KR102490137B1 - Life prediction system for high voltage transformer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고전압 변압기의 수명 예측 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 광융합 기반 권선 온도 측정 및 절연유 열화상태를 통한 수명 예측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for predicting the life of a high voltage transformer, and more particularly, to a system for predicting the life through optical fusion-based winding temperature measurement and deterioration of insulating oil.
국내의 산업발전과 더불어 전기 사용량이 증대되어, 1960년대 후반부터 산업체에서는 전력용 변압기, 차단기 등의 대형 전기 설비들이 계속 증설되어 왔다. 이러한 기설 전력설비들이 장기간에 걸쳐 사용되어 왔으므로, 현재에는 그 노후화가 두드러지게 나타나고 있다.With the domestic industrial development, electricity usage has increased, and since the late 1960s, large-scale electrical facilities such as power transformers and circuit breakers have been continuously expanded in industries. Since these existing power facilities have been used for a long period of time, their deterioration is conspicuous at present.
특히, 최근의 산업설비의 자동화, 고도화에 따라 안정적인 전력공급이 중요한 요건이 되고 있으므로, 전력공급중단 시 발생될 수 있는 경제적 손실 및 산업 안전사고의 방지 측면에서 노후전력설비의 관리가 매우 중요시되고 있다.In particular, since stable power supply has become an important requirement according to the recent automation and advancement of industrial facilities, the management of old power facilities is considered very important in terms of preventing economic losses and industrial safety accidents that may occur when power supply is interrupted. .
전력설비는 일반적으로 고가이며 대형화되어 있기 때문에 교체비용이 매우 높고, 작업상 긴 시간과 많은 인력을 필요로 한다. 또한, 대부분의 설비가 각 용도에 맞도록 개별 설계 제작되어야 하기 때문에 수 년 동안의 계획적인 진행이 이루어지지 않으면 생산차질로 인한 손실이 막대하게 발생할 수 있으며, 그 파장은 대규모 정전사태와 같이 사회적인 안정을 위협하는 수준에까지 이르게 된다.Electric power facilities are generally expensive and large in size, so replacement costs are very high, and a long time and a lot of manpower are required for operation. In addition, since most of the facilities must be individually designed and manufactured for each purpose, if planned progress is not made for several years, enormous losses may occur due to production disruptions, and the ramifications for social stability, such as large-scale power outages, may occur. to the level of threat.
최근 냉방부하 및 컴퓨터 등 전기이용 정보처리시설과 편의시설 증가로 전기 사용량이 급격히 증가하고 있으며, 이러한 현상은 과부하상태 지역 및 부하편중현상 심화지역의 확대로 나타나고 있다.Recently, electricity consumption is rapidly increasing due to the increase in electricity use information processing facilities and convenience facilities such as cooling loads and computers, and this phenomenon is appearing in the expansion of overloaded areas and areas with intensified load concentration.
이로 인하여, 계통말단에 위치한 주상 및 지상변압기가 담당하는 부하량은 불규칙하게 증대되고, 변압기에는 과부하현상에 의한 열화와 외부환경에 의한 열화 등에 의하여 잦은 절연파괴가 발생한다.Because of this, the load capacity of the pole and ground transformers located at the end of the system increases irregularly, and the transformer frequently suffers from insulation breakdown due to deterioration due to overload and deterioration caused by the external environment.
변압기는 전력의 안정적인 공급에 관련된 중요한 기능을 담당하고 있어서, 다른 어떤 전력설비보다도 높은 신뢰성이 요구된다. 따라서, 이런 변압기의 사고를 미연에 방지하기 위해 변압기의 이상을 감지하고 해소하기 위한 새로운 개념의 이상진단법의 개발이 시급히 요청된다.Transformers are in charge of important functions related to the stable supply of power, and therefore require higher reliability than any other power equipment. Therefore, in order to prevent such a transformer accident in advance, the development of a new concept of fault diagnosis method for detecting and resolving an abnormality in a transformer is urgently required.
또한, 고전압 변압기는 주기적인 점검을 통해 이상을 발견하고, 이상 발견시 교체가 요구되고 있다. In addition, the high voltage transformer is required to be replaced when an abnormality is discovered through periodic inspection.
