INNO 광섬유 온도 센서 ,온도 모니터링 시스템.
- 부분방전 (PD) 국부적인 절연 파괴가 발생하는 것입니다., 감지되지 않은 채 방치됨, 변압기 절연이 점차 저하되어 궁극적으로 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.. 온라인 PD 모니터링 이러한 결함을 가장 초기 단계에서 포착합니다..
- 5가지 보완적 감지 기술 - 전기, 음향학, UHF (우에프), 테브, 그리고 화학적 (DGA) — 각각은 부분 방전의 서로 다른 물리적 징후를 포착합니다., 단일 방법만으로는 완전한 진단 범위를 제공할 수 없습니다..
- A 다중 센서 융합 아키텍처 결합 초음파 센서 (20 kHz~200kHz), 고주파 전류 센서 (100 kHz~50MHz), 그리고 UHF 센서 (300 MHz~3GHz) 거짓 긍정을 제거합니다, 소스 현지화 가능, 최고의 검출 신뢰성을 제공합니다..
- 고급의 PRPD (위상 분해 부분 방전) 3차원 패턴 분석 및 PRPS (위상 분해 펄스 시퀀스) 시각화를 통해 엔지니어는 특정 방전 유형(코로나)을 식별할 수 있습니다., 표면 방전, 내부 공백, 또는 부동 전위 - 그에 따라 유지 관리의 우선 순위를 정합니다..
- 현대의 PD 모니터링 시스템 와 통합하다 SCADA Modbus를 통한 기업 자산 관리 플랫폼, IEC 61850, 그리고 DNP3, 단열재 상태 데이터를 유틸리티의 광범위한 상태 기반 유지 관리 워크플로우에 포함.
목차
- 변압기의 부분 방전이란 무엇이며 이를 모니터링해야 하는 이유?
- 전력 변압기 내부 부분 방전의 4가지 일반적인 유형
- 5가지 부분 방전 감지 기술 비교 - 전기, 음향학, UHF (우에프), 테브, 및 화학적 방법
- 다중 센서 융합이 단일 방법 감지보다 뛰어난 이유
- 온라인 부분방전 모니터링 시스템의 구성요소는 무엇입니까??
- 센서 설치, 대역폭, 및 기능 - 초음파, HFCT (주)에이치에이치씨, 및 UHF 설명
- PD 모니터링 호스트 장치의 주요 기술 사양
- PRPD 3D 패턴 및 PRPS 펄스 시퀀스가 방전 유형을 식별하는 방법?
- 백엔드 모니터링 소프트웨어 - 기능 및 진단 기능
- PD 모니터링 시스템은 SCADA 및 자산 관리 플랫폼과 어떻게 통합됩니까??
- 온라인 부분 방전 모니터링으로 가장 많은 이점을 얻는 변압기?
- 올바른 부분방전 모니터링 장비를 선택하는 방법 - 구매자 가이드
- 부분 방전 테스트 및 모니터링에 적용 가능한 국제 표준
- 자주 묻는 질문 (자주 묻는 질문(FAQ))
1. 변압기의 부분 방전이란 무엇이며 이를 모니터링해야 하는 이유?
부분방전 변압기 내부 도체 사이의 절연체를 부분적으로만 연결하는 국부적인 전기 고장입니다.. 풀플래시오버와는 다르게, 부분 방전 이벤트는 완전한 전도성 경로를 생성하지 않습니다., 하지만 전자기 방사선의 형태로 에너지를 방출합니다., 음파, 열, 주변 단열재를 점차적으로 침식하는 화학적 부산물. 시간이 지남에 따라, 부분방전 활동이 반복되면 원래의 결함이 확대됩니다., 절연 노화를 가속화합니다., 궁극적으로 완전한 절연 실패를 유발할 수 있습니다., 치명적인 변압기 손상으로 이어짐, 계획되지 않은 중단, 그리고 상당한 금전적 손실.
문제는 정상 작동 중에는 부분 방전 활동이 보이지 않는다는 것입니다.. 오일에 용해된 가스가 축적되거나 권선 온도가 상승하는 등의 외부 증상은 결함이 이미 고급 단계로 진행된 후에만 나타나는 경우가 많습니다.. 이것이 바로 이유이다 온라인 부분방전 모니터링 현대의 필수 요소가 되었습니다. 변압기 상태 모니터링 프로그램. 전기를 감지하여, 음향학, PD 이벤트의 전자기 서명을 실시간으로 확인, 온라인 시스템은 단열 성능 저하에 대한 가능한 가장 빠른 경고를 제공합니다. — 몇 주, 개월, 또는 기존의 정기 테스트를 통해 결함이 감지되기 몇 년 전.
