KR20140067653A - Apparatus and method of partial discharge analysing for diagnosisng partial discharge detector - Google Patents

Apparatus and method of partial discharge analysing for diagnosisng partial discharge detector Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for analyzing partial discharge to check whether a partial discharge detector for detecting a partial discharge signal is normally operated. To achieve the objective of the present invention, the apparatus for analyzing partial discharge comprises: a communication unit which receives the type of an arbitrary partial discharge signal selected from the multiple partial discharge signals for transmission; a digital signal processing unit which sets an attenuation level according to the type of a system AC signal generated from power equipment and the partial discharge signal selected for transmission; a pulse generation unit which generates a partial discharge pulse signal; an attenuation unit which adjusts the strength of the partial discharge pulse signal according to the attenuation level; and a determination unit which transmits the adjusted partial discharge pulse signal to a partial discharge detector through the communication unit and determines whether the partial discharge detector is operated through the signal fed back from the partial discharge detector.

Description

부분방전 감지장치의 진단을 위한 부분방전 분석장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF PARTIAL DISCHARGE ANALYSING FOR DIAGNOSISNG PARTIAL DISCHARGE DETECTOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a partial discharge analysis apparatus and a method for diagnosing a partial discharge detection apparatus,

본 발명은 부분방전 감지 장치의 진단을 위한 부분방전 분석장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 본 발명은 부분방전 신호를 감지하는 부분방전 감지 장치가 정상적으로 작동하는지의 여부를 확인하기 위한 부분방전 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a partial discharge analysis apparatus and method for diagnosis of a partial discharge detection apparatus, and more particularly to a partial discharge analysis apparatus and method for diagnosing a partial discharge discharge Apparatus and method.

발전소 또는 변전소의 전력설비 중 가스절연개폐장치 또는 변압기에서 설비 이상과 장기사용에 따른 노후화로 인하여 부분방전 신호를 발생하게 된다. 이때 발생하는 신호로 설비의 이상 징후를 선 검출하여 고장에 의한 파급효과를 최소화하기 위한 방법으로 예방진단시스템이 운영된다.Partial discharge signals will be generated due to equipment failure and deterioration due to long-term use in a gas insulated switchgear or transformer among power facilities of power plants or substations. At this time, the preventive diagnosis system is operated as a method for minimizing the ripple effect caused by the failure by detecting an abnormal symptom of the facility with the signal generated.

전력설비의 운전상태를 관리하는 예방진단시스템 중 부분방전 감지장치는 부분방전 발생을 감지하고, 이를 분석 및 진단하는 알고리즘으로 구성된다. 이러한 부분방전 검출장치의 이상유무를 판단하는 방법은 모의신호를 통해 하드웨어 및 소프트웨어의 적합성을 판단하고, 감도 측정을 수행하여 이상 유무를 판단하고 있다.Among the preventive diagnosis systems for managing the operation state of the electric power facilities, the partial discharge detection device is constituted of an algorithm for detecting the partial discharge occurrence and analyzing and diagnosing the partial discharge occurrence. A method for determining the presence or absence of an abnormality in such a partial discharge detection device is to judge suitability of hardware and software through a simulated signal and perform sensitivity measurement to determine whether or not an abnormality exists.

하지만, 이러한 방법은 높은 신뢰성이 요구되는 부분방전 감지장치의 정상동작 여부를 전용의 장비가 확보되지 않은 상태에서 육안검사를 통해 확인하는 비효율적 문제점을 가지고 있다. 또한, 유사 장비를 사용하더라도 발생되는 모의신호가 계통교류와 동기화되지 않은 일반파형을 이용하는 기술적 낙후성이 존재하고, 유사장비가 고가로 상용화, 현지화되지 못하는 문제점이 있다.
However, this method has an ineffective problem of confirming whether the partial discharge detection device, which requires high reliability, is operating normally through a visual inspection in the state where a dedicated equipment is not secured. In addition, there is a technical degradation in using a general waveform in which the simulated signal generated is not synchronized with the system interchange even if the similar equipment is used, and similar equipment is not commercialized and localized at a high price.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 계통교류와 동기화된 파형을 이용하면서, 발전소 또는 변전소의 전력설비의 이상징후 감지를 위해 설치된 부분방전 감지 장치의 감도 및 성능을 분석할 수 있는 장치 및 방법이 필요하다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting the sensitivity of a partial discharge detection device installed for detecting an abnormal condition of a power plant of a power plant or a substation while using a waveform synchronized with a system AC, There is a need for a device and method for analyzing performance.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부분방전 분석 장치는 생성 가능한 복수의 부분방전 신호 중 송신을 위해 선택된 임의의 부분방전 신호의 유형을 수신하는 통신부; 전력 설비에서 발생되는 계통 교류 신호와 상기 송신을 위해 선택된 부분방전 신호의 유형에 따라 감쇠 레벨을 설정하는 디지털 신호 처리부; 부분방전 펄스 신호를 발생하는 펄스 발생부; 감쇠 레벨에 따라 부분방전 펄스 신호의 세기를 조정하는 감쇠부; 및 통신부를 통해 조정된 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치에 송신하고, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 통해 상기 부분방전 감지 장치의 작동 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a partial discharge analysis apparatus comprising: a communication unit for receiving a type of an arbitrary partial discharge signal selected for transmission among a plurality of partial discharge signals that can be generated; A digital signal processor for setting the attenuation level according to the type of the AC signal generated in the power facility and the partial discharge signal selected for the transmission; A pulse generator for generating a partial discharge pulse signal; An attenuator for adjusting the intensity of the partial discharge pulse signal according to the attenuation level; And a determination unit that transmits the partial discharge pulse signal adjusted through the communication unit to the partial discharge sensing apparatus and determines whether the partial discharge sensing apparatus is operated through the signal fed back from the partial discharge sensing apparatus.

