고주파 부분방전(HFPD)의 pulse analysis map에 의한 GIS 결함 판별에 관한 연구

Abstract

세계적으로 널리 상용화된 IEC 270 규격에 의거한 수백 kHz 대역에서의 부분방전 검출방법은 전자차폐실과 같은 외부 노이즈가 차단된 환경 속에서 부분방전 패턴 연구나 제품출하 시험으로서 널리 사용되고 있다. 이러한 기존의 방법은 고가의 커플링 커패시터가 요구되고, 시험장치(시험 변압기)의 용량이 거대해져 초고압 지중선로나 변전소와 같은 현장에 적용이 용이하지 않다. 또한, 옥외의 백그라운드 노이즈로 인해 결함에서 발생되는 부분방전 구분이 어려워 측정감도가 낮아지므로 실험실에서 측정된 데이터와 같은 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 없으며 측정결과의 재현성이 이루어지지 않고 있다. 최근 이와 같은 문제점을 극복하고자 1 MHz∼수백 MHz 대역의 고주파 영역에서 부분방전을 측정하는 기술이 연구되고 있다. 이러한 고주파 부분방전(HFPD : high frequency partial discharge) 검출방법은 외부노이즈의 영향이 비교적 적은 영역에서 측정하기 때문에, 측정감도를 향상시킬 수 있으며, 개개의 부분방전 펄스를 측정하여 결함판별 능력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 아울러 현장 적용이 가능하여 선진국에서는 고주파 부분방전 측정기기들이 여러 가지 형태로 개발되고 있으나 아직까지 현장 적용결과의 신뢰성이 확보된 상태는 아니며, 국내에서는 이러한 고주파 부분방전 측정 시스템에 대한 연구가 전무한 상태이다. 본 연구에서는 서로 다른 결함으로 인한 부분방전의 펄스형태는 서로 상이 하다는 점을 이용하여, GIS (gas insulated switchgear)내의 노이즈와 코로나 그리고 보이드의 부분방전을 PA(pulse analysis)map으로 판별하는 연구를 수행하였다.; Since one decade, the detection of High frequency Partial Discharge has been proposed as one of the effective method for the diagnosis of the power component under service in power grids. As a tool for this detection, UHF sensor based on the antenna technology has been commercialized for mainly GIS due to its advantages. However, regarding the recognition of the vital defects introducible into the GIS, different types of softwares have been proposed and employed without any convincing probability of identification. In this regards, our work leads us to suggest a novel method named "PA Map" to identify the defects inside the GIS. And this method is based on the HFPD detection by the use of HFCT sensor which is designed based on our patent.