KR20120066828A - Internal defect measuring device of transformer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부에서 내부 결함에 발생하였을 때 수반되는 전기 신호와 음향 신호를 동시에 검출하여 변압기 내부의 내부 결함과 그 결함의 위치를 정확하게 검출할 수 있도록 한 변압기의 내부 결함 측정장치에 관한 것으로서, 변압기를 구성하는 하우징와, 상기 하우징의 외측에 부착되어 압전 소자를 사용하여 부분방전으로부터 수반되는 음향 신호와 부분방전 발생시 생기는 급격한 전위 변화를 측정하여 신호를 분석하는 메인 센서 유닛과, 상기 하우징의 외측에 부착되어 부분방전 발생시 음향 신호를 검출하여 상기 메인 센서 유닛으로 공급하는 다수의 서브 센서 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a device for measuring internal defects of a transformer which detects an electrical signal and an acoustic signal accompanying an internal defect at the same time and accurately detects an internal defect and a location of the internal defect. A main sensor unit attached to an outer side of the housing, the main sensor unit analyzing a signal by measuring an acoustic signal accompanying partial discharge using a piezoelectric element and a sudden electric potential change occurring when partial discharge occurs, and attached to an outer side of the housing; And a plurality of sub sensor units for detecting and supplying an acoustic signal to the main sensor unit when the partial discharge occurs.
Description
본 발명은 변압기에 관한 것으로, 특히 내부에서 내부 결함이 발생했을 때 수반되는 전기 신호와 음향 신호를 동시에 검출하여 변압기 내부의 내부 결함과 그 결함의 위치를 정확하게 검출할 수 있도록 한 변압기의 내부 결함 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer, and in particular, the internal defect measurement of the transformer to detect the electrical and acoustic signals accompanying the internal defect at the same time to accurately detect the internal defect and the location of the defect inside Relates to a device.
일반적으로 전력수요의 증가와 더불어 변압기는 대용량화, 초고압화되고 있으며 변전소는 무인화되고 있는 추세이다. 이와 같이 대용량화된 변압기에서 사고가 발생하면 그 파급효과가 광범위하고, 경제적 손실과 심리적 불안이 막대하게 되어, 변압기의 사고를 예방하기 위한 절연진단의 필요성이 증가하고 있다.In general, with the increase in power demand, transformers are getting larger and ultra-high pressure, and substations are becoming unmanned. When an accident occurs in such a large-capacity transformer, its ripple effect is widespread, economic loss and psychological anxiety are enormous, and the need for insulation diagnosis to prevent the accident of the transformer is increasing.
최근 변압기의 신뢰성을 확보하여 안정적으로 전력을 공급하기 위해, 사고의 발단이 되는 이상징후를 변압기의 운전상태에서 상시로 측정하기 위한 상시 감시장치가 개발되고 있으며, 이러한 상시 감시장치에서의 데이터를 지속적으로 저장하여 그 증가경향으로 이상의 진전 여부를 판단하고, 이상검출 데이터간의 상관관계로 이상의 유형을 판단하여, 이상징후가 진전하여 위험할 경우에는 운전을 정지하고 대책을 강구하기 위한 예방진단시스템이 개발되고 있다.Recently, in order to secure the reliability of the transformer and to supply the power stably, a constant monitoring device has been developed for measuring abnormal symptoms, which are the occurrence of an accident, in the operation state of the transformer at all times. Development of a preventive diagnostic system to stop the operation and take countermeasures when abnormal symptoms progress and determine the type of abnormality based on the correlation between the abnormal detection data and determine the type of abnormality. It is becoming.
일반적으로 변압기는 원활한 전력 송배전을 위해서, 공장 및 가정 등과 같은 전력수요에서 사용할 수 있도록 전압을 변압하는 하는 것으로 도 1과 같은 구조를 가지고 있다. 즉, 도 1은 일반적인 변압기의 외형과 회로를 나타내는 도면이다.In general, the transformer has a structure as shown in Figure 1 to transform the voltage to be used in power demand, such as factories and homes, for smooth power transmission and distribution. That is, FIG. 1 is a view showing the appearance and circuit of a general transformer.
