KR20230080047A - Apparatus and method for diagnosing vacuum interropter of gis breaker - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 가스절연개폐장치 차단기의 진공소자의 이상 여부를 진단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an apparatus and method for diagnosing an abnormality in a vacuum element of a gas insulated switchgear circuit breaker.
가스절연개폐장치(이하, GIS)에는 전류를 차단할 수 있고, 전류 차단시 발생하는 아크를 소호하기 위한 차단기의 VI(진공소자 : Vacuum Interrupter)가 구비된다. 최근 23kV 친환경, 154kV급 개폐장치를 위한 개발 및 사용이 확대되는 추세이다.A gas insulated switchgear (hereinafter referred to as GIS) is provided with a circuit breaker VI (vacuum interrupter) capable of cutting off current and extinguishing an arc generated when current is cut off. Recently, development and use for 23kV eco-friendly, 154kV class switchgear is expanding.
차단기 진공소자 내부의 진공도가 떨어지면 기기 SF6가스 또는 건조공기가 진공소자 내부로 유입되고, 진공소자의 아크소호 기능불량이 발생한다. 그러나, 진공소자의 이상 유무를 판별하는 기술은 미비하다. 전계 등의 영향으로 진공압력측정 센서를 부착하는 것이 곤란하기 때문이다. 그로 인하여 GIS/EGIS 차단기의 진공소자 불량 시에도 이상유무를 감지할 수 없고, 부하전류 또는 고장전류 차단시 아크 미소호에 의한 고장우려가 있다. 외부 고장발생 또는 부하전류 차단을 위한 개방 시 진공소자 내 발생하는 아크의 소호가 안되어 내부절연파괴 및 고장전류 차단지연에 의한 M.Tr 등 고장파급이 발생될 수 있다.If the degree of vacuum inside the circuit breaker vacuum element drops, SF6 gas or dry air flows into the vacuum element, and arc extinguishing malfunction of the vacuum element occurs. However, technology for determining whether or not there is an abnormality in the vacuum element is insufficient. This is because it is difficult to attach a vacuum pressure measuring sensor due to the influence of an electric field or the like. Therefore, even when the vacuum element of the GIS / EGIS circuit breaker is defective, it is impossible to detect the presence or absence of abnormality, and there is a concern about failure due to arc microarc when blocking load current or fault current. When an external fault occurs or an open circuit is opened to block load current, the arc generated in the vacuum element is not extinguished, which can cause internal insulation breakdown and fault current interruption delay, such as M.Tr.
다시말해, GIS/EGIS VI의 진공이 깨졌을 때 VI 내부로 절연물질이 유입되어 DC내전압을 시험으로도 진공도 측정 등 이상유무 점검이 되지 않고, 기기의 휴전 점검시 GIS/EGIS 진공소자 점검 방법이 전무한 실정이다.In other words, when the vacuum of the GIS/EGIS VI is broken, insulating material flows into the VI, so even with a DC withstand voltage test, it is not possible to check for abnormalities such as measuring the vacuum level, and there is no way to check the GIS/EGIS vacuum element when checking the power failure of the device. The situation is.
