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제안 방법
- 부싱 측에 도달하는 잡음신호의 세기를 감지하기위해 상부에 센서를 설치하여 잡음의 세기를 측정하였다. 각 센서에 측정된 신호들은 망 분석기를 사용하여 수집하였다.
- 실험에 사용된 변압기는 154 kV 45/60 MVA 삼상변압기로 변압기의 양쪽 팬 하부와 변압기 상부에 감시창을 설치하고 각 감시창에 자체적으로 설계 제작한 UHF 부분방전 센서를 장착하여 외부잡음의 신호를 취득하였다. 광대역 센서설치 시 외부잡음을 차단하는 차폐제를 센서 주변에 이중으로 부착하여 외부잡음이 센서 설치부로 유입되지 않도록 하였다. 부싱 측에 도달하는 잡음신호의 세기를 감지하기위해 상부에 센서를 설치하여 잡음의 세기를 측정하였다.
- 따라서 외부잡음의 영향을 해결하기 위해서는 변압기 내로 유입되는 잡음의 정도를 파악하여 최소화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 실제 현장에 설치․운전중인 154kV 삼상변압기에 UHF 부분방전 센서를 설치하고 인공적으로 외부잡음을 생성하여 주파수분석기로 부싱을 통해 유입되는 각 센서별 외부잡음을 0~2GHz 대역에서 측정하였다.
- 광대역 센서설치 시 외부잡음을 차단하는 차폐제를 센서 주변에 이중으로 부착하여 외부잡음이 센서 설치부로 유입되지 않도록 하였다. 부싱 측에 도달하는 잡음신호의 세기를 감지하기위해 상부에 센서를 설치하여 잡음의 세기를 측정하였다. 각 센서에 측정된 신호들은 망 분석기를 사용하여 수집하였다.
- 7m, 변압기 벽에서 이격거리 2m의 위치에 설치하였다. 부싱에 도달하는 잡음의 세기를 측정하기위해 부싱 측면에 센서를 설치하고, 변압기 양쪽면과 상부에 설치된 UHF 센서에서 측정된 값을 비교하였다. 그림 3에서 부싱에 도달 하는 전자기파 잡음은 전주파수 대역에서 분포하며 크기는 평균 -60 dbm 정도이다.
- 전자기파 신호의 수직과 수평 편파에 따른 전자기파 잡음유입을 비교하기위하여 그림 4와 같이 대수주기 안테나를 사용하여 잡음 유입실험을 하였다. 안테나는 변압기 옆 건물 옥상에 높이 6 M, 이격거리 5 M 로 수직방향과 수평방향으로 설치하고 변압기에 설치된 UHF센서의 신호를 측정하였다.
- 외부 잡음원으로 무지향성 안테나를 사용하여 그림 2과 같이 변압기 상부 팬위에 장착시킨 후 부싱을 통한 전자기파 잡음 신호 유입을 실험을 하였다. 신호를 방출하는데 사용한 수직안테나의 특성은 300 MHz~2 GHz 대역에서 유효한 값을 갖는다.
- 외부 잡음원으로는 무지향성 수직형 안테나와 대수주기 안테나를 각각 사용하여 망분석기(FSP-7)를 사용하여 안테나를 통해 신호를 방출 하였고 각 센서에서는 감지되는 신호는 0~2GHz 주파수 대역에서 분석하였다. 잡음신호를 인가하기 전 잡음환경을 측정하기위해 변압기 내부로 유입되는 잡음을 측정하였다(그림1).
- 외부 잡음원으로는 무지향성 수직형 안테나와 대수주기 안테나를 각각 사용하여 망분석기(FSP-7)를 사용하여 안테나를 통해 신호를 방출 하였고 각 센서에서는 감지되는 신호는 0~2GHz 주파수 대역에서 분석하였다. 잡음신호를 인가하기 전 잡음환경을 측정하기위해 변압기 내부로 유입되는 잡음을 측정하였다(그림1). 외부 잡음원이 없는 경우 변압기에 장착된 UHF 센서에 측정되는 잡음환경은 휴대폰 주파수 대역이 900 MHz를 제외하고 전 주파수 대역에서 -96 dBm 이하로 내부에 유입되는 잡음이 미미하다.
- 전력용 변압기에서 부싱으로 유입되는 UHF 대역 전자기파 잡음의 내부 유입을 확인하기위해 실험을 하였다. 실험결과 수직 안테나를 잡음원 으로 사용하는 경우는 변압기 외부에 비해 20 dB 감쇠되어 변압기 내부로 잡음이 유입되었고, 대수주기 안테나를 사용하여 수평, 수직 편파 잡음유입 실험에서는 잡음 유입시 전파되는 신호는 수평편파시 20dB, 수직편파시 16dB 감쇠되어 변압기 내부로 상당량의 잡음이 유입됨을 알수 있다.
- 전자기파 신호의 수직과 수평 편파에 따른 전자기파 잡음유입을 비교하기위하여 그림 4와 같이 대수주기 안테나를 사용하여 잡음 유입실험을 하였다. 안테나는 변압기 옆 건물 옥상에 높이 6 M, 이격거리 5 M 로 수직방향과 수평방향으로 설치하고 변압기에 설치된 UHF센서의 신호를 측정하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 변압기는 154 kV 45/60 MVA 삼상변압기로 변압기의 양쪽 팬 하부와 변압기 상부에 감시창을 설치하고 각 감시창에 자체적으로 설계 제작한 UHF 부분방전 센서를 장착하여 외부잡음의 신호를 취득하였다. 광대역 센서설치 시 외부잡음을 차단하는 차폐제를 센서 주변에 이중으로 부착하여 외부잡음이 센서 설치부로 유입되지 않도록 하였다.
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