KR20160025068A

KR20160025068A - Apparatus for detecting partial discharge

Info

Publication number: KR20160025068A
Application number: KR1020140110753A
Authority: KR
Inventors: 박종광; 심상만
Original assignee: 한국전력공사; 유호전기공업주식회사
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-03-08
Also published as: KR102130271B1

Abstract

The present invention relates to a system for detecting partial discharge comprising: a sensor unit, a variable timing filtering method (VTFM) unit, a peak holder unit, a comparison amplifying unit, a signal calculating unit, and a control unit. The sensor unit includes one or more sensors. The VTFM unit separates a partial discharge signal and a noise signal from a signal detected for each channel through the sensor unit, and removes noise. The peak holder unit detects a level of each peak part from the partial discharge signal removing the noise through the VTFM unit for each channel, and outputs the level of each peak part. The comparison amplifying unit compares the peak level of the partial discharge signal outputted in the peak holder unit for each channel with a predetermined partial discharge analysis reference value, and amplifies a result. The signal calculating unit calculates the level of the partial discharge signal by using a level comparison result in the comparison amplifying unit for each channel, and determines whether or not the partial discharge is generated based on a calculation result value in the control unit. The control unit controls setting for the parameters of the sensor unit for each channel, the VTFM unit for each channel, the peak holder unit for each channel, and the comparison amplifying unit for each channel; determines a caution state or a danger state of a partial discharge event based on a processing result of the VTFM unit for each channel, the peak holder unit for each channel, the comparison amplifying unit for each channel, and the signal calculation unit for each channel; determines the caution state or the danger state through trend analysis of the partial discharge generation for each channel; and displays an abnormal generation signal according to predetermined alarm and a warning type based on each state.

Description

부분방전 검출 시스템{APPARATUS FOR DETECTING PARTIAL DISCHARGE}[0001] APPARATUS FOR DETECTING PARTIAL DISCHARGE [0002]

본 발명은 부분방전 검출 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방전신호와 노이즈신호를 분리 검출하여 노이즈신호만 제거함으로써 방전신호의 검출 성능과 신뢰성 및 운용의 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 부분방전 검출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a partial discharge detection system, and more particularly, to a partial discharge detection system capable of improving detection performance, reliability, and operation efficiency of a discharge signal by separately detecting a discharge signal and a noise signal, .

최근 케이블제작기술의 발전으로 설계수명은 30년을 넘고 있으나, 운영현장에 케이블이 포설된 환경과 운전 여건에 따라 설계수명 이전에 고장이 발생하는 확률이 높게 나타나고 있다. 실제로 최근에 설치된 지 15년 이상 된 전력케이블에서는 부분방전(PD : Partial Discharge)에 의한 고장이 많이 발생하고 있는 추세이다. 또한, 설치된 지 5년 이내의 전력케이블에서도 고장이 발생하고 있는데, 주요 고장원인은 대부분 국부결함(돌기, 공극 등)에 의한 것들이다.Although the design life span has exceeded 30 years due to the recent development of cable manufacturing technology, there is a high possibility that the failure occurs before the design life due to the environment where the cables are installed and the driving conditions. In fact, in the case of a power cable which has been installed for more than 15 years, a failure due to a partial discharge (PD) is frequently occurring. In addition, failure occurs in the power cable within 5 years after installation, and the main cause of failure is mostly due to local defects (protrusion, pore, etc.).

예컨대 고압 케이블에서의 열화는 주변의 온도 및 접촉부 계면 압력변화 등 다양한 외부변수에 의하여 불특정 시간대에 발생하며, 단시간에 절연체 내부 결함이 급진전하여 절연파괴에 이르는 경우가 많으나, 기존의 진단 체계(3~5년/1회)는 조기에 고장예측 및 진단이 어려워 적기 교체 및 보수가 용이하지 않았다. 또한 케이블 PD 진단기술 축적이 미흡하여 전력계통 연계 상태의 PD 발생 시 계통사고로 진전 가능성이 높으나, 현재의 진단장비나 기술은 진단에 장시간이 소요되고 외부 노이즈에 영향을 많이 받아 현장 활용성이 떨어지고 있다.For example, deterioration in a high-voltage cable occurs at an unspecified time period due to various external variables such as ambient temperature and change in interfacial pressure at the contact portion. In many cases, the internal defect of the insulator is rapidly radiated to breakdown, 5 years / once), it was difficult to predict and diagnose the fault early, and it was not easy to replace and repair the equipment. In addition, due to the lack of accumulation of cable PD diagnosis technology, it is highly likely to develop into system accidents when a PD in a power system connected state occurs. However, current diagnostic equipment or technology takes a long time to diagnose and is affected by external noise, have.

상기와 같이 고압 케이블에서의 열화는 단시간에 열화가 진행되어, 절연파괴에 이르는 경우가 많다. 이러한 고장발생요소를 조기에 발견하여 조치를 취하는 것이 케이블진단 기술의 목적이나, 현재의 진단장비나 기술 및 진단체계(주기)는 진단에 장시간이 소요되어 효율성 및 운용성이 떨어진다. As described above, deterioration in the high-voltage cable progresses deterioration in a short period of time and often results in dielectric breakdown. It is the purpose of the cable diagnosis technology to detect such a trouble element early and to take action, and the current diagnostic equipment, technology and diagnosis system (cycle) takes a long time to diagnose, and efficiency and operability are inferior.

현재 전력케이블의 PD진단 시행 기준은 가압직후(건설사업소), 3개월 후(운영 사업소) 측정을 시행하고 있다. 그러나 준공 초기의 지중케이블은 절연내력이 우수하여 초기 운전 시 PD신호가 미 검출될 가능성이 높다.Currently, the PD diagnostic criteria for power cables are measured immediately after the pressurization (construction site) and three months later (operation site). However, the underground cable at the beginning of construction is excellent in the dielectric strength, and the PD signal is likely to be undetected during the initial operation.

현재 사용 중인 전력 케이블의 PD 진단 시 외부에서 발생하는 노이즈를 제거하기 위하여 노이즈게이팅 기법과 노이즈 오프셋(Off-Set) 기법이 적용되고 있다. 그러나 상기 노이즈게이팅 기법과 노이즈 오프셋(Off-Set) 기법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부유입 노이즈(코로나 및 저역 상용 노이즈 등)를 제거할 때, 부분방전 신호가 노이즈보다 작을 시 검출이 되지 않으며, 또한 같은 지점에 부분방전 발생 시 노이즈게이트 신호에 의하여 부분방전 신호도 동시에 제거되는 경우가 발생하여 부분 방전 분석 및 진단 시 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.Noise gating technique and noise off-set technique are applied to eliminate external noise when PD diagnosis of current power cable is in use. However, as shown in FIG. 1, when the partial discharge signal is smaller than the noise, the noise gating technique and the noise off-set technique can not detect the external inflow noise (corona and low-frequency commercial noise) Also, when a partial discharge is generated at the same point, the partial discharge signal may be simultaneously removed by the noise gate signal, thereby reducing the reliability of the partial discharge analysis and diagnosis.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0090012호(2010.08.13.공개, 부분방전 센서 및 이를 이용한 부분방전 검출장치)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0090012 (published on Aug. 13, 2010), a partial discharge sensor and a partial discharge detection device using the same.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 방전신호와 노이즈신호를 분리 검출하여 노이즈신호만 제거함으로써 방전신호의 검출 성능과 신뢰성 및 운용의 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 부분방전 검출 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a partial discharge detection system capable of improving detection performance, reliability and operation efficiency of a discharge signal by separately detecting a discharge signal and a noise signal, The purpose is to provide.