본 개시는 가스절연개폐장치 차단기의 진공소자의 이상 여부를 진단하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present disclosure is to provide a device and method for diagnosing abnormality of a vacuum element of a gas insulated switchgear circuit breaker.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법은, 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 아크전류를 측정하는 제1단계; 아크전류를 정상전류와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단하는 제2단계를 포함할 수 있다.A method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure includes a first step of measuring an arc current flowing in a neutral wire of a power cable connected to a circuit breaker; A second step of comparing the arc current with the normal current to determine whether or not the vacuum element is abnormal may be included.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제1단계는, 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.A first step in the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may include measuring an arc current when the circuit breaker is turned on or off.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제1단계는, 중성선을 둘러싸는 코일로 유도되는 전류를 이용하여 아크전류를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.A first step in the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may include measuring an arc current using a current induced in a coil surrounding a neutral wire.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제2단계는, 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the second step may include determining whether or not the vacuum element is abnormal by comparing the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제2단계는, 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the second step may include determining whether the vacuum element is abnormal by comparing the half-life of the arc current with the half-life of the normal current.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치는 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 아크전류를 측정하는 아크전류 측정모듈 및 아크전류 측정모듈로부터 아크전류를 수신하여 표시하는 아크전류 표시모듈을 포함할 수 있다.An apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure includes an arc current measurement module for measuring an arc current flowing in a neutral wire of a power cable connected to a circuit breaker and an arc current for receiving and displaying arc current from the arc current measurement module. A display module may be included.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치는 아크전류를 정상전류와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.An apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may further include a processor that compares an arc current with a normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 아크전류 측정모듈은, 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정하도록 구성될 수 있다.The arc current measuring module in the diagnostic device for the vacuum element of the GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may be configured to measure the arc current when the circuit breaker is turned on or off.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 아크전류 측정모듈은, 중성선을 둘러싸고 유도전류를 이용하여 아크전류를 측정하는 코일을 포함할 수 있다.The arc current measurement module in the diagnostic apparatus for a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may include a coil surrounding a neutral wire and measuring an arc current using an induced current.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 프로세서는, 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다.In the apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the processor may compare the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 프로세서는, 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다.In the apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the processor may compare the half-life of the arc current with the half-life of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 진공소자의 진공 불량을 진단할 수 있다. 나아가, 진공소자의 진공 불량으로 인하여 야기될 수 있는 절연파괴 및 개폐장치 내부의 고장을 예방할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, a vacuum defect of a vacuum element may be diagnosed. Furthermore, it is possible to prevent insulation breakdown and failure inside the switchgear, which may be caused by a vacuum defect of the vacuum element.
나아가, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 진공소자 진공 불량 진단을 통하여 안정적인 아크 소호를 확보함으로써 광역정전을 예방하여 사회적 손실을 예방할 수 있다.Furthermore, according to various embodiments of the present disclosure, it is possible to prevent a wide-area blackout and social loss by securing stable arc extinguishing through vacuum defect diagnosis.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 진단장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 진단장치와 차단기의 결합관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 아크전류 표시모듈를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 진단장치가 측정한 아크전류의 정상상태 및 이상상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 진단방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating an operation of a diagnostic device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
2 is a diagram illustrating a coupling relationship between a diagnostic device and a circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a diagram illustrating an arc current display module according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating a normal state and an abnormal state of an arc current measured by a diagnostic device according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a diagram illustrating a diagnosis method according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성 요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성 요소 "상에 있다.", "연결된다.", 또는 "결합된다."고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성 요소 상에 직접 연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성 요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification, when an element (or region, layer, section, etc.) is referred to as being “on,” “connected to,” or “coupled to” another element, it is on the other element. This means that they can be directly connected/coupled or a third component may be placed between them.
동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.Like reference numerals designate like components. Also, in the drawings, the thickness, ratio, and dimensions of components are exaggerated for effective description of technical content. “And/or” includes any combination of one or more that the associated elements may define.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
"포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.본 명세서 상에서 가로, 세로 및 높이는 이들 사이를 구별하기 위한 것으로서 물건을 보는 각도에 따라 가로, 세로 및 높이는 서로 치환되어 사용될 수 있으며, 권리범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다."include." or "to have." The terms such as are intended to specify that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or It should be understood that the possibility of existence or addition of combinations of these is not precluded. In this specification, the width, length, and height are used to distinguish between them, and the width, length, and height may be substituted for each other according to the viewing angle of the object. and should not be construed as limiting the scope of rights.
