KR20130060894A - 변압기 원격 진단 시스템 - Google Patents

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KR20130060894A
KR20130060894A KR1020110127190A KR20110127190A KR20130060894A KR 20130060894 A KR20130060894 A KR 20130060894A KR 1020110127190 A KR1020110127190 A KR 1020110127190A KR 20110127190 A KR20110127190 A KR 20110127190A KR 20130060894 A KR20130060894 A KR 20130060894A
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노진표
이철호
김동혁
오정윤
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한국전력공사
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • GPHYSICS
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Abstract

변압기를 원격 진단하는 시스템이 제공된다. 변압기를 원격 진단하는 시스템은 변압기로부터 발생되는 특정 주파수대의 음파를 감지하고, 상기 감지된 음파 신호를 보정하여 전송하는 감지 장치 및 상기 감지 장치로부터 전송된 음파 신호를 분석하여, 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역과 매칭되는 이상 상태 알림 정보를 검색하고, 상기 검색된 이상 상태 알림 정보를 제공하는 지능형 스마트 그리드 장치를 포함한다.

Description

변압기 원격 진단 시스템{REMOTE DIAGNOSIS SYSTEM FOR TRANSFORMER}
본 발명은 원격 진단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기를 원격 진단하는 시스템에 관한 것이다.
국내의 산업 발전과 더불어 전기 사용량이 증대되어, 1960년대 후반부터 산업체에서는 전력용 변압기, 차단기 등의 대형 전기 설비들이 계속 증설되어 왔다.
이러한 기설 전력 설비들이 장기간에 걸쳐 사용되어 왔으므로, 현재에는 그 노후화가 두드러지게 나타나고 있다.
특히, 최근의 산업 설비의 자동화, 고도화에 따라 안정적인 전력 공급이 중요한 요건이 되고 있으므로, 전력 공급 중단 시 발생될 수 있는 경제적 손실 및 산업 안전 사고의 방지 측면에서 노후 전력 설비의 관리가 매우 중요시되고 있다.
이러한 전력 설비는 일반적으로 고가이며 대형화되어 있기 때문에 교체 비용이 매우 높고, 작업상 긴 시간과 많은 인력을 필요로 한다.
또한, 대부분의 설비가 각 용도에 맞도록 개별 설계 제작되어야 하기 때문에 수 년 동안의 계획적인 진행이 이루어지지 않으면 생산 차질로 인한 손실이 막대하게 발생할 수 있으며, 그 파장은 대규모 정전 사태와 같이 사회적인 안정을 위협하는 수준에까지 이르게 된다.
최근 냉방 부하 및 컴퓨터 등 전기 이용 정보 처리 시설과 편의 시설 증가로 전기 사용량이 급격히 증가하고 있으며, 이러한 현상은 과부하 상태 지역 및 부하편중 현상 심화 지역의 확대로 나타나고 있다.
이로 인하여, 계통 말단에 위치한 주상 및 지상 변압기가 담당하는 부하량은 불규칙하게 증대되고, 변압기에는 과부하 현상에 의한 열화와 외부 환경에 의한 열화등에 의하여 잦은 절연 파괴가 발생한다.
변압기는 전력의 안정적인 공급에 관련된 중요한 기능을 담당하고 있어서, 다른 어떤 전력 설비보다도 높은 신뢰성이 요구된다.
따라서, 이런 변압기의 사고를 미연에 방지하기 위해 변압기의 이상을 감지하고 해소하기 위한 새로운 개념의 이상 진단법의 개발이 시급히 요청되고 있다.
또한, 광역 센터화에 따른 설비 증가로 종전 인력 현장 순시에 의한 진단은 고장 예방 및 조치 시간 등에 있어 한계가 있으므로, 주상 변압기 운전 상태의 실시간 원격 감시를 통해 고장 예방, 조치 시간 단축, 불량 사전 적출 등 효율성 향상이 필요하고, 전력의 효율적 사용을 위해 스마트 그리드가 점차적으로 도입되면서 상위 시스템의 IT화는 이루어지고 있으나 종단인 주상 변압기단의 고도화는 초기화 단계이다.
특히 배전 운영 광역화에 따른 주상 변압기는 사고 발생 시 후속 피해의 파장이 크기 때문에, 자체에 대한 고장 진단은 물론이고 고장의 진행성 정도를 지속적으로 감시하여, 사고 발생 사전에 고장에 대처 할 수 있도록 해주는 실시간 원격 감시 장치의 필요성이 크대 요구되고 있는 실정이다.