도 1에 도시한 바와 같이, 1차코일과 2차 코일로 이루어진 트랜스코일과 상기 트랜스코일의 상호유도 작용의 원활함을 위한 계자철심과, 상호 결함된 트랜스코일과 계자철심을 수납하는 하우징으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a transcoil consisting of a primary coil and a secondary coil and a magnetic field core for smooth mutual induction of the transcoil, and a housing accommodating the mutually defective transcoil and the magnetic field core are configured. do.
상기 하우징에는 변압과정에 발생하는 열을 냉각하기 위하여 절연성을 갖는 절연 냉각유(이하 '절연유'라 한다)가 채워져 있고, 이러한 절연유는 그 대부분이 석유계의 것이나, 일부는 불연성 합성 절연유로서, 용도에 따라서 성상은 여러 가지이며, 일반적으로 부피 전기저항이 크고 점도가 낮으며, 산화에 대하여 안정성이 있는 것으로 사용하고 있다. The housing is filled with an insulating insulating cooling oil (hereinafter referred to as 'insulating oil') to cool the heat generated in the transformation process, most of these insulating oils are petroleum-based, but some of them as non-combustible synthetic insulating oil, According to the present invention, the properties are various, and in general, they have high volumetric electrical resistance, low viscosity, and are stable to oxidation.
하지만 이러한 변압기는 고온운전에 따른 열적열화, 외부 단락에 따른 열적열화, 기계적 손상 및 부분 방전에 따른 방전열화가 빈번하게 발생되어 기계적 강도저하, 진동증가, 가연성 가스발생 등의 문제점에 의해 절연파괴로 진전된다. However, these transformers are frequently caused by thermal deterioration due to high temperature operation, thermal deterioration due to external short-circuit, mechanical damage and discharge deterioration due to partial discharge, resulting in mechanical breakdown, increased vibration, and flammable gas. Progress.
따라서 과열에 따른 변압기의 절연파괴는 변압기의 폭발, 단전사고 등 많은 문제점을 일으키고 있었다.Therefore, the insulation breakdown of the transformer due to overheating has caused many problems such as explosion of the transformer and power failure.
이러한 변압기의 종래 고장을 최소화하기 위해 변압기 상시 감시에 적용되는 온라인 이상검출 기술로는 변압기 절연유의 가스분석 기술, 부분방전 측정기술, 온도 측정기술 등이 있다. In order to minimize the conventional failure of the transformer, on-line abnormality detection technology applied to the constant monitoring of the transformer includes a gas analysis technology, partial discharge measurement technology, temperature measurement technology and the like of the transformer insulating oil.
여기서, 부분방전은 변압기 내부 절연물을 지속적으로 열화시켜 결국 변압기 절연 사고에 이르게 한다. Here, partial discharge continuously degrades the insulation inside the transformer, resulting in a transformer insulation accident.
종래 기술에 의한 변압기내 내부 결함의 측정은 내부 결함에 의해 부분방전이 발생했을 경우에 음향 신호는 압전 소자를, 전기 신호는 용량성 센서를 사용하여 각각 측정한다.The internal defects in the transformers according to the prior art are measured using piezoelectric elements and acoustic signals using capacitive sensors when partial discharge occurs due to internal defects.
그러나 종래 기술에 의한 변압기의 내부 결함을 측정하기 위해 압전 소자를 이용하여 음향 신호를 검출하는 경우에 내부에서 감쇄가 심해 다수로 부착된 센서 중 1~2개의 센서에서만 신호가 검출될 경우 위치추정이 매우 어렵다.However, when the acoustic signal is detected by using a piezoelectric element to measure the internal defect of the transformer according to the prior art, the position estimation is difficult when the signal is detected only in one or two sensors among a large number of attached sensors. Very difficult.
