Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR102089180B1 - 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치 - Google Patents

가스절연개폐기용 부분방전 진단장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102089180B1
KR102089180B1 KR1020180142580A KR20180142580A KR102089180B1 KR 102089180 B1 KR102089180 B1 KR 102089180B1 KR 1020180142580 A KR1020180142580 A KR 1020180142580A KR 20180142580 A KR20180142580 A KR 20180142580A KR 102089180 B1 KR102089180 B1 KR 102089180B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connector
signal
partial discharge
gas insulated
insulated switchgear
Prior art date
Application number
KR1020180142580A
Other languages
English (en)
Inventor
김남순
임동영
최우용
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020180142580A priority Critical patent/KR102089180B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102089180B1 publication Critical patent/KR102089180B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1254—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of gas-insulated power appliances or vacuum gaps
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

본 발명은 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치에 관한 것으로, 가스절연개폐기(1)의 전력 출구(3)에 설치되어 외부와 절연유지하는 더미 플러그(100)와 상기 더미 플러그(100)에 설치되며 상기 가스절연개폐기(1) 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출하는 부분방전 진단센서(200)를 포함한다.
본 발명은 현재 운영중인 가스절연개폐기의 내장형 UHF 센서 성능의 한계점을 보완하고, 에폭시 노출 절연 물질이 없어 내부 신호가 외부로 방출될 수 없는 구조의 가스절연개폐기도 부분방전 발생 개소 판정이 가능한 이점이 있다.

Description

가스절연개폐기용 부분방전 진단장치{APPARATUS FOR DIAGNOSING PARTIAL DISCHARGE OF GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스절연개폐기의 내부 결함으로 인한 이상징후 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출하기 위한 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치에 관한 것이다.
가스절연개폐기(GIS, Gas Insulated Switchgear) 등의 전력기기들은 기기 내의 절연이상 발생시 부분방전이 발생한다. 부분방전으로 인하여 전자파, 고주파전류, 소리, 진동 등의 여러가지 현상이 발생하는데, 이를 측정하여 기기의 절연상태를 진단할 수 있다.
예를 들어, 가스절연개폐기 내부 결함 발생시 나타나는 전자파는 가스절연개폐기의 금속 외피로 인해 외부로 방출되지 못하고 내부 반사와 굴절 작용을 진행하다 내장형 UHF 부분방전 검출센서(이하 "UHF 센서")나 에폭시 절연물질 부분에 방출되어 외장형 UHF 센서 등을 통해 부분방전 신호를 검출할 수 있다.
도 1에는 170kV 가스절연개폐기에 UHF 센서가 설치된 위치를 도시하고 있다.
그러나 도 1에 도시된 UHF 센서는 170kV 가스절연개폐기의 내부에 설치되는 내장형 센서이므로, 내장형 센서 성능의 한계로 인해 원거리에서 발생된 부분방전 신호는 전파하는 도중 신호 크기가 점차 감쇠되고, 이로 인해 내장형 센서까지 도달할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 25.8kV 가스절연개폐기는 고유 설계 특성상 외부 노출 에폭시 절연물이 없는 설비 형태로 인해 내부 결함 신호의 외부 방출이 불가능하므로 안정적 설비보전에 큰 문제점이 있다.
또한, 가스절연개폐기 최초 설치시 건전성 확인 시험절차인 상용주파수내전압, 무부하 가압시험시 종단부에 금속커버 재질인 더미 플러그를 취부하여 가압이 되므로 내부 결함으로 인한 부분방전 신호가 원천적으로 봉쇄되고 이로 인해 전력설비 초기 불량 사항의 발견이 어려운 문제점이 있다.
가스절연개폐기에 이상이 발생하게 되면 전력계통 전체에 심각한 피해를 줄 수 있으므로 부분방전 검출 신뢰도 향상이 필요하다.
특허문헌 1: 등록특허공보 제0757075호(2007.09.03 등록)
본 발명의 목적은 현재 운영중인 가스절연개폐기 내장형 센서 성능의 한계점을 보완하고, 에폭시 노출 절연물질이 없어 내부 신호가 외부로 방출될 수 없는 구조상의 문제점을 해결하기 위한 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 가스절연개폐기의 전력 출구에 설치되어 외부와 절연유지하는 더미 플러그와 상기 더미 플러그에 설치되며 상기 가스절연개폐기의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출하는 부분방전 진단센서를 포함한다.