또한, 부분방전 감지 장치에 신호를 송신하기 위해 사용되는 케이블에서 발생할 수 있는 케이블 손실을 측정하기 위한 센서부를 더 포함하여, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 수신 받을 때 판단부에서 케이블의 손실 여부를 알 수 있는 것을 특징으로 한다.Further, it is preferable to further include a sensor unit for measuring a cable loss that may occur in a cable used to transmit a signal to the partial discharge detection apparatus, so that when a feedback signal is received from the partial discharge detection apparatus, Can be known.

또한, 부분방전 분석 장치의 중단 상태 또는 오작동을 감지하기 위한 감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus further includes a monitoring unit for detecting an interruption state or a malfunction of the partial discharge analysis apparatus.

또한, 펄스 발생부는 계단 복구형 다이오드(SRD, Step Recovery Diode) 소자를 이용하여 부분방전 펄스 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.The pulse generator may generate a partial discharge pulse signal using a step recovery diode (SRD) element.

또한, 생성 가능한 부분방전 신호는 계통 교류 신호를 고려한 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 한다.The generated partial discharge signal includes a free conductor discharge signal, a floating electrode discharge signal, a corona discharge signal, and an insulation anomalous discharge signal in consideration of the system AC signal.

또한, 전력 설비에서 발생되는 계통 교류 신호에 포함된 잡음을 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The system further includes a filter unit for removing noise included in the system AC signal generated in the power facility.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부분방전 분석 방법은 생성 가능한 복수의 부분방전 신호 중 송신을 위해 선택된 임의의 부분방전 신호의 유형을 수신하는 단계; 전력 설비에서 발생되는 계통 교류 신호와 상기 사용자가 선택한 부분방전 신호의 유형에 따라 감쇠 레벨을 설정하는 단계; 부분방전 펄스 신호를 발생시키는 단계; 감쇠 레벨에 따라 부분방전 펄스 신호의 세기를 조정하는 단계; 및 조정된 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치에 송신하고, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 통해 부분방전 감지 장치의 작동 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a partial discharge analysis method comprising: receiving a type of a partial discharge signal selected for transmission among a plurality of partial discharge signals that can be generated; Setting an attenuation level according to a type of a partial AC signal generated by a power facility and a user selected partial discharge signal; Generating a partial discharge pulse signal; Adjusting the intensity of the partial discharge pulse signal according to the attenuation level; And transmitting the adjusted partial discharge pulse signal to the partial discharge sensing apparatus and determining whether the partial discharge sensing apparatus is operated through the feedback signal from the partial discharge sensing apparatus.

또한, 부분방전 감지 장치에 신호를 송신하기 위해 사용되는 케이블에서 발생할 수 있는 케이블 손실을 측정하는 단계를 더 포함하여, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 수신 받을 때 판단 단계에서 케이블의 손실 여부를 알 수 있는 것을 특징으로 한다.The method may further include the step of measuring a cable loss that may occur in a cable used to transmit a signal to the partial discharge detection device so that when the feedback signal is received from the partial discharge detection device, .

또한, 부분방전 펄스 신호를 발생시키는 단계는 계단 복구형 다이오드(SRD) 소자를 이용하여 부분방전 펄스 신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.The step of generating the partial discharge pulse signal is characterized in that the partial discharge pulse signal is generated by using a step recovery type diode (SRD) element.

또한, 생성 가능한 부분방전 신호는 계통 교류 신호를 고려한 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The generated partial discharge signal includes a free conductor discharge signal, a floating electrode discharge signal, a corona discharge signal, and an insulation anomalous discharge signal in consideration of the system AC signal.

본 발명의 부분방전 감지장치의 진단을 위한 부분방전 분석장치 및 방법에 따르면 계통교류와 동기화된 파형을 이용하면서, 발전소 또는 변전소의 전력설비의 이상징후 감지를 위해 설치된 부분방전 감지 장치의 감도 및 성능을 분석할 수 있는 효과가 있다.According to the apparatus and method for partial discharge analysis for the diagnosis of the partial discharge detection apparatus of the present invention, the sensitivity and performance of the partial discharge detection apparatus installed for detecting the abnormal state of the power facility of the power plant or the substation while using the waveform synchronized with the system flow. It can be analyzed.

또한, 발명의 부분방전 분석장치는 모의 부분방전 파형 출력 포트가 복수개 구비되어 있어서, 부분방전검출장치 진단의 효율성을 향상시킬 수 있다.Further, the partial discharge analyzer of the present invention has a plurality of simulated partial discharge waveform output ports, so that the efficiency of the partial discharge detector diagnosis can be improved.