또한, 압전 소자와 용량성 센서를 변압기에 설치하여 복합적으로 음향 신호와 전기 신호를 검출할 경우, 변압기 내부에서 내부 결함이 발생했을 때 전기 신호는 광속으로 즉시 센서에 검출되고 음향 신호는 유중에서 약 340[m/s]로 검출되어 부분방전 발생 시점을 확인할 수 있기 때문에 부분방전이 발생한 정확한 위치추정에 도움이 되지만 압전 소자와 용량성 센서와 그 검출장치를 별도로 설치하는 경우에는 그만큼 비용 상승으로 인하여 저가형의 변압기에 적합하지 않다.In addition, when a piezoelectric element and a capacitive sensor are installed in a transformer to detect an acoustic signal and an electrical signal in a complex manner, when an internal defect occurs inside the transformer, the electrical signal is immediately detected by the light beam and the acoustic signal is weak in oil. 340 [m / s] can be used to help determine the exact location of the partial discharge because it can confirm the point of occurrence of partial discharge.However, when the piezoelectric element, the capacitive sensor, and the detection device are separately installed, the cost increases. Not suitable for low cost transformers.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 내부에서 내부 결함에 발생하였을 때 수반되는 전기 신호와 음향 신호를 동시에 검출하여 변압기 내부의 내부 결함과 그 결함의 위치를 정확하게 검출할 수 있도록 한 변압기의 내부 결함 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems and to detect the electrical and acoustic signals accompanying the internal defects at the same time at the same time to detect the internal defects and the location of the internal defects of the transformer accurately Its purpose is to provide an internal defect measuring apparatus.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치는 변압기를 구성하는 하우징와, 상기 하우징의 외측에 부착되어 압전 소자를 사용하여 부분방전으로부터 수반되는 음향 신호와 부분방전 발생시 생기는 급격한 전위 변화를 측정하여 신호를 분석하는 메인 센서 유닛과, 상기 하우징의 외측에 부착되어 부분방전 발생시 음향 신호를 검출하여 상기 메인 센서 유닛으로 공급하는 다수의 서브 센서 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An apparatus for measuring internal defects of a transformer according to the present invention for achieving the above object includes a housing constituting a transformer and an acoustic signal accompanying partial discharge using a piezoelectric element attached to an outer side of the housing and a sudden occurrence of partial discharge. And a plurality of sub sensor units attached to an outer side of the housing to detect a potential change and detect a sound signal when a partial discharge occurs and supply the acoustic signal to the main sensor unit. .
본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치는 다음과 같은 효과가 있다.The internal defect measuring apparatus of the transformer according to the present invention has the following effects.
첫째, 변압기 외측면에 전기 신호와 음향 신호를 동시에 측정하는 압전 소자를 부착하여 변압기의 내부에서 부분방전 발생시 부분방전 발생원의 위치 추정을 통해 내부 결함과 그 결함의 위치를 정확하게 검출할 수 있다.First, by attaching a piezoelectric element for measuring electrical signals and acoustic signals simultaneously on the outer surface of the transformer, it is possible to accurately detect the internal defect and the position of the defect by estimating the position of the partial discharge source when the partial discharge occurs inside the transformer.
둘째, 압전 소자는 유전체 양면에 전극을 부착한 형태로 제작하여 변압기 내부 내부 결함에 의해 부분방전이 발생했을 경우 음향 대역 신호를 증폭할 수 있는 증폭기와 급격한 과도 전압 형태의 전기 신호를 증폭할 수 있는 증폭기를 병렬로 연결하여 사용함으로써 음향 신호를 포함하여 전기 신호도 동시에 측정하여 용량성 센서 대용으로 사용하여 저가형의 변압기를 설치할 수 있다.Second, the piezoelectric element is formed by attaching electrodes to both sides of the dielectric, and an amplifier capable of amplifying an acoustic band signal when a partial discharge occurs due to an internal defect in a transformer, and an electrical signal having a sudden transient voltage type. By connecting the amplifiers in parallel, low-cost transformers can be installed by measuring electrical signals, including acoustic signals, in place of capacitive sensors.
셋째, 검출된 전기 신호의 시점을 결함으로부터의 신호 발생 원점으로 설정하고 음향 신호가 검출되기까지의 시간을 지연 시간으로 계산하여 센서로부터의 거리를 계산, 결함의 위치를 일반적인 음향 신호만을 사용하는 것보다 정확하게 위치를 분석할 수 있다.Third, to set the point of time of the detected electrical signal as the origin of signal generation from the defect, calculate the time from the detection of the delayed signal to the delay time, calculate the distance from the sensor, and use only the normal acoustic signal as the location of the defect. The position can be analyzed more accurately.
넷째, 음향 신호는 일반적으로 변압기 내부에서 감쇄가 심해 다수로 부착된 센서 중 소수의 센서에서만 신호가 검출될 경우 위치 추정이 매우 어렵지만 전기 신호까지 동시에 측정하여 소수의 센서에서만 음향 신호가 검출되더라도 내부 결함이 발생한 위치를 정확하게 추정할 수 있다.Fourth, the acoustic signal is generally attenuated inside the transformer, so it is very difficult to estimate the position if only a small number of sensors attached to the sensor are detected. The location where this occurred can be estimated accurately.
도 1은 일반적인 변압기의 외형과 회로를 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치를 개략적으로 나타낸 구성도
도 3은 도 2의 내부 결함 측정장치 내부를 개략적으로 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치를 통해 검출된 전기신호 및 음향신호의 파형을 나타낸 파형도1 is a view showing the appearance and circuit of a typical transformer
2 is a schematic view showing an internal defect measuring apparatus of a transformer according to the present invention
3 is a schematic view showing the inside of the internal defect measuring apparatus of FIG.
Figure 4 is a waveform diagram showing the waveform of the electrical and acoustic signals detected through the internal defect measuring device of the transformer according to the present invention
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an internal defect measuring apparatus of a transformer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 내부 결함 측정장치 내부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the internal defect measuring apparatus of the transformer according to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing the interior of the internal defect measuring apparatus of FIG.
본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 변압기를 구성하는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 외측에 부착되어 압전 소자를 사용하여 부분방전으로부터 수반되는 음향 신호와 부분방전 발생시 생기는 급격한 전위 변화를 측정하여 신호를 분석하는 메인 센서 유닛(120)과, 상기 하우징(110)의 외측에 부착되어 부분방전 발생시 음향 신호를 검출하여 상기 메인 센서 유닛(120)으로 공급하는 다수의 서브 센서 유닛(130)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the apparatus for measuring internal defects of a transformer according to the present invention includes a
상기 메인 센서 유닛(120)은 하우징(110)에 부착되어 변압기의 내부에 부분방전이 발생했을 때 음향 신호(AE)와 전기 신호(전위변화)를 동시에 검출하는 압전 소자(121)와, 상기 압전 소자(121)로부터 검출된 음향 신호 및 전기 신호를 각각 증폭하는 증폭회로(122)와, 상기 증폭회로(122)로부터 증폭된 음향 신호 및 전기 신호 중 고주파 신호의 주파수를 각각 필터링하는 주파수 필터(123)와, 상기 주파수 필터(123)로부터 필터링된 음향 신호 및 전기 신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(124)와, 상기 A/D 컨버터(124)로부터의 디지털 신호로 변환된 음향 신호 및 전기 신호를 전달받아 각 신호의 팩터를 분석하고 실 부분방전 여부를 판정하며 최종적으로 부분방전의 위치를 판정하는 마이크로 프로세서(125)와, 상기 마이크로 프로세서(125)로부터 판정된 부분방전의 위치를 외부로 전달하는 통신모듈(126)과, 상기 마이크로 프로세서(125)로부터 판정된 부분방전의 위치를 표시하는 표시부(127)와, 상기 다수의 서브 센서 유닛(130)으로부터 측정된 음향 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(128) 및 각 구성에 전원을 공급하는 전원공급장치(129)를 포함하여 구성되어 있다.The
여기서, 상기 전원공급장치(129)는 상기 다수의 서브 센서 유닛(130)에도 전원을 공급하는 역할을 한다.Here, the