등록특허 10-2366922호(2022년 2월 21일 등록, 시계열적 절연 진단 정보 기반의 중전기기 열화 예측 시스템 및 그 방법)에서는 절연 진단 정보를 이용하여 제조 시기가 유사한 기기들을 그룹핑하고, 열화시 교체를 수행하도록 하는 기술이 기재되어 있다.In Registered Patent No. 10-2366922 (Registered on February 21, 2022, Deterioration Prediction System for Heavy Electric Equipment Based on Time-series Insulation Diagnosis Information and Its Method), devices with similar manufacturing times are grouped using insulation diagnosis information and replaced when deterioration occurs. A technique for performing is described.
그러나 이와 같은 종래의 방법은 절연 진단 결과만을 이용할 뿐, 고전압 변압기를 이루는 다양한 요소들의 열화에 대한 점검을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.However, this conventional method has a problem in that it uses only insulation diagnosis results and cannot inspect deterioration of various elements constituting the high voltage transformer.
특히, 고전압 변압기의 접점의 열화, 열매체유의 열화를 평가할 수 있는 구체적인 수단의 개발이 요구되고 있다.In particular, there is a demand for the development of specific means capable of evaluating the deterioration of the contact of the high voltage transformer and the deterioration of the thermal oil.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명의 목적은, 고전압 변압기의 접점과 열매체유의 열화 정도를 검출하여, 고전압 변압기의 개별 교체 시기를 결정할 수 잇는 시스템을 제공함에 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a system capable of determining an individual replacement time of a high voltage transformer by detecting the degree of deterioration of the contact point of the high voltage transformer and the thermal oil.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 고전압 변압기의 수명 예측 시스템은, 다수의 변압기 각각에 설치되어 변압기의 상태 정보를 검출하되, 광학적으로 권선 온도 및 절연유 열화정도를 검출하는 변압기 정보 검출단말과, 상기 변압기 정보 검출단말에서 검출된 정보를 수신하는 정보수집 서버와, 상기 정보수집 서버에서 수집된 정보를 저장하는 데이터베이스 서버와, 상기 데이터베이스 서버에 저장된 정보를 이용하여 변압기 각각의 상태를 진단 및 건전성을 평가하고, 평가 결과를 상기 데이터베이스 서버에 저장하는 진단 서버와, 상기 데이터베이스 서버에 저장된 변압기의 상태 정보 및 진단 정보를 웹 또는 모바일 웹에 게시하여 공개하는 정보제공 서버를 포함할 수 있다.The system for predicting the life of a high-voltage transformer of the present invention to solve the above technical problem is a transformer information detection terminal installed in each of a plurality of transformers to detect state information of the transformer and optically detecting the winding temperature and the degree of deterioration of insulating oil. An information collection server for receiving the information detected by the transformer information detection terminal, a database server for storing the information collected by the information collection server, and diagnosis and soundness of each transformer using the information stored in the database server It may include a diagnosis server that evaluates and stores the evaluation result in the database server, and an information providing server that posts and discloses the status information and diagnosis information of the transformer stored in the database server on the web or mobile web.
본 발명의 실시 예에서, 상기 변압기 정보 검출단말에서 검출되는 정보는, 권선 온도, 절연유 탁도, 유중가스, 부싱, 전압조정 장치의 상태 및 부분 방전 여부 정보일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the information detected by the transformer information detection terminal may be winding temperature, insulating oil turbidity, gas in oil, bushing, state of voltage regulator, and partial discharge information.
본 발명의 실시 예에서, 상기 변압기 정보 검출단말에서 검출되는 정보는, 유중가스의 종류 및 농도, 피뢰기의 상태 정보, 소음 정보를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the information detected by the transformer information detection terminal may further include the type and concentration of gas in oil, state information of lightning arresters, and noise information.