또한, 본 발명의 부분방전 분석장치는 센서부를 연결을 통해 부분방전 분석 장치와 부분방전 감지 장치를 연결시키는 케이블의 손실 값을 측정할 수 있다.
The partial discharge analyzing apparatus of the present invention can measure the loss value of a cable connecting the partial discharge analyzing apparatus and the partial discharge detecting apparatus through the connection of the sensor unit.

도 1은 본 발명의 부분방전 분석 장치가 적용된 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 부분방전 분석 장치를 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 부분방전 분석 장치로부터 생성 가능한 부분방전 신호의 파형을 도시한다.
도 7은 본 발명의 부분방전 분석 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment to which the partial discharge analysis apparatus of the present invention is applied.
2 is a block diagram showing a partial discharge analysis apparatus of the present invention.
3 to 6 show waveforms of partial discharge signals that can be generated from the partial discharge analysis apparatus of the present invention.
7 is a flowchart showing a partial discharge analysis method of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 부분방전 분석 장치에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a partial discharge analysis apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

도 1은 본 발명의 부분방전 분석 장치가 적용된 일 실시예를 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment to which the partial discharge analysis apparatus of the present invention is applied.

앞서 언급한 것처럼 도 1을 참조하면, 부분방전 감지 장치(20)는 전력 설비(10)에서 발생할 수 있는 부분방전을 감지하는 기능을 한다. 본 발명의 부분방전 분석 장치(100)는 이러한 부분방전 감지 장치(20)가 정상적으로 작동하는지 확인하기 위한 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치(20)로 송신한다. 이때 본 발명의 부분방전 분석 장치(100)로부터 생성되어, 부분장전 감지 장치(20)로 송신되는 부분방전 펄스 신호는 계통 교류 신호와 동기화된 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호 중 적어도 하나의 신호이다. 또한, 이 신호는 절연이상 유형에 따른 신호와 유사하도록 현장에 따라 상이한 계통 교류 전압, 예를 들어 AC 66.4V 또는 AC 220V 신호와 동기된 신호이다. 따라서, 이렇게 부분방전 분석 장치(100)에서 생성된 신호는 실제 부분방전 신호와 유사한 광대역 신호, 즉, 500MHz 내지 1.5GHz의 신호이다. 이러한 신호의 파형은 도 3 내지 도 6에 도시된다.1, the partial discharge sensing device 20 functions to sense a partial discharge that may occur in the electric power facility 10. As shown in FIG. The partial discharge analysis apparatus 100 of the present invention transmits a partial discharge pulse signal to the partial discharge detection apparatus 20 for confirming that the partial discharge detection apparatus 20 operates normally. At this time, the partial discharge pulse signal generated from the partial discharge analysis apparatus 100 of the present invention and transmitted to the partial recharge detection device 20 includes a free conductor discharge signal synchronized with the system AC signal, a floating electrode discharge signal, a corona discharge signal, And at least one of an insulation fault signal. This signal is also a signal that is synchronized with a different system ac voltage, e.g., AC 66.4V or AC 220V, depending on the field to be similar to the signal according to the insulation fault type. Thus, the signal generated by the partial discharge analyzer 100 is a broadband signal similar to an actual partial discharge signal, that is, a signal of 500 MHz to 1.5 GHz. The waveforms of these signals are shown in Figs. 3-6.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 부분방전 분석 장치(100)는 3개의 독립된 신호 공급 포트를 구비하여, 부분방전 감지 장치(20)로 한 번에 3개의 부분방전 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 부분방전 분석 장치(100)는 한 번에 3개의 부분방전 신호를 발생시켜 부분방전 감지 장치(20)의 진단을 수행할 수 있다. 하지만 이러한 신호 공급 포트의 개수는 사용자의 편의에 따라, 또는 설치 환경에 따라 가변적일 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
Further, according to one embodiment of the present invention, the partial discharge analyzer 100 may have three independent signal supply ports, and can transmit three partial discharge signals at one time to the partial discharge sensing device 20 . Therefore, the partial discharge analyzer 100 of the present invention can generate three partial discharge signals at a time to perform the diagnosis of the partial discharge detection device 20. FIG. However, it should be appreciated that the number of such signaling ports may vary depending on the convenience of the user or the installation environment.

도 2는 본 발명의 부분방전 분석 장치(100)를 보다 상세히 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 부분방전 분석 장치(100)는 센서부(110), 통신부(120), 필터부(130), 디지털 신호 처리부(140), 펄스 발생부(150), 감쇠부(160), 감지부(170) 및 판단부(180)를 포함한다. 이하에서 부분방전 분석 장치(100)에 포함된 각 구성이 상세하게 서술된다.
2 is a block diagram showing the partial discharge analysis apparatus 100 of the present invention in more detail. 2, a partial discharge analysis apparatus 100 according to the present invention includes a sensor unit 110, a communication unit 120, a filter unit 130, a digital signal processing unit 140, a pulse generating unit 150, A sensing unit 170, and a determination unit 180. Hereinafter, each configuration included in the partial discharge analysis apparatus 100 will be described in detail.

