so that it is very useful for not only the inlet transformer manufacturing but also substations and power companies that apply it in the field. Can be.
1 : 유입변압기 10 : 내부결함 진단장치
11 : 유중가스 검출센서 12 : 유중가스 함량비율 계산부
13 : 데이터베이스(DB) 14 : 제어부1: Inlet transformer 10: Internal fault diagnosis device
11: oil in gas detection sensor 12: oil in gas content ratio calculation unit
13: database (DB) 14: control unit
Claims (8)
내부결함의 종류가 미리 알려진 다수의 유입변압기마다 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, %C2H4와 %CH4, %H2와 %C2H6, %C2H4와 %C2H6의 조합 중 하나 이상의 조합에서 내부결함의 종류별로 나타나는 값을 x,y 좌표로 하여 상기 각 조합별로 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 설정된 x,y 좌표를 이용하여 상기 각 X-Y 평면을 상기 내부결함의 종류별로 영역을 구분하는 제1단계;
상기 유중가스 중 H2, CH4, C2H2, C2H4 및 C2H6를 추출하는 제2단계;
상기 추출된 5가지 유중가스 중 내부결함별로 구분된 4가지 유중가스를 선택하여 상기 선택된 4가지 유중가스의 전체 함량 중 상기 각각의 유중가스가 차지하는 함량비율(%)을 각각 계산하는 제3단계; 및
상기 계산된 %H2와 %CH4, %H2와 %C2H2, %C2H4와 %C2H2, %C2H4와 %CH4, %H2와 %C2H6, %C2H4와 %C2H6의 각 조합을 상기 제1단계에서 구분된 상기 내부결함의 종류별 영역에 대응하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함의 종류를 판단하는 제4단계; 를 포함하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.In the internal fault diagnosis method of the inlet transformer for diagnosing the internal defect by analyzing the gas in the oil of the insulating oil of the diagnostic inlet transformer to diagnose the internal defect,
For each inlet transformer with a known type of internal defect, the combination of% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2,% C2H4 and% CH4,% H2 and% C2H6,% C2H4 and% C2H6 Preset on the XY plane for each combination by the value appearing by the type of internal defect in one or more combinations as x, y coordinates and area each XY plane by the type of the internal defect using the set x, y coordinates A first step of classifying;
A second step of extracting H 2, CH 4, C 2 H 2, C 2 H 4 and C 2 H 6 in the oil-in-gas;
A third step of selecting four oil gases classified by internal defects among the five oil gases extracted and calculating a content ratio (%) of each of the oil gases in the total content of the selected four oil gases; And
The combinations of the calculated% H2 and% CH4,% H2 and% C2H2,% C2H4 and% C2H2,% C2H4 and% CH4,% H2 and% C2H6,% C2H4 and% C2H6 are separated in the first step. A fourth step of determining a type of an internal defect of the diagnostic inflow transformer corresponding to an area of each type of internal defect; Internal fault diagnosis method of the inlet transformer through a combination of oil and gas content ratio comprising a.
내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1열적결함(t<300℃)(T1), 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2) 및 제3열적결함(t>700℃)(T3)별로 나타나는 비율 %H2 및 %CH4의 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제1 X-Y 평면상에 미리 설정하는 단계; 및
상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제1 X-Y 평면의 절반 영역을 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역, 고에너지방전(D2) 결함영역, 제1열적결함(t<300℃)(T1) 영역, 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2) 영역 및 제3열적결함(t>700℃)(T3) 영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고,
상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %H2 및 %CH4 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.The method of claim 1, wherein the first step,
For each inlet transformer with known types of internal defects, partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), first thermal defect (t <300 ° C) (T1), and second thermal defect (300) Presets on the first XY plane with the values of the ratios% H2 and% CH4 represented by ° C <t <700 ° C) (T2) and the third thermal defect (t> 700 ° C) (T3) as x and y coordinates, respectively. Doing; And
The half region of the first XY plane is divided into a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, a high energy discharge (D2) defect region, and a first thermal defect (t <300) using the set plurality of coordinates. Dividing into a (T) region, a second thermal defect (300 占 폚 <t <700 占 폚) (T2) region, and a third thermal defect (t> 700 占 폚) (T3) region; Lt; / RTI >
In the fourth step, the oil-in-gas content ratio is determined using the region corresponding to the x, y coordinates for the% H2 and% CH4 values calculated in the third step. Method of diagnosing internal defect of inlet transformer through combination.
내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 열적 결함, 전기적 결함 중 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2)별로 나타나는 비율 %H2 및 %C2H2 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제2 X-Y 평면상에 설정하는 단계; 및
상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제2 X-Y 평면의 절반 영역을 열적결함 영역, 전기적 결함 중 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역 및 고에너지방전(D2) 결함영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고,
상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %H2 및 %C2H2 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.The method of claim 1, wherein the first step,
For each inlet transformer with known types of internal defects, x, y coordinates are used for the percentages% H2 and% C2H2 of thermal defects, partial discharges (PD), low energy discharges (D1), and high energy discharges (D2). Setting on the second XY plane; And
The half of the second XY plane is divided into a thermal defect region, a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, and a high energy discharge (D2) defect region using the set plurality of coordinates. Doing; Lt; / RTI >
In the fourth step, the oil-in-gas content ratio, characterized in that for determining the internal defect of the diagnostic inlet transformer using the area corresponding to the x, y coordinates for the% H2 and% C2H2 value calculated in the third step. Method of diagnosing internal defect of inlet transformer through combination.
내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1 및 제2열적결함(t<300℃, 300℃<t<700℃)(T1,T2), 제3 열적결함(t>700℃)별로 나타나는 비율 %C2H4 및%C2H2 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제3 X-Y 평면상에 설정하는 단계; 및
상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제3 X-Y 평면의 절반 영역을 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역 및 고에너지방전(D2) 결함영역, 제1 및 제2 열적결함(t<300℃,300℃<t<700℃)(T1,T2) 영역, 제3열적결함(t>700℃)(T3) 영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고
상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %C2H4 및%C2H2 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.The method of claim 1, wherein the first step,
For each inlet transformer with known types of internal defects, partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), first and second thermal defects (t <300 ℃, 300 ℃ <t <700 ℃) (T1, T2), and setting the ratio% C2H4 and% C2H2 values for each of the third thermal defects (t> 700 ° C.) on the third XY plane using the x and y coordinates, respectively; And
The half region of the third XY plane is divided into a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, a high energy discharge (D2) defect region, and first and second thermal defects using the set plurality of coordinates. dividing into a t <300 ° C, 300 ° C <t <700 ° C) (T1, T2) region, and a third thermal defect (t> 700 ° C) (T3) region; Including
In the fourth step, the oil-in-gas content ratio is determined using the region corresponding to the x, y coordinates for the% C2H4 and% C2H2 value calculated in the third step, the internal defect of the diagnostic inlet transformer. Method of diagnosing internal defect of inlet transformer through combination.
내부결함의 종류가 알려진 다수의 유입변압기마다 부분방전(PD), 저에너지방전(D1), 고에너지방전(D2), 제1열적결함(t<300℃)(T1), 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2), 제3 열적결함(t>700℃)별로 나타나는 비율 %C2H4 및%CH4 값을 각각 x,y 좌표로 하여 제4 X-Y 평면상에 설정하는 단계; 및
상기 설정된 다수의 좌표를 이용하여 상기 제4 X-Y 평면의 절반 영역을 부분방전(PD) 결함영역, 저에너지방전(D1) 결함영역 및 고에너지방전(D2) 결함영역, 제1열적결함(t<300℃)(T1), 제2열적결함(300℃<t<700℃)(T2) 영역, 그리고 제3열적결함(t>700℃)(T3) 영역으로 구분하는 단계; 를 포함하고
상기 제4단계는, 상기 제3단계에서 계산된 %C2H4 및%CH4 값에 대한 x,y 좌표에 대응하는 영역을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.The method of claim 1, wherein the first step,
For each inlet transformer with known types of internal defects, partial discharge (PD), low energy discharge (D1), high energy discharge (D2), first thermal defect (t <300 ° C) (T1), and second thermal defect (300) Setting the percentage% C2H4 and% CH4 values represented by ° C <t <700 ° C) (T2) and the third thermal defect (t> 700 ° C) on the fourth XY plane with x, y coordinates, respectively; And
The half region of the fourth XY plane is divided into a partial discharge (PD) defect region, a low energy discharge (D1) defect region, a high energy discharge (D2) defect region, and a first thermal defect (t <300) using the set plurality of coordinates. (C) (T1), the second thermal defect (300 ℃ <t <700 ℃) (T2) region, and the third thermal defect (t> 700 ℃) (T3) region; Including
In the fourth step, the oil-in-gas content ratio is determined using the region corresponding to the x, y coordinates for the% C2H4 and% CH4 value calculated in the third step, the internal defect of the diagnostic inflow transformer. Method of diagnosing internal defect of inlet transformer through combination.
상기 제1 내지 제4 X-Y 평면의 각 X-Y축은 각각 %H2-%CH4 값, %H2-%C2H2 값, %C2H4-%C2H2 값, %C2H4-%CH4 값이 각각 0~100%의 범위를 가지며 상기 결함영역은 상기 X축 및 Y축이 각각 100%인 지점이 서로 직선으로 연결되어 형성된 삼각형 형상 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Each XY axis of the first to fourth XY plane has a range of 0% to 100%, respectively,% H2-% CH4 value,% H2-% C2H2 value,% C2H4-% C2H2 value,% C2H4-% CH4 value The defect area is a method for diagnosing internal defects of an inlet transformer through a combination of oil and gas content ratios, characterized in that the X-axis and the Y-axis are located in a triangular shape formed by connecting the points of 100% in a straight line.
상기 제3단계에서 계산된 상기 각 유중가스의 함량비율 값은 상기 삼각형 형상의 결함영역 내에 모두 포함되는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.The method according to claim 6,
The method for diagnosing internal defects of the inlet transformer through the combination of oil and gas content ratios, wherein the content ratio values of the respective oil and gas gases calculated in the third step are all included in the defect area of the triangle shape.
상기 다수의 유입변압기별로 추출된 5가지 유중가스 중 내부결함별로 구분된 4가지 유중가스를 선택하여 상기 선택된 4가지 유중가스의 전체 함량 중 상기 각 유중가스가 차지하는 함량비율(%)을 각각 계산하는 제2단계;
상기 내부결함별로 나타나는 함량비율 %H2 및 %CH4 값을 각각 제1 x,y 좌표로 하여 제1 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제1 x,y 좌표를 이용하여 상기 제1 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제3단계;
상기 내부결함별로 나타나는 함량비율 %H2 및 %C2H2 값을 각각 제2 x,y 좌표로 하여 제2 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제2 x,y 좌표를 이용하여 상기 제2 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제4단계;
상기 내부결함별로 나타나는 함량비율 %C2H4 및%C2H2 값을 각각 제3 x,y 좌표로 하여 제3 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제3 x,y 좌표를 이용하여 상기 제3 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제5단계;
상기 내부결함별로 나타나는 함량비율 %C2H4 및%CH4 값을 각각 제4 x,y 좌표로 하여 제4 X-Y 평면상에 미리 설정하고 상기 다수의 제4 x,y 좌표를 이용하여 상기 제4 X-Y 평면의 절반 영역을 상기 각각의 내부결함 영역으로 구분하는 제6단계;
내부결함을 진단하고자 하는 진단용 유입변압기의 절연유로부터 유중가스 H2, CH4, C2H2 및 C2H4를 추출하고 상기 진단용 유입변압기에서 추출된 4가지 유중가스의 전체함량 중 각 유중가스의 함량비율 %H2, %CH4, %C2H4 및 %C2H2 값을 각각 계산하는 제7단계; 및
상기 제7단계에서 계산된 각 유중가스의 함량비율 중 %H2 및 %CH4 값, %H2 및 %C2H2 값, %C2H4 및 %C2H2 값, 그리고 %C2H4 및 %CH4 값들 중 선택된 하나 이상의 값을 이용하여 상기 진단용 유입변압기의 내부결함을 판단하는 제8단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유중가스 함량비 조합을 통한 유입변압기의 내부결함 진단방법.
A first step of extracting gaseous gas of H2, CH4, C2H2, C2H4 and C2H6 for each inlet transformer whose type of internal defect is known;
By selecting four oil gases classified by internal defects among the five oil in gas extracted by the plurality of inflow transformers to calculate the content percentage (%) of each of the oil in the total content of the selected four oil in gas Second step;
The content ratio% H2 and% CH4 values, which are represented by the internal defects, are set in advance on a first XY plane using the first x and y coordinates, respectively, and the plurality of first x, y coordinates of the first XY plane are used. A third step of dividing a half area into each of the internal defect areas;
The content ratio% H2 and% C2H2 values, which are represented by the internal defects, are set in advance on the second XY plane using the second x, y coordinates, respectively, and the plurality of second x, y coordinates of the second XY plane are used. Dividing a half area into each of the internal defect areas;
The content ratio% C2H4 and% C2H2 values, which are represented by the internal defects, are set in advance on a third XY plane using the third x, y coordinates, respectively, and the third XY planes are controlled using the plurality of third x, y coordinates. A fifth step of dividing a half area into each of the internal defect areas;
The content ratio% C2H4 and% CH4 values, which are represented by the internal defects, are preset on the fourth XY plane using the fourth x, y coordinates, respectively, and the plurality of fourth x, y coordinates of the fourth XY plane are used. Dividing a half area into each of the internal defect areas;
Oil-in-oil H2, CH4, C2H2 and C2H4 are extracted from the insulating oil of the diagnostic inlet transformer for diagnosing internal defects, and the content ratios of the respective oil in the total oil content of the four oil gases extracted from the diagnostic inlet transformer are% H2 and% CH4. A seventh step of calculating the% C2H4 and% C2H2 values, respectively; And
Using at least one selected from among the% H2 and% CH4 values,% H2 and% C2H2 values,% C2H4 and% C2H2 values, and% C2H4 and% CH4 values among the content ratios of the oil-in-oil gas calculated in step 7. An eighth step of determining an internal defect of the diagnostic inflow transformer; Internal fault diagnosis method of the inlet transformer through a combination of water-in-oil content, characterized in that it comprises a.
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