2. 전력 변압기 내부 부분 방전의 4가지 일반적인 유형
부분방전이 모두 같은 것은 아니다. 물리적 메커니즘, 위치, 방전의 심각도는 절연 결함의 특성에 따라 달라집니다.. 가장 일반적인 네 가지 PD 유형을 이해하면 엔지니어는 모니터링 데이터를 해석하고 적절한 유지 관리 대응을 계획하는 데 도움이 됩니다..
코로나 방전
코로나 방전은 국부적인 전기장 강도가 주변 매체(일반적으로 변압기 오일 또는 가스)의 파괴 강도를 초과하는 날카로운 금속 돌출부 또는 모양이 불량한 전극에서 발생합니다.. 방전은 희미한 빛으로 나타나며 주로 수소 가스를 생성합니다.. 코로나는 종종 PD의 가장 덜 심각한 형태로 간주되지만, 지속적인 코로나 활동으로 인해 시간이 지남에 따라 오일 품질이 저하되고 더 많은 피해를 주는 배출 유형이 발생할 수 있습니다..
표면 방전
고체 절연체 사이의 경계면을 따라 표면 방전이 발생합니다. (합판 또는 크레이프지) 그리고 주변의 석유나 가스. 오염으로 인해 발생하는 경우가 많습니다, 습기 침투, 또는 절연 표면의 과도한 접선 전계 응력. 표면 방전은 절연 표면을 따라 생성되는 탄화 추적 경로가 유효 절연 거리를 점진적으로 단축시키기 때문에 심각도가 빠르게 높아질 수 있습니다..
내부 공허 방전
고체 단열재 내에 갇힌 가스로 채워진 보이드 또는 공동 - 일반적으로 제조 결함으로 인해 발생, 기계적 응력, 또는 열적 노화 - 유전 강도가 주변 재료보다 현저히 낮은 영역을 만듭니다.. 인가된 전압이 보이드의 항복 임계값을 초과하는 경우, 부분 방전이 공동 내부에서 점화됩니다.. 내부 보이드 방전은 단열재 내에 완전히 둘러싸여 있고 육안 검사로는 감지할 수 없기 때문에 특히 교활합니다..
부동 전위 방전
쉴드와 같은 변압기 내부의 금속 구성 요소가 있는 경우, 구조용 브래킷, 또는 느슨한 연결 - 정의된 전위에 제대로 연결되지 않았습니다., 용량성 결합을 통해 부동 전압을 획득합니다.. 이러한 부동 전위는 구성 요소와 인접한 접지 또는 전원 공급 구조 사이에서 반복적인 방전을 유발할 수 있습니다.. 부동 전위 방전은 일반적으로 에너지가 높으며 강력한 UHF 및 음향 특성을 생성합니다., 비교적 쉽게 감지할 수 있지만 근처 단열재에 더 많은 손상을 줄 수 있습니다..
3. 5가지 부분 방전 감지 기술 비교 - 전기, 음향학, UHF (우에프), 테브, 및 화학적 방법
각 감지 기술은 부분 방전 이벤트로 인해 발생하는 다양한 물리적 현상을 포착합니다.. 아래 표는 가장 널리 사용되는 5가지 방법을 나란히 비교한 것입니다., 측정 원리 요약, 일반적인 감도, 주요 장점, 및 주요 제한사항.
| 탐지 방법 | 측정된 물리적 양 | 일반 센서 | 민감도 측정항목 | 주요 장점 | 주요 제한사항 |
|---|---|---|---|---|---|
| 전기 같은 (IEC 60270) | 명백한 요금 (PC / 엔씨) | 커플링 커패시터, 부싱 탭 | 최대 1pC까지 | 표준화됨, 양적, 공장 테스트에 탁월 | 현장에서 EMI에 취약함; 주로 오프라인 |
| 음향학 / 초음파 | 음향 방출 (데시벨 / mV) | 압전 센서 (20–200kHz) | 보통의 | EMI에 면역; 삼각 측량을 통해 PD 소스 위치 파악 가능 | 탱크 구조 및 오일 경로에 의해 신호가 감쇠됨 |
| UHF (우에프) (초고주파) | 전자기 신호 (300 MHz~3GHz) | UHF 안테나 (원뿔형의, 나선, 비발디) | 몇 PC에 해당하는 수준까지 | 탁월한 소음 제거; 실시간(Real-time); 온라인 사용에 적합 | 감도는 센서 위치에 따라 다릅니다.; 설치 포트가 필요합니다 |
| 테브 (과도 지구 전압) | 표면 전압 펄스 (mV) | 용량성 플레이트 센서 | 보통에서 높음 | 비침해적; 중단이 필요하지 않습니다; 간단한 설치 | 금속 인클로저 장비에 한함; 외부 PD 전용 |
| 화학적인 (DGA) | 용존가스 농도 (ppm) | 온라인 DGA 모니터 / 실험실 크로마토그래피 | 간접지표 | 누적된 절연 성능 저하 감지; 확립된 표준 | 느린 응답; PD의 위치나 유형을 정확히 찾아낼 수 없음 |
표에서 알 수 있듯이, 부분 방전 감지의 모든 측면을 포괄하는 단일 기술은 없습니다.. 전기적 방법은 가장 정확한 전하 정량화를 제공하지만 현장 소음으로 인해 어려움을 겪습니다.. 음향 및 UHF 방법은 온라인 모니터링 및 소스 위치 파악에 탁월합니다.. TEV는 신속한 비침해적 검사에 이상적입니다.. DGA는 누적 절연 손상을 나타내지만 실시간 펄스 수준 정보는 제공하지 않습니다.. 이러한 보완성은 업계가 다중 센서 융합 아키텍처를 지향하도록 이끄는 원동력입니다..
