KR101771554B1 - Distributing Board having a Partial Discharge Detecting Device - Google Patents

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KR101771554B1
KR101771554B1 KR1020160118091A KR20160118091A KR101771554B1 KR 101771554 B1 KR101771554 B1 KR 101771554B1 KR 1020160118091 A KR1020160118091 A KR 1020160118091A KR 20160118091 A KR20160118091 A KR 20160118091A KR 101771554 B1 KR101771554 B1 KR 101771554B1
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박기주
이국원
장덕진
신인권
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Abstract

The present invention relates to a distributing board having a partial discharge detecting device. A UHF antenna sensor for detecting a partial discharge signal included in an electromagnetic wave is installed in each section and outside. Each UHF antenna sensor is circulated one by one to diagnose whether partial discharge is generated in a wide band or narrow band method. So, detection time is reduced to improve detection reliability. The distributing board includes a main body divided into a plurality of sections, a plurality of first UHF antenna sensors installed corresponding to each of the sections of the main body and detecting a partial discharge signal included in an electromagnetic wave signal generated in each of the sections, a second UHF antenna sensor installed outside the main body and detecting the partial discharge signal of an external electromagnetic wave signal; and a partial discharge detection part for receiving the partial discharge signal by cyclically selecting the first UHF antenna sensors and the second UHF antenna sensor and diagnosing and processing the partial discharge based on the wideband and narrowband partial discharge diagnosis.

Description

부분방전 검출장치를 구비한 수배전반{Distributing Board having a Partial Discharge Detecting Device}[0001] The present invention relates to a partial discharge detector having a partial discharge detection device,

본 발명은 수배전반에 관한 것으로서, 특히 부분방전을 신속 정확하게 검출하도록 한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switchboard, and more particularly to a switchboard having a partial discharge detection device for quickly and accurately detecting a partial discharge.

일반적으로 수배전반, 분전반, 모터 제어반, 접속반, ESS을 구성하는 전기 설비 또는 부스 / 케이블 등에서 아크 또는 부분방전 발생 시 조속히 유지보수를 시행하지 않을 경우, 아크로 인한 섬락 사고, 감전사고, 전기 화재 등이 발생할 수 있다. Generally, when maintenance is not carried out promptly in the event of arcing or partial discharge, electric arc flashes, electric shock accidents, electric fires, etc., occur in arresters, distribution boards, motor control boards, Lt; / RTI >

상기 수배전반, 분전반, 모터 제어반, 접속반, ESS를 구성하는 전기 설비 또는 부스바, 케이블 등에서 아크 또는 부분방전이 발생하면 전류 펄스, 열, 빛, 전자파, 소리 등 다양한 현상이 발생하는데 일반적으로 수배전반 내 부분방전은 인덕턴스 센서, 로고우스키 코일, 고주파 CT 등을 수배전반 접지선에 취부하여 부분방전 발생 시 접지선을 통해 흐르는 전류 펄스를 측정하거나, 광센서를 사용하여 아크 발생 시 수반되는 가시광선 영역의 빛을 측정하는 방식 등을 적용하고 있다. When an arc or a partial discharge occurs in the electric power equipment, bus bar, cable, etc. constituting the above-mentioned switchgear, distribution board, motor control panel, connection board, ESS, various phenomena such as current pulse, heat, light, electromagnetic wave and sound occur. Generally, Partial discharge can be measured by measuring the current pulse flowing through the ground wire when the partial discharge is generated by installing an inductance sensor, a Rogowski coil, a high frequency CT, etc. on the ground line of the switchgear, or by using a light sensor, And the like.

한편, 전력설비가 넓은 지역에 설치되어 있을 때, 종래 기술에 의한 부분방전 측정장치는 센서, 포터블 장비, 케이블, PC를 포함하여 구성되는데, 상기 센서에서 부분방전 신호를 감지하고 상기 포터블 장비에서 부분방전 신호를 전달받아 분석한 후 케이블을 통해 PC로 전송하여 디스플레이한다.When the power equipment is installed in a large area, the conventional partial discharge measuring apparatus includes a sensor, a portable device, a cable and a PC. The sensor senses a partial discharge signal from the sensor, After receiving the discharge signal and analyzing it, it transfers it to the PC via cable and displays it.

전력 설비에서 절연 열화에 의한 누전 사고 및 단락 사고를 미연에 방지하기 위해서, 절연 열화에 의한 부분방전을 진단한다. 부분 방전을 진단하는 방식에는, 초음파 측정 기법, 가스 분석 기법 및 UHF 분석 기법 등이 있다.In order to prevent short-circuiting and short-circuiting accidents caused by insulation deterioration in electric power facilities, partial discharge by insulation deterioration is diagnosed. Methods of diagnosing partial discharge include ultrasonic measurement technique, gas analysis technique, and UHF analysis technique.

이 중 UHF 분석을 통해 부분 방전을 진단하는 기술(이하, 'UHF 방식')은 부분 방전 시 발생하는 UHF 대역의 방전신호(이하, PD 신호, Partial Discharge signal)를 분석하여 부분 방전을 진단하는 기술이다. Among them, the technology for diagnosing partial discharge through UHF analysis (hereinafter, referred to as a 'UHF method') is a technique for diagnosing a partial discharge by analyzing a discharge signal of a UHF band (hereinafter referred to as a PD signal) to be.

UHF 방식은 UHF 안테나를 통해 수신된 PD 신호에서 실제 진단에 사용될 성분을 추출하는 방식에 따라 '광대역 방식'과 '협대역 방식'으로 나뉜다. UHF 안테나를 통해 수신되는 PD 신호는 노이즈 성분 예를 들어, 500~600 MHz 대역의 방송파 신호 또는 800~900 MHz 대역의 PCS 신호 등을 포함한다. The UHF method is divided into a 'broadband method' and a 'narrow-band method' according to a method of extracting a component to be used for an actual diagnosis from a PD signal received through a UHF antenna. The PD signal received through the UHF antenna includes a noise component, for example, a broadcast wave signal in the 500 to 600 MHz band or a PCS signal in the 800 to 900 MHz band.

한편, 정확한 부분 방전 진단을 위해서는 PD 신호에서 이와 같은 노이즈 성분이 제거되어야 한다. 이를 위해, 광대역 방식은 노치 필터(Notch Filter) 또는 대역 통과 필터(Band Pass Filter)를 사용한다. 다만, 기존 광대역 방식에서 사용되는 노치 필터 또는 대역 통과 필터는 주파수 차단 또는 통과 대역(일반적으로, 100 MHz)이 과대하거나 첨예도가 낮아 노이즈를 적절하게 필터링 하지 못하는 문제점이 있었다. On the other hand, such a noise component should be removed from the PD signal for accurate partial discharge diagnosis. For this purpose, the broadband method uses a notch filter or a band pass filter. However, the notch filter or the bandpass filter used in the conventional broadband method has a problem that the noise is not adequately filtered due to excessive cutoff or passband (typically, 100 MHz) or low sharpness.