본 발명의 일 측면에 따른 부분방전 검출 시스템은, 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 상기 센서부를 통해 채널별로 검출된 신호에서 각기 부분방전 신호와 노이즈 신호를 분리하고 노이즈 성분을 제거하는 VTFM(Variable Timing Filtering Method) 부; 상기 채널별 VTFM 부를 통해 노이즈 성분이 제거된 부분방전 신호에서 각기 피크 부분의 레벨을 검출하여 출력하는 피크 홀더부; 상기 채널별 피크 홀더부에서 출력된 부분방전 신호의 피크 레벨과 기 설정된 부분방전 분석 기준값을 비교하여 그 결과를 각기 증폭 출력하는 비교 증폭부; 상기 채널별 비교 증폭부에서의 레벨 비교 결과를 이용해 부분방전 신호의 레벨을 각기 연산하고, 제어부에서 상기 연산 결과값에 근거하여 부분방전 발생 유, 무를 판별하게 하는 신호 연산부; 및 상기 채널별 센서부, VTFM 부, 피크 홀더부, 및 비교 증폭부의 파라미터 설정을 제어하고, 상기 채널별 VTFM 부, 피크 홀더부, 비교 증폭부, 및 신호 연산부의 처리 결과를 바탕으로 부분방전 이벤트의 주의나 위험 상태를 판별하고, 또한 채널별 부분방전 발생의 트랜드 분석을 통해 주의나 위험 상태를 판별하여, 각 상태에 따라 미리 설정된 알람과 경보 방식에 따라 이상 발생 신호를 표시하거나 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A partial discharge detection system according to an aspect of the present invention includes: a sensor unit including at least one sensor; A Variable Timing Filtering (VTFM) unit for separating the partial discharge signal and the noise signal from the signal detected for each channel through the sensor unit and removing a noise component; A peak holder unit for detecting and outputting the level of each peak portion in the partial discharge signal from which the noise component is removed through the VTFM unit for each channel; A comparison amplifier for comparing a peak level of the partial discharge signal output from the peak holder unit for each channel with a predetermined partial discharge analysis reference value and for amplifying and outputting the result; A signal operation unit for calculating the level of the partial discharge signal by using the level comparison result in the channel-by-channel comparison amplification unit and for causing the control unit to determine whether or not the partial discharge is generated based on the calculation result value; And a controller for controlling parameter setting of the channel-specific sensor unit, the VTFM unit, the peak holder unit, and the comparison amplifier unit, and based on the processing results of the VTFM unit, the peak holder unit, the comparison amplifier unit, A control unit for determining a state of attention or a dangerous state by analyzing a trend of occurrence of a partial discharge according to each channel and displaying or outputting an abnormality occurrence signal according to a preset alarm and an alarm system according to each state; And a control unit.

본 발명은, 채널별로 검출된 부분방전(PD) 신호에 관련된 데이터를 이용하여 부분방전 신호의 트랜드를 분석하는 다차원 PD 트랜드 분석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is further characterized by a multi-dimensional PD trend analyzer for analyzing a trend of a partial discharge signal using data related to a partial discharge (PD) signal detected for each channel.

본 발명에 있어서, 상기 센서부는, FMC(Flexible Magnetic Coupler) 및 HFCT(High Frequency Current Transformer)를 포함하고, 외부 유입 노이즈를 차단하기 위해 차폐 고정형으로 구성된 것임을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit includes an FMC (Flexible Magnetic Coupler) and an HFCT (High Frequency Current Transformer), and is configured to be shielded and fixed to block external inflow noise.

본 발명에 있어서, 상기 VTFM 부는, 상기 센서부를 통해 검출된 신호를 증폭하는 신호 증폭부; 상기 증폭된 신호에서 부분방전 신호와 노이즈를 분리하는 신호 분배부; 상기 분배된 신호에서 부분방전 신호 및 노이즈 신호의 형태에 맞게 각기 필터링하여 출력하는 제1,2 VTFM 신호 처리부; 및 상기 필터링되어 출력된 신호 중에서 노이즈 신호를 제거하여 출력하는 노이즈 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the VTFM unit may include: a signal amplifying unit for amplifying a signal detected through the sensor unit; A signal distributor for separating the partial discharge signal and the noise from the amplified signal; A first and second VTFM signal processing units for respectively filtering and outputting the divided signals according to the type of the partial discharge signal and the noise signal; And a noise removing unit removing the noise signal from the filtered output signal and outputting the noise signal.

본 발명에 있어서, 상기 분석 기준값은, 레벨(Level), 트랜드(Trend), 및 시간(Time) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the analysis reference value may include at least one of a level, a trend, and a time.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 센서 타입, 기준 레벨, 분석 주기, 및 운용 환경 등을 미리 설정하고, 상기 채널별 설정이 완료되면 채널별 센서를 통해 측정되는 데이터를 수집하여 VTFM 부를 통해 처리된 측정값을 저장하고, 상기 채널별 수집된 데이터를 분석 연산하여 부분방전(PD) 신호 및 노이즈(NPD) 신호를 산출하고, 상기 산출된 채널별 부분방전 신호와 노이즈 신호를 요소별 데이터로 구분하여 저장하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the controller sets the sensor type, the reference level, the analysis period, and the operation environment in advance, collects data measured through the channel-specific sensor when the channel-specific setting is completed, (PD) signal and a noise (NPD) signal are calculated by analyzing the collected data for each channel, and the calculated partial discharge signal for each channel and the noise signal are classified into data for each element .

본 발명에 있어서, 상기 노이즈 신호는 MRMS(middle resolution mass spectrometer) 값에서 LRMS(low resolution mass spectrometer) 값을 감산하여 산출하고, 상기 부분방전 신호는 HRMS(high resolution mass spectrometer)에서 상기 노이즈 신호를 감산하여 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the noise signal is calculated by subtracting a low resolution mass spectrometer (LRMS) value from a middle resolution mass spectrometer (MRMS) value, and the partial discharge signal is obtained by subtracting the noise signal from a high resolution mass spectrometer .

본 발명에 있어서, 상기 요소별 데이터는, 부분방전(PD) 신호, 노이즈(NPD) 신호, 트랜드(TREND) 정보, 및 이벤트(EVENT) 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the per-element data may include at least one of a partial discharge (PD) signal, a noise (NPD) signal, TREND information, and EVENT information.

본 발명은 방전신호와 노이즈신호를 분리 검출하여 노이즈신호만 제거함으로써 방전신호의 검출 성능과 신뢰성 및 운용의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention separates a discharge signal and a noise signal and removes only a noise signal, thereby improving the detection performance, reliability, and operation efficiency of the discharge signal.

도 1은 종래 노이즈게이팅 기법과 노이즈 오프셋 기법의 문제점을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, VTFM 부의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 노이즈 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 데이터의 연동 처리 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 상기 도 6에 있어서, 부분방전과 연동된 시스템의 운용 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 경보 처리 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 연동되는 트랜드 처리 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템을 이용한 부분방전 신호 추출 개요를 설명하기 위한 예시도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary diagram for explaining problems of a conventional noise gating technique and a noise offset technique; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a partial discharge detection system,
FIG. 3 is an exemplary diagram showing a more specific configuration of the VTFM unit in FIG. 2; FIG.
4 and 5 are flowcharts for explaining a noise determination method in a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a process of interlocking data in a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation of the system linked to the partial discharge in FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining an alarm processing process in the partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining a trend processing procedure interlocked in a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
10 is an exemplary diagram for explaining an outline of partial discharge signal extraction using a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 부분방전 검출 시스템의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a partial discharge detection system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템은 지중송전선로인 고압전력케이블의 미세결함신호(즉, 부분방전신호)를 취득 및 분석하며, 상시 운영 중인 전력설비의 이상 유, 무를 진단하여 설비유지보수 및 점검의 판단 기준으로 활용할 수 있도록 한다.The partial discharge detection system according to this embodiment acquires and analyzes a micro-defect signal (i.e., a partial discharge signal) of a high-voltage power cable as an underground transmission line, diagnoses an abnormality or an abnormality of a power plant, It should be used as a judgment criterion of inspection.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도이다. 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템은, 다채널(예 : 6CH, 12CH 등)의 부분방전 검출 장치의 조합으로 구성된다.2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention. The partial discharge detection system according to the present embodiment is configured by a combination of partial discharge detection devices of multiple channels (e.g., 6CH, 12CH, etc.).