상기 증폭회로(122) 중 음향 신호를 증폭하는 증폭회로는 상기 압전 소자(121)로부터 검출된 음향 신호를 40dB 이상 증폭하여 출력하고, 상기 주파수 필터(123)는 상기 증폭회로(122)로부터 증폭된 음향 신호 중 미사용 주파수 대역 신호를 제거한다. 즉, 상기 주파수 필터(123)는 상기 증폭회로(122)로부터 공급된 음향 신호의 주파수 대역 중 미리 설정된 값(약 50~300kHz)을 벗어나는 주파수 대역의 신호를 일정비율로 필터링하는 역할을 수행한다.The amplifying circuit for amplifying the sound signal of the amplifying
상기 증폭회로(122) 중 전기 신호를 증폭하는 증폭회로는 상기 압전 소자(121)로부터 검출된 전기 신호를 10dB 이상 증폭하여 출력하고, 상기 주파수 필터(123)는 상기 증폭회로(122)로부터 증폭된 음향 신호 중 미사용 주파수 대역 신호를 제거한다. 즉, 상기 주파수 필터(123)는 상기 증폭회로(122)로부터 공급된 전기 신호의 주파수 대역 중 미리 설정된 값(약 1~300MHz)을 벗어나는 주파수 대역의 신호를 일정비율로 필터링하는 역할을 수행한다.An amplifying circuit for amplifying an electric signal among the amplifying
상기 메인 센서 유닛(120)으로부터 부분방전이 발생한 위치를 상기 통신 모듈(126)로부터 전달받아 변압기를 감시하는 감시장치(140)를 포함하여 구성된다.It is configured to include a
상기 메인 센서 유닛(120)의 압전 소자(121)는 유전체 양면에 전극을 부착한 형태로 사용되며, 이는 변압기 내부 내부 결함에 의해 부분방전이 발생했을 경우 음향 대역이 아닌 급격한 과도 전압 형태의 전기 신호를 증폭할 수 있는 증폭회로(122)를 병렬로 연결하여 사용할 경우 음향 신호뿐만 아니라 전기 신호도 동시에 측정할 수 있어 용량 센서 대용으로도 사용할 수 있다. The
일반적으로 전기 신호의 경우 필터의 주파수 대역은 약 1~300MHz이며, 음향 신호의 경우 약 50~300kHz이다.In general, for electric signals, the frequency band of the filter is about 1 to 300 MHz, and for acoustic signals it is about 50 to 300 kHz.
상기 다수의 서브 센서 유닛(130)은 하우징(110)에 웨어 플레이트를 통해 부착되어 변압기의 내부에 부분방전이 발생했을 때 음향 신호(AE)를 검출하는 압전 소자(131)와, 상기 압전 소자(131)로부터 검출된 음향 신호를 증폭하는 증폭회로(132)와, 상기 증폭회로(132)로부터 증폭된 음향 신호 중 초고주파 신호의 주파수를 각각 필터링하는 주파수 필터(133)를 포함하고, 상기 주파수 필터(133)로부터 필터링된 음향 신호를 상기 메인 센서 유닛(120)의 A/D 컨버터(128)로 전달한다.The plurality of
도 4는 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치를 통해 검출된 전기신호 및 음향신호의 파형을 나타낸 파형도이다.Figure 4 is a waveform diagram showing the waveform of the electrical signal and the acoustic signal detected by the internal defect measuring device of the transformer according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 복합적으로 신호를 검출할 경우, 변압기 내부에서 내부 결함이 발생했을 때 전기 신호는 광속으로 즉시 센서에 검출되지만 음향 신호는 유중에서 약 340[m/s]로 광속으로 전달되는 전기 신호에 비해 시간 지연이 존재하므로, 검출된 전기 신호의 시점을 결함으로부터의 신호 발생 원점으로 설정하고 음향 신호가 검출되기까지의 시간을 지연 시간으로 계산하여 센서로부터의 거리를 계산, 결함의 위치를 일반적인 음향 신호만을 사용하는 방법보다 훨씬 정확하게 위치를 분석할 수 있다.As shown in Fig. 4, in the case of detecting a signal in a complex manner, when an internal defect occurs inside the transformer, the electric signal is immediately detected by the sensor at the speed of light, but the acoustic signal is measured at the speed of about 340 [m / s] in water. Since there is a time delay compared to the transmitted electric signal, the distance from the sensor is calculated by setting the time point of the detected electric signal as the origin of signal generation from the defect and calculating the time until the acoustic signal is detected as the delay time. The position of can be analyzed much more accurately than the method using only general acoustic signal.