상기 더미 플러그는 상기 가스절연개폐기의 전력 출구에 삽입되고 상기 가스절연개폐기의 내부에 배치되는 절연바디와 상기 절연바디와 연결되고 케이블 접속부가 구비되며 상기 가스절연개폐기의 외부에 배치되어 상기 가스절연개폐기와 고정볼트로 고정되는 절연커버를 포함한다.
상기 부분방전 진단센서는 상기 절연바디 내에 배치되며 상기 가스절연개폐기의 내부 결함으로 인해 발생되는 UHF 대역의 부분방전 신호를 수신하는 UHF 안테나와 상기 케이블 접속부에 연결되는 접속부 커넥터와 상기 UHF 안테나가 수신한 부분방전 신호를 상기 접속부 커넥터로 송출하는 신호 송출 접속부와 상기 접속부 커넥터와 연결되어 상기 부분방전 신호를 진단장비에 송출하는 동축케이블을 포함한다.
상기 UHF 안테나는 신호 수신판과 상기 신호 수신판에 방사형으로 배치되는 복수 개의 신호 수신부와 상기 신호 수신부에 들어오는 신호가 집약되며 상기 신호 송출 접속부와 연결되는 신호 인출부를 포함한다.
상기 접속부 커넥터는 N형 커넥터이고, 상기 케이블 접속부는 상기 N형 커넥터에 대응되는 N형 커넥터 접속부이다.
상기 N형 커넥터는 상기 N형 커넥터 접속부의 가장자리에 커넥터 체결볼트로 고정되는 커넥터 몸체와 상기 동축케이블의 도체이며 상기 커넥터 몸체에 삽입되는 심선 도체와 상기 심선 도체와 연결되고 상기 커넥터 몸체에서 돌출되며 상기 케이블 접속부에 삽입되어 상기 신호 송출 접속부와 접속되는 커넥터 핀을 포함한다.
상기 신호 인출부와 상기 케이블 접속부를 연결하도록 형성되어, 상기 신호 송출 접속부와 상기 신호 송출 접속부에 접속되는 커넥터 핀을 보호하는 신호 송출부 보호관을 포함한다.
상기 동축케이블과 상기 N형 커넥터는 안테나 아답터로 연결한다.
상기 안테나 아답터에 서지피뢰기가 연결된다.
상기 서지피뢰기는 접지도선이 연결된다.
상기 커넥터 체결볼트를 풀면 상기 커넥터 핀이 상기 신호 송출 접속부와 분리된다.
상기 가스절연개폐기의 건전성 시험시, 상기 접속부 커넥터를 상기 케이블 접속부에서 연결하여 상기 가스절연개폐기의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 확인한다.
상기 가스절연개폐기의 내부에 설치되는 내장형 UHF 센서를 더 포함한다.
본 발명은 가스절연개폐기의 전력 출구에 설치되는 더미 플러그에 가스절연개폐기의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출하는 부분방전 진단센서를 설치하여 부분방전의 전자파 신호를 외부 진단장비로 송출할 수 있도록 된다.
따라서 본 발명은 외부 노출 절연 물질이 없는 25.8kV 가스절연개폐기의 부분방전 발생 개소 판정이 가능하고, 부분방전 위치 추적시 보다 정확한 발생원 판단을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 170kV 가스절연개폐기 내장형 UHF 센서 수신 범위를 초과하는 원거리 부분방전 신호에 대한 검출이 가능하고, 내장형 UHF 센서와 중첩 진단을 통해 부분방전의 진단 효과를 높이고 진단 신뢰도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 현재 운영중인 가스절연개폐기의 내장형 UHF 센서 성능의 한계점을 보완하고, 에폭시 노출 절연 물질이 없어 내부 신호가 외부로 방출될 수 없는 구조의 가스절연개폐기도 부분방전 발생 개소 판정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 170kV 가스절연개폐기에 내장형 UHF 센서가 설치된 위치를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 의한 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치를 170kV 가스절연개폐기에 설치한 모습을 보인 도면.