이하에서, GIS 차단기 진공소자의 이상여부를 진단하는 장치 및 방법에 관하여 설명한다. 보다 구체적으로는, GIS의 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 전류의 변화 내지는 이상변화를 측정하여 진공소자의 이상여부를 진단하는 장치 및 방법에 관하여 개시한다. Hereinafter, an apparatus and method for diagnosing abnormality of a vacuum element of a GIS circuit breaker will be described. More specifically, a device and method for diagnosing abnormalities in a vacuum element by measuring changes or abnormal changes in current flowing in the neutral wire of a power cable connected to a circuit breaker of a GIS are disclosed.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 진단장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따른 진단장치(100)는, GIS의 차단기에 설치되는 진공소자(10)의 이상으로 인하여 발생하는 아크전류를 측정할 수 있다. 정상상태일 때의 아크전류와 비교하여, 아크전류의 이상으로부터 진공소자(10)의 이상 여부를 진단할 수 있다.1 is a diagram schematically illustrating an operation of a diagnostic device according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The
진공소자(10)는 정상상태일 때에, 1차측과 2차측 사이에 진공을 유지하도록 구성되어, 차단기의 ON/OFF 시에 발생하는 아크를 효과적으로 소호할 수 있다. 하지만 진공소자(10)의 열화로 균열 등이 발생하여 절연가스가 침습하게되면, 아크 소호 효과가 현저하게 떨어진다. 이로 인하여 차단기의 ON/OFF 시에 발생하는 아크전류는 정상상태일 때보다 현저히 변경될 수 있다. 이러한 아크전류의 변화를 측정하여 진공소자(10)의 이상 여부를 진단할 수 있다.The
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 진단장치와 차단기의 결합관계를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따른 진단장치(100)는 GIS 차단기(20)에 연결되는 전력케이블의 중성선(30)에 연결될 수 있다. GIS 차단기(20)에 연결되는 전력케이블의 중성선(30)에 연결된 진단장치(100)는 중성선에 흐르는 아크전류를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따른 진단장치(100)는 아크전류 측정모듈(미도시) 및 아크전류 표시모듈(미도시)을 포함할 수 있다.2 is a diagram illustrating a coupling relationship between a diagnostic device and a circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure. The
일 실시예에 따른 아크전류 측정모듈(미도시)은 GIS 차단기(20)에 연결되는 전력케이블의 중성선(30)에 연결될 수 있다. 아크전류 측정모듈(미도시)은 중성선에 흐르는 아크전류를 측정할 수 있다. 아크전류 측정모듈은 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정할 수 있다. 아크전류 측정모듈(미도시)은 전류계 등을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는, 유도전류 등을 측정하는 코일을 포함할 수 있다.An arc current measurement module (not shown) according to an embodiment may be connected to the
도 2에서는 진단장치(100)와 중성선(30)이 이어진 것으로 도시되었으나, 실시예에서 아크전류 측정모듈(미도시)이 중성선(30)에 연결된다고 함은, 도선끼리 접촉하여 연결되는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 연결된다고 함은, 중성선(30)을 둘러싸도록 배치되고 유도전류를 이용하여 중성선(30)의 아크전류를 측정하도록 코일이 배치되는 것일 수 있다. In FIG. 2, it is shown that the
전류를 직접 연결하는 경우, 진단장치(100)에 무리를 주거나, 중성선(30)으로 흐르는 전류에 변화가 생길 수 있다. 따라서, 코일을 이용하여 전류를 측정하는 것이 진단장치(100)에 무리를 주지 않으면서 아크전류를 보다 정확하게 측정할 수 있어 유리한 장점이 있다.When the current is directly connected, the
전력케이블은 삼상 케이블 외에 실드선, 즉 중성선을 포함한다. 중성선은 접지하도록 구성되어, 잔여 전류, 예를 들면 전류의 차단이나 이상상태에서 발생하는 유도전류를 접지로 흘려보낼 수 있는 구성이다. 진공소자가 정상상태일 때에 발생하는 미소 아크에서도 중성선으로 전류가 발생된다. 이 중성선에 흐르는 전류의 변화를 측정하면 진공소자의 이상이 발생했는지 여부를 추단할 수 있는 것이다.The power cable includes a shield wire, that is, a neutral wire, in addition to the three-phase cable. The neutral wire is configured to be grounded, and is configured to flow residual current, for example, induced current generated in a current interruption or abnormal state, to the ground. A current is generated in the neutral wire even in a minute arc generated when the vacuum element is in a normal state. By measuring the change in the current flowing through this neutral wire, it is possible to infer whether or not an abnormality has occurred in the vacuum element.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 아크전류 표시모듈을 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따른 아크전류 표시모듈(200)은 아크전류 측정모듈로부터 아크전류를 수신하여 표시할 수 있다.3 is a diagram illustrating an arc current display module according to an embodiment of the present disclosure. The arc