4. 다중 센서 융합이 단일 방법 감지보다 뛰어난 이유
단일 센서 PD 모니터는 감도에 관계없이 두 가지 근본적인 문제에 직면해 있습니다.: 한 가지 유형의 신호만 사용할 수 있는 경우 외부 잡음 소스 및 진단 모호함으로 인한 오탐(false positive). 다중 센서 융합 기술 완전히 다른 주파수 영역과 물리적 측정 원리에서 작동하는 센서의 데이터를 상호 연관시켜 두 가지 문제를 모두 해결합니다..
실제적인 예를 고려하십시오. 변압기 탱크에 장착된 초음파 센서는 음향 방출 이벤트를 감지합니다.. 격리 상태, 작업자는 신호가 진짜 PD인지 근처 냉각 팬의 기계적 진동인지 확신할 수 없습니다.. 그렇지만, UHF 센서가 해당 전자기 펄스를 동시에 감지하는 경우, 접지 케이블의 고주파 전류 센서는 동시 전류 스파이크를 기록합니다., 해당 사건이 실제 부분방전일 확률이 거의 확실해집니다.. 음향 신호와 전자기 신호 간의 도착 시간 차이를 사용하여 변압기 내부 방전 소스의 공간적 위치를 추정할 수 있습니다..
이러한 융합 접근 방식은 잘못된 경보 비율을 대폭 줄여줍니다., 진단 신뢰도 향상, 운영자는 PD가 발생하고 있는지 확인할 수 있을 뿐만 아니라 PD가 발생하는 위치와 심각도를 판단할 수 있습니다. 이 모든 것이 단일 통합 모니터링 플랫폼에서 가능합니다.. 선도하는 이유입니다 변압기 부분방전 모니터링 시스템 이제 세 가지 센서 유형을 표준으로 통합합니다., 어느 한 가지 방법에만 의존하기보다는.
5. 의 구성 요소는 무엇입니까? 온라인 부분방전 모니터링 시스템?
완전한 온라인 PD 모니터링 시스템 원시 방전 신호를 실행 가능한 진단 인텔리전스로 변환하기 위해 함께 작동하는 세 가지 기능 계층으로 구성됩니다..
필드 센서
세 가지 유형의 센서가 변압기에 배치되어 부분 방전의 다양한 물리적 징후를 포착합니다.. 초음파 센서는 권선 및 오일 내 PD 활동으로 인한 음향 방출을 감지합니다.. 고주파 전류 (HFCT (주)에이치에이치씨) 센서는 방전 이벤트로 생성된 펄스 전류를 측정하기 위해 코어 접지 케이블에 고정됩니다.. UHF 센서는 오일 밸브 포트에 설치되어 변압기 오일을 통해 전파되는 초고주파 전자기 방사선을 포착합니다.. 각 센서는 IP68 보호 등급으로 열악한 실외 환경에 맞게 설계되었습니다..
PD 모니터링 호스트 장치
모니터링 호스트는 시스템의 중앙 처리 허브입니다.. 연결된 모든 센서로부터 아날로그 신호를 수신합니다., 신호 컨디셔닝을 수행합니다. (확대, 필터링, 및 임피던스 매칭), 다중 채널 획득 아키텍처를 사용하여 고속으로 파형을 디지털화합니다.. 호스트는 최대 방전 진폭을 포함한 주요 PD 매개변수를 계산합니다., 평균 토출량, 방전 빈도 - 패턴 인식 및 결함 분류를 위한 지능형 알고리즘을 적용합니다.. 일반적으로 컨버전스 캐비닛 내부의 2U 인클로저 또는 변압기 근처의 제어판에 랙 장착됩니다..
백엔드 모니터링 소프트웨어
제어실 컴퓨터 또는 서버에 설치, 소프트웨어 플랫폼은 실시간 시각화를 제공합니다., 과거 동향, 알람 관리, 및 진단 분석. 핵심 분석 기능에는 3D PRPD 패턴 디스플레이가 포함됩니다., PRPS 펄스 시퀀스 매핑, 방전 진폭 통계, 자동화된 PD 유형 식별을 위한 전문가 패턴 데이터베이스와의 비교. 소프트웨어는 이더넷 또는 RS-485를 통해 모니터링 호스트와 통신합니다..