도 3은 본 발명에 의한 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치를 보인 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 절연커버에 구비한 케이블 접속부를 보인 저면도.
도 5는 본 발명에 의한 부분방전 진단센서를 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 UHF 안테나를 보인 평면도
도 7은 본 발명에 의한 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치에서 커넥터 접속부가 케이블 접속부에서 분리된 상태를 보인 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치를 25.8kV 가스절연개폐기에 설치한 모습을 보인 도면.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치는 가스절연개폐기(1)의 전력 출구(3)에 설치되는 더미 플러그(100)에 설치된다.
더미 플러그(100)는 가스절연개폐기(1)의 전력 출구(3)에 설치되어 외부와 절연유지한다. 상세하게는 더미 플러그(100)는 가스절연개폐기(1)의 건전성 시험시 전력 출구(3)를 막아 가압이 되게 한다.
가스절연개폐기(1)는 공장 출하시와 현장 설치후 전기적 절연시험을 동반하는 건전성 시험을 수행한다. 건전성 시험시 가스절연개폐기(1)에 충전전압을 가하는데, 이때 지락사고로 인한 사람 및 설비 사고를 방지하기 위해 전력 출구(3)에 더미 플러그(100)가 설치된다.
전력 출구(3)는 전력케이블이 접속되는 전력케이블 접속부이며, 건전성 시험 후에는 전력 출구(3)를 막은 더미 플러그(100)를 제거하고 전력 출구(3)에 전력 케이블(미도시)을 접속한다.
이러한 더미 플러그(100)에 가스절연개폐기(1) 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출할 수 있는 부분방전 진단센서(200)가 설치된다.
가스절연개폐기의 건전성 시험시, 더미 플러그(100)에 설치한 부분방전 진단센서(200)가 가스절연개폐기(1)의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출한다. 부분방전 진단센서(200)가 검출한 전자파 신호는 진단장비(300)로 송출된다. 진단장비(300)는 전자파 신호를 분석하여 가스절연개폐기의 결함 및 위험도에 대한 절연상태 진단을 수행할 수 있다.
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 더미 플러그(100)는 절연바디(110)와 절연커버(120)를 포함한다. 절연바디(110)는 가스절연개폐기(1)의 전력 출구(3)에 삽입되며 가스절연개폐기(1)의 내부에 배치된다. 절연바디(110)는 원통 형상으로 형성될 수 있다.
절연커버(120)는 절연바디(110)와 연결되고 가스절연개폐기(1)의 외부에 배치되며 가스절연개폐기(1)와 고정볼트(130)로 고정된다. 실시예에서는 3개의 고정볼트(130)로 더미 플러그(100)를 가스절연개폐기(1)에 고정한다. 고정볼트(130)는 가스절연개폐기(1)의 전력 출구(3)에 더미 플러그(100)의 절연바디(110)를 삽입 후, 절연바디(110)가 이탈되지 않도록 가스절연개폐기(1)에 견고하게 고정한다. 고정볼트(130)는 스크류 볼트 타입으로 구성될 수 있다.
절연바디(110)와 절연커버(120)는 가스절연개폐기(1)의 내부도체 충전시 발생되는 고전압이 가스절연개폐기(1)의 외함에 유기되지 못하도록 절연상태를 유지시키는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 절연커버(120)에 케이블 접속부(121)가 구비된다. 케이블 접속부(121)에 가스절연개폐기(1)의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호 인출을 위한 접속부 커넥터(240)가 착탈 가능하게 연결된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 부분방전 진단센서(200)는 UHF 안테나(210), 신호 송출 접속부(220), 신호 송출부 보호관(230), 접속부 커넥터(240) 및 동축케이블(250)을 포함한다.
UHF 안테나(210)는 절연바디(110) 내에 배치된다. UHF 안테나(210)는 가스절연개폐기(1) 내부 결함에 의해 발생되는 UHF 주파수 대역의 부분방전 신호를 검출한다.