아크전류 표시모듈(200)은 아크전류 측정모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 아크전류 측정모듈이 측정한 아크전류는 아크전류 표시모듈(200)로 전달될 수 있다. 아크전류 표시모듈(200)은 아크전류를 수신할 수 있다.The arc
아크전류 표시모듈(200)은 수신한 아크전류를 표시할 수 있다. 예를 들면, 아크전류 표시모듈(200)은 오실로스코프 등을 포함할 수 있다. 아크전류 표시모듈(200)은 아크전류를 다양하게 표시할 수 있다. 바람직하게는 아크전류 표시모듈(200)은 시간에 따른 아크전류 크기의 변화를 나타낼 수 있다.The arc
아크전류 표시모듈(200)은 차단기 ON/OFF시에 수신하는 아크전류를, 진공소자가 정상상태일 때의 전류, 즉 정상전류와 함께 나타낼 수 있다. 도 3에는 정상전류가 파란색으로, 실시간으로 수신한 아크전류를 빨색으로 도시하였다. 사용자는 아크전류 표시모듈(200)을 통하여 아크전류의 변화 내지는 이상변화를 시각적으로 인식할 수 있다. 나아가, 아크전류의 이상을 기초로 진단소자의 이상을 진단할 수 있다.The arc
일 실시예에 따른 진단장치(100)는 프로세서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(미도시)는 아크전류를 정상전류와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 CPU, AP, GPU, 마이크로 프로세서 등을 포함할 수 있다. The
도 4를 참조하여 프로세서가 진공소자의 이상여부를 판단하는 방법에 관하여 설명한다. 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 진단장치가 측정한 아크전류의 정상상태 및 이상상태를 나타낸 도면이다. 정상상태일 때의 전류, 즉 정상전류가 도 4의 (a)에 도시되었고, 이상상태일 때의 아크전류를 도 4의 (b)에 도시하였다. 차단기가 ON-OFF 시 VI내부의 아크는 정상과 비정상상태 일때 아크파형이 확연히 구분된다.Referring to FIG. 4 , a method for determining whether a vacuum element is abnormal by a processor will be described. 4 is a diagram illustrating a normal state and an abnormal state of an arc current measured by a diagnostic device according to an embodiment of the present disclosure. The current in the steady state, that is, the normal current is shown in FIG. 4(a), and the arc current in the abnormal state is shown in FIG. 4(b). When the circuit breaker is ON-OFF, the arc waveform inside VI is clearly distinguished between normal and abnormal arcs.
도 4의 (a)를 참조하면, 정상전류는 대체적으로 전류가 크지 않다. 또한 정상전류는 최대 전류가 측정된 이후 빠르게 소호되어 0으로 소멸된다. 다시말하면 정상전류는 최대 전류의 1/2크기의 전류로 감소되는 반감기가 짧다.Referring to (a) of FIG. 4 , the normal current is generally not large. In addition, the normal current quickly extinguishes after the maximum current is measured and disappears to zero. In other words, the half-life of the steady current is reduced to 1/2 of the maximum current, and the half-life is short.
도 4의 (b)를 참조하면, 이상상태의 아크전류는 크기가 매우크다. (b)에서 아크전류는 오실로스코프의 최대 전류를 초과하여 싸인파의 상단부가 잘려 표시된 것을 볼 수 있다. 아크전류의 크기가 큰 것을 기초로 정상전류가 아님을 판단할 수 있다. 나아가, 진공소자의 이상상태를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 4(b), the arc current in the abnormal state is very large. In (b), the arc current exceeds the maximum current of the oscilloscope, so you can see that the upper end of the sine wave is cut off. Based on the large size of the arc current, it can be determined that it is not a normal current. Furthermore, the abnormal state of the vacuum element can be determined.
도 4의 (b)를 참조하면, 이상상태의 아크전류는 감쇄가 두드러지지 않는다. 도 4의 (b)에서는 아크전류가 감쇄하지 않는 것처럼 나타나있다. 감쇄가 느린 것은 반감기가 느린 것으로 표현될 수 있다. 도 4의 (a)와 (b)를 비교하면, (a)는 약 μs 부근에서 최대 전류(전압)의 절반크기에 도달하므로, 반감기는 약 2μs이지만, (b)는 가로축 끝에 도달할 때까지 최대 전류(전압)의 절반크기에 도달하지 못한 것이 도시되었다. 아크전류의 반감기가 긴 것을 기초로 정상전류가 아님을 판단할 수 있다. 나아가, 진공소자의 이상상태를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 4(b), the attenuation of the arc current in the abnormal state is not remarkable. In (b) of FIG. 4, it is shown that the arc current does not attenuate. A slow decay can be expressed as a slow half-life. Comparing (a) and (b) in FIG. 4, (a) reaches half the maximum current (voltage) around μs, so the half-life is about 2 μs, but (b) until the end of the horizontal axis is reached. Failure to reach half the maximum current (voltage) is shown. Based on the long half-life of the arc current, it can be determined that it is not a steady current. Furthermore, the abnormal state of the vacuum element can be determined.
