KR20240022322A - 케이블 접속용 어댑터 및 이를 이용한 부분방전 진단 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 케이블 접속용 어댑터 및 이를 이용한 부분방전 진단 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 접속용 어댑터는, 부분방전 진단 시스템의 진단 유닛과 부분방전 센서 사이의 제1 신호경로, 상기 진단 유닛과 점검신호 포트 사이의 제2 신호경로 및 상기 부분방전 센서와 상기 점검신호 포트 사이의 제3 신호경로를 형성하는 스위칭부; 및 상기 제1 신호경로, 상기 제2 신호경로 및 상기 제3 신호경로 중 어느 하나를 형성하기 위해 상기 스위칭부의 스위칭 제어를 수행하는 컨트롤러;를 포함한다.
Description
본 발명은 케이블 접속용 어댑터 및 이를 이용한 부분방전 진단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이블의 분리 및 재체결 과정없이 부분방전 진단 시스템의 각 구성요소의 정상 작동 상태를 시험 가능하게 함으로써 부분방전 진단 시스템의 시험 환경을 개선하기 위한, 케이블 접속용 어댑터 및 이를 이용한 부분방전 진단 시스템에 관한 것이다.
최근에는 전력설비 예를 들어, 가스절연개폐기(Gas Insulated Switchgear, 이하 "GIS")의 내부에서 발생하는 부분방전을 진단하기 위해 온라인으로 GIS에 연결된 시스템을 구축하여 운영중에 있다. 이러한 온라인 부분방전 진단 시스템은 GIS 내부에서 발생하는 부분방전 신호를 UHF 센서를 통해 검출하여 GIS의 건전성을 감시 및 진단한다.
도 1은 온라인 GIS 부분방전 진단 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 케이블 단자 접속 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 온라인 GIS 부분방전 진단 시스템은 GIS에 설치되어 부분방전 발생을 검출하기 위한 센서(10), 신호 전달을 위한 하드웨어를 포함하는 로컬유닛(20), 신호 분석 및 진단을 위한 소프트웨어를 포함하는 진단 유닛(30)을 포함한다.
이러한 온라인 GIS 부분방전 진단 시스템은 GIS의 정확한 진단을 위해 센서(10), 로컬 유닛(20) 및 진단 유닛(30)의 정상 동작 상태를 확인하는 정기적인 시험을 실시한다. 이러한 정기적인 시험은 분기 1회 시행한다.
구체적으로, 센서(10)와 로컬 유닛(20) 간에는 동축케이블로 연결되며, '센서 및 케이블 시험'을 시행하고 있다. 센서 및 케이블 시험은 감도측정기를 이용해 센서 반사계수(Return loss), 동축케이블 손실(Cable loss)를 측정하여 센서 및 케이블의 상태를 확인하는 시험이다.
그리고, 로컬 유닛(20)과 진단 유닛(30) 간에는 광케이블로 연결되며, '시스템 감도 시험'을 시행하고 있다. 시스템 감도시험은 신호발생기를 통한 모의신호를 주입하여 신호의 감쇄정도를 측정해 시스템의 이상여부를 확인하는 시험이다.
하지만, 정기적인 시험을 시행하기 위해서는 로컬 유닛(20)에 부착된 케이블을 수작업으로 분리한 후, 시험기기와 연결하고 다시 연결하는 작업을 반복하여야 한다.
이러한 단순반복 작업은 실제 시험시간의 약 30% 이상을 할애해야 할 수도 있다. 예를 들어, 케이블당 시험시간은 대략 10분 정도 걸린다고 생각할 수 있다. 즉, 케이블당 정기적인 시험은 케이블 분리(1분)→시험장비 연결(1분)→시험진행(5분)→결과판정(2분)→케이블 재접속(1분) 과정으로 진행할 수 있다. 이 중에서 단순반복 작업은 케이블 분리(1분), 시험장비 연결(1분), 케이블 재접속(1분)과 같이 전체 시험시간의 대략 30% 이상에 해당할 수 있다.
도 2를 참조하면, 각 케이블은 GLU 내 케이블 단자를 이용하여 접속한다. 각 케이블은 케이블 단자를 이용하여 분리 또는 재접속 과정이 진행된다.
이와 같이, 작업자는 각 케이블을 분리하고 재접속하는 과정에서 정상으로 접속하는지를 확인하는 방법이 부재하므로 과실에 의한 접속 불량이 일어날 수도 있다. 작업자는 접속 불량에 대해 인지하지 못하는 경우, 설비 진단이 제대로 이루어지는지 확인하기 곤란하게 된다.
