[논문]절연유 하에서의 방전신호 주파수 특성분석

주형준; 구선근; 한기선; 박기준; 윤진열

문제 정의

이러한 성공을 바탕으로 동일 기술을 이용해 전력용 변압기 분야에 적용코자하는 시도들이 있었으나, 가스 절연 개폐 장치와는 달리 주로 유중에서 방전이 발생하는 변압기에서는 UHF 대역 전자파 부분방전 신호의 발생 여부에 대한 연구자들간의 의견 이상이 한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 절연유 하에서 모의 부분 방전 발생 장치(PD cell)에 코로나(corona), 부유전극(Floating electrode), 연 면 방전(Surface discharge), 공극(Void) 등 여러 형태의 방전원을 삽입한 후 절연유 하에서 방전시킨 후 이때 발생하는 전자파 부분 방전 신호의 주파수 분포를 해석하고, 방전신호의 PRPD를 분석함으로써 절연유 하에서도 SF6가스 하에서와 같이 UHF 대역에서 전자파 부분방전 신호가 발생하며 따라서 유입형 전력용 변압기에서도 UHF 대역의 전자파를 이용한 부분방전 측정기술이 효과적일 수 있음을 보이고자 한다.

제안 방법

Antenna의 antenna factor는 그림 2와 같으며, 안테나를 대지와 수평, 수직으로 위치를 바꾸어가며 방전신호를 측정함으로써 전자파 방전신호를 취득하였다. Antenna에서 측정된 신호는 power splitter를 통해 일부는 analog bandwidth가 4 GHz인 oscilloscope(그림 1의 oscilloscope 2, Tektronix TDS7404)로 입력되어 전자파 방전신호의 파형을 분석하고, 일부는 power splitter를 거쳐 spectrum analyzer(Rohde & Schwarz, FSP7) 에 입력하여 주파수 특성을 분석하였다.Power splitter를 거친 일부 RF 전력은 video detector(그림 1의 Video detector, 500MHz ~ 2GHz)를 거쳐 oscilloscope(그림1의 oscilloscope 1, Tektronix7104)에 입력되어 방전신호의 PRPS 및 PRPD를 분석하였다.
Antenna의 antenna factor는 그림 2와 같으며, 안테나를 대지와 수평, 수직으로 위치를 바꾸어가며 방전신호를 측정함으로써 전자파 방전신호를 취득하였다. Antenna에서 측정된 신호는 power splitter를 통해 일부는 analog bandwidth가 4 GHz인 oscilloscope(그림 1의 oscilloscope 2, Tektronix TDS7404)로 입력되어 전자파 방전신호의 파형을 분석하고, 일부는 power splitter를 거쳐 spectrum analyzer(Rohde & Schwarz, FSP7) 에 입력하여 주파수 특성을 분석하였다.
PD cell에서 발생한 전자파 부분방전신호는 PD cell에서 6 m 떨어진 곳에 설치된 log periodic antenna를 이용해 측정하였다. Antenna의 antenna factor는 그림 2와 같으며, 안테나를 대지와 수평, 수직으로 위치를 바꾸어가며 방전신호를 측정함으로써 전자파 방전신호를 취득하였다.
Antenna에서 측정된 신호는 power splitter를 통해 일부는 analog bandwidth가 4 GHz인 oscilloscope(그림 1의 oscilloscope 2, Tektronix TDS7404)로 입력되어 전자파 방전신호의 파형을 분석하고, 일부는 power splitter를 거쳐 spectrum analyzer(Rohde & Schwarz, FSP7) 에 입력하여 주파수 특성을 분석하였다.Power splitter를 거친 일부 RF 전력은 video detector(그림 1의 Video detector, 500MHz ~ 2GHz)를 거쳐 oscilloscope(그림1의 oscilloscope 1, Tektronix7104)에 입력되어 방전신호의 PRPS 및 PRPD를 분석하였다. 각각의 방전 신호의 강도에 따하 Power splitter를 사용갯수를 바꾸어가며 데이터를 취득하였다.
구성하였다. 먼저 모의 부분방전 발생장치(PD cell)를 그림 3과 같이 4가지 결함 원인별로 제작하였다. PD cell 내부에는 고전압 인가전극이 마주하고 있는 형상이며 고전압을 인가할 수 있는 리드선을 연결하였다.
절연유 하에서 4가지 방전원인에 따른 부분방전신호의 특성을 조사하였다. 절연유 하에서의 부분방전에서도 UHF 대역에서와 마찬가지로 충분한 크기의 방전신호가 발생함을 확인하였으며, 각각의 방전원인에 따라 나타나는 PRPD 신호 특성의 차이점을 이용하여 방전원인을 쉽게 구 <그림 5> 방전원인별 PRPD 해석분할 수 있음을 확인하였다.
절연유 하에서 방전의 원인(Void, Corona, Suface discharge Floating electrode)에 따른 부분방전신호의 특성을 분석하기 위해 그림 1과 같이 실험설비를 구성하였다. 먼저 모의 부분방전 발생장치(PD cell)를 그림 3과 같이 4가지 결함 원인별로 제작하였다.