본 발명의 실시 예에서, 상기 변압기 정보 검출단말은, 광을 이용한 절연유의 색도, 광학 필터를 이용한 유중가스의 분석을 수행하는 절연유 광특성 분석부와, 열감응성 유리를 매개로하여 온도에 따른 광투과도의 차이를 이용하여 권선 온도를 간접 검출하는 권선 광특성 분석부와, 변압기의 전압을 검출하여 전압조정 장치의 설정과 실제 전압을 비교하여 전압조정 장치의 상태 정보를 확인하는 전압 검출부와, 전기적 펄스 또는 초음파를 검출하여 부분 방전의 발생 여부를 검출하는 부분 방전 검출부와, 상기 절연유 광특성 분석부, 권선 광특성 분석부, 전압 검출부, 부분 방전 검출부의 검출결과를 상기 정보수집 서버로 송신하는 통신부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the transformer information detection terminal includes an insulating oil optical characteristic analyzer that analyzes chromaticity of insulating oil using light and gas in oil using an optical filter, and light according to temperature through a heat-sensitive glass. A winding optical characteristic analyzer that indirectly detects the winding temperature using the difference in transmittance, a voltage detector that detects the voltage of the transformer and compares the setting of the voltage regulator with the actual voltage to check the state information of the voltage regulator, A partial discharge detection unit that detects the occurrence of partial discharge by detecting pulses or ultrasonic waves, and a communication unit that transmits detection results of the insulating oil optical characteristics analysis unit, winding optical characteristics analysis unit, voltage detection unit, and partial discharge detection unit to the information collection server. can include
본 발명의 실시 예에서, 상기 변압기 정보 검출단말은, 변압기 내부의 소음을 검출하는 소음 검출부와, 절연유 내의 유중 가스의 종류와 농도를 검출하는 가스 검출부와, 피뢰기의 상태 정보를 검출하는 피뢰기 검출부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the transformer information detection terminal includes a noise detector for detecting noise inside the transformer, a gas detector for detecting the type and concentration of gas in oil in insulating oil, and an arrester detector for detecting state information of the arrester. can include more.
본 발명의 실시 예에서, 상기 진단 서버는, 상기 데이터베이스 서버에 저장된 변압기의 정보 이외에 운영환경, 기계적 위험도, 열적 위험도, 전기적 위험도, 절연물 열화, 피뢰기 위험도, 화학적 위험도를 진단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the diagnosis server may diagnose operating environment, mechanical risk, thermal risk, electrical risk, insulator deterioration, lightning arrester risk, and chemical risk in addition to the transformer information stored in the database server.
본 발명의 실시 예에서, 상기 운영환경 정보는, 고전압 변압기의 사고이력, 사용 연수, 실내 또는 실외로 구분되는 설치 장소를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the operating environment information may include an accident history of the high voltage transformer, years of use, and an installation location classified as indoor or outdoor.
본 발명의 실시 예에서, 상기 기계적 위험도는, 상기 소음 검출부에서 검출된 소음 이상음, 진동 이상음 유무, 여자전류에 의한 소음을 이용하여 결정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the mechanical risk may be determined using the abnormal noise, presence or absence of abnormal vibration noise, and noise caused by excitation current detected by the noise detection unit.
본 발명의 실시 예에서, 상기 열적 위험도는, 권선온도 정보와 절연유의 색도 및 탁도를 이용함과 아울러 가스 검출부에서 검출된 유중가스의 종류와 농도에 따라 결정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermal risk may be determined according to the type and concentration of gas in oil detected by the gas detection unit, as well as using winding temperature information and chromaticity and turbidity of insulating oil.
본 발명의 실시 예에서, 상기 전기적 위험도는, 부분 방전, 절연체의 상태 검출 결과에 따라 결정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the degree of electrical hazard may be determined according to a result of detecting a state of a partial discharge or an insulator.
본 발명의 실시 예에서, 상기 피뢰기 위험도는, 피뢰기 검출부에서 검출된 피뢰기의 동작 횟수, 누설전류 및 전력이 설정된 횟수 또는 누설전류 기준값의 초과여부에 따라 결정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the lightning arrestor risk may be determined according to the number of times the lightning arrester is operated, leakage current and power detected by the lightning arrester detection unit, or whether or not the leakage current reference value is exceeded.