따라서, 온라인 GIS 부분방전 진단 시스템에서는 정기적인 시험을 시행함에 있어서, 작업자가 단순 반복작업을 진행해야 하거나 작업자가 접속 불량을 일으킬 가능성이 있기 때문에 작업자의 업무 효율을 향상시키고 작업자 과실을 방지할 수 있는 방안이 마련될 필요가 있다.
본 발명의 목적은 케이블의 분리 및 재체결 과정없이 부분방전 진단 시스템의 각 구성요소의 정상 작동 상태를 시험 가능하게 함으로써 부분방전 진단 시스템의 시험 환경을 개선하기 위한, 케이블 접속용 어댑터 및 이를 이용한 부분방전 진단 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 케이블 접속용 어댑터는, 부분방전 진단 시스템의 진단 유닛과 부분방전 센서 사이의 제1 신호경로, 상기 진단 유닛과 점검신호 포트 사이의 제2 신호경로 및 상기 부분방전 센서와 상기 점검신호 포트 사이의 제3 신호경로를 형성하는 스위칭부; 및 상기 제1 신호경로, 상기 제2 신호경로 및 상기 제3 신호경로 중 어느 하나를 형성하기 위해 상기 스위칭부의 스위칭 제어를 수행하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.
상기 스위칭부는, 상기 진단 유닛과 연결되는 제1 스위칭소자; 상기 부분방전 센서와 연결되는 제2 스위칭소자; 및 상기 점검신호 포트와 연결되는 제3 스위칭소자;를 포함하되, 상기 제1 스위칭소자, 상기 제2 스위칭소자 및 상기 제3 스위칭소자 각각은 서로 연결되는 것일 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제1 신호경로를 형성하고, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제3 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제2 신호경로를 형성하며, 상기 제2 스위칭소자와 상기 제3 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제3 신호경로를 형성하는 것일 수 있다.
상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자는, 적어도 하나 이상의 2×1 포트 스위칭소자이고, 상기 제3 스위칭소자는, 상기 제1 스위칭소자 또는 상기 제2 스위칭소자가 N개일 경우에 2N×1 포트 스위칭소자일 수 있다.
상기 제1 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 평상시 부분방전 진단을 수행하는 경우에 연결되고, 상기 제2 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 시스템 감도 시험을 수행하는 경우에 연결되며, 상기 제3 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 센서 및 케이블 시험을 수행하는 경우에 연결되는 것일 수 있다.
상기 점검신호 포트는, 상기 제2 신호경로를 통해 시스템 감도 시험용 신호발생기가 연결되고, 상기 제3 신호경로를 통해 센서 및 케이블 시험용 감도측정기가 연결되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 진단 시스템은, 전력설비에 설치되어 부분방전 발생을 검출하기 위한 부분방전 센서; 상기 센서로부터 전달된 신호를 전달하기 위한 케이블 접속용 어댑터를 포함하는 로컬 유닛; 및 상기 로컬 유닛으로부터 전달된 신호의 분석 및 진단을 수행하는 진단 유닛;를 포함하되, 상기 케이블 접속용 어댑터는, 상기 진단 유닛과 상기 부분방전 센서 사이의 제1 신호경로, 상기 진단 유닛과 점검신호 포트 사이의 제2 신호경로 및 상기 부분방전 센서와 상기 점검신호 포트 사이의 제3 신호경로를 형성하는 스위칭부; 및 상기 제1 신호경로, 상기 제2 신호경로 및 상기 제3 신호경로 중 어느 하나를 형성하기 위해 상기 스위칭부의 스위칭 제어를 수행하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.
본 발명은 케이블의 분리 및 재체결 과정없이 부분방전 진단 시스템의 각 구성요소의 정상 작동 상태를 시험 가능하게 함으로써 부분방전 진단 시스템의 시험 환경을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 케이블 분리 및 재체결 작업 중에 발생할 수 있는 접속 불량 가능성을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명은 로컬 유닛에 즉시 적용 가능하여 정기적인 시험을 위해 필요한 인건비용을 줄일 수 있다.
도 1은 온라인 GIS 부분방전 진단 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 케이블 단자 접속 구성을 나타내는 도면,
도 3은 로컬 유닛을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 접속용 어댑터를 나타낸 도면이다.