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템은, 센서부(110), 주파수 필터(120), VTFM(Variable Timing Filtering Method, 가변시간필터링기법)부(130), 피크 홀더부(140), 비교 증폭부(150), 에이디 컨버터(160), 신호 연산부(170), 제어부(180), PT 동기부(191), 통신부(192), 디스플레이부(193), 알람부(194), 및 다차원 PD 트랜드 분석부(200)를 포함한다.2, the partial discharge detection system according to the present embodiment includes a sensor unit 110, a frequency filter 120, a Variable Timing Filtering (VTFM) unit 130, A signal processor 170, a controller 180, a PT synchronizer 191, a communication unit 192, a display unit 193, an alarm unit (not shown) 194), and a multi-dimensional PD trend analyzer 200.

도 3은 상기 도 2에 있어서, VTFM부(130)의 보다 구체적인 구성을 보인 예시도이다. 상기 VTFM부(130)는 신호 증폭부(131), 신호 분배부(132), 제1,2 VTFM 신호 처리부(133, 134), 및 노이즈 제거부(135)를 포함한다.FIG. 3 is an exemplary diagram showing a more specific configuration of the VTFM unit 130 in FIG. The VTFM unit 130 includes a signal amplifying unit 131, a signal distributing unit 132, first and second VTFM signal processing units 133 and 134, and a noise removing unit 135.

이하 상기 도 2와 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템의 구성과 그 동작에 대해서 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the partial discharge detection system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

상기 센서부(110)는 적어도 하나 이상의 센서(예 : FMC(Flexible Magnetic Coupler), HFCT(High Frequency Current Transformer))를 이용하여 다채널(즉, 부분방전 검출 센서가 설치된 종단 접속함이나 중간 접속함 등의 각 지점)의 신호를 검출한다. The sensor unit 110 may be a multi-channel (that is, an end connection box provided with a partial discharge detection sensor or an intermediate connection box provided with a partial discharge detection sensor) using at least one sensor (e.g., FMC (Flexible Magnetic Coupler) or HFCT (High Frequency Current Transformer) And the like).

상기 센서부(110)를 이용해 각 채널에서 검출된 신호에는 부분방전(PD) 신호, 및 적어도 하나 이상의 노이즈 신호가 포함된다. 상기 센서부(110)는 외부 유입 노이즈를 차단하기 위해 차폐 고정형으로 구성되며, 케이블 구간의 이상 신호를 취득한다.The signal detected by each channel using the sensor unit 110 includes a partial discharge (PD) signal and at least one noise signal. The sensor unit 110 is configured to be shielded and fixed to block external inflow noise, and acquires an abnormal signal of the cable section.

상기 주파수 필터(120)는 상기 센서부(110)를 통해 각 채널에서 검출된 신호를 미리 설정된 특정 주파수 대역에서 필터링하여 출력한다.The frequency filter 120 filters the signal detected in each channel through the sensor unit 110 in a predetermined frequency band and outputs the filtered signal.

상기 VTFM 부(130)는 상기 주파수 필터(120)를 통해 필터링된 신호에서 부분방전 신호와 노이즈 신호를 분리한다. 즉, 상기 VTFM 부(130)는 상기 주파수 필터(120)를 통해 필터링된 신호에서 부분방전 패턴(예 : Corona, Particle, Floating, Void 등)과 노이즈 신호의 유형을 구분하여 노이즈 신호 성분을 제거한다.The VTFM unit 130 separates the partial discharge signal and the noise signal from the signal filtered through the frequency filter 120. That is, the VTFM unit 130 removes a noise signal component by separating a type of a partial discharge pattern (e.g., Corona, Particle, Floating, Void, etc.) and a noise signal from the signal filtered through the frequency filter 120 .

도 3을 참조하면, 상기 VTFM 부(130)는 상기 주파수 필터(120)를 통해 필터링된 신호를 신호 증폭부(131)에서 증폭한 후, 신호 분배부(132)를 통해 부분방전(PD) 신호와 노이즈 신호를 분리한다. 3, the VTFM unit 130 amplifies a signal filtered through the frequency filter 120 by a signal amplification unit 131 and then outputs a partial PD signal And the noise signal.

상기 증폭부(131)는 저잡음 특성이 우수한 소자를 사용하여 증폭한 후 각각의 출력이 동일레벨의 신호가 되도록 조정하여 출력한다.The amplification unit 131 amplifies the amplified signal using a device having a good low-noise characteristic, and then outputs the amplified signal so that the output of the amplified signal becomes a signal of the same level.

이때 상기 부분방전(PD) 신호 및 노이즈 신호의 영역은 현장 상황에 따라 가변되어 적용될 수 있다. 상기 제1 VTFM 신호 처리부(133)는 상기 신호 분배부(132)에서 분배된 신호 중 부분방전 신호의 형태에 맞게 필터링하여 출력하고, 상기 제2 VTFM 신호 처리부(134)는 상기 신호 분배부(132)에서 분배된 신호 중 노이즈 신호의 형태에 맞게 필터링하여 출력한다. 상기 노이즈 제거부(135)는 상기 필터링된 신호에서 노이즈 신호를 제거하여 출력한다.At this time, the area of the partial discharge (PD) signal and the noise signal may be varied depending on the field conditions. The first VTFM signal processing unit 133 filters and outputs the signals according to the type of the partial discharge signal among the signals distributed from the signal distributing unit 132. The second VTFM signal processing unit 134 receives the signal from the signal distributing unit 132 And outputs the filtered signal according to the shape of the noise signal. The noise removing unit 135 removes a noise signal from the filtered signal and outputs the noise signal.

즉, 상기 부분방전센서(200)를 이용해 검출된 신호에 포함된 부분방전(PD) 신호, 및 적어도 하나 이상의 노이즈 신호를 시간적인 요소 분석법에 의해 분석하면 시간적 특성이 상이함을 알 수 있다. 상기 VTFM 부(130)는 상기 각 신호(예 : 부분방전 신호, 노이즈 신호)의 특성 차이를 이용하여 각 신호를 분리 및 추출한다.That is, when the partial discharge (PD) signal included in the signal detected using the partial discharge sensor 200 and at least one or more noise signals are analyzed by the temporal ellipsometric method, it can be seen that the temporal characteristics are different. The VTFM unit 130 separates and extracts each signal by using a characteristic difference of each signal (e.g., a partial discharge signal, a noise signal).

상기 피크 홀더부(140)는 상기 VTFM 부(130)를 통해 노이즈 성분이 제거된 부분방전 신호에서 피크 부분의 레벨을 검출하여 출력한다.The peak holder 140 detects the peak level of the partial discharge signal from which the noise component is removed through the VTFM unit 130 and outputs the detected peak level.

상기 비교 증폭부(150)는 상기 제어부(180)로부터 부분방전(PD) 분석 기준값 (예 : Level)을 입력받아 비교한 후 그 비교 결과를 증폭하여 출력한다.The comparison amplifier 150 receives a partial discharge (PD) analysis reference value (e.g., Level) from the controller 180, compares the partial discharge (PD) analysis reference value, and amplifies and outputs the comparison result.

상기 비교 증폭부(150)에서 출력된 부분방전 신호의 비교 결과는 에이디 컨버터(160)를 통해 에이디 변환되어 신호 연산부(170) 및 제어부(180)로 출력된다.The comparison result of the partial discharge signal output from the comparison amplifying unit 150 is subjected to A / D conversion through the A / D converter 160 and output to the signal calculating unit 170 and the controller 180.

