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KR100445239B1 - On-line Partial Discharge Measurement in the Stator Windings of High-voltage Rotating Machine - Google Patents

On-line Partial Discharge Measurement in the Stator Windings of High-voltage Rotating Machine Download PDF

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KR100445239B1
KR100445239B1 KR10-2001-0081976A KR20010081976A KR100445239B1 KR 100445239 B1 KR100445239 B1 KR 100445239B1 KR 20010081976 A KR20010081976 A KR 20010081976A KR 100445239 B1 KR100445239 B1 KR 100445239B1
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황돈하
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주식회사 선진전자기술
한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 발전기, 전동기 등의 고전압 회전기의 고정자 권선에 사용되는 절연물의 상태를 판단하기 위한 것이며, 특히 부분 방전 측정 센서를 이용하여 검출된 신호를 피크-홀드(Peak-Hold) 및 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Converter)를 이용한 최대값 검출기법에 의하여 부분 방전 신호를 측정함으로서, 측정 신뢰성을 확보하고 보다 경제적으로 구현하는, 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법에 관한 것으로서, 입력되는 전원주파수의 영점을 검출하고(S301-S303); 양(+)과 음(-)의 부분 방전 신호로 분리하고(S304); 상기 분리된 신호를 이중 경로로 분리하고(S305) 그 이중 경로 상의 각 신호에 대하여, 설정된 한 주기를 위상축 상에서 기설정된 복수의 단위 구간으로 분할하여 부분 방전 신호의 위상을 검출하고 그 분할된 구간 단위로 최대 값을 검출/유지하고 아날로그/디지탈 변환하되, 이를 상기 이중 경로 상의 각 신호에 대하여 상기 위상축 상에서 교번적으로 수행(S306-S308)함으로써, 기존의 대용량 발전기에만 일부 적용되던 고압 회전기 운전중 고정자 권선의 절연열화 상태 진단을 위한 측정 장비를 저가로 개발하여 대형 발전기 뿐만 아니라 고압 전동기에도 적용할 수 있게 하고, 기존 외국제품에 비해 가격 경쟁력이 있어 국내시장을 선점하고 향후 수출전선에 참여함으로서 국가 경쟁력을 향상시킬 수 있다.The present invention is to determine the state of the insulator used in the stator winding of a high voltage rotor, such as a generator, electric motor, in particular peak-hold and analog-to-digital converter to detect the signal detected by using a partial discharge measurement sensor The present invention relates to a method of measuring partial discharge during operation in a stator winding of a high voltage rotor by measuring a partial discharge signal by a maximum detector method using an analog to digital converter, thereby ensuring measurement reliability and implementing more economically. Detecting a zero point of the power supply frequency (S301-S303); Separating into a positive (+) and a negative (-) partial discharge signal (S304); The separated signal is divided into dual paths (S305), and for each signal on the dual paths, one set period is divided into a plurality of predetermined unit sections on the phase axis to detect a phase of the partial discharge signal and the divided section Detects / maintains the maximum value in units and performs analog / digital conversion, and performs this alternately on the phase axis for each signal on the dual path (S306-S308), thereby operating a high-pressure rotor partially applied only to a large capacity generator. By developing the measuring equipment for diagnosing the insulation deterioration state of the stator winding at low cost, it can be applied to high-voltage motors as well as large generators. Improve national competitiveness

Description

고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법{On-line Partial Discharge Measurement in the Stator Windings of High-voltage Rotating Machine}On-line Partial Discharge Measurement in the Stator Windings of High-voltage Rotating Machine}

본 발명은 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기, 전동기 등의 고전압 회전기의 고정자 권선에 사용되는 절연물의 상태를 판단하기 위한 것이며, 특히 부분 방전 측정 센서를 이용하여 검출된 신호를 피크-홀드(Peak-Hold) 및 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Converter)를 이용한 최대값 검출기법에 의하여 부분 방전 신호를 측정함으로서, 측정 신뢰성을 확보하고 보다 경제적으로 구현하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring partial discharge during operation in a high voltage rotor stator winding, and more particularly, to determine a state of an insulator used in a stator winding of a high voltage rotor such as a generator or an electric motor. By measuring the partial discharge signal by using the maximum value detector method using the peak-hold and analog-to-digital converter, the signal detected by using It is about how to.