도 2는 케이블 단자 접속 구성을 나타내는 도면,
도 3은 로컬 유닛을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 접속용 어댑터를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 로컬 유닛을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 접속용 어댑터를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로컬 유닛은 전력설비에 설치된 부분방전 센서로부터 검출된 신호를 진단 유닛으로 전달하거나, 부분방전 센서, 로컬 유닛 및 진단 유닛의 정상 동작 상태를 확인하는 정기적인 시험을 수행하기 위한 케이블 접속용 어댑터(100)를 포함한다.
아울러, 도 1의 부분방전 진단 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 부분방전 센서는 내장형 또는 외장형 센서로 구분하며 전자파 신호의 감쇠를 고려하여 누락구간 없이 설치한다. 부분방전 센서는 UHF 센서로서 UHF 대역에서 500㎒～1500㎒ 영역을 포함한다.
부분방전 센서는 GIS로부터 1m 거리에서 IEC 60270에 의한 겉보기 방전 크기 5pC 이하의 부분방전을 검출할 수 있어야 한다.
부분방전 센서의 커넥터는 IEC 61169-16에서 규정하고 있는 감쇠가 적은 N형 커넥터를 표준으로 하여 연결 호환성이 있어야 하며, 로컬 유닛과 연결은 동축케이블을 사용하는 구조로 제작된다.
다음으로, 로컬 유닛은 부분방전 센서로부터 측정된 UHF 신호를 분석하기 용이하게 증폭하고 광신호로 변환하여 진단 유닛으로 전달한다. 로컬 유닛은 IEC 61850 기반으로 하여, 부분방전 센서에서 검출된 신호를 취득 및 처리하는 DAU(Data Acquisition Unit)와, 취득된 정보를 진단 유닛으로 전송하는 CU(Communication Unit)을 포함할 수 있다. DAU와 CU는 통합 또는 개별 설치가 가능하다.
로컬 유닛은 LED 램프 또는 LCD 화면을 통해 전원, 통신, 데이터 취득 기능의 정상동작 여부를 확인할 수 있어야 한다.
DAU는 내외장 센서 도우 별도의 매칭없이 연결할 수 있어야 하며, 연결된 모든 센서로부터의 신호는 GIS 전원 위상에 동기되어 동시에 검출할 수 있어야 한다.
DAU와 부분방전 센서의 신호선은 동출케이블을 사용하며, 커넥터는 N형 커넥터를 적용한다.
CU와 진단 유닛은 부분방전 데이터의 연속성을 확보하고, 부분방전 데이터의 수집과 부분방전 분석을 분리하고 또한 부분방전 측정결과의 원활한 데이터 교환을 위하여 IEC 61850 통합 프로토콜에 적합토록 구성하여야 한다. 이 통신의 데이터는 IEC 61850 통합 프로토콜 표준 데이터 포맷을 적용하여 이종 진단 유닛 혹은 이종 HMI와의 데이터 송수신시도 원활하게 작동한다.
다음으로, 진단 유닛은 로컬 유닛으로부터 들어오는 신호를 수집 및 분석하며, 각 전력설비의 전원 공급을 관리하거나 각종 하드웨어 오류 상태를 모니터링하고 관리한다. 진단 유닛은 메인서버, 웹서버, 진단 소프트웨어를 포함할 수 있다.
진단 유닛은 부분방전 발생, 네트워크 이상, 데이터 통신장치 이상, 로컬 유닛 이상 등 비정상적 상황이 발생한 경우를 감지한다.
진단 유닛은 부분방전 진단 소프트웨어와 운영 소프트웨어를 포함한다. 먼저, 부분방전 진단 소프트웨어는 취득되는 신호의 부분방전 유형을 자유도체방전(Free particle), 부유전극방전(Floating Electrode), 코로나방전(Corona), 절연물 이상방전(Void) 등 4가지 종류 이상 그리고 잡음신호 유형 등 총 5 종 이상으로 분류할 수 있어야 한다.
다음으로, 운영 소프트웨어는 진단서버에서 전력 계통상에서 부분방전 데이터의 감시, 분석, 진단 및 각 센서별 Event 및 Alarm 설정치 조절 기능을 제공하고, 부분방전 센서 위치와 로컬 유닛의 위치가 표시된 단선도가 변전소 선택 시 표시된다. 운영자가 해당 변전소 단선도상 설비위치와 직관적으로 매칭이 가능하게 표시되고, 해당 변전소 단선도상 T/L명, Bay명 등 설비와 센서설치 위치 파악이 용이하도록 표시된다.