상기 신호 연산부(170)는 상기 에이디 변환된 부분방전 신호의 레벨을 PT동기신호에 동기화시켜 연산한다. 즉, 방전 유, 무를 판별한다.The signal operation unit 170 operates by synchronizing the level of the AD converted partial discharge signal with the PT synchronous signal. That is, it discriminates the discharge current and the non-discharge current.

상기 제어부(180)는 상기 각 구성 수단(110 ~ 170)의 파라미터 설정을 제어한다. 또한 상기 제어부(180)는 상기 각 구성 수단(110 ~ 170)의 동작상태 및 결과를 디스플레이부(193)를 통해 표시하며, 통신부(192)를 통하여 사용자 단말기(미도시)에 측정 데이터 및 운용상태, 운용 제어기능에 관련된 정보를 제공한다. 상기 제어부(180)는 PD 분석 기준값(예 : Level, Trend, Time) 등의 동작조건 및 동작상태, 자가진단의 이력정보를 내부적으로 저장한다. The controller 180 controls the parameter setting of each of the configuration units 110 to 170. The control unit 180 displays the operation status and the result of each of the configuration units 110 to 170 through the display unit 193 and displays the measurement data and the operation status , And provides information related to the operation control function. The controller 180 internally stores operating conditions and operating conditions such as a PD analysis reference value (e.g., Level, Trend, Time) and history information of the self diagnosis.

상기 제어부(180)는 현장 상황에 맞게 필터링 대역의 설정(부분방전 및 노이즈 신호의 영역)을 가변할 수 있다.The control unit 180 may change the setting of the filtering band (the area of the partial discharge and the noise signal) according to the field situation.

상기 PT 동기부(191)는 교류신호를 변환하여 각 신호발생부로부터 동기신호를 전달하는 기능을 제공한다. PT 동기신호(실제 전압을 비율에 따라 낮춰서 검출하는 값)는 외부 PT(Potential Transformer) 전용신호에서 추출한다. 만약 상기 외부 PT 전용신호를 상실할 경우에는 미리 설정된 조건에 따라 상용전원으로 자동 절체되거나 자체 동기모드로 전환된다.The PT synchronizer 191 provides a function of converting an AC signal and transmitting a synchronization signal from each signal generator. The PT synchronizing signal (a value detected by lowering the actual voltage according to the ratio) is extracted from an external PT (Potential Transformer) dedicated signal. If the external PT dedicated signal is lost, it is automatically switched to a commercial power source or switched to a self-synchronous mode according to preset conditions.

상기 통신부(192)는 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템과 다른 외부 장치(예 : 사용자 단말기) 간에 통신하여 부분방전 검출과 관련된 정보(또는 제어에 관련된 정보)를 원격으로 제공한다.The communication unit 192 communicates between the partial discharge detection system according to this embodiment and another external device (e.g., a user terminal) to remotely provide information (or information related to the control) related to partial discharge detection.

상기 디스플레이부(193)는 사용자에게 측정 데이터 및 부분방전 검출 시스템의 제어에 관련된 정보를 표시한다.The display unit 193 displays the measurement data and information related to the control of the partial discharge detection system to the user.

상기 알람부(194)는 상기 부분방전(PD) 분석 기준값(예 : Level 및 Trend)을 초과하는 부분방전 신호가 검출될 경우 경보를 발생하며, 상위 운영체계(미도시)에 경보신호를 송출하거나, 단문 메시지 서비스(SMS) 기능을 통해 메시지 형태로 관리자(또는 사용자)에게 경보를 송출할 수 있다.The alarm unit 194 generates an alarm when a partial discharge signal exceeding the partial discharge (PD) analysis reference value (e.g., Level and Trend) is detected, sends an alarm signal to an upper operating system , And an SMS (Short Message Service) function to send an alarm to the administrator (or user) in the form of a message.

한편 채널별로 각기 추출된 신호(즉, 부분방전 신호 및 노이즈 신호)는 동일 시점에 적분되어 각각의 최고치를 추출하여 PD 분석 기준값과 비교분석 및 연산하여 방전 유, 무를 판별하고, 상기 판별된 데이터는 트랜드(TREND) 및 이벤트(EVENT) 정보로 저장된다.On the other hand, the extracted signals (i.e., partial discharge signals and noise signals) for each channel are integrated at the same point in time, and the respective maximum values are extracted and compared with the PD analysis reference value to calculate the discharge current and the discharge current. TREND and EVENT information.

상기 다차원 PD 트랜드 분석부(200)는 각 채널별로 검출된 부분방전(PD) 신호를 이용하여 부분방전 신호의 트랜드를 분석한다. 즉, 신호의 트랜드(지속적으로 신호가 증가하거나 감소하는 경향)분석을 통해 방전신호의 진성 여부를 판단할 수 있도록 한다.The multi-dimensional PD trend analyzer 200 analyzes the trend of the partial discharge signal using the partial discharge (PD) signal detected for each channel. That is, it is possible to judge whether the discharge signal is intact through the analysis of the trend of the signal (the tendency of the signal to continuously increase or decrease).

이하 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템의 동작에 대해서 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the partial discharge detection system according to the present embodiment will be described in more detail.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 노이즈 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 and 5 are flowcharts for explaining a noise determination method in the partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템은 RF(즉, 부분방전 시 발생되는 전자파 신호) 채널별 기본 설정(예 : 횟수 설정, 스피드 게이트 설정, 가변 증폭도 설정)을 수행한다(S101). 즉, 현장 상황에 따라 부분방전을 검출하기 위한 설정을 다르게 할 수 있다.As shown in FIG. 4, the partial discharge detection system according to the present embodiment includes basic settings (eg, frequency setting, speed gate setting, and variable amplification degree setting) for each channel of RF (ie, electromagnetic wave signal generated during partial discharge) (S101). That is, the setting for detecting the partial discharge can be made different depending on the field situation.

상기 채널별 설정값은 적어도 5가지 번호(N = 1~5)으로 설정할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, N=1~4는 채널별 고속입력 측정값(RFHN), 채널별 중속입력 측정값(RFMN), 및 채널별 저속입력 측정값(RFLN) 중 하나이고, N=5는 외부 노이즈 측정값(RFEND)을 의미한다.As shown in FIG. 4, N = 1 to 4 indicate the values of the high-speed input values (RFHN) for each channel, the medium-speed input values for each channel Measurement value (RFMN), and channel-by-channel low-speed input measurement value (RFLN), and N = 5 means external noise measurement value (RFEND).

따라서 상기 번호 중 마지막 값(N=5)이 설정되면(S102의 예), 상기 설정된 번호에 대응하여 채널별 RF를 측정한다(S103).Therefore, if the last value (N = 5) of the numbers is set (YES in S102), RF for each channel is measured corresponding to the set number (S103).

상기 설정된 번호(N=1~5)에 대응하여 채널별 RF 측정이 완료될 때 까지 상기 S103 과정을 반복 수행한다(S104). 즉, 상기 번호가 N=6 이 되지 않으면(S104 단계의 아니오), 상기 S103 단계로 돌아가 채널별 RF 측정을 반복 수행한다(S103, S104).The step S103 is repeated until the RF measurement for each channel is completed corresponding to the set number (N = 1 to 5) (S104). That is, if the number is not N = 6 (NO in step S104), the process returns to step S103 to repeat the RF measurement for each channel (S103, S104).

상기 설정된 번호(N=1~5)에 대응하여 채널별 RF 측정이 완료되면(S104 단계의 예), 부분방전 연산값(RFPDN) 및 노이즈 유입위치(내부,외부)(RFWDN)를 연산한다(S105). When the RF measurement for each channel is completed corresponding to the set number (N = 1 to 5) (step S104), the partial discharge calculation value RFPDN and the noise inflow position (internal, external) RFWDN are calculated S105).