산업 생산설비가 증대되고 자동화되면서 회전기도 대형화되고 운전의 신뢰성 확보가 필수요건이 되고 있으며, 회전기의 장기간 운전에 따른 열화로 인하여 발생하는 돌발적인 운전정지는 생산에 막대한 지장을 초래한다. 이와 같은 돌발적인 운전정지 등의 사태를 방지하기 위하여 회전기의 성능 향상, 예방진단 및 경제적인 유지보수 방법 등에 대한 조치가 필요하다.As industrial production facilities are expanded and automated, the size of the rotor is also increased, and the reliability of operation becomes a requirement, and sudden stoppages caused by deterioration due to the long-term operation of the rotor cause great disruption to production. In order to prevent such a sudden stop, such as measures to improve the performance of the rotor, preventive diagnosis and economical maintenance methods are necessary.

상기 회전기의 예방 진단은 기계적 진단과 전기적 진단으로 구분되는데, 기계적 진단은 소음 및 진동을 측정하여 이상 상태를 진단하는 기술이고, 전기적 진단은 회전기 고정자 권선의 절연 상태에 대한 진단 기술이다.The preventive diagnosis of the rotor is divided into a mechanical diagnosis and an electrical diagnosis. The mechanical diagnosis is a technique for diagnosing an abnormal state by measuring noise and vibration, and the electrical diagnosis is a diagnosis technique for an insulation state of the rotor stator winding.

상기 전기적 진단은 회전기의 정지중에 실시하는 방법과 운전중에 실시하는 방법으로 구분된다. 정지중에 진단하는 방법은 회전기를 정지시켜야 하기 때문에,기기의 운전 정지에 따른 경제적인 손실과 아울러 실제 운전 상태에서는 발생하는 이상 상태를 조기에 감지할 수 없는 단점이 있다.The electrical diagnosis is divided into a method performed while the rotor is stopped and a method performed during operation. Since the method of diagnosing while stopping has to stop the rotor, there is a disadvantage in that it is not possible to detect an abnormal condition occurring in an actual operating state as well as economic loss due to the stop of operation of the device.

이러한 단점을 보완하기 위하여 회전기의 실제 운전중에 발생하는 부분 방전 신호를 측정하여 고정자 권선의 절연 상태를 진단하는 방식이 가장 많이 사용되고 있다. 운전중 진단 기법중 대표적인 것이 싱글 채널 분석(Single channel analyzer) 방식이다.In order to compensate for this disadvantage, the method of diagnosing the insulation state of the stator windings by measuring the partial discharge signal generated during the actual operation of the rotor is most frequently used. A representative example of a diagnostic method during operation is a single channel analyzer.

싱글 채널 분석 방식의 펄스 탐지 기법은 부분 방전의 크기를 60Hz 상용주파수의 한 주기 내에서 미리 설정된 특정 크기 및 특정 펄스폭의 부분 방전만을 탐지하는 방식으로서, 설정값을 점진적으로 증가 혹은 감소시켜 부분 방전의 크기를 구하는 방식이다.The single channel analysis pulse detection method detects only partial discharges of a certain magnitude and a specific pulse width preset within a period of 60 Hz commercial frequency.The partial discharges are gradually increased or decreased for partial discharges. Find the size of.

이 기법을 이용한 기존의 시스템을 도면을 이용해서 설명하면, 도 1과 같이, 회전기의 고정자 권선에서 발생하는 부분방전 신호를 센서를 통해 받아들인 후(S110), 잡음제거 필터링을 한다(S120). 그 후, 단계 S130에 도시된 바와 같이, 부분 방전 측정 레벨 설정(S131)→위상검출(S132)→(+/-) 부분 방전 신호로의 분리(S133)→분리된 각 부분 방전 신호에 대하여 측정 레벨에 따른 부분 방전 측정(S134)→아날로그/디지털(A/D) 변환(S135)의 단계를 포함하는 싱글 채널 분석 방식에 의해 부분 방전 신호를 측정하고, 이를 크기별 부분 방전 측정 데이터와 위상별 부분방전 측정 데이터에 의해 부분방전 신호를 데이터 베이스화 하여(S140), 2차원/3차원 그래프로 고정자 권선의 상태를 판별할 수 있는 부분방전 신호를 출력한다(S150).Referring to the conventional system using this technique using the drawings, as shown in Fig. 1, after receiving the partial discharge signal generated in the stator winding of the rotor through the sensor (S110), and performs a noise reduction filtering (S120). Thereafter, as shown in step S130, partial discharge measurement level setting (S131) → phase detection (S132) → separation into (+/−) partial discharge signals (S133) → measurement for each separated partial discharge signal. The partial discharge signal is measured by a single channel analysis method including a step of partial discharge measurement according to a level (S134) to an analog / digital (A / D) conversion (S135), and the partial discharge measurement data according to size and the part by phase The partial discharge signal is made into a database based on the discharge measurement data (S140), and a partial discharge signal capable of determining the state of the stator winding is output as a 2D / 3D graph (S150).

도 1의 상기 단계 S130에서의 싱극 채널 분석 부분을 그림으로 표현하면 도 2와 같다. 도 2는 측정 레벨을 3 레벨(Level 1, Level 2, Level 3)로 설정한 경우로, 측정되는 부분 방전 신호를 레벨순으로 일정시간동안 차례로 반복해서 측정하는 것을 나타내고 있으며, 도면상에서 참조 부호 T1은 Level 1의 측정 주기를, T2는 Level 2의 측정 주기를, T3은 Level 3의 측정 주기를 나타내고, 점으로 표시된 부분은 A/D 샘플링 시점을 나타낸다.A representation of the singular channel analysis part in the step S130 of FIG. 1 is illustrated in FIG. 2. FIG. 2 is a case where the measurement level is set to 3 levels (Level 1, Level 2, Level 3), and it is shown that the measured partial discharge signals are repeatedly measured in order of level for a predetermined time, and reference numeral T1 in the drawings. Denotes a measurement period of Level 1, T2 denotes a measurement period of Level 2, T3 denotes a measurement period of Level 3, and a portion indicated by a dot denotes an A / D sampling point.

그러나, 상술된 기존의 싱글 채널 방식의 펄스 탐지 기법은 한 주기 동안에 발생하는 부분방전 신호를 모두 검출할 수 없는 단점이 있으며, 이러한 기존의 기법은 11 [kV], 100 [MVA] 이상의 고압 대용량 발전기에 대해서는 경제성이 있으나, 6.6 [kV], 20 [MVA] 이하의 회전기에 대해서는 경제성이 낮다. 즉, 이 방식을 채용한 기존의 부분 방전 측정 시스템은 고성능 부품의 적용으로 신뢰성은 있지만, 가격이 고가이기 때문에 실제 현장 특히 발전기에 비해 상대적으로 저가인 전동기에는 제대로 적용되지 못하는 단점이 있다.However, the conventional single channel pulse detection technique described above has a disadvantage in that it is impossible to detect all the partial discharge signals occurring in one cycle, and this conventional technique is a high-voltage large-capacity generator of 11 [kV], 100 [MVA] or more. Although it is economical for, the economics are low for the rotor of 6.6 [kV] and 20 [MVA] or less. In other words, the conventional partial discharge measurement system employing this method is reliable due to the application of high-performance components, but has a disadvantage in that it is not properly applied to an electric motor which is relatively inexpensive compared to an actual field, especially a generator because of its high price.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 고압 회전기의 고정자 권선에서의 절연 상태를 기존과 비교하여 보다 경제적이고 신뢰성 있게 감시할 수 있는 새로운 부분 방전 측정 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide a new partial discharge measurement method that can more economically and reliably monitor the insulation state in the stator winding of the high-voltage rotor compared with the existing. will be.

도 1은 종래의 부분 방전 측정기법 중 싱글 채널 분석을 적용한 부분 방전 측정 방법의 흐름도이고,1 is a flow chart of a partial discharge measurement method using a single channel analysis of the conventional partial discharge measurement technique,

도 2는 도 1에서의 단계 S130를 설명하기 위한 부분 방전 신호의 그래프이고,FIG. 2 is a graph of a partial discharge signal for explaining step S130 in FIG. 1,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법의 흐름도이고,3 is a flowchart of a method for measuring partial discharge during operation in a high voltage rotor stator winding according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 단계 S306-S308의 이상적인 수행시를 설명하는 부분 방전 신호의 그래프이고,4 is a graph of partial discharge signals illustrating an ideal performance of steps S306-S308 of FIG. 3,

도 5의 (a)와 (b)는 도 3의 단계 S306-S308의 실질적인 수행시를 설명하는 이중 경로상의 부분 방전 신호의 그래프이다.5 (a) and 5 (b) are graphs of the partial discharge signals on the dual path illustrating the practical performance of steps S306-S308 of FIG.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

T1,T2,T3 : 각 레벨 측정 주기T1, T2, T3: each level measurement cycle

가 : 최대값 검출 영역A: Maximum detection area

나 : A/D 샘플링 영역B: A / D sampling area

다 : 최대값 유지 커패시터 방전 영역C: maximum discharge capacitor discharge area

·: A/D 샘플링 시점A / D sampling time

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법은, 회전기의 고정자 권선에서 발생하는 부분 방전 신호를 측정하는 방법에 있어서, 입력되는 전원주파수의 영점을 검출하고, 양(+)과 음(-)의 부분 방전 신호로 분리하는 제 1 단계; 상기 분리된 신호를 이중 경로로 분리하는 제 2 단계; 상기 이중 경로 상의 각 신호에 대하여, 설정된 한 주기를 위상축 상에서 기설정된 복수의 단위 구간으로 분할하여 해당 부분 방전 신호의 위상을 검출하고, 상기 검출된 위상에 근거하여 그 분할된 구간 단위로 최대 값을 검출/유지하고 아날로그/디지탈 변환하되, 이를 상기 이중 경로 상의 각 신호에 대하여 상기 위상축 상에서 교번적으로 수행하는 제 3 단계; 상기 변환된 디지털 데이터에 근거하여 상기 고정자 권선의 절연 상태를 분석하는 제 4 단계를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a method of measuring partial discharge during operation in a stator winding of a high voltage rotor according to the present invention is a method of measuring a partial discharge signal generated in a stator winding of a rotor. Detecting and separating into positive and negative partial discharge signals; Separating the separated signal into a dual path; For each signal on the dual path, one set period is divided into a plurality of predetermined unit sections on the phase axis to detect a phase of the partial discharge signal, and a maximum value in units of the divided sections based on the detected phase. A third step of detecting / maintaining and performing analog / digital conversion, alternately on the phase axis for each signal on the dual path; And a fourth step of analyzing the insulation state of the stator windings based on the converted digital data.

상기 위상 검출은 전원 주파수를 기준으로 임의의 위상을 설정하여 이를 기준으로 검출하고, 상기 한 주기는 전원 주파수의 주기를 기준으로 설정된 부분 방전 신호의 주기로서 360°이고, 상기 단위 구간은 1°이며, 상기 최대값 검출의 주기는 46.3㎲ 인 것을 특징으로 한다.The phase detection may be performed based on a predetermined phase based on a power supply frequency and detected based on the power supply frequency. The one period is 360 ° as a period of a partial discharge signal set based on a power supply frequency, and the unit section is 1 °. The maximum value detection period is 46.3 ms.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of measuring partial discharge during operation in a high voltage rotor stator winding according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중부분 방전 측정 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for measuring partial discharge during operation in a high voltage rotor stator winding according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 부분 방전 검출용 온라인 센서(미도서)를 통해 해당하는 고압 회전기 고정자 권선으로부터 부분 방전 신호를 입력받고(S301), 잡음제거 필터링 후(S302), 전원 주파수에서 임의의 위상을 설정하고 이를 기준으로 상기 필터링된 부분 방전 신호의 위상을 검출한다(S303).First, a partial discharge signal is input from a corresponding high voltage rotor stator winding through an online sensor (not illustrated) for partial discharge detection (S301), and after noise reduction filtering (S302), a random phase is set at a power source frequency and then referenced. In step S303, the phase of the filtered partial discharge signal is detected.

그 후 부분 방전 신호를 양(+)의 영역과 음(-)의 영역으로 분리한 후(S304), 그 분리된 각 부분 방전 신호를 다시 이중 경로로 분리한다(S305). 이어, 상기 이중 경로 상의 각 신호에 대하여, 위상 및 최대값을 검출하고(S306), 그 검출된 최대값을 유지하여(S307), 아날로그/디지털 변환하는(S308) 과정을 거쳐 부분 방전 파라미터를 산출한다.Thereafter, the partial discharge signal is separated into a positive region and a negative region (S304), and then each separated partial discharge signal is separated into a double path again (S305). Subsequently, for each signal on the dual path, a phase and a maximum value are detected (S306), the detected maximum value is maintained (S307), and analog / digital conversion is performed (S308) to calculate a partial discharge parameter. do.

마지막으로, 상기 산출된 파라미터를 크기별 부분 방전 측정 데이터와 위상별 부분방전 측정 데이터로 나누어 부분방전 신호를 데이터 베이스화 하여(S309), 그 데이터 베이스를 근거로 2차원/3차원 그래프로 고정자 권선의 상태를 판별할 수 있는 부분방전 신호를 출력한다(S310).Finally, the calculated parameter is divided into partial discharge measurement data for each size and partial discharge measurement data for each phase to make a partial discharge signal as a database (S309), and based on the database, the state of the stator winding in a 2D / 3D graph. A partial discharge signal capable of determining the output is output (S310).

상기 위상 검출은 전원 주파수의 영점을 검출한 후에 1주기 360도에 대하여 위상각 1도씩 최대값을 유지/검출하면서 해당 위상각이 검출되는 것이다.The phase detection is such that the phase angle is detected while maintaining / detecting the maximum value of each phase angle by 1 degree for 360 degrees of one cycle after detecting the zero point of the power source frequency.

본 발명의 요지 단계인 상기 단계 S305 내지 S308의 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the process of steps S305 to S308, which are essential steps of the present invention, will be described in detail.

도 4는 이상적인 형태의 부분 방전 신호의 최대값 검출 방법을 설명하기 위한 위상축 상에서의 부분 방전 신호의 그래프로서, 단일 경로 상에서 1°간격으로 최대 값을 검출/유지하고, 아날로그/디지털 변환하여 A/D 샘플링하는 것을 나타내고 있다. 즉, 전원 주파수에서 임의의 위상을 설정하여 피크-홀드 및 A/D 변환(Peak-Hold and Analog to Digital Converter) 방법을 이용하여 그 위상 구간(즉, 1°간격)의 최대값을 구해서 샘플링 하는 것을 보여 주고 있다.4 is a graph of a partial discharge signal on a phase axis for explaining a method of detecting a maximum value of a partial discharge signal of an ideal form, and detects and maintains the maximum value at an interval of 1 ° on a single path, and converts the analog signal to digital A. / D Indicates sampling. In other words, by setting an arbitrary phase at the power supply frequency, the peak-hold and analog-to-digital converter method is used to obtain and sample the maximum value of the phase section (ie, 1 ° interval). Is showing.

그러나, 이와 같은 방법은 실제 회로에서는 하드웨어적으로 구성에 어려움이 있기 때문에, 상기 단계 S305에서 도 5의 (a) 및 (b)와 같이 부분 방전 신호를 두 개의 이중 경로로 분리하여 받아들여 각 경로 상에서 교대로 상기 단계 S306 내지 S308의 과정을 수행함으로써, 각 위상의 최대값을 검출하고 경제적인 아날로그 디지털 변환기를 이용하여 부분방전 신호의 최대값을 구하도록 한다.However, since such a method has difficulty in hardware configuration in an actual circuit, the partial discharge signal is separated into two dual paths as shown in FIGS. 5A and 5B in step S305, and each path is received. By performing the processes of steps S306 to S308 alternately in phase, the maximum value of each phase is detected and the maximum value of the partial discharge signal is obtained using an economical analog-to-digital converter.

즉, 도 5의 (a)와 (b)는 이중 경로 상의 부분 방전 신호를 나타내며 제 1 경로상의 (a)와 제 2 경로상의 (b)에서 수행되는 상기 단계 S306 내지 S308의 과정을 설명하면, 상기 전원주파수를 기준으로 설정된 한 주기 360°를 위상축 상에서 기설정된 360개의 단위 구간(매 단위 구간은 1°)으로 분할하고, 상기 단계 S303에서 검출된 위상에 따라 그 분할된 구간 단위 1°마다 최대 값을 검출/유지하고 아날로그/디지탈 변환하되, 이를 상기 이중 경로 상의 각 신호 (a)와 (b)에 대하여 상기 위상축 상에서 교번적으로 수행하도록 한다. 즉, 상기 제 1 경로상의 신호 (a)에서는 1°,3°,5°,...의 시점에서 상기 단계 S306 내지 S308의 과정을 수행하고, 이에 교번하도록 상기 제 1 경로상의 신호 (a)에서는 2°,4°,6°,...의 시점에서 상기 단계 S306 내지 S308의 과정을 수행토록 한다. 도 5에서는 양(+)의 부분 방전 신호의 최대값 검출/유지 및 A/D 샘플링에 대해서만 나타내었고, 음(-)의 부분 방전 신호에 대해서도 동일한 과정이 적용된다. 도 5에서, 참조부호 '가'는 최대값 검출 영역을 나타내고, '나'는 A/D 샘플링 영역을 나타내고, '다'는 최대값 유지 커패시터 방전 영역을 나타낸다.That is, FIGS. 5A and 5B illustrate partial discharge signals on the dual path, and the steps S306 to S308 performed in (a) and the second path on the first path will be described. One period 360 ° set on the basis of the power frequency is divided into 360 unit sections (each unit section is 1 °) preset on the phase axis, and every 1 ° of the divided section unit according to the phase detected in step S303. A maximum value is detected / maintained and an analog / digital conversion is performed alternately on the phase axis for each signal (a) and (b) on the dual path. That is, the signal (a) on the first path is performed on the signal (a) on the first path at the time of 1 °, 3 °, 5 °, ..., and the steps S306 to S308 are alternately performed. In the following, the processes of steps S306 to S308 are performed at the time of 2 °, 4 °, 6 °, .... In FIG. 5, only the maximum value detection / maintenance and A / D sampling of the positive partial discharge signal are shown, and the same process is applied to the negative partial discharge signal. In Fig. 5, reference numeral 'a' denotes a maximum value detection region, 'i' denotes an A / D sampling region, and 'a' denotes a maximum value capacitor discharge region.

이와 같이 이중 경로상에서 교번하여 상기 단계 S306 내지 S308을 수행하면, 상대적으로 저속의 아날로그 디지털 변환기를 적용해도 부분방전의 최대값 검출이 용이하여 저가로 시스템을 구성할 수 있다.As described above, when steps S306 to S308 are alternately performed on the dual path, even when a relatively low-speed analog-to-digital converter is applied, the maximum value of partial discharge can be easily detected, and the system can be configured at low cost.

본 발명에서 제안한 방식을 적용한 실제 예를 들면, 한 주기의 부분방전 신호를 360개의 구간으로 나누어 약 46.3 ㎲ 마다 한번씩 피크-검출/유지(Peak-Detector Hold) 회로와 81096KC 자체에 내장된 아날로그 디지털 변환기를 이용해서 실제 시스템을 구성하여 현장에 상술된 본 발명의 방식을 적용하였다. 산출 데이터를 기존의 제품으로 측정한 데이터와 비교 분석한 결과 기존의 제품에 비해 저가로 구성하면서도 기존 제품의 신뢰성에 근접하는 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.As an example of applying the scheme proposed in the present invention, a partial discharge signal of one cycle is divided into 360 sections, and a peak-detector hold circuit and an analog-to-digital converter built in the 81096KC itself about once every 46.3 ms. The actual system was configured to apply the scheme of the present invention described above to the field. As a result of comparing and analyzing the calculated data with the data measured by the existing product, it was possible to obtain a satisfactory result that is close to the reliability of the existing product while constructing at a lower cost than the existing product.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법에 의하면, 기존의 대용량 발전기에만 일부 적용되던 고압 회전기 운전중 고정자 권선의 절연열화 상태 진단을 위한 측정 장비를 저가로 개발하여 대형 발전기 뿐만 아니라 고압 전동기에도 적용할 수 있게 하고, 기존 외국제품에 비해 가격 경쟁력이 있어 국내시장을 선점하고 향후 수출전선에 참여함으로서 국가 경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 창출된다.As described in detail above, according to the method of measuring the partial discharge during operation in the high voltage rotor stator winding according to the present invention, the measurement equipment for diagnosing the insulation deterioration state of the stator winding during the operation of the high voltage rotor, which was partially applied only to the existing high-capacity generator, is inexpensive. It can be applied to high-voltage motors as well as large-scale generators, and it is competitive in price compared to existing foreign products, thus preoccupying the domestic market and participating in the export wire in the future will create the effect of improving the national competitiveness.

Claims (3)

회전기의 고정자 권선에서 발생하는 부분 방전 신호를 측정하는 방법에 있어서,In the method for measuring the partial discharge signal generated in the stator winding of the rotor, 전원 주파수의 영점을 검출하고, 양(+)과 음(-)의 부분 방전 신호로 분리하는 제 1 단계;Detecting a zero point of the power supply frequency and separating the positive and negative partial discharge signals; 상기 분리된 부분 방전 신호를 이중 경로로 분리하는 제 2 단계;Dividing the separated partial discharge signal into a dual path; 상기 이중 경로 상의 각 신호에 대하여, 전원 주파수를 기준으로 설정된 한 주기를 위상축 상에서 기설정된 복수의 단위 구간으로 분할하여 위상을 검출하는 제 3 단계;A third step of detecting a phase by dividing one period set based on a power source frequency into a plurality of predetermined unit sections on a phase axis for each signal on the dual path; 상기 검출된 위상에 근거하여 그 분할된 구간 단위로 최대 값을 검출/유지하여 아날로그/디지탈 변환하되, 이를 상기 이중 경로 상의 각 신호에 대하여 상기 위상축 상에서 교번적으로 수행하는 제 4 단계; 및A fourth step of detecting / maintaining a maximum value in units of the divided intervals based on the detected phases and performing analog / digital conversion, and alternately performing them on the phase axis for each signal on the dual path; And 상기 변환된 디지털 데이터에 근거하여 상기 고정자 권선의 절연 상태를 분석하는 제 5 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법.And a fifth step of analyzing the insulation state of the stator windings based on the converted digital data. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위상 검출은 상기 전원 주파수를 기준으로 임의의 위상을 설정하여 이를 기준으로 검출하는 것을 특징으로 하는 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법.The phase detection is a partial discharge measurement method during operation in the high-voltage rotor stator winding, characterized in that for detecting a reference to set a phase based on the power frequency. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 한 주기는 전원 주파수의 주기를 기준으로 설정된 부분 방전 신호의 주기로서 360°이고, 상기 단위 구간은 1°이며, 상기 최대값 검출의 주기는 46.3㎲ 인 것을 특징으로 하는 고압 회전기 고정자 권선에서의 운전중 부분 방전 측정 방법.In one cycle, the period of the partial discharge signal set based on the cycle of the power frequency is 360 °, the unit section is 1 °, and the period of detection of the maximum value is 46.3 ms. How to measure partial discharge during operation.
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