Alarm 데이터는 운영자 PC를 이용하여 내역조회가 가능하여야 하며 보고서 출력기능을 구비하고, 측정된 데이터는 센서가 설치된 GIS 현장의 전원 위상과 동기하여 표시한다.
운영 소프트웨어는 디스플레이 및 분석 기능을 제공한다.
이를 통해, 모든 데이터는 Bay별, 센서별 구분이 가능하고, 신호를 검출하는 문턱값과 이벤트 발생을 위한 신호크기의 수준은 각 센서마다 조정이 가능하다.
저장된 데이터는 선택한 기간 동안 트렌드 분석이 가능하며 운영자의 명령에 따라 최대값과 평균값으로 구분하여 표시한다.
각 센서에서 측정된 데이터는 신호의 크기, 단위 시간당 방전횟수(count rate) 등에 대한 트렌드 분석, 3차원 가시화 및 분석이 가능하며, 각 센서에서 측정된 신호는 시간 지연없이 동시에 실시간으로 표현할 수 있다.
또한, 부분방전 센서와 로컬 유닛은 표준형의 동축케이블과 N형 커넥터를 사용하고, 로컬 유닛과 진단 유닛은 IEC 61850을 기반으로 하여, IEC 61850 규격에서 규정한 표준 데이터 포맷으로 송수신하여 이종 시스템간에도 데이터 호환성 및 연속성을 확보할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 케이블 접속용 어댑터(100)는 다회로 어댑터를 구성함으로써 평상시와 정기적인 시험시에 단순한 케이블 분리 및 재체결 작업을 수행할 필요 없는 작업 환경을 제공할 수 있다.
케이블 접속용 어댑터(100)는 진단 유닛과 부분방전 센서에 각각 연결되고, 점검신호 포트를 통해 신호발생기 또는 감도측정기에 연결된다.
케이블 접속용 어댑터(100)는 부분방전 진단 시스템의 진단 유닛과 부분방전 센서 사이의 제1 신호경로, 진단 유닛과 점검신호 포트 사이의 제2 신호경로, 부분방전 센서와 점검신호 포트 사이의 제3 신호경로를 형성하는 스위칭부(110), 제1 신호경로, 제2 신호경로 및 제3 신호경로 중 어느 하나를 형성하기 위해 스위칭부(110)의 스위칭 제어를 수행하는 컨트롤러(120)를 포함한다. 여기서, 스위칭 제어라 함은 스위치 ON/OFF 제어를 의미한다.
먼저, 스위칭부(110)는 진단 유닛과 연결되는 제1 스위칭소자(111), 부분방전 센서와 연결되는 제2 스위칭소자(112), 점검신호 포트와 연결되는 제3 스위칭소자(113)를 포함한다.
제1 스위칭소자(111), 제2 스위칭소자(112) 및 제3 스위칭소자(113) 각각은 서로 연결될 수 있다.
다만, 2개의 스위칭소자가 서로 연결되면(switch ON), 나머지 하나의 스위칭소자는 다른 스위칭소자와 서로 연결되지 않는다(switch OFF). 즉, 제1 스위칭소자(111), 제2 스위칭소자(112) 및 제3 스위칭소자(113) 각각은 다른 스위칭소자와 중복으로 스위치 ON 상태로 연결되지 않는다. 예를 들어, 제1 스위칭소자(111)는 제2 스위칭소자(112)와 제3 스위칭소자(113) 각각에 대해 스위치 ON 상태로 연결될 수 있으나, 동시에 스위치 ON 상태로 연결되지 않는다.
또한, 제1 스위칭소자(111) 및 제2 스위칭소자(112)는 적어도 하나 이상의 2×1 포트 스위칭소자이고, 제3 스위칭소자(113)는 제1 스위칭소자(111) 또는 제2 스위칭소자(112)가 N개일 경우에 2N×1 포트 스위칭소자이다.
즉, 제1 스위칭소자(111)는 1개의 포트가 진단 유닛에 연결되고, 2개의 포트가 각각 제2 스위칭소자(112)와 제3 스위칭소자(113)에 연결된다.
제2 스위칭소자(112)는 1개의 포트가 부분방전 센서에 연결되고, 2개의 포트가 각각 제1 스위칭소자(111)와 제3 스위칭소자(113)에 연결된다.
제3 스위칭소자(113)는 1개의 포트가 점검신호 포트에 연결되고, 2N개의 포트 중 N개의 포트가 N개의 제1 스위칭소자(111) 각각에 연결되며, 나머지 N개의 포트가 N개의 제2 스위칭소자(112) 각각에 연결된다.