6. 센서 설치, 대역폭, 및 기능 - 초음파, HFCT (주)에이치에이치씨, 및 UHF 설명
의 효율성 부분방전 모니터링 시스템 올바른 센서 선택과 배치에 크게 좌우됩니다.. 아래 표에서는 전체 스펙트럼 다중 센서 아키텍처에 사용되는 세 가지 센서 유형을 자세히 설명합니다., 모니터링 대역폭 포함, 설치 방법, 장착 위치, 및 1차 진단 기능.
| 센서 유형 | 모니터링 대역폭 | 설치 방법 | 장착 위치 | 주요 기능 |
|---|---|---|---|---|
| 초음파 센서 | 20 kHz - 200 킬로헤르츠 | 마그네틱 마운트 | 변압기 탱크 표면 | 권선 및 절연 구조의 내부 PD 활동에 의해 생성된 음향 방출 신호를 감지합니다. |
| 고주파 전류 (HFCT (주)에이치에이치씨) 감지기 | 100 kHz - 50 메가 헤르츠 | 클램프온 | 핵심 접지점 | 방전 이벤트의 결과로 접지 케이블을 통해 흐르는 고주파 펄스 전류를 캡처합니다. |
| UHF 센서 | 300 MHz - 3 000 메가 헤르츠 | 플러그인 유형 | 오일 배출 밸브 포트 | 변압기 오일을 통해 전파되는 초고주파 전자기 신호를 모니터링합니다., 내부 절연 방전 표시 |
설치 참고 사항
초음파 센서는 자기 홀더를 사용하여 탱크 벽에 부착됩니다., 드릴링이나 용접 없이 유연한 위치 조정이 가능합니다.. 최적의 음향 결합을 위해, 센서 표면과 탱크 표면 사이에 얇은 커플런트 젤 층이 도포됩니다.. HFCT 센서는 접지 케이블을 분리하지 않고도 접지 케이블 주위에 설치할 수 있는 분할 코어 클램프이므로 변압기 정전이 필요하지 않습니다.. UHF 센서는 기존 오일 배출 밸브 또는 전용 유전체 창 포트에 삽입됩니다., 내부 전자기 신호에 대한 감도를 최대화하기 위해 오일 공간 내부에 안테나 요소를 배치합니다.. 세 가지 센서 유형 모두 IP68 등급입니다., 우천시에도 안정적인 작동 보장, 먼지, 습도, 그리고 극한의 온도 -20 °C ~ +125 ℃.
7. PD 모니터링 호스트 장치의 주요 기술 사양
모니터링 호스트는 시스템의 핵심입니다, 고속 신호 수집을 담당합니다., 실시간 처리, 및 데이터 통신. 아래 표는 대표적인 산업 등급의 핵심 기술 매개변수를 나타냅니다. PD 모니터링 호스트 변전소 배치를 위해 설계됨.
| 매개 변수 | 사양 |
|---|---|
| 신호 수신 | 초음파, 고주파 전류 (HFCT (주)에이치에이치씨), 및 UHF 센서 입력 |
| 다이내믹 레인지 | -80 받는 사람 -20 dBm |
| 샘플링 속도 | 200 MS/초 (200 초당 백만 샘플) |
| 채널 구성 | 4 또는 6 채널 (사용자 구성 가능) |
| 채널 일관성 | ≤ 0.5 dBm |
| 모니터링 범위 | ≤ 20 000 PC |
| 전송 임피던스 | ≥ 12 mV/mA |
| 통신 인터페이스 | RJ45 이더넷, RS-485 |
| 지원되는 프로토콜 | 모드버스 RTU/TCP, IEC 61850, DNP3 |
| 전원공급장치 | AC 90~240V, 50/60 헤르쯔 |
| 울로 둘러싼 땅 | 2U 랙 마운트 (483 mm × 89 mm × 300 밀리미터) |
| 설치 방법 | 컨버전스 캐비닛 또는 제어판 마운트 |
| 센서 보호 등급 | IP68 |
| 작동 온도 | -20 °C ~ +125 ℃ (센서); 캐비닛 환경별 호스트 |
| 진단 출력 | 방전량 (큐), 방전 단계 (영형), 3D PRPD 패턴, PRPS 펄스 시퀀스, 최대 진폭, 평균 수량, 방전 빈도 |
왜 200 MS/s 샘플링 속도가 중요합니다
부분 방전 펄스는 매우 빠른 과도 현상입니다., 종종 나노초 정도만 지속됩니다.. 샘플링 속도 200 MS/s(5나노초 샘플링 간격과 동일)는 호스트가 앨리어싱이나 왜곡 없이 각 방전 펄스의 전체 파형을 캡처하도록 보장합니다.. 이러한 파형 충실도는 정확한 PRPD 패턴 구성과 노이즈 인공물과 실제 PD 펄스를 구별하는 데 필수적입니다.. 샘플링 속도가 낮을 경우 중요한 파형 기능이 누락될 수 있음, 오분류 또는 탐지 누락으로 이어짐.