또한, 음향 신호는 일반적으로 변압기 내부에서 감쇄가 심해 다수로 부착된 센서 중 소수개의 센서에서만 신호가 검출될 경우 위치추정이 매우 어렵지만 전기 신호까지 동시에 측정하여 사용할 경우 소수개의 센서에서만 음향 신호가 검출되더라고 좀 더 정확하게 검출할 수 있다.In addition, the acoustic signal is generally attenuated inside the transformer, so it is very difficult to estimate the position when only a small number of sensors attached to the sensor are detected. Can be detected more accurately.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 변압기의 내부 결함 측정장치는 변압기의 외측에 음향 신호와 전기 신호를 동시에 검출하는 압전 소자(121)를 포함하는 메인 서브 유닛(120)을 변압기의 하우징(110)에 설치하고, 상기 메인 서브 유닛(120)과는 일정한 간격을 가지면서 변압기의 크기에 따라 다른 갯수로 음향 신호를 검출하는 압전 소자(131)를 포함하는 다수의 서브 센서 유닛(130)을 설치하여 변압기의 내부에서 부분방전 발생시 사방으로 전파되는 전기 신호를 검출함과 동시에 음향 신호를 검출하여 부분방전이 발생한 위치를 정확하게 추정할 수가 있다.The internal defect measuring apparatus of a transformer according to the present invention configured as described above includes a
즉, 상기 메인 센서 유닛(120)은 압전 소자(121)를 사용해 부분방전으로부터 수반되는 음향신호와 부분방전 발생 시 생기는 급격한 전위 변화를 측정하고, 상기 압전 소자(121)에서 검출된 음향신호와 전기신호를 증폭회로(122)를 통해 분석에 용이하도록 신호를 증폭하고 분석에 필요하지 않은 주파수 대역의 신호들을 제거하기 위해 주파수 필터(123)를 거치게 한다. That is, the
최종적으로 주파수 필터(123)를 거친 아날로그 신호는 A/D 컨버터(124)를 통해 디지털 신호로 변환되어 마이크로 프로세서(125)에서 신호 분석이 이루어진다. 상기 마이크로 프로세서(125)에서는 검출된 각 음향신호와 전기신호의 팩터를 분석하고 실 부분방전 여부를 판정하며 최종적으로 부분방전의 위치를 판정하게 된다.Finally, the analog signal passed through the
그 결과는 상기 메인 센서 유닛(120)에 부착된 표시부(127)를 통해 확인할 수 있고, 원격 감시장치(140)로 결과를 전송할 수 있는 통신 모듈(126)을 가지고 있다.The result can be confirmed through the
상기 서브 센서 유닛(130)은 변압기 크기에 따라 개수가 정해지며, 메인 센서 유닛(120)과 같이 음향신호와 전기신호 모두 계측하는 센서와 경제성을 고려하여 음향신호만을 계측하는 2가지 타입으로 구성된다. 본 발명의 실시예에서 경제성을 고려한 음향신호만을 계측하는 타입으로 한다. The number of the
상기 서브 센서 유닛(130)의 증폭회로(132)와 주파수 필터(133)에 필요한 전원은 상기 메인 센서 유닛(120)의 밧데리(129)로부터 공급받는다. 상기 서브 센서 유닛(130)의 주목적은 부분방전 발생시의 음향신호를 검출, 검출된 신호를 메인 센서 유닛(120)으로 전송하여 검출된 전기신호를 포함, 각각의 신호도달 지연시간을 분석하여 부분방전 소스의 위치를 추정하기 위해서 구성하고 있다.
Power required for the
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It will be apparent to those skilled in the art.
110 : 변압기 하우징 120 : 메인 센서 유닛
130 : 서브 센서 유닛 140 : 감시장치110: transformer housing 120: main sensor unit
130: sub sensor unit 140: monitoring device
Claims (6)
상기 하우징의 외측에 부착되어 압전 소자를 사용하여 부분방전으로부터 수반되는 음향 신호와 부분방전 발생시 생기는 급격한 전위 변화를 측정하여 신호를 분석하는 메인 센서 유닛과,
상기 하우징의 외측에 부착되어 부분방전 발생시 음향 신호를 검출하여 상기 메인 센서 유닛으로 공급하는 다수의 서브 센서 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변압기의 내부 결함 측정장치.A housing constituting the transformer,
A main sensor unit attached to an outer side of the housing to measure an acoustic signal accompanying partial discharge by using a piezoelectric element and a rapid potential change occurring when partial discharge occurs, and analyzing the signal;
And a plurality of sub sensor units attached to the outside of the housing to detect and supply an acoustic signal to the main sensor unit when a partial discharge occurs.
상기 하우징의 웨어 플레이트에 부착되어 변압기의 내부에 부분방전이 발생했을 때 음향 신호와 전기 신호를 동시에 검출하는 압전 소자와,
상기 압전 소자로부터 검출된 음향 신호 및 전기 신호를 각각 증폭하는 증폭회로와,
상기 증폭회로로부터 증폭된 음향 신호 및 전기 신호 중 고주파 신호의 주파수를 각각 필터링하는 주파수 필터와,
상기 주파수 필터로부터 필터링된 음향 신호 및 전기 신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 제 1 A/D 컨버터와,
상기 제 1 A/D 컨버터로부터의 디지털 신호로 변환된 음향 신호 및 전기 신호를 전달받아 각 신호의 팩터를 분석하고 실 부분방전 여부를 판정하며 최종적으로 부분방전의 위치를 판정하는 마이크로 프로세서와,
상기 마이크로 프로세서로부터 판정된 부분방전의 위치를 외부로 전달하는 통신모듈과,
상기 마이크로 프로세서로부터 판정된 부분방전의 위치를 표시하는 표시부와,
상기 다수의 서브 센서 유닛으로부터 측정된 음향 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 제 2 A/D 컨버터 및 각 구성에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변압기의 내부 결함 측정장치.The method of claim 1, wherein the main sensor unit
A piezoelectric element attached to a wear plate of the housing and simultaneously detecting an acoustic signal and an electrical signal when a partial discharge occurs in the transformer;
An amplifying circuit for amplifying the acoustic signal and the electrical signal detected from the piezoelectric element, respectively;
A frequency filter for filtering the frequencies of the high frequency signals of the sound signal and the electrical signal amplified by the amplifying circuit, respectively;
A first A / D converter for converting the acoustic signal and the electrical signal filtered from the frequency filter into digital signals, respectively;
A microprocessor which receives the acoustic signal and the electrical signal converted into the digital signal from the first A / D converter, analyzes the factor of each signal, determines whether the actual partial discharge is performed, and finally determines the position of the partial discharge;
A communication module for transmitting the position of the partial discharge determined from the microprocessor to the outside;
A display unit for displaying the position of the partial discharge determined from the microprocessor;
A second A / D converter for receiving the acoustic signals measured from the plurality of sub-sensor units and converting them into digital signals, and a power supply unit for supplying power to each component. Device.
상기 하우징에 웨어 플레이트를 통해 부착되어 변압기의 내부에 부분방전이 발생했을 때 음향 신호를 검출하는 다수의 압전 소자와,
상기 각 압전 소자로부터 검출된 음향 신호를 증폭하는 증폭회로와,
상기 증폭회로로부터 증폭된 음향 신호 중 필요 주파수 대역 이외의 신호를 필터링하는 주파수 필터를 포함하고, 상기 주파수 필터로부터 필터링된 음향 신호를 상기 메인 센서 유닛의 제 2 A/D 컨버터로 전달하는 것을 특징으로 하는 변압기의 내부 결함 측정장치.The method of claim 2, wherein the sub sensor unit
A plurality of piezoelectric elements attached to the housing through a wear plate to detect an acoustic signal when a partial discharge occurs in the transformer;
An amplifying circuit for amplifying an acoustic signal detected from each piezoelectric element;
And a frequency filter for filtering a signal other than a required frequency band among the sound signals amplified by the amplifying circuit, and transmitting the sound signal filtered from the frequency filter to the second A / D converter of the main sensor unit. Measuring device for internal defects in the transformer.
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