부분방전이 발생했을 때 발생하는 전자파 신호는 UHF 주파수 대역( 300MHz~3GHz)이 VHF 대역(30Mhz~300Mhz)에 비해 상대적으로 잡음의 영향이 적어 검출시 절연이상 진단에 대한 신뢰성이 높다.
UHF 안테나(210)는 신호 수신판(211), 신호 수신부(212) 및 신호 인출부(214)를 포함한다. 신호 수신판(211)은 원판 형상으로 형성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 신호 수신부(212)는 신호 수신판(211)에 방사형으로 배치되는 복수 개로 이루어진다. 신호 인출부(214)는 신호 수신부(212)에 들어오는 신호가 집약되며 신호 송출부 보호관(230)과 연결된다. 신호 인출부(214)는 신호 수신판(211)의 중앙에 형성된다.
신호 수신부들(212)은 도체로 이루어지며 도체들은 도선(213)을 통해 서로 연결되고 또한 도선(213)을 통해 신호 인출부(214)로 연결된다. 신호 수신판(211)은 유전체 기판이고, 신호 수신부(212)는 유전체 기판에 인쇄된 도체이고, 도체는 유전체 기판에 인쇄된 도선(213)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
신호 수신판(211)에 배치된 신호 수신부들(212)이 부분방전 발생시 특성 고주파인 UHF 주파수 대역의 부분방전 신호를 수신하고, 신호 수신부(212)에 수신된 부분방전 신호는 도선(213)을 통해 신호 인출부(214)로 집약될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 신호 인출부(214)는 신호 송출 접속부(220)와 연결된다. 신호 송출 접속부(220)는 UHF 안테나(210)가 수신한 부분방전 신호를 접속부 커넥터(240)로 송출한다. 신호 송출 접속부(220)는 UHF 안테나(210)의 신호 인출부(신호 송출 도선)(214)의 종단부로 N형 커넥터의 커넥터 핀이 삽입되어 접속될 수 있는 구조로 된다.
신호 송출부 보호관(230)은 신호 인출부(214)와 케이블 접속부(121)를 연결하도록 형성된다. 신호 송출부 보호관(230)은 신호 송출 접속부(220)와 신호 송출 접속부(220)에 접속되는 커넥터 핀(243)을 보호한다. 신호 송출 접속부(220)와 커넥터 핀(243)은 UHF 안테나(210)가 수신한 전자파 신호를 접속부 커넥터(240)로 송출해주는 도체이며, 이 도체의 외부 접촉 및 손상을 방지하기 위해 신호 송출부 보호관(230)이 구비된다. 신호 송출부 보호관(230)은 절연 재질로 이루어질 수 있다.
접속부 커넥터(240)는 케이블 접속부(121)에 연결된다. UHF 안테나(210), 신호 송출 접속부(220) 및 케이블 접속부(121)가 더미 플러그(100)에 내장되며, 접속부 커넥터(240)는 필요시 더미 플러그(100)의 케이블 접속부(121)에 연결되어 UHF 안테나(210)가 수신한 부분방전의 전자파 신호를 외부로 송출할 수 있다.
접속부 커넥터(240)는 N형 커넥터이고, 케이블 접속부(121)는 N형 커넥터(240)에 대응되는 N형 커넥터 접속부로 형성된다. 접속부 커넥터(240)는 UHF 안테나(210)에서 수신된 주파수 신호에 대해 손실을 최소화하고 외부 연결 부속품과 견고히 고정시킬 수 있도록 N형 커넥터를 채용한다.
케이블 접속부(121)는 N형 커넥터(240)의 커넥터 핀(243)이 삽입될 수 있는 형상으로 형성된다. 케이블 접속부(121)의 가장자리에는 N형 커넥터(240)를 더미 플러그(100)에 견고하게 고정하기 위한 커넥터 체결볼트(245)가 체결될 수 있는 구멍(123)이 형성된다.
N형 커넥터(240)는 커넥터 몸체(241), 심선 도체(242) 및 커넥터 핀(243)을 포함하는 구조로 된다.