8. PRPD 3D 패턴 및 PRPS 펄스 시퀀스가 방전 유형을 식별하는 방법?
원시 PD 데이터 - 펄스 수, 진폭, 및 타임스탬프 — 다음을 통해 시각화될 때 진정한 진단이 됩니다. 위상 분해 부분 방전 (PRPD) 패턴과 위상 분해 펄스 시퀀스 (PRPS) 디스플레이.
PRPD — 방전 지문
PRPD 패턴은 방전 크기를 나타냅니다. (수직축) 전력-주파수 사이클의 위상각에 대해 (가로축), 여러 사이클에 걸쳐 축적되어 3차원 밀도 맵을 구축합니다.. 다양한 PD 유형은 뚜렷하게 다른 PRPD 모양을 생성합니다.. 코로나 방전은 일반적으로 한 극성의 전압 피크 근처에 집중된 클러스터로 나타납니다.. 내부 보이드 방전은 양의 반주기와 음의 반주기 모두에서 대칭 패턴을 생성합니다., 방전 크기가 상대적으로 일정하게 유지되는 경우. 표면 방전이 비대칭을 나타냄, 인가된 전압에 따라 크기가 증가하는 확산 패턴. 부동 전위 방전으로 밀도가 높아짐, 부동 전압이 변함에 따라 위상이 변하는 고진폭 클러스터.
측정된 PRPD 패턴을 알려진 방전 특성의 전문가 데이터베이스와 비교함으로써, 모니터링 소프트웨어는 PD 유형을 자동으로 분류하고 심각도를 평가하여 복잡한 전자기 현상을 실행 가능한 유지 관리 권장 사항으로 변환합니다..
PRPS — 시간 경과에 따른 방전 진화 추적
PRPD는 누적 스냅샷을 제공하지만, PRPS는 개별 펄스를 순서대로 표시합니다., 연속 방전 이벤트 간의 시간 관계 보존. 이는 간헐적인 PD 활동을 감지하는 데 특히 유용합니다., 변화하는 부하 또는 온도 조건에서 방전 패턴이 어떻게 변화하는지 관찰, 여러 동시 PD 소스를 구별. PRPS 데이터는 또한 펄스 간격 분포 및 클러스터링 알고리즘과 같은 고급 통계 분석을 지원하여 PRPD 패턴만으로 성능 저하 추세가 표시되기 전에 이를 밝힐 수 있습니다..
9. 백엔드 모니터링 소프트웨어 - 기능 및 진단 기능
백엔드 소프트웨어 플랫폼은 모니터링 호스트의 원시 출력을 운영자 및 자산 관리자를 위한 의사 결정 지원 도구로 변환합니다.. 제어실 워크스테이션에 설치되거나 웹 인터페이스를 통해 액세스 가능, 4개의 핵심 기능 모듈을 제공합니다..
실시간 모니터링 및 시각화
시스템은 지속적으로 실시간 PD 데이터를 획득하고 표시합니다., 3D PRPD 스펙트럼 맵 포함, PRPS 펄스 시퀀스, 방전 진폭 막대 차트, 최대 방전 크기와 같은 주요 매개변수에 대한 추세선, 평균 토출량, 및 방전 반복률. 운영자는 개별 채널 데이터 또는 집계된 시스템 수준 요약을 볼 수 있습니다..
기록 쿼리 및 추세
모든 측정 데이터는 타임스탬프와 함께 저장됩니다., 엔지니어가 날짜 범위별로 과거 기록을 쿼리할 수 있음, 채널, 또는 알람 이벤트. 통계적 추세 도구를 통해 장기적인 절연 열화 궤적을 확인할 수 있습니다., 계절 변화, 및 부하 상관 PD 동작. 추세 예측 알고리즘은 예측 유지 관리 일정을 지원합니다..
알람 관리
다단계 경보 임계값 - 일반적으로 정보 제공, 경고, 중요 — 모니터링되는 각 매개변수에 대해 구성 가능. 임계값을 초과한 경우, 시스템은 대시보드에 시각적 경고를 생성하고 이메일을 통해 알림을 전송합니다., SMS, 또는 릴레이 출력. 알람 이벤트는 전체 컨텍스트와 함께 기록됩니다. (타임스탬프, 채널, 매개변수 값, PRPD 스냅샷) 사후 분석을 위해.
지능형 진단
이 소프트웨어에는 PRPD 및 PRPS 서명을 알려진 방전 유형에 매핑하는 내장된 전문가 패턴 데이터베이스가 포함되어 있습니다.. 새 데이터가 저장된 패턴과 일치하는 경우, 시스템은 가장 가능성이 높은 PD 유형과 권장 조치를 제안합니다.. 이를 통해 전문가의 수동 해석에 대한 의존도가 줄어들고 의사 결정 프로세스가 가속화됩니다., 특히 대규모 변압기를 관리하는 유틸리티의 경우.
