배전반/몰드변압기 열화진단 모니터링 시스템(OPM200)
전력설비 고장율 분포 - 한전
GIS 및 계전기 주요 고장 원인 : 제작 불량
변압기 주요 고장 원인 : 자연 열화
제작 불량 고장예방 위한 품질향상, 초기진단 강화
자연 열화 사전예방 진단 방안 도출 필요
배전반 내부기기 사고 사례
폐쇄배전반 구성 및 특징
개폐기류 : VCB, ACB, DS, MCCB
변환기류 : Mold TR, PT, CT
접속재류 : Cable, Bus Bar, 애자 및 각종 단자
금속외함으로 밀폐 및 격벽 구조
다양한 기기들과 접속부로 구성된 복잡한 구조
공간이 협소협소
전기안전사고의 위험성
육안점검의 어려움
전력설비의 사고원인
※ 전력설비 사고는 기기의 전기적, 기계적, 열적, 환경적 스트레스에 의한 장기적 열화에 의해 발생되며 열화가 진전되다가 어느 순간에 절연 파괴가 급진전되어 사고로 이행됨.
상시 진단시스템의 필요성
측정중 몰드변압기 소손시 인적 피해 발생 우려 있음- 위험군으로 분류
On-Line 모니터링 시스템에 의해 상시 감시하는 장치 등이 필요 함.
- 몰드변압기 결함부위 조기 탐지, 보수 함으로서 정전 사고 및 전기화재 등 예방 필요함.
- 고장 사전 예방 위해 절연체 내부 또는 외부 결함시 발생되는 전자파 부분방전과 국부발열 현상을 동시에 측정, 분석 필요함.
몰드변압기 열화 진단 필요성
- Epoxy 고체절연물 특성상 내부결함 발생시 미약한 균열 발생 후 지락으로 이행.
- 절연체 내부 결함 발생시 전자파 부분방전 및 국부 발열 현상이 대부분 임.
- 결함이 발생하게 되면 급격히 지락이나 고장으로 이행.
몰드변압기 고장시 정상화에 수 시간이 소요.
제작결함, 자연열화
국부적 결함 진행
이상 현상 발생
절연파괴-소손
몰드변압기 열화 모니터링 감시 장치 구성 요소
구분 | 구성 내용 |
---|---|
입력센서부 | - UHF(Ultra High Frequency), |
본체(신호처리부) | - 입력 3CH(UHF, HFCT, IR), LCD모니터 내장, - 자체신호분석(부분방전 신호분석기능 및 |
분석SW | - 복합분석 알고리즘(부분방전 및 적외선열화상 - Real Time 분석기능(PRPS, PRPD 파형분석 및 |
몰드변압기 열화 모니터링 감시 장치 구성 요소
몰드변압기 복합열화 모니터링 System
- 전자파(UHF) 부분방전 검출(몰드변압기 및 배전반 내부 부분방전 검출용)
- 인입케이블 쉴드 접지선 HFCT 부분방전 검출
- 적외선(IR) 열화상 카메라 (몰드변압기 표면 온도분포 측정용)
전자파(UHF), HFCT, 적외선(IR)열화상 동시 신호처리 알고리즘(Neural Network에 의한 자동 분석)
전자파 부분방전(UHF+HFCT) 및 적외선열화상 통합 프로그램에 의한 전체 변전설비 감시
몰드변압기 열화 모니터링 통신 구성도
전자파(UHF) 부분방전(PD) 센서
적외선열화상(IR) 센서
케이블 방전전류(HFCT) PD센서
LCD모니터 내장(현장 DATA 확인용)
UHF PD 센서부, IR센서부 , HFCT PD 센서부 동시 수신 채널
부분방전(UHF+HFCT) 파형분석(PRPS, PRPD)기능
몰드TR 부위별 적외선(IR) 열화상 온도분포 표시 기능
PD+IR 분석 기능에 의한 열화 복합 판정
전자파(UHF) 부분방전(PD) 검출 원리
HFCT 부분방전(PD) 검출 원리
적외선(IR) 열화성 검출 원리
온도를 가진 물체에서 방출되는 적외선 에너지는 물체의 온도에 비례
흑백 (Grey Scale) 영상을 밝기 강도에 맞춰 Color Lookup Table를 이용, Color 영상으로 전환
각 밝기 강도 또는 Color 영상에 해당하는 피사체의 절대 온도값으로 표시(주,야 동일 영상 재현)
HFCT 부분방전(PD) 검출 원리
외형도
DISPLAY 및 입출력 단자
센서류 외형도
100MHz~1,000MHz(UHF대역)
외장형, 거치형
SMA-Type
PE
100MHz~1,000MHz(UHF대역)
외장형, 거치형
SMA-Type
PE
100MHz~1,000MHz(UHF대역)
외장형, 거치형
SMA-Type
PE
S/W 구성
구분 | TFT LCD 화면 | MMI 화면 |
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IR 화면 |
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PRPD 화면 |
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PRPS 화면 |
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S/W 구성
구분 | TFT LCD 화면 |
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IR 화면 |
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PRPD 화면 |
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PRPS 화면 |
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구분 | MMI 화면 |
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IR 화면 |
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PRPD 화면 |
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PRPS 화면 |
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