센서부(110)는 앞서 도 1에 도시된 부분방전 분석 장치(100)와 부분방전 감지 장치(20)를 연결하는 케이블의 손실을 측정할 수 있는 기능을 한다. 본 발명의 부분방전 분석 장치(100)는 이하에 서술되는 것처럼, 통신부(120)를 통해 신호를 송신하고, 부분방전감지 장치(20)로부터 피드백된 신호를 수신할 때, 이러한 센서부(110)를 통해 측정된 케이블의 손실 값을 함께 수신함으로써 케이블의 손실 값을 알 수 있다.
The sensor unit 110 functions to measure a loss of a cable connecting the partial discharge analysis apparatus 100 and the partial discharge detection apparatus 20 shown in FIG. The partial discharge analysis apparatus 100 of the present invention can be applied to such a sensor unit 110 when transmitting a signal through the communication unit 120 and receiving a feedback signal from the partial discharge detection apparatus 20, The loss value of the cable can be known by receiving the measured loss value of the cable together.

통신부(120)는 크게 2가지 기능을 할 수 있다. 첫 번째 기능은 생성 가능한 복수의 부분방전 신호 중 송신을 위해 선택된 임의의 부분방전 신호의 유형을 수신하는 것이다. 이러한 신호의 유형은 앞서 언급한 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호 중 적어도 하나의 신호이고, 이는 새롭게 생성될 수 있거나 기존에 생성된 소스를 재사용될 수 있는 신호이다. 또한, 이러한 선택된 임의의 부분방전 신호는 외부에서 사용자가 입력한 신호일 수 있거나 또는, 부분방전 분석 장치(100)에서의 자체 분석을 수행하기 위해 자동으로 선택된 신호일 수 있다. 두 번째 기능은 이하에 서술되는 것처럼, 감쇠부(160)를 거쳐 조정된 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치(20)로 송신하는 것이다. 이러한 통신부(120)는 외부 입력 장비 또는 제어 장비와의 연계를 위한 이더넷 통신 포트, 그리고 외부 입력 장비 또는 제어 장비와 연결하기 위한 RS232를 포함할 수 있다.
The communication unit 120 can mainly perform two functions. The first function is to receive a type of any partial discharge signal selected for transmission among a plurality of partial discharge signals that can be generated. The type of this signal is at least one of the above-mentioned free conductor discharge signal, floating electrode discharge signal, corona discharge signal, and dielectric anomalous discharge signal, which can be newly generated, or a previously generated source can be reused to be. In addition, this selected arbitrary partial discharge signal may be a signal input by the user from the outside, or may be a signal automatically selected to perform the self analysis in the partial discharge analysis apparatus 100. The second function is to transmit the partial discharge pulse signal adjusted via the attenuator 160 to the partial discharge sensing device 20, as described below. The communication unit 120 may include an Ethernet communication port for connection with an external input device or a control device, and an RS232 for connection to an external input device or a control device.

디지털 신호 처리부(140)는 전력 설비(10)에서 발생할 수 있는 계통 교류 신호와 부분방전 신호의 유형에 따라 감쇠 레벨을 설정하는 기능을 한다. 여기서 감쇠 레벨은 신호의 세기에 대한 감쇠 정도를 나타내는 용어이다. 이러한 감쇠 레벨은 이하의 감쇠부(160)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 본 예시에서 이러한 감쇠부(160)가 256 단계 이상의 레벨이 설정 가능하다고 가정하면, 이러한 감쇠 레벨은 256 단계 이상의 레벨 중 설정치에 준하는 레벨로 설정될 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리부(140)는 RTC(Real Time Clock) 칩(미도시)을 포함할 수 있어서, 통신부(120)를 통해 다른 장비 또는 부분방전 검출장치(20)로부터 시간 정보를 수신 받아 시간을 동기시킬 수 있고, 이력 및 데이터 분석에서 활용할 수 있다.
The digital signal processing unit 140 functions to set the attenuation level according to the type of the system AC signal and the partial discharge signal that may occur in the power facility 10. [ Here, the attenuation level is a term indicating the degree of attenuation with respect to the intensity of the signal. The attenuation level may vary depending on the type of the attenuator 160 described below. In this example, assuming that the attenuation unit 160 is capable of setting 256 or more levels, the attenuation level may be set to a level that is equal to the set value among 256 levels or more. The digital signal processing unit 140 may include a RTC (Real Time Clock) chip (not shown) to receive time information from the other equipment or the partial discharge detecting device 20 through the communication unit 120, Synchronized, and utilized in historical and data analysis.