나아가, 차단기 온/오프 시 VI내부로 침습한 절연물질에 따라 아크소호 시 발생하는 아크전류의 파형이 다르다. 따라서, 아크전류의 파형을 기초로 진공소자의 이상여부 뿐 아니라, 이상상태시, VI로 침습한 절연물질이 무엇인지를 판단할 수 있다. 예를 들면, 아크전류의 파형을 기초로 진공소자 내부로 SF6가 침습했음을 판단할 수 있다.Furthermore, the waveform of the arc current generated during arc extinguishing is different depending on the insulating material penetrated into the VI when the circuit breaker is turned on/off. Therefore, based on the waveform of the arc current, it is possible to determine whether or not the vacuum element is abnormal, as well as the insulating material invaded by VI in an abnormal state. For example, based on the waveform of the arc current, it can be determined that SF6 has invaded into the vacuum element.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 기 설정된 크기 이상의 아크전류가 측정되는 경우 진공소자의 이상으로 판단할 수 있다. 여기서 기 설정된 크기는 정상전류의 크기를 기초로 설정될 수 있다.The processor according to an embodiment may compare the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal. For example, the processor may determine that the vacuum element is abnormal when an arc current equal to or greater than a predetermined level is measured. Here, the preset size may be set based on the size of the normal current.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 아크전류의 반감기가 기 설정된 시간 이상일 경우 진공소자의 이상으로 판단할 수 있다. 여기서 기 설정된 시간, 즉 기준 반감기는 정상전류의 반감기를 기초로 설정될 수 있다.The processor according to an embodiment may compare the half-life of the arc current with the half-life of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal. For example, the processor may determine that the vacuum element is abnormal when the half-life of the arc current is greater than or equal to a preset time. Here, the predetermined time, that is, the reference half-life may be set based on the half-life of the steady current.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 진단방법을 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따른 진단방법은 다음과 같은 단계들로 수행될 수 있다. 일 실시예에 따른 진단방법은, 진단장치에 의해 수행될 수 있다.5 is a diagram illustrating a diagnosis method according to an embodiment of the present disclosure. A diagnosis method according to an embodiment may be performed in the following steps. A diagnosis method according to an embodiment may be performed by a diagnosis device.
먼저, 중성선에 진단장치를 연결하는 단계(S110)를 수행할 수 있다. 구체적으로, 코일, 전류계 등의 아크전류 측정모듈을 GIS 차단기의 중성선에 연결할 수 있다. 여기서 연결된다고 함은, 도선끼리 접촉하여 연결되는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 연결된다고 함은, 중성선을 둘러싸도록 배치되고 유도전류를 이용하여 중성선의 아크전류를 측정하도록 코일이 배치되는 것일 수 있다. 중성선에 진단장치를 연결하는 단계(S110)는 진단장치의 설계시에 미리 수행되고, 진단방법의 수행시에는 생략될 수 있다.First, a step (S110) of connecting the diagnostic device to the neutral line may be performed. Specifically, an arc current measurement module such as a coil or an ammeter may be connected to the neutral wire of the GIS circuit breaker. Being connected here is not limited to being connected by contacting the conducting wires. For example, being connected may mean that a coil is arranged to surround a neutral wire and measure an arc current of the neutral wire using an induction current. The step of connecting the diagnostic device to the neutral wire (S110) is performed in advance when designing the diagnostic device, and may be omitted when performing the diagnostic method.
다음으로, 아크전류를 측정하는 단계(S120)를 수행할 수 있다. 아크전류를 측정하는 단계(S120)는 진단장치, 보다 상세하게는 아크전류 측정모듈에 의해 수행될 수 있다. 이전 단계에서 연결된 중성선에 흐르는 아크전류를 측정할 수 있다. 예를 들면, 중성선을 둘러싸는 코일로 유도되는 전류를 이용하여 아크전류를 측정할 수 있다.Next, measuring the arc current (S120) may be performed. The step of measuring the arc current ( S120 ) may be performed by a diagnostic device, more specifically, an arc current measurement module. The arc current flowing through the neutral wire connected in the previous step can be measured. For example, arc current can be measured using the current induced in a coil surrounding the neutral wire.
그리고, 아크전류를 정상전류와 비교하는 단계(S130)를 수행할 수 있다. 아크전류의 크기나 반감기 등 신호 파형의 다양한 요소를 비교할 수 있다. 여기서 정상전류와 비교한다고 함은, 정상전류가 가지는 크기나 반감기를 기준 크기 또는 반감기로 하고, 해당 기준 크기나 반감기와 비교하여 판단하는 것을 포함할 수 있다. 측정된 아크전류를 정상전류와 비교하는 단계는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.Then, a step of comparing the arc current with the normal current (S130) may be performed. It is possible to compare various elements of the signal waveform, such as the size or half-life of the arc current. Here, comparing with the normal current may include determining the magnitude or half-life of the normal current as a reference magnitude or half-life and comparing the magnitude or half-life with the corresponding reference magnitude or half-life. Comparing the measured arc current with the normal current may be performed by a processor.
다음으로, 아크전류의 정상/이상 여부를 판단하는 단계(S140)를 수행할 수 있다. 이는 결국 진공소자가 정상상태인지, 이상상태인지를 판단하는 것일 수 있다. 즉, 아크전류의 정상/이상 여부를 기초로 진공소자의 정상/이상을 추단할 수 있다. 아크전류의 정상/이상 여부는 아크전류의 크기나 반감기를 기초로 판단될 수 있다. 아크전류의 정상/이상 여부의 판단은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 도 5에서 비교하는 단계와 판단하는 단계가 구별되어 도시되었지만, 비교 및 이상여부 판단이 하나의 단계로 수행될 수 있다.Next, a step of determining whether the arc current is normal/abnormal (S140) may be performed. This may eventually determine whether the vacuum element is in a normal state or an abnormal state. That is, the normality/abnormality of the vacuum element can be inferred based on the normality/abnormality of the arc current. Whether the arc current is normal or abnormal may be determined based on the size or half-life of the arc current. Determination of whether the arc current is normal/abnormal may be performed by a processor. Although the comparing step and the determining step are shown separately in FIG. 5 , the comparison and the determination of abnormality may be performed in one step.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법은, 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 아크전류를 측정하는 제1단계; 아크전류를 정상전류와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단하는 제2단계를 포함할 수 있다.A method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure includes a first step of measuring an arc current flowing in a neutral wire of a power cable connected to a circuit breaker; A second step of comparing the arc current with the normal current to determine whether or not the vacuum element is abnormal may be included.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제1단계는, 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.A first step in the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may include measuring an arc current when the circuit breaker is turned on or off.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제1단계는, 중성선을 둘러싸는 코일로 유도되는 전류를 이용하여 아크전류를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.A first step in the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may include measuring an arc current using a current induced in a coil surrounding a neutral wire.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제2단계는, 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the second step may include determining whether or not the vacuum element is abnormal by comparing the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단방법에서 제2단계는, 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the second step may include determining whether the vacuum element is abnormal by comparing the half-life of the arc current with the half-life of the normal current.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치는 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 아크전류를 측정하는 아크전류 측정모듈 및 아크전류 측정모듈로부터 아크전류를 수신하여 표시하는 아크전류 표시모듈을 포함할 수 있다.An apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure includes an arc current measurement module for measuring an arc current flowing in a neutral wire of a power cable connected to a circuit breaker and an arc current for receiving and displaying arc current from the arc current measurement module. A display module may be included.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치는 아크전류를 정상전류와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.An apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may further include a processor that compares an arc current with a normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 아크전류 측정모듈은, 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정하도록 구성될 수 있다.The arc current measuring module in the diagnostic device for the vacuum element of the GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may be configured to measure the arc current when the circuit breaker is turned on or off.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 아크전류 측정모듈은, 중성선을 둘러싸고 유도전류를 이용하여 아크전류를 측정하는 코일을 포함할 수 있다.The arc current measurement module in the diagnostic apparatus for a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure may include a coil surrounding a neutral wire and measuring an arc current using an induced current.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 프로세서는, 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다.In the apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the processor may compare the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
본 개시의 일 실시예에 따른 GIS 차단기 진공소자의 진단장치에서 프로세서는, 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 진공소자의 이상여부를 판단할 수 있다.In the apparatus for diagnosing a vacuum element of a GIS circuit breaker according to an embodiment of the present disclosure, the processor may compare the half-life of the arc current with the half-life of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 진공소자의 진공 불량을 진단할 수 있다. 나아가, 진공소자의 진공 불량으로 인하여 야기될 수 있는 절연파괴 및 개폐장치 내부의 고장을 예방할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, a vacuum defect of a vacuum element may be diagnosed. Furthermore, it is possible to prevent insulation breakdown and failure inside the switchgear, which may be caused by a vacuum defect of the vacuum element.