이에, 한국공개특허 제10-2005-0087757호(데이터 통신망을 이용한 변압기 부하 감시 및 차단기를 제어하는 시스템 및 그 방법)에서는 전류량과 전압량을 감지하는 센서로부터 획득한 감지 데이터를 유무선 데이터 통신망을 통해 수집하는 기술을 개시하였다.
그러나 이는, 변압기의 전류 및 전압량을 통한 과부하 여부 확인만 가능할 뿐, 주상 변압기 운전 상태 확인 및 불량 변압기 사전 적출을 위한 정확한 진단은 제공할 수 없는 한계가 있다.
한국공개특허 제10-2005-0087757호, ‘데이터 통신망을 이용한 변압기 부하 감시 및 차단기를 제어하는 시스템 및 그 방법’
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 주상 변압기의 상태를 상시 모니터링하고 그 상태 이력을 저장 및 관리할 수 있으며, 변압기의 상태 정보들을 실시간으로 판단하여 관리 등급별로 구분하고, 이상 상태가 감지되거나 상위 시스템에서 보고 요청이 있을 때 자동으로 상위 시스템에 보고함으로써 변압기의 이상 상태 감시, 고장 사전 예방 진단이 가능한 변압기 원격 진단 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 주상 변압기에 진단장치 설치를 위한 어떤 변형이나 부가 설비를 하지 않고 활선 상태에서 변압기 외부에 간단한 설치 작업으로 변압기 이상 유무를 실시간 진단 할 수 있는 변압기 원격 진단 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 변압기를 원격 진단하는 시스템은, 변압기로부터 발생되는 특정 주파수대의 음파를 감지하고, 상기 감지된 음파 신호를 보정하여 전송하는 감지 장치 및 상기 감지 장치로부터 전송된 음파 신호를 분석하여, 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역과 매칭되는 이상 상태 알림 정보를 검색하고, 상기 검색된 이상 상태 알림 정보를 제공하는 지능형 스마트 그리드 장치를 포함한다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 감지 장치는 동작 이전에 자가 진단을 수행하도록 표준파를 발생시키는 표준파 발신부, 상기 표준파를 수신하여 정상 작동 여부를 테스트하고 상기 특정 주파수 대의 음파를 감지하는 음파 수신부 및 상기 감지된 음파 신호의 노이즈를 보정하여 상기 지능형 스마트 그리드 장치로 전송하는 프리앰프부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 음파 수신부는 20KHz 내지 50KHz 대역의 음파를 감지한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 지능형 스마트 그리드 장치는 상기 검색된 이상 상태 알림 정보를 상기 스마트 그리드 장치와 연계된 외부 알림 시스템으로 전송하되, 상기 이상 상태 알림 정보는 주파수 대역에 따라 안전, 주의 및 경보 단계를 포함하는 이상 상태 등급으로 분류된다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 지능형 스마트 그리드 장치는 소형 모듈로서 상기 변압기에 내장되거나, 상기 변압기의 외부에 부착된다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 지능형 스마트 그리드 장치는 상기 감지 장치로부터 전송된 음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/I 모듈, 상기 변환된 디지털 신호를 분석하여, 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역을 찾아내는 DSP 모듈, 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역과 매칭되는 이상 상태 알림 정보를 검색하여, 이상 상태에 대한 등급을 부여하는 상태 판단 모듈, 상기 상태 판단 모듈로부터 부여된 이상 상태에 대한 등급을 DB에 기록하는 이력 관리 모듈 및 상기 DB에 기초하여, 상기 이상 상태에 대한 등급 중 어느 하나의 등급에 도달한 변압기의 정보를 상기 지능형 스마트 그리드 장치와 연계된 외부 알림 시스템으로 전송하는 인터페이스 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 DSP 모듈은 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 이용하여 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역을 찾아낸다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 상태 판단 모듈은 주파수 대역 별로 고장의 상태가 정의된 지능형 엔진을 통하여 상기 이상 상태에 대한 등급을 부여한다.
또한, 본 발명의 일 측면에서, 상기 인터페이스 모듈은 상기 외부 알림 시스템으로부터 변압기의 이상 상태에 대한 정보 요청이 수신되면, 상기 변압기에 대한 이상 상태 정보를 상기 외부 알림 시스템으로 전송한다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
전술한 본 발명의 변압기 원격 진단 시스템의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 각종 센서를 이용하여 수집된 신호들을 분석해서 최적화된 진단 알고리즘을 통한 고장 사전 감지를 수행할 수 있다.