본 발명은, 변압기의 권선 온도, 절연유 탁도, 유중가스, 부싱, 전압조정 장치의 상태, 부분 방전 여부를 검출하고, 이를 이용하여 변압기의 수명을 예측하고, 예측된 수명에 따라 교체 또는 수리를 결정하여, 고장에 따른 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention detects the winding temperature of the transformer, insulating oil turbidity, gas in oil, bushing, state of the voltage regulator, and partial discharge, predicts the life of the transformer using this, and determines replacement or repair according to the predicted life. Thus, there is an effect of preventing an accident due to a failure.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고전압 변압기의 수명 예측 시스템의 구성도이다.
도 2는 변압기 정보 검출단말의 블록 구성도이다.
도 3은 변압기 정보 검출단말의 다른 실시 구성도이다.1 is a block diagram of a life prediction system of a high voltage transformer according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a transformer information detection terminal.
3 is a configuration diagram of another embodiment of a transformer information detection terminal.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various forms and various changes may be made. However, the description of the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs. In the accompanying drawings, the size of the components is enlarged from the actual size for convenience of description, and the ratio of each component may be exaggerated or reduced.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first element' may be named a 'second element', and similarly, a 'second element' may also be named a 'first element'. can Also, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고전압 변압기의 수명 예측 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a life prediction system of a high voltage transformer according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명은 변압기 정보 검출단말(10)에서 검출된 변압기의 권선 온도, 절연유 탁도, 유중가스, 부싱, 전압조정 장치의 상태, 부분 방전 여부 정보를 수신하는 데이터 수집서버(20)와, 상기 데이터 수집서버(20)에서 수집된 데이터를 저장하는 데이터베이스 서버(30)와, 상기 데이터베이스 서버(30)에 저장된 데이터를 이용하여 고전압 변압기의 열화도를 진단하고, 상기 데이터베이스 서버(30)에 저장하는 진단 서버(40)와, 상기 데이터베이스 서버(30)에 저장된 정보를 웹 또는 모바일 웹에 게시 및 공개하는 정보제공 서버(50)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the present invention provides a data collection server (20) for receiving information on winding temperature, insulating oil turbidity, gas in oil, bushing, voltage regulator state, and partial discharge of a transformer detected by a transformer information detection terminal (10). And, the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 고전압 변압기의 수명 예측 시스템의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the system for predicting the life of a high voltage transformer according to the present invention configured as described above will be described in detail.
먼저, 데이터 수집서버(20)는 변압기에 설치된 통신장치와 통신하며 변압기에서 검출된 다양한 정보를 수집한다. 데이터 수집서버(20)는 원격에 설치되는 것으로 하며, 다수의 변압기와 통신하여 데이터를 수집한다.First, the