나아가, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 진공소자 진공 불량 진단을 통하여 안정적인 아크 소호를 확보함으로써 광역정전을 예방하여 사회적 손실을 예방할 수 있다.Furthermore, according to various embodiments of the present disclosure, it is possible to prevent a wide-area blackout and social loss by securing stable arc extinguishing through vacuum defect diagnosis.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 상술한 실시예들은 첨부하는 특허청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이고, 이러한 변형 실시예들이 본 개시의 기술적 사상이나 범위와 별개로 이해되어져서는 아니 될 것이다. 따라서, 본 개시의 기술적 범위는 오직 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although various embodiments of the present disclosure have been shown and described above, the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and the above-described embodiments deviate from the subject matter of the present disclosure claimed in the appended claims. Without this, various modifications can be carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains, and these modified embodiments should not be understood separately from the technical spirit or scope of the present disclosure. Therefore, the technical scope of the present disclosure should be defined only by the appended claims.
100 : 진단장치
200 : 아크전류 표시모듈100: diagnostic device
200: arc current display module
Claims (11)
상기 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 아크전류를 측정하는 제1단계;
상기 아크전류를 정상전류와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는 제2단계를 포함하는,
진단방법.In the diagnosis method of the GIS circuit breaker vacuum element,
A first step of measuring an arc current flowing in a neutral wire of a power cable connected to the circuit breaker;
A second step of comparing the arc current with a normal current to determine whether the vacuum element is abnormal,
diagnosis method.
상기 제1단계는, 상기 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정하는 단계를 포함하는,
진단방법.According to claim 1,
The first step includes measuring an arc current when the circuit breaker is turned on or off.
diagnosis method.
상기 제1단계는, 상기 중성선을 둘러싸는 코일로 유도되는 전류를 이용하여 상기 아크전류를 측정하는 단계를 포함하는,
진단방법.According to claim 1,
The first step includes measuring the arc current using a current induced in a coil surrounding the neutral wire.
diagnosis method.
상기 제2단계는, 상기 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는 단계를 포함하는,
진단방법.According to claim 1,
The second step includes determining whether the vacuum element is abnormal by comparing the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current.
diagnosis method.
상기 제2단계는, 상기 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는 단계를 포함하는,
진단방법.According to claim 1,
The second step includes determining whether the vacuum element is abnormal by comparing the half-life of the arc current with the half-life of the normal current.
diagnosis method.
상기 차단기에 연결되는 전력케이블의 중성선에 흐르는 아크전류를 측정하는 아크전류 측정모듈; 및
상기 아크전류 측정모듈로부터 상기 아크전류를 수신하여 표시하는 아크전류 표시모듈을 포함하는,
진단장치.In the diagnosis device of the GIS circuit breaker vacuum element,
an arc current measurement module for measuring an arc current flowing in a neutral wire of a power cable connected to the circuit breaker; and
An arc current display module for receiving and displaying the arc current from the arc current measurement module,
diagnostic device.
상기 아크전류를 정상전류와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는 프로세서를 더 포함하는,
진단장치.According to claim 6,
Further comprising a processor comparing the arc current with a normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
diagnostic device.
상기 아크전류 측정모듈은, 상기 차단기의 온(ON) 또는 오프(OFF)시에 아크전류를 측정하도록 구성되는,
진단장치.According to claim 7,
The arc current measurement module is configured to measure the arc current when the circuit breaker is turned on or off.
diagnostic device.
상기 아크전류 측정모듈은, 상기 중성선을 둘러싸고 유도전류를 이용하여 상기 아크전류를 측정하는 코일을 포함하는,
진단장치.According to claim 7,
The arc current measurement module includes a coil surrounding the neutral wire and measuring the arc current using an induced current.
diagnostic device.
상기 프로세서는, 상기 아크전류의 크기를 정상전류의 크기와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는,
진단장치.According to claim 7,
The processor compares the magnitude of the arc current with the magnitude of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
diagnostic device.
상기 프로세서는, 상기 아크전류의 반감기를 정상전류의 반감기와 비교하여 상기 진공소자의 이상여부를 판단하는,
진단장치.According to claim 7,
The processor compares the half-life of the arc current with the half-life of the normal current to determine whether the vacuum element is abnormal.
diagnostic device.
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