상기 부분방전 연산값(RFPDN)은 채널별 고속입력 측정값(RFHN)에서 채널별 중속입력 측정값(RFMN)과 채널별 저속입력 측정값(RFLN)의 합을 감산하여 산출할 수 있고, 노이즈 유입위치(RFWDN)는 외부 노이즈 측정값(RFEND)에서 채널별 중속입력 측정값(RFMN)과 채널별 저속입력 측정값(RFLN)의 합을 감산하여 산출할 수 있다. 상기 부분방전 연산값(RFPDN) 및 노이즈 유입위치(RFWDN)의 연산은 상기 신호 연산부(170)에서 수행할 수 있다.The partial discharge calculation value RFPDN can be calculated by subtracting the sum of the medium speed input measurement value RFMN and the channel low speed input measurement value RFLN from the high speed input measurement value RFHN for each channel, The position (RFWDN) can be calculated by subtracting the sum of the medium-speed input measurement value (RFMN) and the channel-specific low-speed input measurement value (RFLN) from the external noise measurement value (RFEND). The signal computation unit 170 may perform computation of the partial discharge computation value RFPDN and the noise inflow position RFWDN.

그리고 상기 연산 결과로 산출된 상기 노이즈 유입위치(RFWDN) 값이 0보다 큰 값인지 비교한다(S106).Then, it is determined whether the value of the noise inflow position (RFWDN) calculated as a result of the operation is greater than 0 (S106).

상기 비교 결과에 따라 상기 노이즈 유입위치(RFWDN) 값이 0보다 크면(S106의 예) 상기 부분방전 연산값(RFPDN)은 EXIT(탈출) 값이 되고(S108), 상기 노이즈 유입위치(RFWDN) 값이 0보다 작으면(S106의 아니오) 상기 부분방전 연산값(RFPDN)은 INT(정수) 값이 되고(S107), 상기 노이즈 유입위치(RFWDN) 값이 0과 같으면 상기 부분방전 연산값(RFPDN)은 실제 값(VALUE)이 된다(S109).If the value of the noise input position RFWDN is greater than 0 according to the comparison result (S106), the partial discharge calculation value RFPDN becomes an EXIT value (S108) The partial discharge computation value RFPDN is an INT integer in step S107 and the partial discharge computation value RFPDN is set to 0 if the noise injection location RFWDN is equal to zero. Becomes an actual value VALUE (S109).

상술한 바와 같이 부분방전 연산값(RFPDN)을 각 채널별로 산출한다.The partial discharge calculation value RFPDN is calculated for each channel as described above.

즉, 상기 각 채널별(본 실시예에서는 4개 채널인 것으로 가정한다)로 산출된 부분방전 연산값(RFPDN)을 각각 RFPD1, RFPD2, RFPD3, 및 RFPD4 값으로 설정한다(S110).That is, partial discharge calculation values (RFPDN) calculated for each channel (assuming four channels in the present embodiment) are set as the values of RFPD1, RFPD2, RFPD3, and RFPD4, respectively (S110).

그리고 상기 채널1의 PD 연산값(RFPD1)과 채널2의 PD 연산값(RFPD2)을 비교하여 상기 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 채널2의 PD 연산값(RFPD2)보다 크면 채널번호는 1이 되고(N=1), 상기 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 비교채널1 PD 레벨값(RFPDT1)이 된다. 그런데 반대로 상기 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 채널2의 PD 연산값(RFPD2)보다 작거나 같으면 채널번호는 2가 되고(N=2), 상기 채널2의 PD 연산값(RFPD2)이 비교채널1 PD 레벨값(RFPDT1)이 된다(S111). If the PD operation value RFPD1 of the channel 1 is larger than the PD operation value RFPD2 of the channel 2 by comparing the PD operation value RFPD1 of the channel 1 with the PD operation value RFPD2 of the channel 2, (N = 1), and the PD calculation value RFPD1 of the channel 1 becomes the comparison channel 1 PD level value RFPDT1. On the contrary, if the PD operation value RFPD1 of the channel 1 is smaller than or equal to the PD operation value RFPD2 of the channel 2, the channel number becomes 2 (N = 2) and the PD operation value RFPD2 of the channel 2 is compared And becomes the channel 1 PD level value RFPDT1 (S111).

마찬가지로, 상기 채널3의 PD 연산값(RFPD3)과 채널4의 PD 연산값(RFPD4)을 비교하여 상기 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 채널4의 PD 연산값(RFPD4)보다 크면 채널번호는 3이 되고(N=3), 상기 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 비교채널2 PD 레벨값(RFPDT2)이 된다. 그런데 반대로 상기 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 채널4의 PD 연산값(RFPD4)보다 작거나 같으면 채널번호는 4가 되고(N=4), 상기 채널4의 PD 연산값(RFPD4)이 비교채널2 PD 레벨값(RFPDT2)이 된다(S112). Similarly, if the PD calculation value RFPD3 of the channel 3 is larger than the PD calculation value RFPD4 of the channel 4 by comparing the PD calculation value RFPD3 of the channel 3 and the PD calculation value RFPD4 of the channel 4, 3 (N = 3), and the PD calculation value RFPD3 of the channel 3 becomes the comparison channel 2 PD level value RFPDT2. On the contrary, if the PD calculation value RFPD3 of the channel 3 is smaller than or equal to the PD calculation value RFPD4 of the channel 4, the channel number becomes 4 (N = 4), and the PD calculation value RFPD4 of the channel 4 is compared And becomes the channel 2 PD level value RFPDT2 (S112).

상기 연산 결과에 따라 상기 산출된 채널 번호가 무엇인지 판단한다.And determines the calculated channel number according to the calculation result.

상기 S111의 연산 결과에 따른 채널 번호가 1이고(N=1)(S113의 예) 상기 S112의 연산 결과에 따른 채널 번호가 3이면(N=3)(S114의 예) 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)과 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)을 비교하여 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)보다 크면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 되며, 반대로 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)보다 작거나 같으면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 된다(S115). If the channel number according to the calculation result of S111 is 1 (N = 1) (YES in S113) and the channel number according to the calculation result in S112 is 3 (N = 3) (YES in S114) Level value RFPDT1 of the comparison channel 3 is compared with the PD level value RFPDT3 of the comparison channel 3. If the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 is greater than the PD level value RFPDT3 of the comparison channel 3, The PD second level value RFPDII is the PD operation value RFPD3 of the channel 3 and conversely the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 is the PD operation value RFPD1 of the channel 1, Level PDP level value RFPDT3 is equal to or smaller than the level value RFPDT3, the PD MAX level value RFPDI is the PD calculation value RFPD3 of the channel 3 and the PD Second level value RFPDII is the PD calculation value RFPD1 of the channel 1 (S115) .

또한 상기 S111의 연산 결과에 따른 채널 번호가 1이고(N=1)(S113의 예) 상기 S112의 연산 결과에 따른 채널 번호가 3이 아니면(N≠3)(S114의 아니오) 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)과 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)을 비교하여 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)보다 크면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 되며, 반대로 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)보다 작거나 같으면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널1의 PD 연산값(RFPD1)이 된다(S116).If the channel number according to the calculation result of S111 is 1 (N = 1) (YES in S113) and the channel number according to the calculation result in S112 is not 3 (N? 3) (NO in S114) If the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 is greater than the PD level value RFPDT3 of the comparison channel 3 by comparing the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 3 with the PD level value RFPDT3 of the comparison channel 3, The PD level value RFPDT1 of the comparative channel 1 becomes the PD operation value RFPD2 of the channel 1 and the PD second level value RFPDII of the comparative channel 1 becomes the PD operation value RFPD2 of the channel 1, The PD_DAS level value RFPDI is the PD operation value RFPD3 of the channel 3 and the PD_sec level value RFPDII is the PD operation value RFPD1 of the channel 1 if the PD_DEL value is equal to or smaller than the PD level value RFPDT3 of the channel 1 S116).