커넥터 몸체(241)는 N형 커넥터 접속부(121)의 가장자리에 커넥터 체결볼트(245)로 고정된다. 심선 도체(242)는 동축케이블(250)의 심선 도체이며 커넥터 몸체(241)에 삽입되어 고정된 것이다. 커넥터 핀(243)은 심선 도체(242)와 납땜 등으로 연결되고 커넥터 몸체(241)에서 돌출된다. 커넥터 핀(243)은 케이블 접속부(121)에 삽입되어 신호 송출 접속부(220)와 전기적으로 접속된다.
커넥터 핀(243)과 심선 도체(242)는 UHF 안테나(210)가 수신한 신호를 외부의 진단장비(300)로 송출하기 위한 것이다.
동축케이블(250)은 접속부 커넥터(240) 즉, N형 커넥터와 연결되어 부분방전 신호를 진단장비(300)에 송출한다. UHF 안테나(210)에서 수신되는 부분방전 신호는 대역이 높은 주파수이므로 신호 손실이 적은 동축케이블(250)을 사용한다.
동축케이블(250)과 N형 커넥터(240)는 안테나 아답터(260)로 연결한다. 안테나 아답터(260)는 N형 커넥터(240)와 동축케이블(250), 서지피뢰기(270)를 연결하기 위한 것이다. 안테나 아답터(260)는 외피가 외부 충격에 의해 손상이 되지 않는 견고한 스테인레스 재질로 된다.
안테나 아답터(260)는 일단이 아답터 연결부(261)를 통해 N형 커넥터(240)와 연결되고, 반대되는 타단이 동축케이블 커넥터(262)를 통해 동축케이블(250)과 연결된다. 아답터 연결부(261)는 N형 커넥터(240)와 안테나 아답터(260)를 견고하게 고정하고, N형 커넥터(240)의 도체 손상을 방지하기 위해 N형 커넥터(240)와 안테나 아답터(260)의 고정상태를 견고하게 유지하는 역할을 한다. 동축케이블 커넥터(262)는 동축케이블(250)을 안테나 아답터(260)에 견고하게 연결하기 위한 것이다.
안테나 아답터(260)에 서지피뢰기(Surge-arrester)(270)가 연결된다. 서지피뢰기(270)는 UHF 안테나(210)를 통해 수신되는 전자파 신호외에 돌발적인 고전압의 유입으로 인한 사람과 진단장비의 손상을 방지하기 이해 고전압이 유입시 외부로 방출시키는 역할을 한다.
서지피뢰기(270)는 접지도선(271)이 연결된다. 접지도선(271)은 서지피뢰기(270)에 유입되는 고전압과 안테나 아답터(260)의 외부에서 유입되는 유도전압을 대지로 방출시키는 전선이다.
접속부 커넥터(240), 안테나 아답터(260), 동축케이블(250) 및 서지피뢰기(270)는 하나의 몸체로 되며, UHF 안테나가 구비된 더미 플러그(100)에서 분리 가능하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 접속부 커넥터(240)의 커넥터 체결볼트(245)를 풀면 커넥터 핀(243)이 더미 플러그(100)의 케이블 접속부(121)에서 인출되면서 신호 송출 접속부(220)와 전기적으로 분리된다. 따라서 필요시 접속부 커넥터(240)를 케이블 접속부(121)에서 분리할 수 있다.
한편, 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치는 가스절연개폐기의 내부에 설치되는 내장형 UHF 센서(도 2의 도면 부호 5)를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 가스절연개폐기는 170kV 가스절연개폐기이다. 170kV 가스절연개폐기는 내장형 UHF 센서(5)가 구비된다. 이 경우, 전력 출구(3)에 설치되는 더미 플러그(100)에 설치된 부분방전 진단센서(200)가 내장형 UHF 센서(5)의 수신 범위를 초과하는 원거리 부분방전 신호에 대해 검출하고, 내장형 UHF 센서(5)와 중첩 진단을 통해 진단 효과 및 신뢰도를 극대화할 수 있다.
도 8에 도시된 가스절연개폐기는 25.8kV 가스절연개폐기이다. 25.8kV 가스절연개폐기(1')는 내장형 UHF 센서를 구비하지 않고 외부 노출 절연물이 없다. 이 경우, 전력 출구(3')에 설치되는 더미 플러그(100)가 외부 노출 절연물의 역할을 하고, 더미 플러그(100)에 설치된 부분방전 진단센서(200)가 부분방전 신호를 검출하여 부분방전 발생 개소 판정이 가능하도록 한다. 따라서 부분방전 위치 추적시 보다 정밀한 발생원의 판단이 가능하다.