또한, 고장 진행 상태에 대한 이력 데이터 관리와 상위 시스템을 통한 원격 관리 기능이 제공 될 수 있으며, 초음파, 온도, 전류 등을 이용하여 주상 변압기의 과부하, 부분 방전, 열화 등 불량 요소를 원격으로 실시간 감시할 수 있다.
또한, 정확한 불량 진단이 가능하며 주상 변압기 가격 대비 저렴한 진단 장비를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 변압기 고장 건수 감소에 기여할 수 있으며, 이에 따른가 변압기 교체 비용 절감에도 기여할 수 있다.
또한, 변압기와 선로 고장 감소로 고객 만족도가 향상될 수 있으며, 실시간 원격 설비 감시를 통한 작업 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감지 장치의 세부 구성이 도시된 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장 형태의 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 구성이 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장 형태의 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 구성이 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템과 상위 시스템, 관리자간의 관계가 도시된 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
참고로, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성 요소를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 ‘포함’한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
주상 변압기(10) 외부에 부착된 센서를 통해 변압기(10) 내부의 열화 및 부분 방전 현상 시 발생하는 이상 상태를 감지하는 감지 장치(100)와, 감지 장치(100)를 통해 주상 변압기(10)의 이상 상태를 실시간으로 감시하면서 이상 상태의 범주를 지능형 엔진을 통해 구분하여 안전, 주의, 경보의 단계로 판단하여 이력을 관리하고, 주상 변압기(10)의 이상 시 발생되는 음파를 실시간으로 분석하여 상태를 단계별로 구분하여 지정한 단계에 도달하면 자동으로 외부 알림 시스템인 상위 시스템(300)에 해당 상태를 보고하는 지능형 스마트그리드 장치(200)를 포함한다.
여기서, 감지 장치(100)는 주상 변압기(10)의 시장 가격을 고려하여 저렴하면서, 기존의 주상 변압기에도 부착이 용이하도록 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지 장치(100)는 기존의 통신 장치들과 결합하여 사용 할 수 있도록 RS-232, RS-485 등과 같은 직렬 통신은 물론 전력선 통신(PLC)과 TCP/IP 등의 통신 인터페이스도 지원될 수 있다.
본 발명에서는 감지 장치(100)가 주상 변압기(10)에 부착된 후에 지능형 스마트 그리드 장치(200)에 케이블로 연결되는 경우를 설명하도록 한다.
감지 장치(100)는 각종 센서가 동작되기 이전에 자가 진단을 수행하도록 표준파를 발생시키는 표준파 발신부(110), 표준파 발신부(110)에서 발생된 표준파를 읽어 들여 센서의 정상 동작 여부를 테스트하여 정상 동작 시 감지 모드로 진입하도록 하고, 진행성 고장이 발생하는 주파수 대역의 음파를 감지하여 전송하는 음파 수신부(120), 음파 수신부(120)에서 감지한 음파를 신호 왜곡이 없도록 음파 신호의 노이즈를 보정하여 지능형 스마트 그리드 장치(200)로 전송하는 프리앰프부(130)를 포함한다.
여기서, 음파 수신부(120)는 변압기(10)가 진행성 고장이 발생하는 20KHz ~ 50KHz대의 음파를 감지할 수 있다.
한편, 지능형 스마트 그리드 장치(200)는, 감지 장치(100)에서 입력되는 감지 신호를 신호 감쇄 보전 후 디지털 신호로 변환하는 A/I모듈(210), A/I 모듈(210)에서 디지털 변환된 신호를 FFT알고리즘을 통해 어느 대역의 음파인가를 분석하는 DSP모듈(220), DSP 모듈(220)에서 분석된 신호를 주파수대 별로 고장의 상태가 정의된 지능형 엔진을 통하여 그 고장 진행 상태에 대한 등급을 부여하는 상태 판단 모듈(230), 상태 판단 모듈(230)에서 부여된 고장 진행 상태에 대한 등급을 상태 이력 DB(241)에 기록 및 관리하는 이력 관리 모듈(240), 이력 관리 모듈(240)의 데이터를 토대로 설정한 기준에 따라 관리 감독되는 레벨에 도달한 변압기들에 대해 외부 알림 시스템인 상위 시스템(300)에 보고하고, 상위 시스템(300)이 필요에 따라 현재의 상태 보고를 요청하면 해당 데이터를 상위 시스템(300)에 전송하는 인터페이스 모듈(250), 긴급 상황에 따른 이상상태를 감지 할 경우에 자동으로 상위 시스템(300)에 보고하는 긴급 통보 모듈(미도시)을 포함한다.
지능형 스마트 그리드 장치(200)는 소형 모듈로 구성하여 신규로 제작되는 변압기에 내장될 수 있도록 하거나, 소형 모듈로 구성하여 외장형으로 기존의 변압기에 장착할 수 있도록 한다.
또한, 지능형 스마트 그리드 장치(200)는 데이터의 축적에 의한 고장 패턴을 분석하여 변압기의 고장 사전 예방 진단이 가능하다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스마트그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 동작을 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장 형태의 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 구성이 도시된 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내장 형태의 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템의 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템과 상위 시스템 및 관리자 간의 관계를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 감지 장치(100)는 주상 변압기(10)의 외함에 부착되거나, 신규로 제작되는 변압기(10)에 내장되어 변압기(10)로부터 상태 신호를 수집해서 이상 상태를 분석할 수 있게 하는 기저 데이터를 생성하는데, 주상 변압기(10)가 진행성 고장이 발생하는 20KHz ~ 50KHz대의 음파를 감지하여 신호의 왜곡이 없도록 프리앰프부(130)에서 신호 보정을 한 후 지능형 스마트그리드 장치(200)로 전송한다.
이후, 지능형 스마트 그리드 장치(200)는 감지 장치(100)를 통해 수집된 신호들을 FFT 알고리즘과 같은 수학적 해석을 통하여 어느 대역의 음파인가를 분석하고, 이렇게 분석된 신호는 상태 판단 모듈(130)에서 주파수대 별로 고장의 상태가 정의된 지능형 엔진을 통하여 그 고장 진행 상태에 대한 등급을 부여받고 이력 관리 모듈(140)을 통해 자체의 DB(241)에 기록되고 관리된다.
이때, 상태 판단 모듈(230)은 수집된 상태의 데이터들을 관리 대상 분류별로 구분하여 데이터들을 관리하고 이상 상태 여부를 DB(241)에 기초하여 진단하고, 필요에 따라 사용자 인터페이스(GUI)를 구성하여 진단과 분석이 편리하게 데이터를 가공하여 표시해 준다.
한편, 인터페이스 모듈(250)은 진단 상태에 대한 데이터를 상위 시스템(300)이 요청할 때 보내주거나, 주기적으로 외부 알림 시스템인 상위 시스템(300)에 자동 보고하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지능형 스마트 그리드 장치(200)는 진단 결과를 통신 회선(무선 부하 감시 시스템 또는 원격 검침용 통신 회선을 활용)을 통해 원격지의 중앙 서버(상위 시스템)에 전송하여 실시간 원격 감시를 구현할 수 있다.
이를 위해, 감지 장치(100)는 특정 주파수대의 음역대를 감지하는 기능 외에도 변압기 부분 방전, 열화 시 나타나는 특정 초음파 영역 감지하는 초음파 센서, 과부하 및 열화에 의한 변압기 내부 발열 시 온도 임계점을 감지하는 온도 센서 등, 변압기 이상 발생 시 나타나는 특이 현상을 포착할 수 있는 센서들을 포함할 수 있다.
그리고, 지능형 스마트 그리드 장치(200)는 시스템 제어 및 센서 출력에서 필요한 정보를 추출 및 가공하는 마이크로프로세서와, 변압기 상태의 현장 확인을 위한 상태 표시창인 현장 디스플레이와, 무선 부하 감시 시스템 또는 원격 검침과 동일 프로토콜 사용하는 전송 프로토콜 및 현장 정보 확인 및 시스템관리용 현장 디버그 포트를 이용하는 통신 모듈(202)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 마이크로프로세서는 DSP 모듈(220) 또는 CPU 모듈(201)을 통해 제어 기능을 수행할 수 있는데, 경우에 따라서 DSP 모듈(220) 또는 CPU 모듈(201) 중 어느 하나만을 사용하여 구현할 수도 있다.
그리고, 통신 모듈(202)은 인터페이스 모듈(250)에 통신 기능을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스마트 그리드 구현을 통한 변압기의 원격 진단 시스템은, 20KHz ~ 50KHz 대역의 음역대를 실시간으로 감시하면서 고장 진행 시 발생되는 이상 음파를 감지하여 안정, 주의, 경보 등 3단계(또는 3그룹)로 구분해 이력 관리를 할 수 있으며 외부 알림 시스템인 상위 시스템(300)으로부터 보고 요청이 수신되면, 그 내용을 보고하거나, 경보 상태에 도달할 때 긴급 보고할 수 있다.
따라서, 주상 변압기(10)에 진단 장치를 설치하기 위한 어떤 변형이나 부가 설비를 하지 않고 활선 상태에서 기존의 변압기 외부에 간단한 설치 작업으로 변압기(10)의 이상 유무를 실시간 진단할 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 1 내지 도 3에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다.
그렇지만 ‘구성 요소들’은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 변압기
100 : 감지장치
110 : 표준파 발신부
120 : 음파 수신부
130 : 프리앰프부
200 : 지능형 스마트 그리드 장치
210 : A/I 모듈
220 : DSP 모듈
230 : 상태 판단 모듈
240 : 이력 관리 모듈
241 : 데이터베이스
250 : 인터페이스 모듈
300 : 상위 시스템

Claims (9)

  1. 변압기를 원격 진단하는 시스템에 있어서,
    변압기로부터 발생되는 특정 주파수대의 음파를 감지하고, 상기 감지된 음파 신호를 보정하여 전송하는 감지 장치 및
    상기 감지 장치로부터 전송된 음파 신호를 분석하여, 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역과 매칭되는 이상 상태 알림 정보를 검색하고, 상기 검색된 이상 상태 알림 정보를 제공하는 지능형 스마트 그리드 장치
    를 포함하는, 원격 진단 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 감지 장치는
    동작 이전에 자가 진단을 수행하도록 표준파를 발생시키는 표준파 발신부,
    상기 표준파를 수신하여 정상 작동 여부를 테스트하고 상기 특정 주파수대의 음파를 감지하는 음파 수신부 및
    상기 감지된 음파 신호의 노이즈를 보정하여 상기 지능형 스마트 그리드 장치로 전송하는 프리앰프부
    를 포함하는, 원격 진단 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 음파 수신부는 20KHz 내지 50KHz 대역의 음파를 감지하는, 원격 진단 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지능형 스마트 그리드 장치는 상기 검색된 이상 상태 알림 정보를 상기 스마트 그리드 장치와 연계된 외부 알림 시스템으로 전송하되, 상기 이상 상태 알림 정보는 주파수 대역에 따라 안전, 주의 및 경보 단계를 포함하는 이상 상태 등급으로 분류되는 것인, 원격 진단 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지능형 스마트 그리드 장치는 소형 모듈로서 상기 변압기에 내장되거나, 상기 변압기의 외부에 부착되는, 원격 진단 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지능형 스마트 그리드 장치는
    상기 감지 장치로부터 전송된 음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/I 모듈,
    상기 변환된 디지털 신호를 분석하여, 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역을 찾아내는 DSP 모듈,
    상기 전송된 음파 신호가 속한 대역과 매칭되는 이상 상태 알림 정보를 검색하여, 이상 상태에 대한 등급을 부여하는 상태 판단 모듈,
    상기 상태 판단 모듈로부터 부여된 이상 상태에 대한 등급을 DB에 기록하는 이력 관리 모듈 및
    상기 DB에 기초하여, 상기 이상 상태에 대한 등급 중 어느 하나의 등급에 도달한 변압기의 정보를 상기 지능형 스마트 그리드 장치와 연계된 외부 알림 시스템으로 전송하는 인터페이스 모듈
    을 포함하는, 원격 진단 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 DSP 모듈은 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 이용하여 상기 전송된 음파 신호가 속한 대역을 찾아내는, 원격 진단 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 상태 판단 모듈은 주파수 대역 별로 고장의 상태가 정의된 지능형 엔진을 통하여 상기 이상 상태에 대한 등급을 부여하는, 원격 진단 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은 상기 외부 알림 시스템으로부터 변압기의 이상 상태에 대한 정보 요청이 수신되면, 상기 변압기에 대한 이상 상태 정보를 상기 외부 알림 시스템으로 전송하는, 원격 진단 시스템.
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