또한 상기 S111의 연산 결과에 따른 채널 번호가 1이 아니고(N≠1)(S113의 아니오) 상기 S112의 연산 결과에 따른 채널 번호가 3이면(N=3)(S117의 예) 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)과 비교채널2의 PD 레벨값(RFPDT2)을 비교하여 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널2의 PD 레벨값(RFPDT2)보다 크면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널2의 PD 연산값(RFPD2)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 되며, 반대로 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널2의 PD 레벨값(RFPDT2)보다 작거나 같으면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널3의 PD 연산값(RFPD3)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널2의 PD 연산값(RFPD2)이 된다(S118).If the channel number according to the calculation result of S111 is not 1 (N? 1) (NO in S113) and the channel number according to the calculation result in S112 is 3 (N = 3) (YES in S117) If the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 is greater than the PD level value RFPDT2 of the comparison channel 2 by comparing the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 2 with the PD level value RFPDT2 of the comparison channel 2, The PD Second Level value RFPDII becomes the PD operation value RFPD3 of the channel 3 and conversely the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 becomes the PD operation value RFPD2 of the second channel, PD2 level value RFPD2 is equal to or smaller than the PD level value RFPDT2 of the channel 2 and the PD second level value RFPDII is the PD calculation value RFPD2 of the channel 2 S118).

또한 상기 S111의 연산 결과에 따른 채널 번호가 1이 아니고(N≠1)(S113의 아니오) 상기 S112의 연산 결과에 따른 채널 번호가 3이 아니면(N≠3)(S117의 아니오) 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)과 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)을 비교하여 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)보다 크면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널2의 PD 연산값(RFPD2)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)은 채널4의 PD 연산값(RFPD3)이 되며, 반대로 상기 비교채널1의 PD 레벨값(RFPDT1)이 비교채널3의 PD 레벨값(RFPDT3)보다 작거나 같으면 PD MAX 레벨값(RFPDI)은 채널4의 PD 연산값(RFPD4)이 되고 PD Second 레벨값(RFPDII)도 채널4의 PD 연산값(RFPD4)이 된다(S119).If the channel number according to the calculation result of S111 is not 1 (N? 1) (NO in S113) and the channel number according to the calculation result of S112 is not 3 (N? 3) (NO in S117) If the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 is greater than the PD level value RFPDT3 of the comparison channel 3 by comparing the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 3 with the PD level value RFPDT3 of the comparison channel 3, The PD Second level value RFPDII is the PD operation value RFPD3 of the channel 4 and conversely the PD level value RFPDT1 of the comparison channel 1 is the comparison value 3, the PD MAX level value RFPDI is the PD calculation value RFPD4 of the channel 4 and the PD Second level value RFPDII is the PD calculation value RFPD4 of the channel 4 (S119).

상기와 같이 각 조건에 대하여 PD MAX 레벨값(RFPDI)과 PD Second 레벨값(RFPDII)이 연산되면 각각 그 값(VALUE)과 채널 번호를 인쇄한다(S120). 상기 각 단계(S101 ~ S120)에서의 연산은 상기 신호 연산부(170)에서 수행할 수 있다.When the PD MAX level value RFPDI and the PD Second level value RFPDII are calculated for each condition as described above, the value VALUE and the channel number are printed (S120). The operation in each of the steps S101 to S120 can be performed in the signal operation unit 170. [

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 데이터의 연동 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a process of interlocking data in a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 6에 도시된 바와 같이 채널별 설정 단계에서는 센서 타입, 기준 레벨, 분석 주기, 및 운용 환경 등을 설정한다. 상기와 같이 채널별 설정이 완료되면 채널별 데이터를 수집하여 VTFM 처리를 하여 측정값(예 : HRMS(high resolution mass spectrometer), MRMS(middle resolution mass spectrometer), LRMS(low resolution mass spectrometer) 등)을 저장한다. 다음 상기 채널별 수집된 데이터를 분석하고 연산하여 부분방전(PD) 신호 및 노이즈(NPD) 신호를 산출한다. 예컨대 상기 노이즈 신호는 MRMS 값에서 LRMS 값을 감산하여 산출할 수 있고, 상기 부분방전 신호는 HRMS에서 노이즈 신호를 감산하여 산출할 수 있다. 다음 상기와 같이 채널별 부분방전 신호와 노이즈 신호가 산출되면 상기 각 채널의 신호들을 요소별로 구분하여 저장한다. 예컨대 부분방전(PD) 신호, 노이즈(NPD) 신호, 트랜드(TREND) 정보, 및 이벤트(EVENT) 정보들로 구분하여 요소별로 저장한다.As shown in FIG. 6, the sensor type, the reference level, the analysis period, and the operation environment are set in the channel-by-channel setting step. When the channel-specific setting is completed, the channel-specific data are collected and subjected to VTFM processing to obtain measured values (e.g., HRMS (high resolution mass spectrometer), MRMS (middle resolution mass spectrometer), LRMS . Next, the data collected for each channel are analyzed and calculated to calculate a partial discharge (PD) signal and a noise (NPD) signal. For example, the noise signal can be calculated by subtracting the LRMS value from the MRMS value, and the partial discharge signal can be calculated by subtracting the noise signal from the HRMS. When the partial discharge signal and the noise signal for each channel are calculated as described above, the signals of the respective channels are classified by elements and stored. For example, a partial discharge (PD) signal, a noise (NPD) signal, TREND information, and EVENT information.

도 7은 상기 도 6에 있어서, 부분방전과 연동된 시스템의 운용 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation of the system interlocked with the partial discharge in FIG.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시스템의 제어부(180)는 센서부(110)를 통해 검출되는 신호를 실시간 모니터링 한다(S201). As shown in FIG. 7, the control unit 180 of the system according to the present embodiment monitors the signal detected through the sensor unit 110 in real time (S201).

이때 상기 제어부(180)는 채널별 부분방전 신호를 검출하기 위한 센서들을 자동으로 절체하며 신호를 검출한다(S202).At this time, the controller 180 automatically switches the sensors for detecting a partial discharge signal for each channel and detects a signal (S202).

그리고 상기 제어부(180)는 상기 채널별 선서들에서 검출된 신호를 분석에 용이한 포맷으로 처리하여 부분방전을 분석한다(S203). 이때 상기 부분방전 분석을 위해서 수신(전기 또는 수트리에 의한) 신호 기준레벨을 가변하거나(예 : EBG(전압, OF/XLPE, 옥내, 옥외)), 노이즈 기준레벨을 가변하거나, VTFM 응답기준을 가변할 수 있다(노이즈 유형 및 센서별 가변, 수신신호 유형별 가변).Then, the controller 180 processes the signal detected in the channel-specific affixes in a format easy for analysis, and analyzes the partial discharge (S203). (For example, EBG (voltage, OF / XLPE, indoor, outdoor)), the noise reference level may be varied, or the VTFM response criterion may be changed (Noise type and variable per sensor, variable according to received signal type).

상기 부분방전 분석을 통해 부분방전 신호가 발생되면(S204의 예), 다차원 PD 트랜드 분석부(200)를 통해 부분방전 신호의 트랜드를 분석한다(S205).When a partial discharge signal is generated through the partial discharge analysis (YES in S204), the trend of the partial discharge signal is analyzed through the multi-dimensional PD trend analyzer 200 (S205).

예컨대 부분방전 신호의 발생 경향(트랜드)을 분석하기 위해서, 기간별(월, 주, 일), 시간별(24시간), 이벤트별 등으로 PD 트랜드를 관리 및 저장하고, 상기 저장된 정보들을 바탕으로 과거 대비 증가율(0~500%)을 산출하여 트랜드 변화 추이를 분석할 수 있다. 이를 통해 부분방전 신호의 발생이 증가될 경우에는 그만큼 사고발생 위험이 높아지고 있음을 의미한다.For example, PD trends are managed and stored by period (month, week, day), hourly (24 hours), event, etc. in order to analyze the trend of generation of partial discharge signals (trends) It is possible to analyze the trend change trend by calculating the growth rate (0 ~ 500%). If the generation of the partial discharge signal is increased, it means that the risk of the accident is increasing.

따라서 상기 다차원 PD 트랜드 분석 결과를 바탕으로 트랜드가 기존 대비 미리 설정된 기준(예 :200%) 이상 증가하였을 경우(S206의 예), 상기 제어부(180)는 이상 감지 알람 및 경보를 미리 설정된 방식으로 출력(또는 SMS 발송)한다(S207).Accordingly, when the trend is increased more than a preset reference (for example, 200%) based on the multi-dimensional PD trend analysis result (YES in S206), the controller 180 outputs an abnormality detection alarm and an alarm (Or SMS) (S207).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 경보 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이다.8 is an exemplary diagram for explaining an alarm process in the partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시스템의 제어부(180)는, 상기 부분방전 신호의 발생 이벤트를 기준조건(예 : 레벨, 횟수)과 비교하여 주의 수준인지 아니면 위험 수준인지를 판단하여 상위 운용체계(미도시)에 경보를 발생하고 또한 미리 설정된 방식으로 출력(또는 SMS 발송)한다.As shown in FIG. 8, the control unit 180 of the system according to the present embodiment compares the occurrence event of the partial discharge signal with a reference condition (e.g., level, frequency) to determine whether it is a care level or a danger level Thereby generating an alarm in the upper operating system (not shown) and outputting (or sending the SMS) in a preset manner.

또한 상기 제어부(180)는 상기 부분방전 신호의 트랜드를 기준조건(예 : 증가율)과 비교하여 주의 수준인지 아니면 위험 수준인지를 판단하여 상위 운용체계(미도시)에 경보를 발생하고 또한 미리 설정된 방식으로 출력(또는 SMS 발송)한다.In addition, the controller 180 compares the trend of the partial discharge signal with a reference condition (for example, an increasing rate) to determine whether it is a caution level or a danger level, generates an alarm in a high-level operation system (not shown) (Or send SMS).

또한 상기 제어부(180)는 본 실시예에 따른 시스템(예 : 센서부, 장치)의 이상을 감지하여 상위 운용체계(미도시)에 경보를 발생하고 또한 미리 설정된 방식으로 출력(또는 SMS 발송)한다.Further, the controller 180 detects an abnormality of the system (e.g., sensor unit or apparatus) according to the present embodiment, generates an alarm in an upper operating system (not shown), and outputs .

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템에서 연동되는 트랜드 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 9 is an exemplary diagram for explaining a trend processing process interlocked in the partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 트랜드 분석을 위해서 미리 설정된 발생기준(예 : 증가율, SET VALUE)과 상기 제어부(180)에서 산출된 현재의 트랜드 증가율을 비교하여 상기 현재의 트랜드 증가율이 발생기준보다 큰 경우(S301의 예), 상기 제어부(180)는 미리 설정된 방식으로 경보나 알람을 출력한다(S302).As shown in FIG. 9, when the current trend increase rate is larger than the generation criterion by comparing a generation criterion (e.g., an increase rate, SET VALUE) preset for the trend analysis and the current trend increase rate calculated by the controller 180 (S301), the control unit 180 outputs an alarm or an alarm in a predetermined manner (S302).

만약 현재의 트랜드 증가율이 발생기준 이하이면(S301의 아니오), 데이터 수집(S308)과 트랜드 분석(S307)을 반복해서 수행한다.If the current trend increasing rate is below the generation standard (NO in S301), data collection (S308) and trend analysis (S307) are repeatedly performed.

한편 상기 제어부(180)는 상기와 같이 경보나 알람을 출력하기 위해서 사용자의 지시에 따라 트랜드 분석 주기를 미리 선택한다(S303).Meanwhile, the controller 180 previously selects a trend analysis period according to an instruction from the user to output an alarm or an alarm (S303).

그리고 상기 제어부(180)는 상기 선택된 트랜드 분석 주기에 따라 저장소(예 : 메모리)에 저장되어 있는 데이터(또는 신호)를 분석에 용이한 포맷으로 처리한다(S304).The controller 180 processes the data (or signal) stored in the storage (e.g., memory) according to the selected trend analysis period in an easy-to-analyze format (S304).

그리고 상기 제어부(180)는 상기 처리된 데이터를 VTFM 방식으로 처리하여 부분방전 발생 여부를 분석한다. 상기 분석 결과에 따라 부분방전이 발생되었으면(S305의 예) 상기 VTRM 분석 결과 데이터를 요소별로 저장한다(S306). The controller 180 processes the processed data by the VTFM method to analyze whether partial discharge has occurred. If the partial discharge is generated according to the analysis result (YES in S305), the VTRM analysis result data is stored for each element (S306).

이때 상기 VTFM 분석 처리를 위해서 VTFM 처리를 위한 설정치(예 : MRMS, LRMS 등)를 변경할 수 있고 트랜드 증가율을 설정할 수 있다.At this time, the set values (e.g., MRMS, LRMS, etc.) for VTFM processing can be changed and the trend increasing rate can be set for the VTFM analysis processing.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템을 이용한 부분방전 신호 추출 개요를 설명하기 위한 예시도이다. 10 is an exemplary diagram for explaining an outline of partial discharge signal extraction using a partial discharge detection system according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부분방전 검출 시스템은, 부분방전 신호가 노이즈 신호와 같은 지점에서 발생하더라도 노이즈 제거를 통해 부분방전 신호를 검출할 수 있다. As shown in FIG. 10, the partial discharge detection system according to the present embodiment can detect the partial discharge signal through noise removal even if the partial discharge signal occurs at the same point as the noise signal.

예컨대 판별 예"1"의 경우, PD VTFM 실효치(PRMS)가 1.7V 이고 NOISE VTFM 실효치(NRMS)가 1.0V 라고 가정할 때 비교 연산(PD = PRMS - NRMS)을 통해 0.7V의 부분방전(PD) 신호가 포함되어 있음을 알 수 있다.For example, in the case of the discrimination example "1", a partial discharge PD of 0.7 V (PD = PRMS-NRMS) is obtained through comparison operation (PD = PRMS- NRMS), assuming that the PD VTFM effective value (PRMS) is 1.7 V and the NOISE VTFM effective value ) Signal is included.

또한 다른 실시예로서, 부분방전 신호만 검출된 경우인 판별 예"2"의 경우, PD VTFM 실효치(PRMS)가 2.5V 이고 NOISE VTFM 실효치(NRMS)가 0V 라고 가정할 때 비교 연산(PD = PRMS - NRMS)을 통해 2.5V의 부분방전(PD) 신호만 포함되어 있음을 알 수 있다.(PD = PRMS) when the PD VTFM effective value (PRMS) is 2.5 V and the NOISE VTFM effective value (NRMS) is 0 V in the discrimination example "2 " - NRMS), it can be seen that only the partial discharge (PD) signal of 2.5V is included.

상기와 같이 본 실시예는 VTFM(Variable Timing Filtering Method, 가변시간필터링기법)을 현장 상황에 맞게 가변적으로 제어함으로써 신호의 취득 및 노이즈 제거 시 수동 및 프로그램 설정에 의한 부분방전 신호의 검출이 가능하다. 이는 현장별 가변되는 부분방전(PD) 및 노이즈 신호의 형태에 따라 유연성이 우수하며, 방전신호 검출 시 정밀 신호 취득이 가능하여 진단의 신뢰성을 높일 수 있도록 한다. As described above, the present embodiment variably controls the VTFM (Variable Timing Filtering Method) according to the field conditions, thereby enabling the detection of the partial discharge signal by manual and program setting at the time of signal acquisition and noise removal. This is excellent in flexibility depending on the type of the PD and noise signal, which are variable by field, and enables accurate signal acquisition when detecting a discharge signal, thereby enhancing the reliability of diagnosis.

또한, 트랜드(TREND) 변화에 대한 분석법을 적용하여 일정비율 이상의 지속적 증가가 발생 시 방전신호의 진성여부를 판단할 수 있도록 하였으며, VTFM 기법의 가변성과 연동되어 상세 진단을 위한 가변적 필터링 제어를 수행함으로써 정밀신호 취득이 가능하여 진단의 신뢰성을 높일 수 있도록 한다.In addition, by applying the analysis method for the change of the TREND, it is possible to judge whether the discharge signal is intrinsic when a constant rate of increase or more occurs, and the variable filtering control for the detailed diagnosis linked with the variability of the VTFM technique is performed Accurate signal acquisition is possible, and diagnostic reliability can be enhanced.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : 센서부 120 : 주파수 필터
130 : VTFM 부 131 : 신호 증폭부
132 : 신호 분배부 133 : 제1 VTFM 신호 처리부
134 : 제2 VTFM 신호 처리부 135 : 노이즈 제거부
140 : 피크 홀더부 150 : 비교 증폭부
160 : A/D 컨버터 170 : 신호 연산부
180 : 제어부 191 : PT 동기부
192 : 통신부 193 : 디스플레이부
194 : 알람부 200 : 다차원 PD 트랜드 분석부110: sensor unit 120: frequency filter
130: VTFM unit 131: Signal amplification unit
132: signal distributor 133: first VTFM signal processor
134: second VTFM signal processing unit 135: noise rejection
140: Peak holder part 150: Comparison amplifier part
160: A / D converter 170:
180: control unit 191: PT synchronizer
192: communication unit 193:
194: alarm unit 200: multi-dimensional PD trend analysis unit

Claims

적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부;
상기 센서부를 통해 채널별로 검출된 신호에서 각기 부분방전 신호와 노이즈 신호를 분리하고 노이즈 성분을 제거하는 VTFM(Variable Timing Filtering Method) 부;
상기 채널별 VTFM 부를 통해 노이즈 성분이 제거된 부분방전 신호에서 각기 피크 부분의 레벨을 검출하여 출력하는 피크 홀더부;
상기 채널별 피크 홀더부에서 출력된 부분방전 신호의 피크 레벨과 기 설정된 부분방전 분석 기준값을 비교하여 그 결과를 각기 증폭 출력하는 비교 증폭부;
상기 채널별 비교 증폭부에서의 레벨 비교 결과를 이용해 부분방전 신호의 레벨을 각기 연산하는 신호 연산부; 및
상기 채널별 센서부, VTFM 부, 피크 홀더부, 및 비교 증폭부의 파라미터 설정을 제어하고, 상기 신호 연산부의 처리 결과를 바탕으로 부분방전 발생의 유,무 판별 및 부분방전 이벤트의 주의나 위험 상태를 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
A sensor unit including at least one sensor;
A Variable Timing Filtering (VTFM) unit for separating the partial discharge signal and the noise signal from the signal detected for each channel through the sensor unit and removing a noise component;
A peak holder unit for detecting and outputting the level of each peak portion in the partial discharge signal from which the noise component is removed through the VTFM unit for each channel;
A comparison amplifier for comparing a peak level of the partial discharge signal output from the peak holder unit for each channel with a predetermined partial discharge analysis reference value and for amplifying and outputting the result;
A signal operation unit for calculating the level of the partial discharge signal by using the level comparison result in the channel-by-channel comparison amplification unit; And
And controls the parameter setting of the channel-dependent sensor unit, the VTFM unit, the peak holder unit, and the comparison amplification unit, and based on the processing result of the signal operation unit, notifies or discards the occurrence of partial discharge, The partial discharge detection system comprising:

제 1항에 있어서,
채널별로 검출된 부분방전(PD) 신호에 관련된 데이터를 이용하여 부분방전 신호의 트랜드를 분석하는 다차원 PD 트랜드 분석부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 채널별 부분방전 발생의 트랜드 분석을 통해 주의나 위험 상태를 판별하여, 각 상태에 따라 미리 설정된 알람과 경보 방식에 따라 이상 발생 신호를 표시하거나 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
The method according to claim 1,
And a multidimensional PD trend analyzer for analyzing a trend of the partial discharge signal using data related to the partial discharge (PD) signal detected for each channel,
The control unit includes a control unit for determining a state of attention or a dangerous state by analyzing the trend of the partial discharge generation for each channel and displaying or outputting an anomaly signal according to a predetermined alarm and an alarm system according to each state, A partial discharge detection system.

제 1항에 있어서, 상기 센서부는,
FMC(Flexible Magnetic Coupler) 및 HFCT(High Frequency Current Transformer)를 포함하고, 외부 유입 노이즈를 차단하기 위해 차폐 고정형으로 구성된 것임을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
The apparatus according to claim 1,
(FMC) and a HFCT (High Frequency Current Transformer), and is configured to be shielded and fixed so as to block external inflow noise.

제 1항에 있어서, 상기 VTFM 부는,
상기 센서부를 통해 검출된 신호를 증폭하는 신호 증폭부;
상기 증폭된 신호에서 부분방전 신호와 노이즈를 분리하는 신호 분배부;
상기 부분방전 신호와 노이즈로 분배된 각 신호를 부분방전 신호 및 노이즈 신호의 형태에 맞게 각기 필터링하여 출력하는 제1,2 VTFM 신호 처리부; 및
상기 필터링되어 출력된 신호 중에서 노이즈 신호를 제거하여 출력하는 노이즈 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the VTFM unit comprises:
A signal amplifying unit for amplifying a signal detected through the sensor unit;
A signal distributor for separating the partial discharge signal and the noise from the amplified signal;
A first and second VTFM signal processing units for filtering the partial discharge signals and the signals distributed to noise according to the types of the partial discharge signal and the noise signal, respectively, and outputting the signals; And
And a noise removing unit removing the noise signal from the filtered output signal and outputting the noise signal.

제 1항에 있어서, 상기 분석 기준값은,
레벨(Level), 트랜드(Trend), 및 시간(Time) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
The method according to claim 1,
A level, a level, a trend, and a time.

제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
센서 타입, 기준 레벨, 분석 주기, 및 운용 환경 등을 미리 설정하고,
상기 채널별 설정이 완료되면 채널별 센서를 통해 측정되는 데이터를 수집하여 VTFM 부를 통해 처리된 측정값을 저장하고,
상기 채널별 수집된 데이터를 분석 연산하여 부분방전(PD) 신호 및 노이즈(NPD) 신호를 산출하고,
상기 산출된 채널별 부분방전 신호와 노이즈 신호를 요소별 데이터로 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
The apparatus of claim 1,
The sensor type, the reference level, the analysis period, and the operating environment,
When the channel-specific setting is completed, collects data measured through a channel-specific sensor, stores measured values processed through the VTFM unit,
(PD) signal and a noise (NPD) signal by analyzing the collected data for each channel,
Wherein the partial discharge signal and the noise signal for each channel are divided into element data and stored.

제 6항에 있어서,
상기 노이즈 신호는 MRMS(middle resolution mass spectrometer) 값에서 LRMS(low resolution mass spectrometer) 값을 감산하여 산출하고, 상기 부분방전 신호는 HRMS(high resolution mass spectrometer)에서 상기 노이즈 신호를 감산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.
The method according to claim 6,
The noise signal is calculated by subtracting a low resolution mass spectrometer (LRMS) value from a middle resolution mass spectrometer (MRMS) value, and the partial discharge signal is calculated by subtracting the noise signal from an HRMS (high resolution mass spectrometer) The partial discharge detection system comprising:

제 6항에 있어서, 상기 요소별 데이터는,
부분방전(PD) 신호, 노이즈(NPD) 신호, 트랜드(TREND) 정보, 및 이벤트(EVENT) 정보들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 검출 시스템.

The method according to claim 6,
A partial discharge (PD) signal, a noise (NPD) signal, TREND information, and EVENT information.