[논문]전압변성기용 부담특성 정밀분석용 자동평가시스템의 개발

권성원; 김문석; 정재갑; 이성하; 김명수

문제 정의

본 연구에서는 PT부담의 부담값과 역률을 정확하게 측정하여 부담의 설계값을 쉽게 수정할 수 있는 자동평가 시 스템을 개발하였으며, 산업현장에서 애로를 겪고 있는 측정 불확도의 분석을 포함한 평가 결과 보고서를 측정 완료와 동시에 출력할 수 있도록 프로그램을 개발하였다.
본 연구에서는 부담의 부담값과 역률을 자동으로 측정하기 위한 평가시스템을 개발하였으며, 부담에서의 전압, 전류 및 전력을 측정하여 그 값들로부터 계산할 수 있도록 하였다. 이 시스템은 부담값과 역률을 최소 0.

제안 방법

자동평가시스템은 정밀교류 전압 발생기, 전력측정기 및 피시험 부담과 시스템 제어기로 구성된다. 교류전압 발생기는 정확도가 0.09 % 이하인 YEW model 2558을, 전력측정기는 교류전압, 전류, 전력 및 주파수를 동시에 측정할 수 있는 YEW model WT 2030를 사용하였다 시스템 제어기는 개인용 컴퓨터이며, 구동 프로그램은 비주얼 베이직으로 작성하였다.
표준용 PT부담이 10 VA, 15 VA 및 25 VA이므로 부담 전류는 약 91 mA〜227 mA 범위로서, 이 조건을 만족시키기 위해서 110 V에서 전류고급능력(compliance current)이 300 mA인 교류전압 발생기를 사용하였다. 한편 일반계기용 PT부담은 50 - 500 VA이므로 부담 전류가 약 0.
측정이 완료되면 측정 대상 장비의 내역, 측정 조건, 부담값과 역률의 명목치에 대한 상대 오차 및 그 상대 불확도 등을 포함하는 부담 평가 보고서를 즉시 출력할 수 있도록 하여 부담 특성평가와 보고서 작성을 한 번에 끝낼 수 있도록 하였다. 또한 측정자료를 쉽게 찾을 수 있도록 자료 파일, 이름을 평가보고서에 추가하여 고객의 요구에 쉽게 응할 수 있도록 하였고, 평가보고서의 출력 일자도 함께 기록되도록 하여 고객관리 및 평가보고서 관리의 효율을 기하도록 하였다(표 3 참조).
측정이 완료되면 측정 대상 장비의 내역, 측정 조건, 부담값과 역률의 명목치에 대한 상대 오차 및 그 상대 불확도 등을 포함하는 부담 평가 보고서를 즉시 출력할 수 있도록 하여 부담 특성평가와 보고서 작성을 한 번에 끝낼 수 있도록 하였다. 또한 측정자료를 쉽게 찾을 수 있도록 자료 파일, 이름을 평가보고서에 추가하여 고객의 요구에 쉽게 응할 수 있도록 하였고, 평가보고서의 출력 일자도 함께 기록되도록 하여 고객관리 및 평가보고서 관리의 효율을 기하도록 하였다(표 3 참조).
부담값을 계산하기 위하여 부담양단의 전압과 부담에 흐르는 전류를 측정한다. 이 경우 부담 저항 (RBn)과 사용한 전압측정기의 입력저항(Rem)의 크기에 따라서 측정 전 압(K 식(16과 같이 부하효과(loading effect)의 영향을 받는다.
식(12)에서 보는 바와 같이 역률의 불확도는 부담의 불확도 요인들과 전력 측정에 따른 불확도 요인들로부터 얻을 수 있음을 알 수 있다. 따라서 표 1에서 얻은 부담의 표준 불확도 이외에 전력측정에 따른 불확도 요인들을 추가하여 표2의 역률의 불확도 총괄표를 얻었다.
8) 단자를 60 Hz에서 1분 간격으로 60회 반복 측정한 평가결과 보고서의 한예 이다. 부담양단의 전압, 부담 전류, 전력 및 주파수의 평균값과 표준편차를 측정값으로부터 계산하였으며, 부담값과 역률의 계산 결과 및 그 상대 불 확도, 그리고 측정값들의 명목치에 대한 상대 오차를 함께 보여준다. 또 측정 결과로부터 식(1)을 이용하여 60 Hz에서 계산한 부담의 저항값과 인덕턴스값을 함께 보였는데, 부 담 값과 역률이 명목치에 대한 상대 오차가 각각 +0.
본 연구에서는 부담의 부담값과 역률을 자동으로 측정하기 위한 평가시스템을 개발하였으며, 부담에서의 전압, 전류 및 전력을 측정하여 그 값들로부터 계산할 수 있도록 하였다. 이 시스템은 부담값과 역률을 최소 0.5 %의 "불확도로 평가하고, 그 결과를 이용하여 부담의 저항과 인덕턴스를 60 Hz에서 자동 계산함으로써 부담 소자의 설계치를 용이하게 수정하여 제작에 반영할 수 있도록 하였다. '또 부담과 역률의 측정 결과를 그래프화하여 실시간으로 그 결과를 관찰할 수 있도록 하였고, 또한 각종 불확도 요인들에 대한 상세한 분석을 통하여 산업현장에서 애로를 겪고 있는 측정 불확도를 포함한 평가 결과 보고서를 측정 완료와 동시에 출력할 수 있도 록 프로그램을 개발하였다.
5 %의 "불확도로 평가하고, 그 결과를 이용하여 부담의 저항과 인덕턴스를 60 Hz에서 자동 계산함으로써 부담 소자의 설계치를 용이하게 수정하여 제작에 반영할 수 있도록 하였다. '또 부담과 역률의 측정 결과를 그래프화하여 실시간으로 그 결과를 관찰할 수 있도록 하였고, 또한 각종 불확도 요인들에 대한 상세한 분석을 통하여 산업현장에서 애로를 겪고 있는 측정 불확도를 포함한 평가 결과 보고서를 측정 완료와 동시에 출력할 수 있도 록 프로그램을 개발하였다.
55 A범위로서, 안정도 등의 특성이 우수한 교류전압 발생기는 전류공급 능력의 부족으로 사용할 수 없다. 따라서 60 Hz의 교류 전압을 220 V까지 공급하고, 최대 20 A까지의 부하전 류를 공급할 수 있는 3.5 디지트의 계수식 전압전류계를 부착한 가변전압 변압기 (variable voltage transformer)를 제작하여 사용하였다.