10. PD 모니터링 시스템은 SCADA 및 자산 관리 플랫폼과 어떻게 통합됩니까??
부분 방전 데이터는 독립형 디스플레이에 국한되지 않고 유틸리티의 광범위한 운영 데이터 생태계에 내장될 때 최대 가치를 제공합니다.. 잘 디자인 된 PD 모니터링 시스템 표준 산업용 통신 인터페이스 및 프로토콜을 통해 이러한 통합을 지원합니다..
변전소 수준에서, PD 모니터링 호스트가 스테이션 RTU에 연결됩니다. (원격 터미널 장치) 또는 베이 컨트롤러를 통해 RJ45 이더넷 또는 RS-485. 표준 프로토콜 — 포함 모드버스 RTU/TCP, IEC 61850, 그리고 DNP3 — 거의 모든 변전소 자동화 아키텍처와의 호환성 보장. 전송되는 주요 데이터 포인트 SCADA 실시간 PD 진폭 값 포함, 경보 상태 플래그, 및 진단 요약 코드. 배치 담당자는 갑작스런 아세틸렌 유형 UHF 신호 또는 방전 속도의 급격한 증가와 같은 중요한 PD 이벤트에 대해 우선 순위가 높은 경보를 구성하여 SCADA 개요 화면에서 즉각적인 가시성을 보장할 수 있습니다..
다른 모니터링 매개변수와의 상관관계
최고의 진단 통찰력은 PD 데이터를 보완적인 변압기 상태 매개변수와 연관시키는 것에서 나옵니다.. 부분방전 모니터링 시스템이 데이터를 통합된 시스템에 공급할 때 변압기 모니터링 플랫폼 용존 가스 분석과 함께 (DGA), 광섬유 권선 온도, 부싱 커패시턴스 및 탄델타, 부하시 탭 체인저 상태 데이터, 플랫폼은 자동화된 교차 매개변수 분석을 수행할 수 있습니다.. 예를 들어, UHF PD 활동의 동시 증가와 오일 내 수소 농도의 증가는 두 지표 중 하나보다 활성 내부 절연 결함에 대한 훨씬 더 강력한 확인을 제공합니다.. 이 다중 매개변수 상관 관계 접근 방식은 진단 불확실성을 크게 줄이고 보다 확실한 유지 관리 의사 결정을 지원합니다..
11. 온라인 부분 방전 모니터링으로 가장 많은 이점을 얻는 변압기?
오일 충전형 또는 건식 변압기는 부분 방전이 발생할 수 있습니다., 지속적인 온라인 모니터링에 대한 투자는 감지되지 않은 절연 결함의 결과가 가장 심각한 자산에 가장 적합합니다..
최우선 순위 애플리케이션
전송 전압 전력 변압기 (≥110kV) 공공 변전소에서는 주요 후보가 됩니다., 실패로 인해 광범위한 가동 중단이 발생하고 교체 리드 타임이 12개월을 초과할 수 있기 때문입니다.. 발전기 승압 (GSU) 열 변압기, 수력, 계획되지 않은 여행으로 인해 전력망에서 발전 용량이 직접 제거되기 때문에 원자력 발전소도 똑같이 중요합니다.. 석유화학단지에 서비스를 제공하는 대형 산업용 변압기, 반도체 제조 공장, 데이터 센터, 제철소에서는 생산 중단 시간으로 인해 막대한 비용이 발생하기 때문에 온라인 PD 모니터링도 정당화합니다..
채택 시나리오 증가
신재생에너지 확대로 새로운 수요 창출. 컬렉터 및 상호 연결 변압기 풍력 발전 단지 그리고 태양광 발전소 매우 다양한 로딩 프로필을 경험하며 주기적인 수동 테스트에 비용이 많이 들고 자주 발생하지 않는 원격 위치에 있는 경우가 많습니다.. 견인 전력 변압기 철도 전기화 시스템은 안전에 중요한 부하를 운반합니다.. 원래 설계 수명 이상으로 작동하는 노후화된 변압기는 또 다른 강력한 후보입니다. 지속적인 PD 추세는 증거 기반 수명 연장 결정을 지원합니다.. 고전압 스위치, GIS (가스 절연 개폐 장치), 그리고 전원 케이블 시스템 또한 점점 더 온라인 PD 모니터링을 갖추고 있습니다., 특정 인클로저 구조에 맞게 조정된 동일한 센서 기술 사용.
12. 올바른 부분방전 모니터링 장비를 선택하는 방법 - 구매자 가이드
시장에서는 다양한 PD 모니터링 제품을 제공합니다., 단일 센서 검사 장치부터 완전한 다중 센서 진단 플랫폼까지. 다음 기준은 구매자가 특정 애플리케이션 요구 사항에 적합한 장비를 찾는 데 도움이 됩니다..