한편, 컨트롤러(120)는 제1 스위칭소자(111)와 제2 스위칭소자(112) 사이의 스위칭 제어를 통해 제1 신호경로를 형성하고, 제1 스위칭소자(111)와 제3 스위칭소자(113) 사이의 스위칭 제어를 통해 제2 신호경로를 형성하며, 제2 스위칭소자(112)와 제3 스위칭소자(113) 사이의 스위칭 제어를 통해 제3 신호경로를 형성한다.
여기서, 제1 신호경로는 부분방전 진단 시스템에서 평상시 부분방전 진단을 수행하는 경우에 연결된다. 제1 신호경로가 형성되는 경우는 부분방전 센서로부터 오는 신호는 진단 유닛으로 전달되어 상시 부분방전 진단을 수행하는 경우이다.
그리고, 제2 신호경로는 부분방전 진단 시스템에서 전력설비(M.Tr, OLTC, GIS)의 시스템 감도 시험을 수행하는 경우에 연결된다. 제2 신호경로가 형성되는 경우는 제1 신호경로의 연결이 끊어지고, 진단 유닛과 로컬 유닛 사이에서 시스템 감도 시험을 수행하는 경우이다. 시험이 끝난 후에는 제2 신호경로가 끊어지고 제1 신호경로가 원래대로 연결된다. 이때, 점검신호 포트는 제2 신호경로를 통해 시스템 감도 시험용 신호발생기가 연결된다.
시스템 감도 시험은 신호발생기를 활용하여 부분방전 신호와 유사한 모의신호를 로컬 유닛에 주입한 후, 진단 유닛에서 취득된 신호와 주입한 신호의 감쇄정도를 비교하여 시스템 건전성을 확인한다. 이 경우, 입력신호와 취득신호의 오차범위(±3dB 이하) 초과여부를 확인하고, 최소검출감도(-55dbm)와 채널간 오차 기준 초과 여부(±4dB 이하)를 확인한다.
또한, 제3 신호경로는 부분방전 진단 시스템에서 전력설비(M.Tr, OLTC, GIS)의 부분방전 센서 및 동축케이블에 대한 센서 및 케이블 시험을 수행하는 경우에 연결된다. 제3 신호경로가 형성되는 경우는 제1 신호경로의 연결이 끊어지고, 로컬 유닛과 부분방전 센서 사이에서 센서 및 케이블 시험을 수행하는 경우이다. 시험이 끝난 후에는 제3 신호경로가 끊어지고 제1 신호경로가 원래대로 연결된다. 이때, 제3 신호경로를 통해 센서 및 케이블 시험용 감도측정기가 연결된다.
센서 및 케이블 시험은 센서 반사계수(Return loss) 시험, 동축케이블 손실(Cable loss) 시험, 센서-케이블 체결상태 점검 시험을 동시에 검증하고, 부분방전의 신호 크기 진단 적정성을 확인하기 위한 시험이다.
한편, 컨트롤러는 적어도 하나 이상의 프로세서와 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함한다.
이러한 컨트롤러는 적어도 하나의 프로세서에 의해 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들이 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 제어를 수행하게 된다.
여기서, 프로세서는 적어도 하나 이상의 프로세서로서, 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 그리고, 프로세서는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
또한, 메모리는 하나의 저장 장치일 수 있거나, 또는 복수의 저장 엘리먼트의 집합적인 용어일 수 있다. 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들은 실행가능한 프로그램 코드 또는 파라미터, 데이터 등일 수 있다. 그리고, 메모리는 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있거나, 또는 자기 디스크 저장장치 또는 플래시(flash) 메모리와 같은 NVRAM(Non-Volatile Memory)을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.
100 : 케이블 접속용 어댑터
110 : 스위칭부
111~113 : 제1 내지 제3 스위칭소자
120 : 컨트롤러
110 : 스위칭부
111~113 : 제1 내지 제3 스위칭소자
120 : 컨트롤러
Claims (12)
- 부분방전 진단 시스템의 진단 유닛과 부분방전 센서 사이의 제1 신호경로, 상기 진단 유닛과 점검신호 포트 사이의 제2 신호경로 및 상기 부분방전 센서와 상기 점검신호 포트 사이의 제3 신호경로를 형성하는 스위칭부; 및
상기 제1 신호경로, 상기 제2 신호경로 및 상기 제3 신호경로 중 어느 하나를 형성하기 위해 상기 스위칭부의 스위칭 제어를 수행하는 컨트롤러;
를 포함하는 케이블 접속용 어댑터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 진단 유닛과 연결되는 제1 스위칭소자;
상기 부분방전 센서와 연결되는 제2 스위칭소자; 및
상기 점검신호 포트와 연결되는 제3 스위칭소자;를 포함하되,
상기 제1 스위칭소자, 상기 제2 스위칭소자 및 상기 제3 스위칭소자 각각은 서로 연결되는 것인 케이블 접속용 어댑터.
- 제 2 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제1 신호경로를 형성하고,
상기 제1 스위칭소자와 상기 제3 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제2 신호경로를 형성하며,
상기 제2 스위칭소자와 상기 제3 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제3 신호경로를 형성하는 것인 케이블 접속용 어댑터.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자는, 적어도 하나 이상의 2×1 포트 스위칭소자이고,
상기 제3 스위칭소자는, 상기 제1 스위칭소자 또는 상기 제2 스위칭소자가 N개일 경우에 2N×1 포트 스위칭소자인 케이블 접속용 어댑터.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 평상시 부분방전 진단을 수행하는 경우에 연결되고,
상기 제2 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 시스템 감도 시험을 수행하는 경우에 연결되며,
상기 제3 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 센서 및 케이블 시험을 수행하는 경우에 연결되는 것인 케이블 접속용 어댑터.
- 제 5 항에 있어서,
상기 점검신호 포트는,
상기 제2 신호경로를 통해 시스템 감도 시험용 신호발생기가 연결되고,
상기 제3 신호경로를 통해 센서 및 케이블 시험용 감도측정기가 연결되는 것인 케이블 접속용 어댑터.
- 전력설비에 설치되어 부분방전 발생을 검출하기 위한 부분방전 센서;
상기 센서로부터 전달된 신호를 전달하기 위한 케이블 접속용 어댑터를 포함하는 로컬 유닛; 및
상기 로컬 유닛으로부터 전달된 신호의 분석 및 진단을 수행하는 진단 유닛;를 포함하되,
상기 케이블 접속용 어댑터는,
상기 진단 유닛과 상기 부분방전 센서 사이의 제1 신호경로, 상기 진단 유닛과 점검신호 포트 사이의 제2 신호경로 및 상기 부분방전 센서와 상기 점검신호 포트 사이의 제3 신호경로를 형성하는 스위칭부; 및 상기 제1 신호경로, 상기 제2 신호경로 및 상기 제3 신호경로 중 어느 하나를 형성하기 위해 상기 스위칭부의 스위칭 제어를 수행하는 컨트롤러;를 포함하는 부분방전 진단 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 진단 유닛과 연결되는 제1 스위칭소자;
상기 부분방전 센서와 연결되는 제2 스위칭소자; 및
상기 점검신호 포트와 연결되는 제3 스위칭소자;를 포함하되,
상기 제1 스위칭소자, 상기 제2 스위칭소자 및 상기 점검신호 포트 각각은 서로 연결되는 것인 부분방전 진단 시스템.
- 제 8 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제1 신호경로를 형성하고,
상기 제1 스위칭소자와 상기 제3 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제2 신호경로를 형성하며,
상기 제2 스위칭소자와 상기 제3 스위칭소자 사이의 스위칭 제어를 통해 상기 제3 신호경로를 형성하는 것인 부분방전 진단 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자는, 적어도 하나 이상의 2×1 포트 스위칭소자이고,
상기 제3 스위칭소자는, 상기 제1 스위칭소자 또는 상기 제2 스위칭소자가 N개일 경우에 2N×1 포트 스위칭소자인 부분방전 진단 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제1 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 평상시 부분방전 진단을 수행하는 경우에 연결되고,
상기 제2 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 시스템 감도 시험을 수행하는 경우에 연결되며,
상기 제3 신호경로는, 상기 부분방전 진단 시스템에서 센서 및 케이블 시험을 수행하는 경우에 연결되는 것인 부분방전 진단 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 점검신호 포트는,
상기 제2 신호경로를 통해 시스템 감도 시험용 신호발생기가 연결되고,
상기 제3 신호경로를 통해 센서 및 케이블 시험용 감도측정기가 연결되는 것인 부분방전 진단 시스템.
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| KR1020220100855A KR20240022322A (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 케이블 접속용 어댑터 및 이를 이용한 부분방전 진단 시스템 |
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-
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- 2022-08-11 KR KR1020220100855A patent/KR20240022322A/ko unknown
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