성능/효과

본 자동평가 프로그램의 특징은 전압, 전류 및 전력의 측정값을 이용하여 부담값과 역률을 실시간으로 계산하고, 도표화하여 부담의 평가 결과를 쉽게 점검할 수 있도록 하였다. 그림4는 1분 간격으로 60회 자동평가한 실시간 그래프의 예로써, 왼쪽의 부담에서 보는 바와 같이 Y축의 한 눈금 이 1 %로써 1시간 동안의 최대 변화폭은 2.
반복 측정에 의한 표준 불확도 "*4 ()는 표준편차S(V) 및 측정회수(彩에 따라 u(\7A) = s(V)/y/n 와 같이 계산한다. 60회 반복 측정한 결과 0.199 %의 표준편차를 얻었으므로 표준 불확도는 0.0257 %이고, 자유도는 V vA = w— 1 = 59 이다.
39 %로 나타났다. 상용외국 산 부담의 정확도가 약± 3 % 인 점을 고려하면 본 부담의 성능은 우수한 것으로 판단되며, 부담값과 역률의 상대 불확도가 0.5 % 이하로써 실용상 우수한 것으로 판단된다.
5 %)의 상대 불확도로 평가할 수 있는 시스템을 확보하였으며, 이로써 부담값과 역률 및 그 명목치에 대한 오차, 부담의 저항과 인덕턴스를 포함하 는 부담특성을 정밀하게 분석할 수 있게 되었다. 상용의 정밀부담의 정확도가 ± 3 % 인 점을 고려하면 본 시스템을 이용한 측정 결과는 우수하다고 판단되며, 부담을 설계제작 하는 현장에서 그 유용성이 높을 것으로 판단된다.
본 시스템의 개발로 PT용 부담에 대한 부담값과 역률을 최소 0.5 %(신뢰수준 95.5 %)의 상대 불확도로 평가할 수 있는 시스템을 확보하였으며, 이로써 부담값과 역률 및 그 명목치에 대한 오차, 부담의 저항과 인덕턴스를 포함하 는 부담특성을 정밀하게 분석할 수 있게 되었다. 상용의 정밀부담의 정확도가 ± 3 % 인 점을 고려하면 본 시스템을 이용한 측정 결과는 우수하다고 판단되며, 부담을 설계제작 하는 현장에서 그 유용성이 높을 것으로 판단된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 전압변성기용 부담특성 정밀분석용 자동평가시스템의 개발
Development of an Automatic Evaluation System for the Precision Analysis of Potential Transformer Burden Characteristics 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

참고문헌 (3)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 전압변성기용 부담특성 정밀분석용 자동평가시스템의 개발 Development of an Automatic Evaluation System for the Precision Analysis of Potential Transformer Burden Characteristics 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

참고문헌 (3)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

권성원 (31) 김문석 (10) 정재갑 (42) 김명수 (24)

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문 더보기

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 전압변성기용 부담특성 정밀분석용 자동평가시스템의 개발
Development of an Automatic Evaluation System for the Precision Analysis of Potential Transformer Burden Characteristics 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

활용도 Top5 논문