이하 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가스절연개폐기(1)의 전력 출구(3)에 설치하고 UHF 안테나(210)를 내장한 더미 플러그(100)의 케이블 접속부(121)에 접속부 커넥터(240)를 연결하여 가스절연개폐기(1)의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출할 수 있다.
가스절연개폐기의 내부 결함으로 인한 이상징후 발생시 나타나는 극초단파(UHF) 주파수 대역의 전자파 신호를 더미 플러그(100)에 내장된 UHF 안테나(210)가 수신한다. UHF 안테나(210)는 센서들로 이루어진 신호 수신부(212)가 원판에 방사형으로 배치되어 있어 전자파 신호의 수신이 용이하다.
또한, 신호 수신부(212)들은 도선으로 서로 연결되어 수신한 전자파 신호가 신호 인출부(214)로 집약될 수 있다.
신호 인출부(214)로 집약된 전자파 신호는 신호 인출부(신호 송출 도선)(214)의 종단부인 신호 송출 접속부(220)와 접속된 커넥터 핀(243)을 통해 N형 커넥터(240)의 심선 도체(242) 및 이와 연결된 동축 케이블(250)을 통해 진단장비(300)로 송출된다.
이 과정에서 UHF 안테나 또는 외부에서 고전압 유입시 서지피뢰기와 접지도선이 이를 외부로 방출시켜 사람 또는 진단장비의 손상을 방지한다.
한편, 부분방전 진단센서(200)는 커넥터 체결볼트(245)를 풀면 커넥터 핀(243)이 신호 송출 접속부(220)와 분리되므로 필요시 탈부착이 가능하다.
예를 들어, 전력 출구(3)가 3상인 경우 UHF 안테나를 구비한 더미 플러그(100)를 상별로 설치하고, 각 상별 신호 송출 접속부(220)에 N형 커넥터(240)의 커넥터 핀(243)을 연결하여 상별로 시험 가압하고 이상 여부 측정이 가능하다.
이와 같이, 가스절연개폐기(1)의 건전성 시험시에는 N형 커넥터(240)의 커넥터 핀(243)을 각 상별로 설치된 더미 플러그(100)의 신호송출 접속부(220)에 접속시켜 건전성 시험을 수행할 수 있다.
상술한 본 발명은 현재 운영중인 가스절연개폐기의 내장형 UHF 센서 성능의 한계점을 보완하고, 에폭시 노출 절연 물질이 없어 내부 신호가 외부로 방출될 수 없는 구조의 경우 그 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 가스절연개폐기 최초 설치시 상용주파 내전압, 무부하 가압 시험시 내부 결함에 의해 발생되는 부분방전 신호 검출이 가능하여 해당 설비의 상용 또는 사용 전 보수 및 고장 예방에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명은 외부 노출 절연 물질이 없는 25.8kV 가스절연개폐기의 부분방전 발생 개소 판정이 가능하고, 부분방전 위치 추적시 보다 정확한 발생원 판단을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 170kV 가스절연개폐기 내장형 UHF 센서 수신 범위를 초과하는 원거리 부분방전 신호에 대한 검출이 가능하고, 내장형 UHF 센서와 중첩 진단을 통해 진단 효과를 높이고 진단 신뢰도를 극대화할 수 있다.