대상 데이터

Power splitter를 거친 일부 RF 전력은 video detector(그림 1의 Video detector, 500MHz ~ 2GHz)를 거쳐 oscilloscope(그림1의 oscilloscope 1, Tektronix7104)에 입력되어 방전신호의 PRPS 및 PRPD를 분석하였다. 각각의 방전 신호의 강도에 따하 Power splitter를 사용갯수를 바꾸어가며 데이터를 취득하였다. 실험에 사용한 power spHtter의 특성은 표 2와같다.

성능/효과

연면방전의 경우 인가전압에 관계없이 거의 일정한 방전 신호의 크기를 갖으며 특히 표면방전에 의한 channel이 절연지에 생성 될 때 UHF 신호가 전주파수대역에 분포함을 알 수 있었다. 4가지 방전결함 모두 방전원인별 방전량과 비교할 때 방전량이 클수록 전자파 방전 신호도 커짐을 알 수 있었다. 특히 유중에서도 각각의 결함 모두 UHF 대역에서 상당량의 전자파 방전신호가 감지됨을 알 수 있었다.
공극결함의 경우, 인가전압이 증가함에 따라 방전신호의 전자파의 세기가 조금 증가하나 큰 차이를 보이지 않았으며 UHF 대역에서 비교적 작은 크기의 신호가 측정되었다. 코로나의 경우에는 전 주파수대역에서 분포되고, 전자파의 세기가 인가전압에 따라 비례하여 증가한다.
방전신호 PRPD와 다른 특성을 나타내었다. 따라서 유입 변압기에 전자파를 이용한 부분방전 측정기술을 현장에 적용하기 위해서는 절연유 하에서 많은 종류의 방전원인별 부분방전 실험의 데이터와 pattern database를 별도로 구성하여 판단할 필요가 있음을 확인하였다.
절연유 하에서의 부분방전에서도 UHF 대역에서와 마찬가지로 충분한 크기의 방전신호가 발생함을 확인하였으며, 각각의 방전원인에 따라 나타나는 PRPD 신호 특성의 차이점을 이용하여 방전원인을 쉽게 구 <그림 5> 방전원인별 PRPD 해석분할 수 있음을 확인하였다. 따라서 절연유를 사용하는 전력용 변압기에서도 UHF 대역 전자파를 이용한 부분방전 진단기술이 적용될 수 있음을 확인하였다.
부유 전극의 경우는 전 주파수대역에 분포되고, 전자파의 세기는 인가전압의 크기에는 변화가 적고 극간 간격에 따라 변화하여 방전신호 크기가 충분히 큼을 알 수 있다. 연면방전의 경우 인가전압에 관계없이 거의 일정한 방전 신호의 크기를 갖으며 특히 표면방전에 의한 channel이 절연지에 생성 될 때 UHF 신호가 전주파수대역에 분포함을 알 수 있었다. 4가지 방전결함 모두 방전원인별 방전량과 비교할 때 방전량이 클수록 전자파 방전 신호도 커짐을 알 수 있었다.
절연유 하에서의 부분방전에서도 UHF 대역에서와 마찬가지로 충분한 크기의 방전신호가 발생함을 확인하였으며, 각각의 방전원인에 따라 나타나는 PRPD 신호 특성의 차이점을 이용하여 방전원인을 쉽게 구 방전원인별 PRPD 해석분할 수 있음을 확인하였다.
4가지 방전결함 모두 방전원인별 방전량과 비교할 때 방전량이 클수록 전자파 방전 신호도 커짐을 알 수 있었다. 특히 유중에서도 각각의 결함 모두 UHF 대역에서 상당량의 전자파 방전신호가 감지됨을 알 수 있었다. 또한 그림 5의 UHF 대역에서 방전원인별 전자파신호의 PRPD를 살펴보면 절연유 하에서는 공극의 경우 PD cell 인가전압 위상의 1, 3 사분면에서 방전신호가 주로 발생하였으며, 다양한 크기의 방전신호가 넓게 분포되어있다.

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

절연유 하에서의 방전신호 주파수 특성분석
Study on Spectrum of Partial Discharge under Oil 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

절연유 하에서의 방전신호 주파수 특성분석 Study on Spectrum of Partial Discharge under Oil 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

절연유 하에서의 방전신호 주파수 특성분석
Study on Spectrum of Partial Discharge under Oil 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper