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문제 정의
- 이러한 변형은 전기장을 유발하여 기계적인 파형을 전기적인 신호로 변환하게 되어 초음파륡 감지하게 된다. 본 논문에서는 GIS내부에서 발생되는 전자파신호, 초음파신호, 전류신호를 검출하여 비교하였다*
제안 방법
- GIS내의 반경 이 60mm인 내부A1 도체에 ogura 침(곡률반경:10um, 길이 :5.9cm)을 도전성 실버 에폭시 접착제로 고정시켰다(그림3). GIS챔버 내부를 진공 펌프로 진공시킨 후 SF6 gas(3kgf/cm2)를 채웠다.
- 스펙트럼 분석기를 사용하여 전압인가 하기전의 외부노이즈스 펙트럼과 전압인가 후의 부분방전 신호 스펙트럼을 측정하여 비교하였다(그림 10). 방전이 개시 되었을 때(방전량이 작을때:약70-80pC )의 신호들과 인가전압을 상승시켰을 경우(방전량이 클경우:약0.7TnC)의 신호들을 오실로스코프로 측정하여 비교하였다 .
- AE센서(15OKh&대역)는 초음파신호를 검출할 수 있도록 그림 3과 같이 부착하였다〔4〕. 스펙트럼 분석기 (Agilent E4404B, 30Hz-6.7GHz)를 통해 실험실 내부에 존재하는 외부 노이즈 주파수 대역을 측정하여 분석하였다(그림4)〔2〕.
- GIS챔버 내부를 진공 펌프로 진공시킨 후 SF6 gas(3kgf/cm2)를 채웠다. 스펙트럼 분석기를 사용하여 전압인가 하기전의 외부노이즈스 펙트럼과 전압인가 후의 부분방전 신호 스펙트럼을 측정하여 비교하였다(그림 10). 방전이 개시 되었을 때(방전량이 작을때:약70-80pC )의 신호들과 인가전압을 상승시켰을 경우(방전량이 클경우:약0.
- 결과이다. 스펙트럼분석기의 attenuation 은 5dB, reference levele -30dBm, sweeping time 3s, resolution band width 3MHz로 설정하고 30Hz에서부터 1GHz 까지의 주파수 대역을 측정하였다. 측정한 결과 markerl 에서 2까지는 VHF-TV(ch7Tl) 주파수대역 (174MHz-216MHz)의 전자파 주파수가 검출되었고 marker2에서 3까지는 CATV 순방향 Analog주파수대역 (54-450MHz)이 검출되었다.
- 챔버내부에서 일어나는 각종현상들을 관찰하기 위해 관측창 4개와 비디오카메라를 설치하였다, particle 챔버와 가장 인접한 스페이서에 외장형 UHF sensor (PsdTcch450MHz대역)를 부착하여 전자파를 검출하였다. 접지부분에는 CT셴서 (2~20MHz)로 전류신호를 검출하고 pre-amp와 mairramp단에서 증폭하여 PC와 오실로스코프 (Lecroy, 2Gs/s)에서 측정하고 저장하였다. AE센서(15OKh&대역)는 초음파신호를 검출할 수 있도록 그림 3과 같이 부착하였다〔4〕.
- 알루미늄 중심도체의 반경은 60mm이고 외경은 150mm이다. 챔버내부에서 일어나는 각종현상들을 관찰하기 위해 관측창 4개와 비디오카메라를 설치하였다, particle 챔버와 가장 인접한 스페이서에 외장형 UHF sensor (PsdTcch450MHz대역)를 부착하여 전자파를 검출하였다. 접지부분에는 CT셴서 (2~20MHz)로 전류신호를 검출하고 pre-amp와 mairramp단에서 증폭하여 PC와 오실로스코프 (Lecroy, 2Gs/s)에서 측정하고 저장하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 실 귭모의 GIS 실험용 챔버(정격 170kV, 50kA, 1200A)를 사용하였고 실험장치구성은 그림1과 같다. 전원창치는 전원전압 단상교류 380V를 reguiating transformw에 공급하여 전압 가변장치를 통해 2차 측에서 최대 100kV의 전압을 얻는 구조이다.
- 실험용 GIS 챔버는 뭇싱, 수동 ES (Earthing switch), particle 챔버로 구분이 되어 있다. 알루미늄 중심도체의 반경은 60mm이고 외경은 150mm이다.
- 알루미늄 중심도체의 반경은 60mm이고 외경은 150mm이다. 챔버내부에서 일어나는 각종현상들을 관찰하기 위해 관측창 4개와 비디오카메라를 설치하였다, particle 챔버와 가장 인접한 스페이서에 외장형 UHF sensor (PsdTcch450MHz대역)를 부착하여 전자파를 검출하였다.
이론/모형
- 이 대역의 무분방천 신호를 거쭐하는 각종 UHF센서가 개발 및 실용화되고 있다, UHF부분방전 검출기법은 전자파 검출 법으로써 UHF대역의 센서를 GIS예 내장하거나 외장시켜 내부에서 발생하는 전자파신호를 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 전기적인 방법으로 외장형 UHF 센서를 통한 부분방전 측정법과 CTCCurrent TixmsformN)틀 통한 방전전류 검출 법을 사용하였다. 비전기적인 방법으로는 AE(Acoustic Emission)센서를 통한 측정 법을 사용하였다.
- 본 논문에서는 전기적인 방법으로 외장형 UHF 센서를 통한 부분방전 측정법과 CTCCurrent TixmsformN)틀 통한 방전전류 검출 법을 사용하였다. 비전기적인 방법으로는 AE(Acoustic Emission)센서를 통한 측정 법을 사용하였다. AE센서는 piezoelectric 효과를 기반으로 만들어진 센서로서, piezoelectric효과란 기구 적인 변형이 전기장을 유발하는 원리이다.
성능/효과
- 2ms, W로 설정하고 측정하였다. 40kV 전압인가시 CT센서로 검출되어진 신호의 크기가 증가되었고 펄스수도 증가하였다. 그럼9에서 측정되어진 신호의 형태와 a 림8의 Chi에서 측정되어진 파형이 유사함을 알수가 있따.
- 넷째, GIS내 부분방선 발생 시 전자파 스펙트럼은 653MHz 에서부터 935MHZ, 448MHz 부근에서 측정되었다.
- 둘째, AE센서로 검출된 신호는 UHF센서에서 검출된 신호보다 시간치연현상이 발생되었다,
- 셋째, 방전 량이 작은 경우와 큰 경우를 비교한 결과, 방전 량이 클수록 펄스 수가 많이 검출되었다.
- 첫째, CT센서와 UHF센서에서 검출돤 신호는 유사하게 측정되었다.
- 스펙트럼분석기의 attenuation 은 5dB, reference levele -30dBm, sweeping time 3s, resolution band width 3MHz로 설정하고 30Hz에서부터 1GHz 까지의 주파수 대역을 측정하였다. 측정한 결과 markerl 에서 2까지는 VHF-TV(ch7Tl) 주파수대역 (174MHz-216MHz)의 전자파 주파수가 검출되었고 marker2에서 3까지는 CATV 순방향 Analog주파수대역 (54-450MHz)이 검출되었다. marker4는 Digital cellular(기지국 송신용: 869MHz-894MHz)의 주파 수대역이 검출되었다.
후속연구
- 마지막으로 GIS챔버 실험에 있어 UHF센서의 정확한 slibration방법과 넓 은 주파수대역 (600MHzTGHz)을 측정할 수 있는 UHF센서의 필요성, 다양한 결함을 통해 발생되는 부분방전신호 검출과 측정법이 요구된다.
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