본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 가스절연개폐기 3: 전력 출구
5: UHF 센서 10: 부분방전 진단장치
100: 더미 플러그 110: 절연바디
120: 절연커버 121: 케이블 접속부(N형 커넥터 접속부)
130: 고정볼트 200: 부분방전 진단센서
210: UHF 안테나 211: 신호 수신판
212: 신호 수신부 213: 도선
214: 신호 인출부 220: 신호 송출 접속부
230: 신호 송출부 보호관 240: 접속부 커넥터(N형 커넥터)
241: 커넥터 몸체 242: 심선 도체
243: 커넥터 핀 245: 커넥터 체결볼트
250: 동축 케이블 260: 안테나 아답터
261: 아답터 연결부 262: 동축케이블 커넥터
270: 서지피뢰기 271: 접지도선
300: 진단장비

Claims (13)

  1. 가스절연개폐기의 전력 출구에 설치되어 외부와 절연유지하는 더미 플러그;
    상기 더미 플러그에 설치되며 상기 가스절연개폐기의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 검출하는 부분방전 진단센서;
    를 포함하고,
    상기 더미 플러그는
    상기 가스절연개폐기의 전력 출구에 삽입되고 상기 가스절연개폐기의 내부에 배치되는 절연바디; 및
    상기 절연바디와 연결되고 케이블 접속부가 구비되며 상기 가스절연개폐기의 외부에 배치되어 상기 가스절연개폐기와 고정볼트로 고정되는 절연커버;
    를 포함하며,
    상기 부분방전 진단센서는
    상기 절연바디 내에 배치되며 상기 가스절연개폐기의 내부 결함으로 인해 발생되는 UHF 대역의 부분방전 신호를 수신하는 UHF 안테나;
    상기 케이블 접속부에 연결되는 접속부 커넥터;
    상기 UHF 안테나가 수신한 부분방전 신호를 상기 접속부 커넥터로 송출하는 신호 송출 접속부; 및
    상기 접속부 커넥터와 연결되어 상기 부분방전 신호를 진단장비에 송출하는 동축케이블;
    을 포함하고,
    상기 접속부 커넥터는 N형 커넥터이고,
    상기 케이블 접속부는 상기 N형 커넥터에 대응되는 N형 커넥터 접속부이며,
    상기 N형 커넥터는
    상기 N형 커넥터 접속부의 가장자리에 커넥터 체결볼트로 고정되는 커넥터 몸체;
    상기 동축케이블의 도체이며 상기 커넥터 몸체에 삽입되는 심선 도체; 및
    상기 심선 도체와 연결되고 상기 커넥터 몸체에서 돌출되며 상기 케이블 접속부에 삽입되어 상기 신호 송출 접속부와 접속되는 커넥터 핀;
    을 포함하며,
    상기 동축케이블과 상기 N형 커넥터는 안테나 아답터로 연결하고,
    상기 안테나 아답터에 서지피뢰기가 연결되며,
    상기 서지피뢰기는 접지도선이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 UHF 안테나는
    신호 수신판;
    상기 신호 수신판에 방사형으로 배치되는 복수 개의 신호 수신부; 및
    상기 신호 수신부에 들어오는 신호가 집약되며 상기 신호 송출 접속부와 연결되는 신호 인출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    신호 인출부와 상기 케이블 접속부를 연결하도록 형성되어,
    상기 신호 송출 접속부와 상기 신호 송출 접속부에 접속되는 커넥터 핀을 보호하는 신호 송출부 보호관을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서
    상기 커넥터 체결볼트를 풀면 상기 커넥터 핀이 상기 신호 송출 접속부와 분리되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치.
  12. 청구항 1에 있어서
    상기 가스절연개폐기의 건전성 시험시, 상기 접속부 커넥터를 상기 케이블 접속부에서 연결하여 상기 가스절연개폐기의 내부 결함 발생시 나타나는 전자파 신호를 확인하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치.
  13. 청구항 1에 있어서
    상기 가스절연개폐기의 내부에 설치되는 내장형 UHF 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치.