펄스 발생부(150)는 부분방전 펄스 신호를 발생시키는 기능을 하는 구성으로서, 일반적으로 신호 생성기 또는 펄스 생성기가 사용된다. 하지만 본 발명의 펄스 발생부(150)는 발생된 신호의 상승시간이 500ps 이내이고, 사용자의 요구에 따라 조정이 가능한 500ns 이상의 폭을 가지는 신호를 발생하기 위해 계단 복구형 다이오드(SRD, Step Recovery Diode)를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 계단 복구형 다이오드는 입력 신호가 임계전압 이상으로 입력될 경우, 1ns 이하로 도통되는 특성을 갖는다.
The pulse generator 150 has a function of generating a partial discharge pulse signal, and generally a signal generator or a pulse generator is used. However, in order to generate a signal having a rise time of 500 ns or less and a width of 500 ns or more, which can be adjusted according to a user's request, the pulse generator 150 of the present invention generates a step recovery diode (SRD) ) Is preferably used. Such a step-recovery type diode has a characteristic of conducting less than 1 ns when the input signal is input above the threshold voltage.

감쇠부(160)는 앞서 디지털 신호 처리부(140)에서 설정된 감쇠 레벨에 따라 신호의 크기를 조정하는 기능을 한다. 예를 들어, 감쇠부(160)는 부분방전 감지 장치(20, 도 1 참조)에 사용되는 300MHz 내지 2GHz의 주파수 범위의 다양한 검출장비에서 측정되는 신호 크기(dBm)를 고려하여 256단계 이상의 크기를 모의할 수 있도록 하는 신호제어 장치이다. 보다 구체적으로, 감쇠부(160)가 기본 0dBm 크기의 신호를 0.1dBm 단위로 256개의 레벨 제어가 가능하다면, 최대 25.6dBm(256 * 0.1dBm)을 감쇠할 수 있어 0dBm 내지 -25.6dBm까지 크기를 가지는 신호로 변환할 수 있다. 따라서, 이러한 조정 절차를 통해 전력 계통에서 발생하는 계통 교류 신호를 고려한 부분방전 신호가 생성될 수 있다.
The attenuation unit 160 functions to adjust the magnitude of the signal according to the attenuation level set in the digital signal processing unit 140. [ For example, the attenuation unit 160 may have a size of 256 or more steps in consideration of the signal amplitude (dBm) measured in various detection apparatuses in the frequency range of 300 MHz to 2 GHz used in the partial discharge detection apparatus 20 It is a signal control device that enables simulation. More specifically, if the attenuation unit 160 is capable of 256 levels of control in units of 0.1 dBm in the basic 0 dBm signal, it can attenuate a maximum of 25.6 dBm (256 * 0.1 dBm) Can be converted into a signal. Thus, through this adjustment procedure, a partial discharge signal can be generated in consideration of the system ac signal generated in the power system.

판단부(180)는 앞서 감쇠부(160)에서 신호의 크기가 조정된 부분방전 펄스 신호를 통신부(120)를 통해 부분방전 감지 장치(20)에 송신한 후, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 통해 부분방전 감지 장치(20)의 작동 여부를 판단하는 기능을 한다. 여기서 부분방전 감지 장치(20)로부터 피드백된 신호는 1초 단위의 PRPS(Phase Resolved Pulse Sequence) 형식을 갖는다. 즉, 부분방전 감지 장치(20)로부터 피드백된 신호와, 통신부(120)를 통해 송신된 크기가 조정된 부분방전 펄스 신호의 비교 및 분석을 통해, 부분방전 감지 장치(20)의 작동 여부를 판단할 수 있다. 여기서 PRPS는 실시간으로 유입되는 부분방전 펄스 데이터를 3차원으로 순차적으로 스크린에 보여주는 방식 즉, 측정된 신호를 전원 위상과 동기화하여 시간 축으로 분석하는 방식이다. The determination unit 180 transmits the partial discharge pulse signal whose signal magnitude has been adjusted in the attenuation unit 160 to the partial discharge detection apparatus 20 through the communication unit 120, And determines whether the partial discharge detecting device 20 is operated or not. Here, the signal fed back from the partial discharge sensing device 20 has a PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) format of 1 second. That is, it is determined whether or not the partial discharge detection device 20 is operated through comparison and analysis between the signal fed back from the partial discharge detection device 20 and the partial discharge pulse signal whose size is adjusted through the communication part 120 can do. Here, the PRPS is a method of sequentially displaying the partial discharge pulse data flowing in real time on a screen in three dimensions, that is, a method of analyzing the measured signal in time axis by synchronizing with the power phase.

또한, 앞서 언급한 것처럼, 판단부(180)는 이렇게 피드백된 신호를 수신할 때, 센서부(110)로부터 측정한 케이블의 손실 값을 통해 부분방전 분석 장치(100)와 부분방전 감지 장치(20)를 연결하는 케이블에 문제가 있는지 판단할 수 있다. 추가적으로, 판단부(180)는 통신부(120)를 통해 전력 설비(10)와 부분방전 감지 장치(20)로 신호를 송신하고, 전력 설비(10)와 부분방전 감지 장치(20) 각각으로부터 피드백된 신호를 비교 분석하여, 센서부(110)의 반사 계수를 유추할 수 있다.
As described above, when the feedback signal is received, the determination unit 180 determines whether the partial discharge analysis apparatus 100 and the partial discharge detection apparatus 20 ) Can be judged as having a problem in the cable connecting them. In addition, the determination unit 180 transmits a signal to the electric power facility 10 and the partial discharge detection device 20 through the communication unit 120 and outputs a feedback signal from the electric power facility 10 and the partial discharge detection device 20, And the reflection coefficient of the sensor unit 110 can be inferred.

필터부(130)는 전력 설비에서 발생할 수 있는 여러 종류의 계통 교류 신호에서 잡음을 제거하는 기능을 한다. 그리고, 필터부(130)에서 수행되는 잡음의 제거는 저역 통과 필터(LPF) 및 고역 통과 필터(HPF)처럼, 당업자에게 잘 알려진 필터링 기법을 통해 이루어질 수 있다.
The filter unit 130 removes noise from various kinds of system AC signals that may occur in a power facility. The elimination of the noise performed in the filter unit 130 may be performed through a filtering technique well known to those skilled in the art, such as a low pass filter (LPF) and a high pass filter (HPF).

마지막으로 감지부(170)는 부분방전 분석 장치의 중단 상태 또는 오동작을 감지하고, 이러한 중단 또는 오동작이 발생하는 지를 감시하는 기능을 한다. 즉, 감지부(170)는 장치 내 동작전원과 장치 중단 상태를 감시하기 위한 감시 (WATCH-DOG) 기능을 수행한다. 이러한 기능의 수행 도중, 부분방전 분석 장치(100)에서 문제가 발생했을 시, 펄스 발생기(150) 및 감쇠부(160)를 제어하는 디지털 신호 처리부(140)를 응급 정지시켜서, 회로 보호를 수행할 수 있다.
Finally, the detection unit 170 detects an interruption state or a malfunction of the partial discharge analysis apparatus and monitors whether the interruption or malfunction occurs. That is, the sensing unit 170 performs a monitoring (WATCH-DOG) function to monitor the operation power and the device interruption state in the apparatus. If a problem arises in the partial discharge analyzer 100 during the execution of such a function, the digital signal processor 140 for controlling the pulse generator 150 and the damping unit 160 is stopped in an emergency to perform circuit protection .

이하 도 7을 참조로 본 발명의 부분방전 분석 방법을 서술한다. 도 7은 본 발명의 부분방전 분석 방법을 도시한 흐름도이다. 이하에서는 본 발명의 부분방전 분석 방법에서 수행되는 각 단계에 대해 구체적으로 서술된다. 또한, 위에서 도 1 내지 도 6을 참조로 서술된 사항과 중복된 부분은 명세서의 간략함을 위해 생략된다.
Hereinafter, the partial discharge analysis method of the present invention will be described with reference to FIG. 7 is a flowchart showing a partial discharge analysis method of the present invention. Hereinafter, each step performed in the partial discharge analysis method of the present invention will be described in detail. Further, the parts overlapping with those described with reference to Figs. 1 to 6 above are omitted for the sake of simplification of the description.

먼저, 부분방전 신호 중 사용자가 선택한 유형의 신호를 수신하는 단계(S110)가 수행된다. 여기서 부분방전 신호는 앞서 언급한 것처럼, 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호 중 적어도 하나의 신호이다.
First, a step S110 of receiving a signal of a type selected by the user among the partial discharge signals is performed. As described above, the partial discharge signal is at least one of a free conductor discharge signal, a floating electrode discharge signal, a corona discharge signal, and a dielectric anomalous discharge signal.

그 후, 전력 설비에서 발생하는 계통 교류 신호에서, 이 교류 신호에 포함된 잡음을 제거하는 단계(S120)가 수행된다. 여기서 잡음의 제거는 당업자에게 자명한 필터링 기법이 사용될 수 있다. 또한, 앞서 언급한 것처럼, 계통 교류 신호는 현장에 따라 상이한 교류 전압 값 예를 들어, AC 66.4V 또는 AC 220V를 갖는다. 또한, 이러한 S120 단계는 선택적인 단계이므로, S120 단계를 거치지 않고 부분방전 분석 방법이 수행될 수 있다.
Thereafter, in the system AC signal generated in the power facility, the step of removing the noise included in the AC signal (S120) is performed. Here, the removal of noise can be performed by a filtering technique that is obvious to a person skilled in the art. Also, as noted above, the grid AC signal has a different AC voltage value, e.g., AC 66.4V or AC 220V, depending on the field. Since the step S120 is an optional step, the partial discharge analysis method may be performed without going through step S120.

그 후, 전력 설비에서 발생되는 계통 교류 신호 또는 S120 단계를 거쳐 잡음이 제거된 계통 교류 신호와 상기 사용자가 선택한 부분방전 신호의 유형에 따라 감쇠 레벨을 설정하는 단계(S130)가 수행된다. 이러한 계통 교류 신호는 S130 단계에서 수행되는 감쇠 레벨의 설정은 앞서 언급한 것처럼, 도 2를 참조로 언급된 감쇠부(160)의 종류에 따라 달라질 수 있고, 이에 대한 서술은 위에서 이루어졌으므로 여기선 생략된다.
Thereafter, a step S 130 is performed to set a level of attenuation according to the type of the system AC signal generated in the power facility or the system AC signal removed through noise in step S 120 and the partial discharge signal selected by the user. As described above, the setting of the attenuation level performed in step S130 of this system AC signal may be varied depending on the type of the attenuator 160 referred to with reference to FIG. 2, and description thereof is omitted in FIG. .

이렇게 S130 단계에서 감쇠 레벨의 설정이 완료되면 부분방전 펄스 신호를 발생하는 단계(S140)가 수행된다. 이러한 부분방전 펄스 신호는 상승시간이 500ps 이내이고, 사용자의 요구에 따라 조정 가능한 500ns 이상의 폭을 갖는다. 따라서, S140 단계에서 부분방전 펄스 신호를 발생시킬 때 계단 복구형 다이오드(SRD)가 사용된다. 이러한 계단 복구형 다이오드(SRD)는 앞서 언급한 것처럼, 그 후, 발생된 부분방전 펄스 신호를 S130 단계에서 설정된 감쇠 레벨에 따라 조정하는 단계(S150)가 이루어진다. 이러한 S150 단계를 통해 전력 설비에서 발생하는 계통 교류 신호를 고려한 부분방전 신호가 발생될 수 있다.
When the setting of the attenuation level is completed in step S130, a step S140 of generating the partial discharge pulse signal is performed. These partial discharge pulse signals have a rise time of 500 ps or less and a width of 500 ns or more which can be adjusted according to the demand of the user. Therefore, in step S140, the step-recovery type diode SRD is used to generate the partial discharge pulse signal. As described above, this step-repair type diode SRD is then subjected to a step S150 of adjusting the generated partial discharge pulse signal in accordance with the attenuation level set in the step S130. Through this step S150, a partial discharge signal can be generated in consideration of the system AC signal generated in the power plant.

이렇게 부분방전 펄스 신호가 조정되면, 즉, 부분방전 신호가 발생되면, 이러한 조정된 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치에 송신하고(S160), 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 통해 부분방전 감지 장치의 작동 여부를 판단하는 단계(S170)가 수행된다. 앞서 언급한 것처럼, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호는 1초 단위의 PRPS 형식을 갖는다. 즉, 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호와, 통신부를 통해 송신된 크기가 조정된 부분방전 펄스 신호의 비교 및 분석을 통해, 부분방전 감지 장치(20)의 작동 여부를 판단할 수 있다.
When the partial discharge pulse signal is thus adjusted, that is, when the partial discharge signal is generated, this adjusted partial discharge pulse signal is transmitted to the partial discharge detection device (S160), and the partial discharge detection signal A step of determining whether the apparatus is operating (S170) is performed. As mentioned earlier, the signal fed back from the partial discharge sensing device has a PRPS format of 1 second. That is, it is possible to determine whether the partial discharge detection device 20 is operated by comparing and analyzing the signal fed back from the partial discharge detection device and the size-adjusted partial discharge pulse signal transmitted through the communication part.

또한 본 발명의 부분방전 분석 방법은 부분방전 분석 장치와 부분방전 감지장치가 연결된 케이블에서 발생할 수 있는 케이블 손실을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 따라서, 앞서 언급한 S170 단계에서 피드백된 신호를 수신할 때, 센서부로부터 측정한 케이블의 손실 값을 통해, 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치로 송신할 때 사용되는 케이블에 문제가 있는지 더 판단할 수 있다.
The partial discharge analysis method of the present invention may further include measuring a cable loss that may occur in a cable to which the partial discharge analysis apparatus and the partial discharge detection apparatus are connected. Therefore, when receiving the feedback signal in the above-mentioned step S170, it is further judged whether there is a problem in the cable used to transmit the partial discharge pulse signal to the partial discharge detection device, through the loss value of the cable measured from the sensor part can do.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 하지만 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않고, 예를 들어, 부분방전 분석 장치에서 발생한 신호를 부분방전 검출 장치로 송신하고, 검출된 데이터를 부분방전 분석 장치 또는 별도의 제어 컴퓨터로 피드백하여 입력대비 출력의 비교를 가능케 할 수도 있다. 앞선 서술에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. However, the present invention is not limited to this embodiment. For example, the signal generated in the partial discharge analyzing apparatus may be transmitted to the partial discharge detecting apparatus, and the detected data may be fed back to the partial discharge analyzing apparatus or a separate control computer, It may be possible to compare the outputs. Although specific terms have been used in the foregoing description, they are used for the purpose of describing the present invention only and are not used to limit the scope of the present invention described in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 부분방전 분석 장치 110 : 센서부
120 : 통신부 130 : 필터부
140 : 디지털 신호 처리부 150 : 펄스 발생부
160 : 감쇠부 170 : 감시부
180 : 판단부100: partial discharge analyzer 110:
120: communication unit 130: filter unit
140: digital signal processor 150: pulse generator
160: attenuation unit 170: monitoring unit
180:

Claims (10)

생성 가능한 복수의 부분방전 신호 중 송신을 위해 선택된 임의의 부분방전 신호의 유형을 수신하는 통신부;
전력 설비에서 발생되는 계통 교류 신호와 상기 송신을 위해 선택된 부분방전 신호의 유형에 따라 감쇠 레벨을 설정하는 디지털 신호 처리부;
부분방전 펄스 신호를 발생하는 펄스 발생부;
상기 감쇠 레벨에 따라 상기 부분방전 펄스 신호의 세기를 조정하는 감쇠부; 및
상기 통신부를 통해 상기 조정된 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치에 송신하고, 상기 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 통해 상기 부분방전 감지 장치의 작동 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 장치.A communication unit that receives a type of any partial discharge signal selected for transmission among a plurality of partial discharge signals that can be generated;
A digital signal processor for setting the attenuation level according to the type of the AC signal generated in the power facility and the partial discharge signal selected for the transmission;
A pulse generator for generating a partial discharge pulse signal;
An attenuator for adjusting the intensity of the partial discharge pulse signal according to the attenuation level; And
And a determination unit for transmitting the adjusted partial discharge pulse signal to the partial discharge sensing apparatus through the communication unit and determining whether the partial discharge sensing apparatus is operated through a signal fed back from the partial discharge sensing apparatus , Partial discharge analyzer. 제1항에 있어서,
상기 부분방전 감지 장치에 상기 부분방전 펄스 신호를 송신하기 위해 사용되는 케이블에서 발생할 수 있는 케이블 손실을 측정하기 위한 센서부를 더 포함하여, 상기 부분방전 감지 장치로부터 상기 피드백된 신호를 수신받을 때 상기 판단부에서 상기 케이블의 손실 여부를 알 수 있는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a sensor unit for measuring a cable loss that may occur in a cable used to transmit the partial discharge pulse signal to the partial discharge detection apparatus, wherein when the feedback signal is received from the partial discharge detection apparatus, Wherein the loss of the cable can be detected in a part of the cable. 제1항에 있어서,
상기 부분방전 분석 장치의 중단 상태 또는 오작동을 감지하기 위한 감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a monitoring unit for detecting an interruption state or a malfunction of the partial discharge analysis apparatus. 제1항에 있어서,
상기 펄스 발생부는 계단 복구형 다이오드(SRD, Step Recovery Diode) 소자를 이용하여 부분방전 펄스 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pulse generator generates a partial discharge pulse signal using a step recovery diode (SRD) element. 제1항에 있어서,
상기 생성 가능한 부분방전 신호는 상기 계통 교류 신호를 고려한 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the generated partial discharge signal includes a free conductor discharge signal, a floating electrode discharge signal, a corona discharge signal, and an insulation anomalous discharge signal in consideration of the systematic alternating current signal. 제1항에 있어서,
상기 전력 설비에서 발생되는 상기 계통 교류 신호에 포함된 잡음을 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a filter unit for removing noise included in the system AC signal generated in the power facility. 생성 가능한 복수의 부분방전 신호 중 송신을 위해 선택된 임의의 부분방전 신호의 유형을 수신하는 단계;
전력 설비에서 발생되는 계통 교류 신호와 상기 사용자가 선택한 부분방전 신호의 유형에 따라 감쇠 레벨을 설정하는 단계;
부분방전 펄스 신호를 발생시키는 단계;
상기 감쇠 레벨에 따라 상기 부분방전 펄스 신호의 세기를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 부분방전 펄스 신호를 부분방전 감지 장치에 송신하고, 상기 부분방전 감지 장치로부터 피드백된 신호를 통해 상기 부분방전 감지 장치의 작동 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 방법.Receiving a type of any partial discharge signal selected for transmission among a plurality of partial discharge signals that can be generated;
Setting an attenuation level according to a type of a partial AC signal generated by a power facility and a user selected partial discharge signal;
Generating a partial discharge pulse signal;
Adjusting the intensity of the partial discharge pulse signal according to the attenuation level; And
And transmitting the adjusted partial discharge pulse signal to the partial discharge detection device and judging whether the partial discharge detection device is operated through the feedback signal from the partial discharge detection device, Way. 제7항에 있어서,
상기 부분방전 감지 장치에 상기 부분방전 펄스 신호를 송신하기 위해 사용되는 케이블에서 발생할 수 있는 케이블 손실을 측정하는 단계를 더 포함하여, 상기 부분방전 감지 장치로부터 상기 피드백된 신호를 수신받을 때 상기 부분방전 감지 장치의 작동 여부를 판단하는 단계에서 상기 케이블의 손실 여부를 알 수 있는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of measuring a cable loss that may occur in a cable used to transmit the partial discharge pulse signal to the partial discharge sensing device, wherein when receiving the feedback signal from the partial discharge sensing device, And determining whether the cable is lost or not in the step of determining whether the sensing device is operating. 제7항에 있어서,
상기 부분방전 펄스 신호를 발생시키는 단계는 계단 복구형 다이오드(SRD) 소자를 이용하여 부분방전 펄스 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 방법.8. The method of claim 7,
Wherein generating the partial discharge pulse signal comprises generating a partial discharge pulse signal using a step-and-repair type diode (SRD) element. 제7항에 있어서,
상기 생성 가능한 부분방전 신호는 상기 계통 교류 신호를 고려한 자유 도체 방전 신호, 부유 전극 방전 신호, 코로나 방전 신호 및 절연물 이상 방전 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분방전 분석 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the generated partial discharge signal includes a free conductor discharge signal, a floating electrode discharge signal, a corona discharge signal, and an insulation anomalous discharge signal in consideration of the systematic alternating current signal.
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