도 2는 변압기 정보 검출단말(10)의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of the transformer
도 2를 참조하면 변압기 정보 검출단말(10)은 절연유 광특성 분석부(11), 권선 광특성 분석부(12), 전압 검출부(13), 부분 방전 검출부(14) 및 통신부(16)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the transformer
절연유 광특성 분석부(11)는 광의 굴절을 이용한 절연유의 색도, 광학 필터를 이용한 유중가스의 분석을 수행할 수 있다.The insulating oil optical
권선 광특성 분석부(12)는 열감응성 유리를 매개로하여 온도에 따른 광투과도의 차이를 이용하여 열을 간접 검출하는 것으로 하며, 변압기의 권선 온도등 변압기의 성능 평가 지표로 사용할 수 있는 부분품의 온도를 검출하는 것으로 할 수 있다.The winding optical
또한, 권선 광특성 분석부(12)는 접점의 온도를 함께 검출할 수 있다.In addition, the winding optical
권선 광특성 분석부(12)는 온도 측정범위가 -30 내지 230℃인 것으로 하며, 온도 측정 분해능은 0.1℃인 것으로 할 수 있다.The winding
전압 검출부(13)는 변압기의 전압을 검출하여 전압조정 장치의 설정과 실제 전압을 비교하여 전압조정 장치의 상태 정보를 확인할 수 있다.The
부분 방전 검출부(14)는 전기적 펄스 또는 초음파를 검출하여 부분 방전의 발생 여부를 검출한다.The partial
상기 절연유 광특성 분석부(11), 권선 광특성 분석부(12), 전압 검출부(13), 부분 방전 검출부(14)의 검출 결과는 통신부(16)를 통해 수집 서버(20)로 제공된다.The detection results of the insulating oil
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 변압기 정보 검출단말(10)의 다른 실시 예의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of another embodiment of a transformer
도 3을 참조하면, 도 2의 구성에 더하여 소음 검출부(17), 가스 검출부(18), 피뢰기 검출부(15)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , in addition to the configuration of FIG. 2 , a
소음 검출부(17)는 진동 등에 의해 고전압 변압기에서 발생하는 소음을 측정한다.The
또한, 가스 검출부(18)는 유중가스를 검출한다. 유중 가스는 그 성분에 따라 열적 위험 또는 화학적 위험이 발생할 수 있다.Also, the
피뢰기 검출부(15)는 피뢰기의 동작 횟수, 누설전류를 검출하는 것으로 할 수 있다.The
통신부(16)는 절연유 광특성 분석부(11)를 통해 검출되는 절연유의 탁도, 유중 가스 정보, 권선 광특성 분석부(12)를 통해 검출된 권선 온도 정보, 전압 검출부(13)를 통해 검출된 전압조정 장치의 상태 정보, 부분 방전 검출부(14)를 통해 검출된 부분 방전 정보를 송신하는 것으로 한다.The
통신부(16)는 무선 또는 유선 통신 방식을 사용하여 변압기 정보 검출단말(10)에서 검출된 정보들을 정보수집 서버(20)에 송신한다.The
변압기 정보 검출단말(10)은 수신된 변압기 정보 검출단말(10)의 정보를 데이터베이스 서버(30)에 저장하되, 각 변압기 정보 검출단말(10)의 식별자를 삽입하여 저장한다.The transformer
데이터베이스 서버(30)는 데이터베이스 규칙에 부합하도록 상기 변압기 정보 검출단말(10)에서 검출한 정보를 저장하며, 권한이 부여된 요청이 있는 경우 정보를 제공하는 것으로 한다.The
진단 서버(40)는 설정된 진단 알고리즘을 수행하며, 데이터베이스 서버(30)에 특정 변압기의 정보를 요청할 수 있다. 진단 서버(40)의 요청에 따라 데이터베이스 서버(30)는 특정 변압기의 권선 온도, 절연유 탁도, 유중가스, 부싱, 전압조정 장치의 상태, 부분 방전 여부 정보를 제공한다.The
진단 서버(40)는 수신된 권선 온도, 절연유 탁도, 유중가스, 부싱, 전압조정 장치의 상태, 부분 방전 여부 정보를 이용하여 진단 알고리즘을 수행하여, 해당 변압기의 수명 정보, 고장 정보 등을 진단하게 된다.The
진단 결과는 다시 데이터베이스 서버(30)에 저장된다.Diagnosis results are stored in the
이처럼 데이터베이스 서버(30)에는 변압기에서 검출한 정보 및 진단 결과 정보가 저장되며, 데이터베이스 서버(30)는 변압기에서 검출한 정보 및 진단 결과를 요청에 따라 제공하는 것으로 한다.As such, the
특히 진단 서버(40)는 변압기의 위험도 분석을 수행하여, 건전도를 평가할 수 있다.In particular, the
구체적으로 진단 서버(40)는 데이터베이스 서버(30)에 저장된 변압기의 정보 이외에 운영환경, 기계적 위험도, 열적 위험도, 전기적 위험도, 절연물 열화, 피뢰기 위험도, 화학적 위험도를 진단할 수 있다.Specifically, the
운영환경 정보는 고전압 변압기의 사고이력, 사용 연수, 설치 장소를 포함할 수 있다. 상기 설치 장소는 실내 또는 실외의 구분일 수 있다.Operating environment information may include accident history, years of use, and installation location of the high voltage transformer. The installation location may be classified indoors or outdoors.
기계적 위험도는 앞서 소음 검출부(17)에서 검출된 소음 이상음, 진동 이상음 유무, 여자전류에 의한 소음을 이용하여 고전압 변압기의 기계적 위험도에 대한 건전도를 평가한다.As for the mechanical risk, the soundness of the mechanical risk of the high voltage transformer is evaluated using the abnormal noise, presence or absence of abnormal vibration, and noise caused by excitation current detected by the
소음의 종류마다 기준 데시벨의 소음 기준을 두고, 소음 검출부(17)에서 검출된 소음의 크기에 따라 건전도를 평가할 수 있다.Soundness may be evaluated according to the level of the noise detected by the
또한, 열적 위험도는 앞서 검출된 권선온도 정보와 절연유의 색도 및 탁도를 이용함과 아울러 가스 검출부(18)에서 검출된 유중가스의 종류와 농도에 따라 열적 위험도에 대한 건전성 평가를 할 수 있다.In addition, the thermal risk can be evaluated using the previously detected winding temperature information and the chromaticity and turbidity of the insulating oil, as well as the thermal risk according to the type and concentration of gas in oil detected by the
예를 들어, 에틸렌, 에탄, 프로페인, 메탄의 농도가 설정 농도 이상이면, 건전성이 낮은 것으로 할 수 있다.For example, when the concentrations of ethylene, ethane, propane, and methane are higher than a set concentration, soundness can be low.
이때 설정 농도는 다수의 기준값을 포함할 수 있다.In this case, the set concentration may include a plurality of reference values.
상기 가스 검출부(18)에서 검출된 유중가스가 수분을 포함하고, 수분의 농도가 기준값 이상이면 화학적 위험도가 높은 것으로 할 수 있다. 또한 절연유의 산가를 측정하여 역시 기준값 이상이면 화학적 위험도가 높은 것으로 할 수 있다.If the gas in oil detected by the
전기적 위험도는 앞서 설명한 부분 방전, 절연체의 상태 검출 결과에 따라 건전도가 평가된다.The level of electrical risk is evaluated according to the result of partial discharge and insulator state detection described above.
또한, 피뢰기 위험도는 피뢰기 검출부(15)에서 검출된 피뢰기의 동작 횟수, 누설전류 및 전력이 설정된 횟수 또는 누설전류 기준값의 초과여부에 따라 건전도를 평가할 수 있다.In addition, the lightning arrestor risk level may be evaluated according to the number of operations of the arrester detected by the
정보제공 서버(50)는 웹 또는 모바일 웹 페이지에 데이터베이스 서버(30)에 저장된 변압기에서 검출한 권선 온도, 절연유 탁도, 유중가스, 부싱, 전압조정 장치의 상태, 부분 방전 여부 정보 및 각 변압기의 진단 결과를 게시하여, 변압기들 각각에 대한 정보를 제공할 수 있다.The
이러한 정보는 변압기의 유지 보수 담당자나 관리자의 단말을 이용하여 정보제공 서버(50)가 제공하는 웹 또는 모바일 웹 페이지에 접속 후 확인할 수 있는 것으로 한다.This information can be checked after connecting to a web or mobile web page provided by the
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Embodiments according to the present invention have been described above, but these are merely examples, and those skilled in the art will understand that various modifications and embodiments of equivalent range are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
10:변압기 정보 검출단말 20:정보수집 서버
30:데이터베이스 서버 40:진단 서버
50:정보제공 서버10: transformer information detection terminal 20: information collection server
30: database server 40: diagnosis server
50: information provision server
Claims (11)
상기 변압기 정보 검출단말에서 검출된 정보를 수신하는 정보수집 서버;
상기 정보수집 서버에서 수집된 정보를 저장하는 데이터베이스 서버;
상기 데이터베이스 서버에 저장된 정보를 이용하여 변압기 각각의 상태를 진단 및 건전성을 평가하고, 평가 결과를 상기 데이터베이스 서버에 저장하는 진단 서버; 및
상기 데이터베이스 서버에 저장된 변압기의 상태 정보 및 진단 정보를 웹 또는 모바일 웹에 게시하여 공개하는 정보제공 서버를 포함하되,
상기 변압기 정보 검출단말은,
광의 굴절을 이용한 절연유의 색도, 광학 필터를 이용한 유중가스의 분석을 수행하는 절연유 광특성 분석부;
열감응성 유리를 매개로하여 온도에 따른 광투과도의 차이를 이용하여 권선 온도를 간접 검출하는 권선 광특성 분석부;
변압기의 전압을 검출하여 전압조정 장치의 설정과 실제 전압을 비교하여 전압조정 장치의 상태 정보를 확인하는 전압 검출부;
전기적 펄스 또는 초음파를 검출하여 부분 방전의 발생 여부를 검출하는 부분 방전 검출부;
변압기 내부의 소음을 검출하는 소음 검출부;
절연유 내의 유중 가스의 종류와 농도를 검출하는 가스 검출부;
피뢰기의 동작 횟수와 누설전류를 검출하는 피뢰기 검출부; 및
상기 절연유 광특성 분석부, 권선 광특성 분석부, 전압 검출부, 부분 방전 검출부, 소음 검출부, 가스 검출부 및 피뢰기 검출부의 검출결과를 상기 정보수집 서버로 송신하는 통신부를 포함하고,
상기 진단 서버는,
상기 데이터베이스 서버에 저장된 변압기의 정보 이외에 운영환경 정보, 기계적 위험도, 열적 위험도, 전기적 위험도, 절연물 열화, 피뢰기 위험도, 화학적 위험도를 진단하며,
상기 운영환경 정보는, 고전압 변압기의 사고이력, 사용 연수, 실내 또는 실외로 구분되는 설치 장소를 포함하고,
상기 기계적 위험도는, 상기 소음 검출부에서 검출된 소음 이상음, 진동 이상음 유무, 여자전류에 의한 소음을 이용하여 결정되며,
상기 열적 위험도는, 권선온도 정보와 절연유의 색도 및 탁도를 이용함과 아울러 가스 검출부에서 검출된 유중가스의 종류와 농도에 따라 결정되고,
상기 전기적 위험도는, 부분 방전, 절연체의 상태 검출 결과에 따라 결정되며,