KR1020180142580A 2018-11-19 2018-11-19 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치 KR102089180B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180142580A KR102089180B1 (ko) 2018-11-19 2018-11-19 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180142580A KR102089180B1 (ko) 2018-11-19 2018-11-19 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102089180B1 true KR102089180B1 (ko) 2020-04-20

Family

ID=70467168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180142580A KR102089180B1 (ko) 2018-11-19 2018-11-19 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102089180B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210144313A (ko) * 2020-05-22 2021-11-30 한국전력공사 내장형 부분방전 집합반을 갖는 가스 절연 개폐 장치
KR20230010514A (ko) * 2021-07-12 2023-01-19 한국전력공사 지중송전선로의 고장점 탐지시험을 위한 안전 접속재

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060048598A (ko) * 2004-06-29 2006-05-18 가부시키가이샤 니혼 에이이 파워시스템즈 부분방전검출센서, 부분방전검출장치 및부분방전검출센서를 가지는 가스절연 전기기기
KR100757075B1 (ko) 2006-02-22 2007-09-10 구자윤 가스절연 개폐장치의 부분방전 검출장치
KR20090075657A (ko) * 2009-06-19 2009-07-08 한빛이디에스(주) 가스절연 개폐장치 진단용 부분방전 카운터
KR101496588B1 (ko) * 2013-12-27 2015-02-26 주식회사 효성 가스 절연 개폐기의 부분방전 검출 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060048598A (ko) * 2004-06-29 2006-05-18 가부시키가이샤 니혼 에이이 파워시스템즈 부분방전검출센서, 부분방전검출장치 및부분방전검출센서를 가지는 가스절연 전기기기
KR100757075B1 (ko) 2006-02-22 2007-09-10 구자윤 가스절연 개폐장치의 부분방전 검출장치
KR20090075657A (ko) * 2009-06-19 2009-07-08 한빛이디에스(주) 가스절연 개폐장치 진단용 부분방전 카운터
KR101496588B1 (ko) * 2013-12-27 2015-02-26 주식회사 효성 가스 절연 개폐기의 부분방전 검출 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210144313A (ko) * 2020-05-22 2021-11-30 한국전력공사 내장형 부분방전 집합반을 갖는 가스 절연 개폐 장치
KR102359150B1 (ko) 2020-05-22 2022-02-08 한국전력공사 내장형 부분방전 집합반을 갖는 가스 절연 개폐 장치
KR20230010514A (ko) * 2021-07-12 2023-01-19 한국전력공사 지중송전선로의 고장점 탐지시험을 위한 안전 접속재
KR102696332B1 (ko) 2021-07-12 2024-08-20 한국전력공사 지중송전선로의 고장점 탐지시험을 위한 안전 접속재
KR102722797B1 (ko) 2021-07-12 2024-10-29 한국전력공사 커버통로부가 구비된 고장점 탐지시험용 안전 접속재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100658820B1 (ko) 가스절연기기의 부분방전 검출장치
JP3299547B2 (ja) ガス絶縁機器の部分放電検出装置
KR20060041190A (ko) 전기 디바이스의 부분방전검출방법 및 장치
KR101285146B1 (ko) 가스절연기기의 부분방전 검출센서 및 센서를 이용한 검출장치
KR102089180B1 (ko) 가스절연개폐기용 부분방전 진단장치
CN104854676A (zh) 真空劣化监视装置
JP2001141773A (ja) ガス絶縁機器の部分放電検出装置
KR100923748B1 (ko) 가스 절연기기의 부분방전 검출장치
KR100477505B1 (ko) 절연보호커버가 부착된 부분방전검출 안테나
JP2017208913A (ja) ガス絶縁開閉装置の劣化監視装置
CN1115566C (zh) 气体绝缘设备的部分放电检测装置
KR101843792B1 (ko) 전력설비의 부분방전 판정방법
KR101088142B1 (ko) 배전기기 상태감시 시스템
CN108344935A (zh) 一种uhf局部放电检测装置及其检测方法
KR102530465B1 (ko) 전력케이블의 부분방전 감지 장치 및 이를 이용한 케이블 접속부의 부분방전 진단 방법
JP2002340969A (ja) ガス絶縁開閉装置の部分放電診断センサ
KR100893396B1 (ko) 내장형 센서가 구비된 가스 절연기기의 부분방전 검출장치
JP4342993B2 (ja) 金属閉鎖型配電盤の絶縁監視装置
CN104166076A (zh) 一种高压开关柜内局部放电检测装置
KR100518370B1 (ko) 가스절연 개폐장치의 방전 진단 시스템
KR101383182B1 (ko) 가공용 가스 절연 부하 개폐기의 절연진단센서
Khayam et al. Application of squaring—Low pass filtering—Square rooting method for enveloping partial discharge waveform
CN111190086A (zh) 一种gis局部放电在线监测装置
KR101706523B1 (ko) 철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서
JPH044709A (ja) 絶縁監視用アンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant