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[국내논문] 시간-주파수 영역 반사파 계측법 기반 XLPE 전력 케이블의 중성선 결함 위치 측정 연구
Detection and Localization of Neutral Wire Defect of XLPE Power Cable Based on The Time-Frequency Domain Reflectometry 원문보기

대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회, 2011 July 20, 2011년, pp.1790 - 1791  

이춘구 (연세대학교) ,  곽기석 (연세대학교) ,  윤태성 (창원대학교) ,  박진배 (연세대학교)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the diagnosis system for detecting and localizing the neutral wire defect in an energized XLPE power cable is proposed. The neutral wire defect is detectd and localized by the time-frequency domain reflectometry. To extract the reflected signal from the neutral wire defect, the adapti...

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문제 정의

  • 사선 상태에서 진단이 실시되며, 분해능과 결함 검출 간의 trade-off가 발생한다는 점이 시간 영역 반사파 계측법의 단점이라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 시간 주파수 영역 반사파 계측법과 적응 RLS 필터링을 이용한 활선 상태 지중 전력케이블의 중성선 결함 위치 측정 기법을 제시하고자 한다.
  • 본 논문은 시간-주파수 영역 반사파 계측법 기반 활선 상태 지중 전력 케이블의 중성선 결함을 측정하는 기법 및 시스템 구성을 제안하고, 적응 RLS 필터링을 이용하여 중성선 결함에 의한 반사파를 직선 접속재 및 종단에서 반사된 신호에서 추출하는 방법을 제안하였다. 적응 RLS 필터링을 취득한 반사파에 적용한 결과 중성선 결함에 의한 반사파를 효과적으로 추출할 수 있었으며 정규화된 시간-주파수 상호 상관 함수를 통하여 중성선의 결함을 측정할 수 있었다.
  • 직선 접속재 및 종단 지점 부근에 중성선 결함이 발생하는 경우, 중성선 결함에 의한 반사파와 구조적 특성에 의한 반사파 간 겹침 현상으로 인해 결함 검출 분해능이 저하된다. 신호 간 겹침 현상으로 인한 분해능 저하를 방지하고 중성선 결함에 의한 반사파를 추출하기 위해서 본 논문에서는 적응 RLS 필터링 기법을 도입 하였다. 적응 RLS 필터링의 목적함수는 다음과 같이 주어진다[3].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전력 케이블의 고장 예측 및 상태 진단을 위한 기법에는 무엇이 개발되어 왔는가? 배전 선로를 구성하고 있는 요소 중에서 전력을 각 수요처로 전송하기 위한 전력 케이블의 고장 예측 및 상태 진단을 위한 기법으로 절연 저항법, 직류 누설 전류법, 내전압 시험법, 유전 정접법, 부분 방전법이 개발되어 왔다. 이러한 진단법은 진단 시 배전 선로의 정전을 수반한다는 점에서 사용자의 불편과 경제적인 손실을 야기하기 때문에 활선 상태에서 전력 케이블의 이상을 진단하기 위한 기법의 개발이 요구되어 왔다.
배선 진단에 반사파 계측법을 적용하는 연구가 진행 된 이유는 무엇인가? 배전 선로를 구성하고 있는 요소 중에서 전력을 각 수요처로 전송하기 위한 전력 케이블의 고장 예측 및 상태 진단을 위한 기법으로 절연 저항법, 직류 누설 전류법, 내전압 시험법, 유전 정접법, 부분 방전법이 개발되어 왔다. 이러한 진단법은 진단 시 배전 선로의 정전을 수반한다는 점에서 사용자의 불편과 경제적인 손실을 야기하기 때문에 활선 상태에서 전력 케이블의 이상을 진단하기 위한 기법의 개발이 요구되어 왔다. 이에 따라 반사파 계측법을 배선 진단에 적용하는 연구가 진행 되어왔다[2].
전력 공급의 신뢰성을 유지하기 위해서는 어떠한 조건이 필요한가? 전력 사용량이 급증하고 있는 현 상황과 스마트 그리드의 활성화에 따른 분산 전원과의 연계운전을 고려하였을 때 신뢰성 있는 전력 공급은 안정적인 배전 계통 운용에 필수적인 조건이라 할 수 있다. 전력 공급의 신뢰성을 유지하기 위해서는 배전 선로에서 발생할 수 있는 모든 현상, 즉 기기의 정상 동작 상태, 고장 징후 현상 그리고 고장에 이르기까지의 모든 현상에 대한 인식과 더불어 전력 설비를 종합적으로 진단하여 고장을 조기에 발견하고 현재 상태 진단을 기반으로 고장을 예측할 수 있는 진단 기법의 개발이 필요하다[1].
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