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몰드 변압기 열화감시 카메라

배전반/몰드변압기 열화진단 모니터링 시스템(OPM200)

전력설비 고장율 분포 - 한전

[한전 설비진단처-2014 .3]
  • 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

폐쇄배전반의 구성요소
  • 개폐기류 : VCB, ACB, DS, MCCB

  • 변환기류 : Mold TR, PT, CT

  • 접속재류 : Cable, Bus Bar, 애자 및 각종 단자

폐쇄배전반의 특징
  • 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

몰드변압기 고장예방 대책 - 몰드변압기 활선상태에서 휴대용 측정장비를 이용하여 주기적으로 측정.
  • 측정중 몰드변압기 소손시 인적 피해 발생 우려 있음- 위험군으로 분류

  • On-Line 모니터링 시스템에 의해 상시 감시하는 장치 등이 필요 함.

몰드변압기 예방진단 On-Line 모니터링 필요
  • - 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 몰드형 고압기기 고장 이행 특징
  • - 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 불시 정전에 의한 인적, 물적 피해 발생.
  • 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),
HFCT(High Frequency CT),
IR(Infrared Ray) 센서로 구성

본체 (신호처리부)

- 입력 3CH(UHF, HFCT, IR), LCD모니터 내장,
TCP/IP통신, AC220V

- 자체신호분석(부분방전 신호분석기능 및
적외선열화상 분석기능 내장) 기능.

분석SW

- 복합분석 알고리즘(부분방전 및 적외선열화상
복합분석)

- Real Time 분석기능(PRPS, PRPD 파형분석 및
열화상온도 분포 분석)

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

이상열화검출 센서부(비 접촉부)
  • 전자파(UHF) 부분방전(PD) 센서

  • 적외선열화상(IR) 센서

  • 케이블 방전전류(HFCT) PD센서

몰드변압기 열화검출 장치 본체부
  • LCD모니터 내장(현장 DATA 확인용)

  • UHF PD 센서부, IR센서부 , HFCT PD 센서부 동시 수신 채널

운영프로그램부
  • 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

  • UHF
  • 검출주파수대역

    100MHz~1,000MHz(UHF대역)

  • 취부방식

    외장형, 거치형

  • Connector Type

    SMA-Type

  • 재질

    PE

  • UHF
  • 검출주파수대역

    100MHz~1,000MHz(UHF대역)

  • 취부방식

    외장형, 거치형

  • Connector Type

    SMA-Type

  • 재질

    PE

  • UHF
  • 검출주파수대역

    100MHz~1,000MHz(UHF대역)

  • 취부방식

    외장형, 거치형

  • Connector Type

    SMA-Type

  • 재질

    PE

S/W 구성

구분 TFT LCD 화면 MMI 화면
IR 화면
PRPD 화면
PRPS 화면

S/W 구성

구분 TFT LCD 화면
IR 화면
PRPD 화면
PRPS 화면
구분 MMI 화면
IR 화면
PRPD 화면
PRPS 화면