상기 피뢰기 위험도는, 피뢰기 검출부에서 검출된 피뢰기의 동작 횟수, 누설전류 및 전력이 설정된 횟수 또는 누설전류 기준값의 초과여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기의 수명 예측 시스템.
A transformer information detection terminal installed in each of a plurality of transformers to detect state information of the transformer, and optically detecting winding temperature and insulating oil deterioration degree;
an information collection server receiving the information detected by the transformer information detection terminal;
a database server for storing the information collected by the information collection server;
a diagnosis server for diagnosing and evaluating the health of each transformer using the information stored in the database server, and storing the evaluation results in the database server; and
Including an information providing server that publishes and discloses the state information and diagnosis information of the transformer stored in the database server on the web or mobile web,
The transformer information detection terminal,
An insulating oil optical characteristic analysis unit that performs analysis of chromaticity of insulating oil using light refraction and gas in oil using an optical filter;
A winding optical characteristic analyzer for indirectly detecting a winding temperature using a difference in light transmittance according to temperature through a thermally sensitive glass;
a voltage detection unit that detects the voltage of the transformer and compares the set voltage of the voltage regulating device with the actual voltage to check state information of the voltage regulating device;
a partial discharge detection unit that detects whether a partial discharge has occurred by detecting an electric pulse or an ultrasonic wave;
a noise detector for detecting noise inside the transformer;
A gas detection unit for detecting the type and concentration of gas in the oil in the insulating oil;
Lightning arrester detection unit for detecting the number of times the lightning arrester operates and the leakage current; and
A communication unit for transmitting the detection results of the insulating oil optical characteristics analysis unit, the winding optical characteristics analysis unit, the voltage detection unit, the partial discharge detection unit, the noise detection unit, the gas detection unit, and the lightning arrester detection unit to the information collection server,
The diagnostic server,
In addition to the transformer information stored in the database server, operating environment information, mechanical risk, thermal risk, electrical risk, insulation deterioration, arrester risk, and chemical risk are diagnosed.
The operating environment information includes the accident history of the high voltage transformer, the number of years of use, and the installation location classified as indoor or outdoor,
The mechanical risk is determined by using the abnormal noise detected by the noise detection unit, the presence or absence of abnormal vibration noise, and the noise caused by the excitation current,
The thermal risk is determined according to the type and concentration of the gas in the oil detected by the gas detection unit as well as using the winding temperature information and the chromaticity and turbidity of the insulating oil,
The electrical hazard is determined according to the detection result of partial discharge and insulator state,
The lightning arrester risk is determined according to the number of operations of the arrester detected by the arrester detection unit, the number of leakage current and power set, or whether or not the leakage current reference value is exceeded.
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