따라서, 기존의 광대역 방식은 진단 결과의 신뢰성이 낮다는 문제점이 있었다. 다만 후술하는 바와 같이 광대역 방식은 많은 양의 신호를 사용하여 부분 방전을 진단하므로 방전발생 초기에서 부분 방전의 검출 속도가 빠르다는 장점을 가진다.Therefore, the existing broadband method has a problem that the reliability of the diagnosis result is low. However, as will be described later, the broadband method has a merit that the detection rate of the partial discharge is fast at the beginning of the discharge due to the diagnosis of the partial discharge using a large amount of signals.

이와 달리, 협대역 방식은 PD 신호에서 미리 설정된 주파수 대역의 신호만을 스캐닝을 통해 추출한다. 협대역 방식은 확실하게 노이즈를 제거하기 위해 스캔되는 대역폭을 매우 작게 한다. 예를 들어, 기존에 협대역 방식에서 스캔되는 대역폭은 광대역 방식에서 주파수 차단 또는 통과 대역의 1/10이다. In contrast, the narrow-band method extracts only a signal of a predetermined frequency band from a PD signal through scanning. The narrowband approach significantly reduces the bandwidth scanned to reliably remove noise. For example, the bandwidth that is traditionally scanned in the narrowband mode is one-tenth of the frequency blocking or passband in the broadband mode.

따라서, 기존의 협대역 방식은 노이즈에 의한 영향이 광대역 방식에 비해 매우 적다. 다만, 협대역 방식은 매우 적은 양의 신호를 사용하여 진단하게 되므로, 방전발생 초기에서 부분 방전을 검출하는 타이밍이 광대역 방식에 비해 느리다는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional narrow-band scheme has a very small effect of noise compared to the wide-band scheme. However, since the narrow-band method is diagnosed using a very small amount of signal, there is a problem that the timing of detecting the partial discharge at the initial stage of the discharge is slow compared with the broadband method.

그러나 종래 기술에 의한 부분방전 측정장치는 복수개의 채널 중 일부에만 센서를 설치하여 부분방전을 검출한 후 그 측정 결과를 PC를 통해 디스플레이하고 있는데, 이는 복수개의 채널 중 소수의 채널만을 선택적으로 제한하여 부분방전을 측정하고 있기 때문에 관리자가 광범위한 곳을 진단하고자 할 때 많은 시간과 인력이 소요되는데 문제가 있었다.However, in the conventional partial discharge measuring apparatus, a sensor is installed in only a part of a plurality of channels to detect a partial discharge, and the result of the partial discharge is displayed through a PC. In the partial discharge measuring apparatus, Since the partial discharge is being measured, it takes a lot of time and manpower when the manager wants to diagnose a wide area.

즉, 장소가 넓은 곳에서 부분방전을 측정하고자 할 때 부분방전을 측정하는 센서를 직접 옮겨가면서 측정해야 하므로 측정 시간이 길고 많은 인원이 동원되어야 하므로 인력 낭비가 크다.In other words, when a partial discharge is to be measured in a wide place, since a sensor for measuring a partial discharge must be directly transferred, measurement time must be long and a large number of personnel must be mobilized.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 전자파 중에서 포함된 부분방전 신호를 검출하는 UHF 안테나 센서를 각 구역 및 외부에 설치하고 각 UHF 안테나 센서를 한 개씩 순환하면서 부분방전 발생 여부를 광대역 및 협대역 방식으로 진단함으로써 부분방전의 측정 시간을 줄임과 더불어 검출 신뢰성을 향상시키도록 한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a UHF antenna sensor for detecting a partial discharge signal included in an electromagnetic wave, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a partial discharge detection device having a partial discharge detection device for reducing the measurement time of partial discharge and improving detection reliability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반은 다수의 구역으로 분리된 본체와, 상기 본체의 각 구역마다 대응되게 설치되어 각 구역에서 발생하는 전자파 신호에 포함된 부분방전 신호를 검출하는 다수의 제 1 UHF 안테나 센서와, 상기 본체의 외부에 설치되어 외부의 전자파 신호 중 부분방전 신호를 검출하는 제 2 UHF 안테나 센서와, 상기 다수의 제 1 UHF 안테나 센서 및 제 2 UHF 안테나 센서를 순환 선택하여 부분방전 신호를 전달받아 광대역 및 협대역 부분방전 진단으로 부분방전 유무를 진단 및 처리하는 부분방전 검출부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a switchboard including a partial discharge detection device, comprising: a main body divided into a plurality of sections; A first UHF antenna sensor for detecting a partial discharge signal and a second UHF antenna sensor installed outside the main body for detecting a partial discharge signal of an external electromagnetic wave signal; 2 UHF antenna sensor, and receiving the partial discharge signal to diagnose and process the partial discharge due to the wideband and narrowband partial discharge diagnosis.

또한, 본 발명에 의한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반은 본체의 각 구역에 설치되어 각 구역에서 발생하는 전자파 신호 중에 포함된 부분방전 신호를 검출하는 다수의 제 1 UHF 안테나 센서들과, 상기 본체의 외부에 설치되어 외부의 전자파 신호 중 부분방전 신호를 검출하는 제 2 UHF 안테나 센서와, 외부의 제어신호를 전달받아 상기 다수의 제 1 UHF 안테나 센서 및 제 2 UHF 안테나 센서를 순환하면서 선택하는 절체부와, 상기 절체부를 통해 선택된 다수의 제 1 UHF 안테나 센서 및 제 2 안테나 UHF 센서에서 검출된 부분방전 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 부분방전 신호를 전달받아 광대역 부분방전 진단부 및 협대역 부분방전 진단부로 부분방전 발생여부를 진단하는 부분방전 진단부와, 상기 부분방전 진단부로부터 부분방전 발생 여부의 진단 결과를 수신하고 이벤트를 신호를 포함하여 트립신호를 발송하는 부분방전 전달부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the switchboard equipped with the partial discharge detection device according to the present invention includes a plurality of first UHF antenna sensors installed in respective areas of the main body and detecting partial discharge signals included in electromagnetic waves generated in the respective areas, A second UHF antenna sensor provided outside the first UHF antenna sensor for detecting a partial discharge signal of an external electromagnetic wave signal and a switch for selecting the first UHF antenna sensor and the second UHF antenna sensor by circulating while receiving an external control signal An amplifying unit amplifying and outputting a partial discharge signal detected by the plurality of first UHF antenna sensors and the second antenna UHF sensor selected through the transmission unit; A partial discharge diagnosis unit for diagnosing whether or not a partial discharge is generated by the discharge diagnosis unit and the narrowband partial discharge diagnosis unit; And a partial discharge transfer part for receiving a diagnosis result of occurrence of partial discharge and sending a trip signal including a signal of an event.

본 발명의 실시예에 의한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반은 다음과 같은 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The switchgear with the partial discharge detection device according to the embodiment of the present invention has the following effects.

즉, 전자파 중에 포함된 부분방전 신호를 검출하는 UHF 안테나 센서를 각 구역 및 외부에 설치하고, 각 UHF 안테나 센서를 한 개씩 순환하면서 부분방전 발생 여부를 광대역 및 협대역 방식으로 진단함으로써 측정 시간을 줄임과 함께 검출 신뢰성을 향상시킬 수 있다.That is, a UHF antenna sensor for detecting a partial discharge signal contained in an electromagnetic wave is installed in each zone and outside, and each UHF antenna sensor is circulated one by one to diagnose whether a partial discharge is generated in a wide band or narrow band manner to reduce measurement time And detection reliability can be improved.

도 1은 본 발명에 의한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반을 개략적으로 나타낸 개념도
도 2는 도 1의 부분방전 검출부를 개략적으로 나타낸 구성도
도 3은 도 2의 부분방전 진단부를 보다 구체적으로 나타낸 구성도
도 4 및 도 5는 도 3의 광대역 부분방전 진단부와 협대역 부분방전 진단부를 개략적으로 나타낸 구성도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a power plant with a partial discharge detection device according to the present invention;
2 is a block diagram schematically showing the partial discharge detector of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the partial discharge diagnosis unit of FIG.
4 and 5 are diagrams schematically showing the broadband partial discharge diagnosis unit and the narrowband partial discharge diagnosis unit of FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명에 의한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반을 개략적으로 나타낸 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a switchboard including a partial discharge detecting device according to the present invention.

본 발명에 의한 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반은 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 구역(A~H)으로 분리된 본체(100)와, 상기 본체(100)의 각 구역(A~H)마다 대응되게 설치되어 각 구역에서 발생하는 전자파 신호에 포함된 부분방전 신호를 검출하는 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)와, 상기 본체(100)의 외부에 설치되어 외부의 전자파 신호 중 부분방전 신호를 검출하는 제 2 UHF 안테나 센서(119)와, 상기 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118) 및 제 2 UHF 안테나 센서(119)를 순환 선택하여 부분방전 신호를 전달받아 광대역 및 협대역 부분방전 진단으로 부분방전 유무를 진단 및 처리하는 부분방전 검출부(200)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, a switchboard with a partial discharge detecting apparatus according to the present invention includes a main body 100 divided into a plurality of areas A to H, A plurality of first UHF antenna sensors 111 to 118 provided correspondingly to the plurality of first UHF antennas 111 to 118 to detect a partial discharge signal included in an electromagnetic wave signal generated in each zone, A second UHF antenna sensor 119 for detecting a partial discharge signal and a plurality of first UHF antenna sensors 111 to 118 and a second UHF antenna sensor 119 to receive a partial discharge signal, And a partial discharge detector (200) for diagnosing and managing the presence or absence of a partial discharge by narrow band partial discharge diagnosis.

상기 본체(100)는 본 발명의 실시예에서는 수배전반을 근거로 설명하고 있지만, 수배전반 이외에 저압 배전반, 고압 배전반, 분전반, 모터 제어반, 접속반, ESS 중에서 어느 하나를 의미할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the main body 100 may be referred to as a low voltage switchboard, a high voltage switchboard, a distribution board, a motor control board, a connection board, or an ESS in addition to a power switchboard.

여기서, 상기 본체(100)의 외부에 설치된 제 2 UHF 안테나 센서(119)는 상기 본체(100)의 각 구역(A~H)마다 설치된 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)에서 검출된 부분방전 신호와 크기, 빈도, 패턴을 상호 비교하여 검출된 부분방전 신호의 노이즈 여부를 판별하는 기준이 된다.The second UHF antenna sensor 119 provided on the outside of the main body 100 detects a partial discharge detected by the first UHF antenna sensors 111 to 118 installed in the respective areas A to H of the main body 100, The signal, size, frequency, and pattern are compared with each other to determine whether the detected partial discharge signal is noise or not.

상기 본체(100)에 형성된 각 구역(A~H)은 본 발명의 실시예에서는 8개의 구역으로 나누어 설명하고 있지만, 8개의 구역보다 적은 구역이거나 많은 구역으로 형성된 본체를 적용할 수도 있다. 상기 본체(100)를 구성하는 구역에 대응하게 제 1 UHF 안테나 센서가 설치되고 상기 각 구역 중에 하나에 제 1 UHF 안테나 센서로부터 검출된 부분방전 신호를 수집하여 부분방전 발생 유무를 진단하는 부분방전 검출부(200)가 구비되어 있다.Each of the zones A to H formed in the main body 100 is divided into eight zones according to the embodiment of the present invention. However, the main zone 100 may have fewer or more than eight zones. A first UHF antenna sensor is provided corresponding to a region constituting the main body 100 and a partial discharge detector for collecting a partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensor and diagnosing the occurrence of a partial discharge, (Not shown).

이와 같이 본체(100)의 모든 구역에 부분방전 검출부(200)를 구성하지 않고 단순히 각 구역마다 부분방전 신호를 검출하는 제 1 UHF 안테나 센서만을 설치한 후 선택적으로 각 제 1 UHF 안테나 센서로부터 검출된 부분방전 신호를 통해 각 구역내의 부분방전 유무를 진단함으로써 설치 및 유지 비용을 효과적으로 줄일 수가 있다.In this way, only the first UHF antenna sensor, which detects the partial discharge signal, is installed in all the areas of the main body 100, instead of the partial discharge detecting part 200, By diagnosing the presence or absence of partial discharge in each zone through the partial discharge signal, the installation and maintenance cost can be effectively reduced.

여기서, 상기 광대역 부분방전 진단은 UHF 분석을 통해 부분 방전을 진단하는 기술에 있어서, 필터를 사용하여 부분방전 신호에서 노이즈 성분을 제거하는 방식을 통칭하는 개념이다. 통상적으로 상기 광대역 부분방전 진단은 300MHz~1.5GHz 범위의 전자파 신호 중 부분방전을 진단한다.Here, the broadband partial discharge diagnosis is a concept of collecting noise components from a partial discharge signal using a filter in a technique of diagnosing partial discharge through UHF analysis. Typically, the broadband partial discharge diagnosis diagnoses partial discharges among electromagnetic wave signals in the range of 300 MHz to 1.5 GHz.

또한, 상기 협대역 부분방전 진단은 UHF 분석을 통해 부분방전을 진단하는 기술에 있어서, 스캔을 사용하여 부분방전 신호에서 노이즈 성분을 제거하는 방식을 통칭하는 개념이다. 상기 협대역 부분방전 진단은 전체 주파수 대역을 10MHz 대역으로 분할하여 부분방전을 진단한다.The narrowband partial discharge diagnosis is a concept of collecting noise components from a partial discharge signal using a scan in a technique of diagnosing a partial discharge through UHF analysis. In the narrow band partial discharge diagnosis, the entire frequency band is divided into the 10 MHz band to diagnose the partial discharge.

도 2는 도 1의 부분방전 검출부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a schematic diagram showing the partial discharge detector of FIG. 1; FIG.

상기 부분방전 검출부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 각 구역에 설치되어 각 구역에서 발생하는 전자파 신호 중에 포함된 부분방전 신호를 검출하는 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)들과, 상기 본체(100)의 외부에 설치되어 외부의 전자파 신호 중 부분방전 신호를 검출하는 제 2 UHF 안테나 센서(119)와, 외부의 제어신호를 전달받아 상기 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118) 및 제 2 UHF 안테나 센서(119)를 순환하면서 선택하는 절체부(210)와, 상기 절체부(210)를 통해 선택된 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118) 및 제 2 안테나 UHF 센서(119)에서 검출된 부분방전 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(220)와, 상기 증폭부(220)에서 증폭된 부분방전 신호를 전달받아 광대역 부분방전 진단부(230A) 및 협대역 부분방전 진단부(230B)로 부분방전 발생여부를 진단하는 부분방전 진단부(230)와, 상기 부분방전 진단부(230)로부터 부분방전 발생 여부의 진단 결과를 수신하고 이벤트를 신호를 포함하여 트립신호를 발송하는 부분방전 전달부(240)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the partial discharge detecting unit 200 includes a plurality of first UHF antenna sensors (hereinafter referred to as " UHF antenna sensors ") that are installed in respective zones of the main body 100 and detect partial discharge signals included in electromagnetic waves A second UHF antenna sensor 119 installed outside the main body 100 for detecting a partial discharge signal of an external electromagnetic wave signal and a second UHF antenna sensor 119 receiving an external control signal, A plurality of first UHF antenna sensors 111 to 118 selected through the switch 210 and a second UHF antenna sensor 111 to 118 selected by circulating the UHF antenna sensors 111 to 118 and the second UHF antenna sensor 119, An amplification unit 220 for amplifying and outputting the partial discharge signal detected by the second antenna UHF sensor 119 and a wideband partial discharge diagnosis unit 230A receiving the partial discharge signal amplified by the amplification unit 220, And the narrowband partial discharge diagnosis unit 230B to diagnose whether partial discharge has occurred A partial discharge diagnosis unit 230 and a partial discharge transfer unit 240 receiving a diagnosis result of partial discharge occurrence from the partial discharge diagnosis unit 230 and sending a trip signal including an event signal, do.

여기서, 상기 본체(100)는 수배전반으로서, 상기 수배전반은 고전압 설비가 노출되어 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지하고 관리의 편의를 위해 폐쇄형 박스 형태의 외함으로 외부와 격리하고 각종 장비가 설치되어 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 수배전반 이외에 저압 배전반, 고압 배전반, 분전반, 모터 제어반, 접속반, ESS 중에서 어느 하나를 의미할 수도 있다.Here, the main body 100 is a switchboard, and the switchboard is provided with a variety of equipments such as a closed box type enclosure for preventing accidents that may occur due to the exposure of the high voltage equipment, for convenience of management . On the other hand, as described above, it may mean any one of a low-voltage switchboard, a high-voltage switchboard, a distribution board, a motor control board, a connection board, and an ESS other than the switchboard.

상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)는 수배전반 내부의 각면에서 부분방전 발생시 발생하는 UHF가 포함된 부분방전 신호를 검출한다. 상기 제 2 UHF 안테나 센서(119)는 상기 수배전반 외부에서 노이즈에 의해 발생한 부분방전 신호를 검출한다.The first UHF antenna sensors 111 to 118 detect a partial discharge signal including UHF generated when a partial discharge is generated on each side of the interior of the switchgear. The second UHF antenna sensor 119 detects a partial discharge signal generated by noise outside the switchgear.

상기 부분방전 진단부(230)는 상기 절체부(210)를 통해 선택된 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)로부터 검출된 부분방전 신호를 전달받아 광대역 및 협대역 부분방전 진단부(230A, 230B)를 통해 부분방전 발생 유무를 진단하게 된다.The partial discharge diagnosis unit 230 receives the partial discharge signals detected from the first UHF antenna sensors 111 to 118 selected through the transfer unit 210 and outputs the partial discharge signals to the broadband and narrowband partial discharge diagnosis units 230A and 230B ) To diagnose the occurrence of partial discharge.

상기 광대역 부분방전 진단부(230A)는 300MHz~1.5GHz 범위로 부분방전을 진단하고, 상기 협대역 부분방전 진단부(230B)는 전체 주파수 대역을 10MHz 대역으로 분할한 후 노이즈 대역만 제거하고 부분방전을 진단하며, PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)와 PRPS(Phase Resolved Pulse Sequence) 분석기법으로 PD패턴 인식율을 높인다.The wideband partial discharge diagnosis unit 230A diagnoses a partial discharge in the range of 300 MHz to 1.5 GHz. The narrowband partial discharge diagnosis unit 230B divides the entire frequency band into a 10 MHz band, removes only the noise band, And increases the PD pattern recognition rate by means of PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) and PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) analysis technique.

상기 광대역 부분방전 진단부(230A)과 협대역 부분방전 진단부(230B)에 따른 진단 결과가 모두 부분방전으로 판정된 경우에 한해 부분방전이 발생한 것으로 확정한다. 이와 같이 광대역 및 협대역 부분방전 진단부(230A, 230B)의 결과가 일치하는 경우에 한해 부분 방전이 발생한 것으로 확정하므로, 광대역 부분방전 진단의 장점인 빠른 검출 속도와 협대역 부분방전 진단의 장점인 적은 노이즈 영향을 취하는 동시에, 광대역 부분방전 진단의 단점인 큰 노이즈 영향과 협대역 부분방전 진단의 단점인 느린 진단 속도를 치유할 수 있다. It is determined that the partial discharge has occurred only when both the diagnosis results of the broadband partial discharge diagnosis unit 230A and the narrowband partial discharge diagnosis unit 230B are determined to be partial discharge. Since it is determined that the partial discharge has occurred only when the results of the wideband and narrowband partial discharge diagnosis units 230A and 230B are identical to each other, the advantages of the fast detection speed and narrowband partial discharge diagnosis, which are advantages of the broadband partial discharge diagnosis, It is able to heal low noise influence which is a disadvantage of broadband partial discharge diagnosis and slow diagnosis speed which is a disadvantage of narrow band partial discharge diagnosis.

이때, 상기 협대역 부분방전 진단부(230B)에서 사용되는 임계값은 기존에 비해 다소 낮게 설정될 수 있다. 그 임계값이 다소 낮게 설정되더라도, 상기 광대역 및 협대역 부분방전 진단부(230A, 230B)의 결과가 일치하는 경우에 한해 부분 방전이 발생한 것으로 확정하므로, 협대역 부분방전 진단만을 적용할 때에 비해 부분 방전 진단 결과가 보다 정확할 수 있다.At this time, the threshold used in the narrowband partial discharge diagnosis unit 230B may be set to be somewhat lower than the conventional threshold. It is determined that the partial discharge has occurred only when the results of the wideband and narrowband partial discharge diagnosis units 230A and 230B are coincident with each other even when the threshold value is set to be somewhat low. The discharge diagnosis result may be more accurate.

한편, 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)로부터 검출된 부분방전 신호와 상기 제 2 UHF 안테나 센서(119)로부터 검출된 부분방전 신호를 비교하여 노이즈 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 제 2 UHF 안테나 센서(119)로부터 검출된 부분방전 신호보다 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)로부터 검출된 부분방전 신호가 낮은 경우에 노이즈로 판단하게 된다.Meanwhile, the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensors 111 to 118 may be compared with the partial discharge signal detected from the second UHF antenna sensor 119 to determine whether noise is present. That is, when the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensors 111 to 118 is lower than the partial discharge signal detected from the second UHF antenna sensor 119, it is judged as noise.

상기 절체부(210)는 스위치 예를 들면, RF 스위치를 포함할 수 있다. 상기 절체부(210)는 외부의 제어 신호를 인가받아 동작하면서 상기 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)를 순환하면서 스위칭하여 상기 각 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)로부터 검출된 부분방전 신호를 상기 부분방전 진단부(230)로 전달한다. 아울러 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)의 순환이 완료되면 상기 제 2 UHF 안테나 센서(119)를 스위칭하여 상기 제 2 UHF 안테나 센서(119)로부터 검출된 부분방전 신호를 상기 부분방전 진단부(230)로 전달한다.The switching unit 210 may include a switch, for example, an RF switch. The switching unit 210 circulates and switches the plurality of first UHF antenna sensors 111 to 118 while operating with an external control signal to detect a portion detected from each of the first UHF antenna sensors 111 to 118, Discharge signal to the partial discharge diagnosis unit 230. When the circulation of the first UHF antenna sensors 111 to 118 is completed, the second UHF antenna sensor 119 is switched to output the partial discharge signal detected from the second UHF antenna sensor 119 to the partial discharge diagnosis unit (230).

상기 부분방전 전달부(240)는 상기 부분방전 진단부(230)의 결과에 따라 부분방전 신호의 정도와 부분방전 발생위치를 분석하여 사용자에게 상위 HMI, 모바일 어플리케이션 등을 활용하여 경보 신호를 발생하고, 위험도에 따라 수배전반의 메인 스위치(예를 들면, ACB, VCB) 또는 각 수배전반 면에 위치하는 스위치(예를 들면, MCCB)를 차단하는 트립신호를 발생한다.The partial discharge transducer 240 analyzes the degree of the partial discharge signal and the partial discharge occurrence position according to the result of the partial discharge diagnosis unit 230 and generates an alarm signal by using the upper HMI, (For example, ACB or VCB) of the power switchgear or a switch (for example, MCCB) located on each power switchgear depending on the risk.

도 3은 도 2의 부분방전 진단부를 보다 구체적으로 나타낸 구성도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 광대역 부분방전 진단부와 협대역 부분방전 진단부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 3 is a configuration diagram showing the partial discharge diagnosis unit of FIG. 2 in more detail, and FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the broadband partial discharge diagnosis unit and the narrowband partial discharge diagnosis unit of FIG.

상기 부분방전 진단부(230)는 도 3에 도시된 바와 같이, 광대역 부분방전 진단부(230A) 및 협대역 부분방전 진단부(230B)로 구성된다.The partial discharge diagnosis unit 230 includes a broadband partial discharge diagnosis unit 230A and a narrowband partial discharge diagnosis unit 230B as shown in FIG.

상기 광대역 부분방전 진단부(230A)는 제 1 신호 처리부(231), 제 1 부분방전 판단부(232) 및 제 1 저장부(233)로 구성되어 있다. The broadband partial discharge diagnosis unit 230A includes a first signal processing unit 231, a first partial discharge determination unit 232, and a first storage unit 233.

상기 협대역 부분방전 진단부(230B)는 제 2 신호 처리부(234), 제 2 부분방전 판단부(235) 및 제 2 저장부(236)로 구성되어 있다.The narrowband partial discharge diagnosis unit 230B includes a second signal processing unit 234, a second partial discharge determination unit 235, and a second storage unit 236.

여기서, 상기 광대역 부분방전 진단부(230A)는 주파수 대역 전체(300~1,500MHz)를 통해 입력되는 신호를 한 개의 신호로 분석하고, 상기 협대역 부분방전 진단부(230B)는 5~100MHz 단위로 분할된 각각의 창(윈도우)으로 분할하여 각각의 창에 해당하는 다수개의 신호로 분석한다.Here, the wideband partial discharge diagnosis unit 230A analyzes signals inputted through the entire frequency band (300 to 1,500 MHz) as one signal, and the narrowband partial discharge diagnosis unit 230B analyzes the signals inputted through the wideband partial discharge diagnosis unit 230A in units of 5 to 100 MHz It is divided into each divided window (window) and analyzed by a plurality of signals corresponding to each window.

상기 광대역 부분방전 진단부(230A) 및 협대역 부분방전 진단부(230B)를 통해 걸러진 부분방전 신호는 PRPD, PRPS 분석과 수배전반내 전기설비, 각종 부품에서 발생 가능한 부분방전 유형 데이터베이스를 사용하는 패턴분석 알고리즘을 통해 설비 내 부분방전의 유형 및 발생여부를 진단할 수 있다.The partial discharge signals filtered through the broadband partial discharge diagnosis unit 230A and the narrowband partial discharge diagnosis unit 230B are subjected to PRPD and PRPS analysis, pattern analysis using a partial discharge type database that can be generated in electrical equipments and various parts in a switchgear The algorithm can be used to diagnose the type and occurrence of partial discharge in the plant.

상기 제 1 신호 처리부(231)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)로부터 검출된 부분방전 신호에서 특정 대역에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 즉, 상기 제 1 신호 처리부(231)는 LNA(Low Noise Amplifier)(241), 대역통과필터(BPF)(242), 증폭기(AMP)(243), 로그 증폭기(LOG AMP)(244), A/D 컨버터(245)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the first signal processing unit 231 may output a signal corresponding to a specific band in the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensors 111 to 118. That is, the first signal processor 231 includes a low noise amplifier (LNA) 241, a band pass filter (BPF) 242, an amplifier (AMP) 243, a log amplifier (LOG AMP) / D converter 245, as shown in FIG.

상기 LNA(241)는 상기 절체부(210)를 통해 선택된 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118) 중 어느 하나의 제 1 UHF 안테나 센서로부터 검출된 부분방전 신호를 수신하고, 상기 대역통과필터(242)는 상기 LNA(241)를 통해 수신된 부분방전 신호를 전달받아 노이즈 대역이 제거된 특정 대역 성분만을 출력한다. 이와 달리, 노이즈 대역이 제거된 특정 대역 성분만을 출력하기 위해 노치 필터(Notch Filter)를 사용할 수 있다.The LNA 241 receives the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensor of any one of the plurality of first UHF antenna sensors 111 to 118 selected through the switch 210, (242) receives the partial discharge signal received through the LNA (241), and outputs only the specific band component from which the noise band is removed. Alternatively, a notch filter can be used to output only the specific band components from which the noise band has been removed.

상기 증폭기(243)는 상기 대역통과필터(242)를 통해 특정 노이즈 대역이 제거된 부분방전 신호를 전달받아 증폭하여 출력하고, 상기 로그 증폭기(244)는 상기 증폭기(243)를 통해 증폭된 노이즈 대역이 제거된 부분방전 신호를 전달받아 적분하여 DC 전압으로 출력한다.The amplifier 243 receives the partial discharge signal from which the specific noise band is removed through the bandpass filter 242 and amplifies and outputs the partial discharge signal. The logarithm amplifier 244 amplifies the noise band amplified through the amplifier 243, And outputs the removed partial discharge signal as a DC voltage.

상기 A/D 컨버터(245)는 상기 로그 증폭기(244)를 통해 출력된 DC 전압을 디지털 신호로 변환하여 제 1 부분방전 판단부(232)로 전달한다. 상기 제 1 부분방전 판단부(232)는 상기 디지털 신호로 변환된 DC 전압을 전달받아 부분방전의 크기, 횟수, 발생장소 등을 판단한다.The A / D converter 245 converts the DC voltage output through the log amplifier 244 into a digital signal and transmits the digital signal to the first partial discharge determination unit 232. The first partial discharge determination unit 232 receives the DC voltage converted into the digital signal, and determines the size, frequency, generation place, etc. of the partial discharge.

상기 제 1 부분방전 판단부(232)는 상기 A/D 컨버터(245)로부터 수신한 디지털 신호(이하, 제 1 디지털 신호라고 함)를 사용하여 부분방전 발생 여부를 진단한다. 구체적으로, 상기 제 1 부분방전 판단부(232)는 특정 주파수에 동기화된 신호 예를 들어, 60Hz를 기준으로 제 1 디지털 신호의 위상 분포, 제 1 디지털 신호의 레벨, 미리 설정된 구간에서의 제 1 디지털 신호의 발생횟수를 사용하여 부분방전 발생여부 및 부분방전의 종류를 판단한다. 뿐만 아니라 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)가 각 구역마다 설치되어 있으므로 부분방전이 발생한 구역을 진단할 수 있다.The first partial discharge determination unit 232 uses the digital signal received from the A / D converter 245 (hereinafter, referred to as a first digital signal) to diagnose whether a partial discharge has occurred. Specifically, the first partial discharge determination unit 232 determines the phase distribution of the first digital signal, the level of the first digital signal, the first partial discharge of the first digital signal based on the signal synchronized to the specific frequency, for example, The number of occurrences of the digital signal is used to determine whether the partial discharge is generated and the type of the partial discharge. In addition, since the first UHF antenna sensors 111 to 118 are provided for each zone, it is possible to diagnose a zone where the partial discharge has occurred.

여기서, 상기 부분방전의 종류는 코로나(Corona), 보이드(Void) 또는 플로팅 파티클(FLOATING PARTICLE) 등일 수 있다. 기 공지된 바와 같이, 방전의 종류에 따라, 위상분포, 신호 레벨 및 신호 횟수는 다른 양상을 가진다. Here, the type of the partial discharge may be a corona, a void, a floating particle, or the like. As is known, depending on the type of discharge, the phase distribution, the signal level, and the number of signals have different patterns.

따라서, 위상 분포, 신호 레벨 및 신호 횟수를 사용하여 부분방전 발생여부 및 부분방전의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 부분방전 판단부(232)는 제 1 디지털 신호의 위상 분포가 180 도에 집중되고, 기준 신호 레벨(Vref)을 초과하는 신호가 기준시간(Δt) 동안 3회를 초과하는 경우 플로팅 방전이 발생한 것으로 판단할 수 있다. Therefore, it is possible to determine whether the partial discharge is generated and the type of the partial discharge by using the phase distribution, the signal level, and the signal frequency. For example, when the phase distribution of the first digital signal is concentrated at 180 degrees and the signal exceeding the reference signal level (Vref) exceeds 3 times during the reference time (t), the first partial discharge determination unit It can be determined that a floating discharge has occurred.

또한, 위상 분포, 신호 레벨 및 신호 횟수를 사용한 부분방전 진단은 설계자에 의해 임의로 변경될 수 있는 사항이다. 예를 들어, 설계자는 디지털 신호의 위상 분포가 특정 위상에 집중되고, 미리 설정된 시간 내에 미리 설정된 횟수를 초과하는 디지털 신호가 존재하는지 여부에 따라 부분 방전 여부 및 부분 방전의 종류가 진단되도록 설계할 수 있다. In addition, the partial discharge diagnosis using the phase distribution, the signal level, and the signal frequency can be arbitrarily changed by the designer. For example, the designer can design the diagnosis of the type of the partial discharge and the partial discharge depending on whether the phase distribution of the digital signal is concentrated in a specific phase and whether there is a digital signal exceeding a predetermined number of times within a preset time have.

이때, 부분방전 발생여부만이 진단되도록 설계될 수도 있다. 상기 제 1 부분방전 판단부(232)는 위상분포, 신호 레벨 및 신호 횟수를 사용하여 부분 방전을 진단하는 모든 방식을 채택할 수 있다. At this time, it may be designed so that only partial discharge occurrence is diagnosed. The first partial discharge determination unit 232 may employ all the methods of diagnosing the partial discharge using the phase distribution, the signal level, and the signal frequency.

상기 제 1 부분방전 판단부(232)는 부분방전 발생진단에 사용된 제 1 디지털 신호를 제 1 저장부(233)에 저장한다. 상기 제 1 저장부(233)는 제 1 부분방전 판단부(232)가 부분방전을 진단하는데 사용되는 프로그램, 변수 및 제 1 디지털 신호를 저장할 수 있다.The first partial discharge determination unit 232 stores the first digital signal used for partial discharge generation diagnosis in the first storage unit 233. The first storage unit 233 may store a program, a variable, and a first digital signal used by the first partial discharge determination unit 232 to diagnose a partial discharge.

상기 제 2 신호 처리부(234)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 신호 처리부(231)와 함께 상기 제 1 UHF 안테나 센서(111~118)로부터 검출된 부분방전 신호에서 특정 대역에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 즉, 상기 제 2 신호 처리부(234)는 LNA(Low Noise Amplifier)(251), 저역 통과 필터(252), 믹서(253, Mixer), 대역 통과 필터(254), 증폭기(AMP)(255), 믹서(Mixer)(256), 대역 통과 필터(257), 로그 증폭기(LOG AMP)(258), A/D 컨버터(259)를 포함할 수 있다. 5, the second signal processing unit 234 may generate a partial discharge signal corresponding to a specific band in the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensors 111 to 118 together with the first signal processing unit 231 A signal can be output. That is, the second signal processor 234 includes a low noise amplifier (LNA) 251, a low pass filter 252, a mixer 253, a band pass filter 254, an amplifier (AMP) 255, A mixer 256, a bandpass filter 257, a log amplifier (LOG AMP) 258, and an A / D converter 259.

상기 LNA(251)는 상기 절체부(210)를 통해 선택된 다수의 제 1 UHF 안테나 센서(111~118) 중 어느 하나의 제 1 UHF 안테나 센서로부터 검출된 부분방전 신호를 수신할 수 있고, 상기 저역 통과 필터(252)는 상기 LNA(411)로부터 수신한 부분방전 신호에서 주파수가 낮은 만을 출력할 수 있다. The LNA 251 may receive the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensor of any one of the plurality of first UHF antenna sensors 111 to 118 selected through the transfer unit 210, The pass filter 252 can output only the low frequency signal from the partial discharge signal received from the LNA 411.

그리고, 상기 믹서(253)는 외부의 제어신호인 If1를 통한 주파수 스캐닝을 수행하여, 상기 저역 통과 필터(252)의 성분 중 노이즈가 제거된 특정 대역 성분(Iin-If 또는 Iin+If)을 출력한다. 그리고, 상기 믹서(253)의 출력에서 노이즈 성분은 대역 통과 필터(254), 믹서(256) 및 대역 통과 필터(257)를 통해 완전히 제거될 수 있다. Then, the mixer 253 performs the frequency scanning with the If 1 of an external control signal, the low pass a predetermined band component (Iin-If or Iin + If) which noise is removed during the component of the filter 252 Output. The noise component at the output of the mixer 253 can be completely removed through the band-pass filter 254, the mixer 256, and the band-pass filter 257.

상기 대역 통과 필터(257)에서 출력되는 노이즈가 제거된 특정 대역 성분은 로그 증폭기(258)를 통하여 DC-전압으로 출력한다. 그리고, 상기 A/D 컨버터(259)는 상기 로그 증폭기(258)를 통해 출력되는 DC-전압을 입력으로 받아 디지털 신호로 변환하여 제 2 부분방전 판단부(235)에 제공할 수 있다.The noise-removed specific band component output from the band-pass filter 257 is output as a DC-voltage through the log amplifier 258. The A / D converter 259 receives the DC-voltage output from the log amplifier 258, converts the DC-voltage into a digital signal, and provides the digital signal to the second partial discharge determination unit 235.

상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 상기 A/D 컨버터(259)로부터 수신한 디지털 신호(이하, '제 2 디지털 신호'라고 한다)를 사용하여 부분방전 발생여부를 진단할 수 있다. 상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 상기 제 1 부분방전 판단부(232)로부터 수신한 제 1 트리거 신호에 의해 트리거되어 부분방전 발생여부를 판단할 수 있다. The second partial discharge determination unit 235 can diagnose whether a partial discharge is generated by using a digital signal (hereinafter, referred to as 'second digital signal') received from the A / D converter 259. The second partial discharge determination unit 235 can determine whether a partial discharge has occurred by being triggered by the first trigger signal received from the first partial discharge determination unit 232. [

구체적으로, 상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 특정 주파수에 동기화된 신호 예를 들어, 60 Hz를 기준으로 제 2 디지털 신호의 위상 분포, 제 2 디지털 신호의 레벨, 미리 설정된 구간에서의 제 2 디지털 신호의 횟수를 사용하여 부분방전 발생 여부 및 부분 방전의 종류를 판단할 수 있다. Specifically, the second partial discharge determination unit 235 determines the phase distribution of the second digital signal, the level of the second digital signal, and the phase of the second digital signal based on a signal synchronized to the specific frequency, for example, The number of digital signals can be used to determine whether a partial discharge is generated and the type of partial discharge.

여기서, 부분 방전의 종류는 보이드(Void) 결함, 코로나 방전 또는 플로팅 방전 등일 수 있다. 기 공지된 바와 같이, 방전의 종류에 따라, 위상 분포, 신호 레벨 및 신호 횟수는 다른 양상을 가진다. 따라서, 위상 분포, 신호 레벨 및 신호 횟수를 사용하여 부분 방전 여부 및 부분 방전의 종류를 판단할 수 있다. Here, the type of the partial discharge may be a void defect, a corona discharge, or a floating discharge. As is known, depending on the type of discharge, the phase distribution, the signal level, and the number of signals have different patterns. Accordingly, it is possible to determine whether the partial discharge is caused or not and the type of the partial discharge by using the phase distribution, the signal level, and the signal frequency.

예를 들어, 상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 제 2 디지털 신호의 위상 분포가 180 도에 집중되고, 기준 신호 레벨(Vref)을 초과하는 신호가 기준 시간 동안 3회를 초과하는 경우 플로팅 방전이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 위상 분포, 신호 레벨 및 신호 횟수를 사용하여 부분 방전을 진단하는 모든 방식을 채택할 수 있다. 상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 부분 방전으로 판단되는 경우, 부분 방전이 발생한 구역을 확정할 수 있다. For example, when the phase distribution of the second digital signal is concentrated at 180 degrees and the signal exceeding the reference signal level (Vref) exceeds three times during the reference time, the second partial discharge determination unit (235) It is determined that a discharge has occurred. In addition, the second partial discharge determination unit 235 may employ all the methods of diagnosing the partial discharge using the phase distribution, the signal level, and the signal frequency. If the second partial discharge determination unit 235 determines that the partial discharge is generated, the second partial discharge determination unit 235 can determine the area where the partial discharge has occurred.

그리고, 상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 부분방전이 발생한 것으로 확정된 경우, 미리 설정된 동작 예를 들어, 상기 부분발전 전달부(240)를 통해 외부 알람을 제공할 수 있다. 상기 미리 설정된 동작은 외부에 부분 방전이 발생한 것을 알리는 동작인 한 제한이 없을 수 있다. If it is determined that the partial discharge has occurred, the second partial discharge determination unit 235 may provide an external alarm through the partial power generation transfer unit 240, for example, in a predetermined operation. The pre-set operation may be not limited as long as it is an operation for notifying the occurrence of a partial discharge to the outside.

상기 제 2 부분방전 판단부(235)는 제 2 디지털 신호를 사용해 부분 방전 발생 여부를 판단한 결과, 부분 방전이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 제 2 스위치 제어 신호 및 제 2 트리거 신호를 출력할 수 있다. The second partial discharge determination unit 235 may output the second switch control signal and the second trigger signal when it is determined that the partial discharge is not generated using the second digital signal .

상기 제 2 저장부(236)는 상기 제 2 부분방전 판단부(235)가 부분 방전을 진단하는데 사용되는 프로그램, 변수 및 제 2 디지털 신호를 저장할 수 있다.The second storage unit 236 may store a program, a variable, and a second digital signal used by the second partial discharge determination unit 235 to diagnose a partial discharge.

상기 제 1 부분방전 판단부(232) 및 제 2 부분방전 판단부(235)는 동일한 콘트롤러 또는 별개의 콘트롤러를 사용하여 구현될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 저장부(233) 및 제 2 저장부(236)는 동일한 메모리 또는 별개의 메모리를 사용하여 구현될 수 있다.The first partial discharge determination unit 232 and the second partial discharge determination unit 235 may be implemented using the same controller or a separate controller. The first storage unit 233 and the second storage unit 236 may be implemented using the same memory or a separate memory.

본 발명에 따른 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 소프트웨어 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. The switchboard with the partial discharge detecting apparatus according to the present invention can be implemented in software form readable by various computer means and recorded on a computer readable recording medium.

여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions to be recorded on a recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. For example, the recording medium may be an optical recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital video disk (DVD) Includes a hardware device that is specially configured to store and execute program instructions such as a magneto-optical medium such as a floppy disk and a ROM, a random access memory (RAM), a flash memory, do.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such a hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100 : 본체 111~118 : 제 1 UHF 안테나 센서
119 : 제 2 UHF 안테나 센서 210 : 절체부
220 : 증폭부 230 : 부분방전 진단부
240 : 부분방전 전달부100: Main body 111 to 118: First UHF antenna sensor
119: second UHF antenna sensor 210:
220: amplification unit 230: partial discharge diagnosis unit
240: partial discharge transmission portion

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 본체의 각 구역에 설치되어 각 구역에서 발생하는 전자파 신호 중에 포함된 부분방전 신호를 검출하는 다수의 제 1 UHF 안테나 센서와,
상기 본체의 외부에 설치되어 외부의 전자파 신호 중 부분방전 신호를 검출하는 제 2 UHF 안테나 센서와,
외부의 제어신호를 전달받아 상기 다수의 제 1 UHF 안테나 센서를 순환하면서 스위칭하여 상기 제 1 UHF 안테나 센서로부터 검출된 부분방전 신호를 전달함과 더불어 상기 제 1 UHF 안테나 센서의 순환 스위칭이 완료되면 상기 제 2 UHF 안테나 센서를 스위칭하여 상기 제 2 UHF 안테나 센서로부터 검출된 부분방전 신호를 전달하는 절체부와,
상기 절체부를 통해 선택된 다수의 제 1 UHF 안테나 센서 및 제 2 안테나 UHF 센서에서 검출된 부분방전 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와,
상기 증폭부에서 증폭된 부분방전 신호를 전달받아 광대역 부분방전 진단부 및 협대역 부분방전 진단부로 부분방전 발생여부를 진단하는 부분방전 진단부와,
상기 부분방전 진단부로부터 부분방전 발생 여부의 진단 결과를 수신하고 이벤트를 신호를 포함하여 트립신호를 발송하는 부분방전 전달부를 포함하여 구성되고,
상기 광대역 부분방전 진단부는 300MHz~1.5GHz 범위로 부분방전을 진단하고, PRPD와 PRPS 분석기법으로 부분방전을 진단하며,
상기 협대역 부분방전 진단부는 전체 주파수 대역을 10MHz 대역으로 분할한 후 노이즈 대역만 제거하고 PRPD와 PRPS 분석기법으로 부분방전을 진단하고,
상기 부분방전 전달부는 상기 부분방전 진단부의 결과에 따라 부분방전 신호의 정도와 부분방전 발생위치를 분석하여 사용자에게 상위 HMI, 모바일 어플리케이션을 활용하여 경보 신호를 발생하고, 위험도에 따라 수배전반의 메인 스위치 또는 각 수배전반 면에 위치하는 스위치를 차단하는 트립신호를 발생하고,
상기 광대역 부분방전 진단부과 협대역 부분방전 진단부에 따른 진단 결과가 모두 부분방전으로 판정된 경우에 한해 부분방전이 발생한 것으로 확정하며,
상기 광대역 부분방전 진단부 및 협대역 부분방전 진단부를 통해 걸러진 부분방전 신호는 PRPD, PRPS 분석과 본체내의 전기설비, 각종 부품에서 발생 가능한 부분방전 유형 데이터베이스를 사용하는 패턴분석 알고리즘을 통해 부분방전의 유형 및 발생여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반.A plurality of first UHF antenna sensors installed in the respective zones of the main body to detect partial discharge signals included in the electromagnetic wave signals generated in the respective zones,
A second UHF antenna sensor installed outside the main body and detecting a partial discharge signal of an external electromagnetic wave signal;
Receiving the external control signal and switching the plurality of first UHF antenna sensors while circulating, transmitting the partial discharge signal detected from the first UHF antenna sensor, and when the cyclic switching of the first UHF antenna sensor is completed, A switch for switching the second UHF antenna sensor to transmit the partial discharge signal detected from the second UHF antenna sensor;
An amplifying unit for amplifying and outputting the partial discharge signals detected by the plurality of first UHF antenna sensors and the second antenna UHF sensors selected through the transfer unit,
A partial discharge diagnosis unit for receiving the partial discharge signal amplified by the amplification unit and diagnosing whether a partial discharge is generated by the broadband partial discharge diagnosis unit and the narrowband partial discharge diagnosis unit,
And a partial discharge transferring unit for receiving a diagnosis result of whether partial discharge is generated from the partial discharge diagnosis unit and sending a trip signal including an event signal,
The broadband partial discharge diagnosis unit diagnoses partial discharge in the range of 300 MHz to 1.5 GHz, diagnoses partial discharge by PRPD and PRPS analysis,
The narrowband partial discharge diagnosis unit divides the entire frequency band into 10 MHz bands, removes only the noise band, diagnoses partial discharge by the PRPD and PRPS analysis techniques,
The partial discharge transduction unit analyzes the degree of the partial discharge signal and the partial discharge occurrence position according to the result of the partial discharge diagnosis unit to generate an alarm signal by utilizing the upper HMI and the mobile application to the user, Generates a trip signal for interrupting a switch located on each of the switch panels,
It is determined that a partial discharge has occurred only when the diagnosis results of the wideband partial discharge diagnosis unit and the narrowband partial discharge diagnosis unit are all determined to be partial discharge,
The partial discharge signal filtered through the broadband partial discharge diagnosis unit and the narrowband partial discharge diagnosis unit can be classified into types of partial discharge through PRPD and PRPS analysis, pattern analysis algorithm using a partial discharge type database, And diagnosing whether or not the partial discharge is detected. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 3 항에 있어서, 상기 본체는 수배전반, 저압 배전반, 고압 배전반, 분전반, 모터 제어반, 접속반, ESS 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부분방전 검출장치를 구비한 수배전반.
4. The switchgear according to claim 3, wherein the main body is any one of a switchboard, a low-voltage switchboard, a high-voltage switchboard, a distribution board, a motor control board, a connection board, and an ESS.
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