센서 적용 범위 및 융합 기능
중요한 변압기에 대한 포괄적인 진단용, 세 가지 센서 유형(초음파)을 모두 지원하는 시스템 지정, HFCT (주)에이치에이치씨, 및 UHF — 진정한 다중 채널 데이터 융합. 단일 센서 시스템 (예를 들어, UHF 전용 또는 음향 전용) 기본 스크리닝에는 적합하지만 다중 센서 융합이 제공하는 교차 검증 및 소스 위치 파악 기능을 제공할 수 없습니다..
샘플링 속도 및 동적 범위
샘플링 속도는 최소한 200 MS/s는 파형 세부 사항의 손실 없이 빠른 PD 과도 현상을 캡처하도록 보장합니다.. 동적 범위는 적어도 충분히 넓어야 합니다. -80 받는 사람 -20 dBm — 포화 또는 신호 클리핑 없이 매우 작은 초기 방전과 대규모 방전 이벤트를 모두 처리합니다..
채널 수 및 확장성
의도한 변압기에 4개의 채널이 충분한지 또는 추가 센서 위치를 수용하기 위해 6개의 채널이 필요한지 평가하십시오.. 구성 가능한 채널 옵션이 있는 시스템은 초기 배포와 향후 확장 모두에 유연성을 제공합니다..
진단 소프트웨어 품질
소프트웨어에는 3D PRPD 패턴 디스플레이가 포함되어야 합니다., PRPS 시각화, 자동화된 PD 유형 분류를 위한 전문가 패턴 데이터베이스, 다단계 경보 관리, 예측을 통한 과거 추세 분석. 차량 전체 관리를 위해 웹 기반 또는 원격 액세스 기능이 점점 더 기대되고 있습니다..
통신 프로토콜 호환성
모니터링 호스트가 변전소에서 이미 사용 중인 통신 프로토콜을 지원하는지 확인하세요. 모드버스 RTU, 모드버스 TCP, IEC 61850, 또는 DNP3. 기본 프로토콜 지원으로 외부 프로토콜 변환기 추가에 따른 비용과 복잡성 방지.
환경 등급 및 센서 내구성
센서는 실외 설치에 대해 IP68 등급을 받아야 하며 현장의 전체 작동 온도 범위에 대해 지정되어야 합니다.. 센서 장착 방법 - 자기, 클램프온, 및 플러그인 — 변압기 구조를 수정할 필요가 없고 설치 시 정전이 없어야 합니다..
공급업체 지원 및 전문가 데이터베이스 업데이트
PD 패턴 인식 정확도는 전문가 데이터베이스의 품질과 폭에 따라 달라집니다.. 설치 기반 전반에 걸쳐 현장 경험이 축적됨에 따라 새로운 배출 패턴과 진단 개선 사항을 통합한 정기적인 데이터베이스 업데이트를 제공하는 공급업체를 선택하세요..
13. 부분 방전 테스트 및 모니터링에 적용 가능한 국제 표준
여러 국제 표준이 부분방전 측정에 적용됩니다., 해석, 및 장비 성능. 이러한 참조 자료를 이해하면 구매자가 더 나은 조달 사양을 작성하는 데 도움이 되며 선택한 모니터링 시스템이 전 세계적으로 인정되는 벤치마크를 충족하는지 확인할 수 있습니다..
IEC 60270 (고전압 테스트 기술 - 부분 방전 측정) 전기 PD 측정의 기본 표준입니다.. 겉보기 충전 방법을 정의합니다., 교정 절차, 및 테스트 회로 구성. 주로 오프라인 공장 테스트를 위한 것이지만, 측정 원리는 많은 온라인 시스템 설계를 뒷받침합니다..
IEC 62478 (고전압 테스트 기술 - 전자기 및 음향 방법을 통한 부분 방전 측정) UHF 및 음향 탐지 기술을 포괄하도록 표준 프레임워크를 확장합니다., 센서 사양에 대한 지침 제공, 신호 처리, 온라인 모니터링에 사용되는 비전통적인 PD 측정 방법에 대한 데이터 제시.
IEEE C57.127 (탐지 가이드, 위치, 전력 변압기 및 원자로의 전기 방전으로 인한 음향 방출 소스 해석) 특히 변압기의 음향 PD 감지에 중점을 둡니다., 커버 센서 배치, 신호 해석, 소스 현지화 기술.
추가 참고자료는 다음과 같습니다 CIGRE 기술 브로셔 676 (변압기의 부분 방전) PD 현상에 대한 포괄적인 지침을 제공합니다., 측정 기술, 해석 전략, 그리고 IEC 61850 변전소 자동화를 위한 통신 표준을 정의하고 PD 모니터링 데이터가 SCADA 및 자산 관리 시스템과 교환되는 방식을 관리합니다..
14. 자주 묻는 질문 (자주 묻는 질문(FAQ))
1분기: 부분 방전과 완전 고장의 차이점은 무엇입니까?
부분 방전은 도체 사이의 절연 간격의 일부만 연결하는 국부적인 절연 파괴입니다.. 완전한 전도성 경로를 생성하지 않으며 즉각적인 장비 고장을 일으키지 않습니다.. 전체 분석, 대조적으로, 완전한 절연 실패를 나타냅니다. 일반적으로 치명적인 손상을 초래하는 단락입니다., 폭발, 아니면 불. 부분방전이 전조다; 모니터링되지 않고 해결되지 않은 채 방치된 경우, 완전 파괴가 발생할 때까지 점차적으로 절연 성능을 저하시킵니다..
2분기: 변압기에 전원이 공급되는 동안 부분 방전을 감지할 수 있습니까??
예. 온라인 부분방전 모니터링 시스템 변압기에 전원이 공급되어 부하를 운반하는 동안 작동하도록 특별히 설계되었습니다.. 초음파, HFCT (주)에이치에이치씨, 및 UHF 센서는 모두 변압기 정전 없이 설치됩니다., 시스템은 정상적인 작동 조건에서 지속적으로 데이터를 수집합니다.. 사실은, 실제 서비스 전압 및 부하에서 PD를 모니터링하는 것은 감소된 전압에서 수행되는 오프라인 테스트보다 변압기의 실제 절연 상태를 더 잘 나타냅니다..
3분기: 다중 센서 융합으로 허위 경보를 줄이는 방법?
각 센서 유형은 서로 다른 물리적 현상에 민감합니다.. 순부분방전 이벤트는 동시에 음파를 발생시킵니다. (초음파 센서로 감지), 고주파 전류 펄스 (HFCT 센서에 의해 감지됨), 그리고 전자기 신호 (UHF 센서에 의해 감지됨). 외부 간섭 소스 - 스위칭 과도 현상과 같은, 무선 신호, 또는 기계적 진동 - 일반적으로 하나의 센서 유형에만 영향을 미칩니다.. 경보를 울리기 전에 두 개 이상의 센서에 걸쳐 상관된 감지를 요구합니다., 시스템은 단일 소스 노이즈로 인한 오탐지를 효과적으로 제거합니다..
4분기: PRPD 패턴이란 무엇이며 진단에 어떻게 사용됩니까??
A PRPD (위상 분해 부분 방전) 패턴은 AC 전원 사이클의 위상각에 대한 방전 크기를 나타내는 3차원 시각화입니다., 여러 사이클에 걸쳐 축적된. 다양한 유형의 부분 방전 — 코로나, 표면 방전, 내부 공극, 부동 전위 - 각각 특징적인 PRPD 모양을 생성합니다.. 측정된 패턴을 알려진 방전 특성 데이터베이스와 일치시킴으로써, 모니터링 시스템은 절연 결함의 유형을 식별하고 심각도를 평가할 수 있습니다., 일반적인 검사가 아닌 목표된 유지 관리가 가능합니다..
Q5: 기존 변압기에 PD 모니터링 시스템을 설치하는 데 시간이 얼마나 걸립니까??
일반적인 설치에는 변압기당 1~2일이 소요됩니다.. 초음파 센서는 탱크 표면에 자기적으로 부착됩니다., HFCT 센서는 코어 접지 케이블에 고정됩니다., UHF 센서는 기존 오일 배출 밸브 포트에 연결됩니다. 이 단계 중 어느 단계에서도 변압기 정전이 필요하지 않습니다.. 모니터링 호스트는 근처 제어 캐비닛 내부에 랙 장착됩니다., 신호 케이블을 통해 센서에 연결됨, 이더넷이나 RS-485를 통해 제어실에 연결됩니다.. 시운전, 교정 검증, 운영자 교육은 일반적으로 동일한 방문 내에 현장에서 완료됩니다..
Q6: PD 모니터링 시스템 자체에는 어떤 유지 관리가 필요합니까??
시스템에는 최소한의 유지 관리가 필요합니다.. 권장 활동에는 센서 장착 무결성 및 케이블 연결에 대한 분기별 육안 검사가 포함됩니다., 기준 신호 소스를 사용한 연간 교정 검증, 최신 진단 알고리즘과 전문가 패턴 데이터베이스 개정을 통합하기 위한 주기적인 소프트웨어 업데이트. 센서 자체는 IP68 환경 보호를 통해 유지 관리가 필요하지 않습니다.. 백엔드 서버의 디스크 공간 문제를 방지하려면 데이터 저장 용량을 모니터링해야 합니다..
Q7: 시스템이 여러 변압기를 동시에 모니터링할 수 있습니까??
예. 백엔드 모니터링 소프트웨어는 서로 다른 변압기의 자체 센서 세트에 각각 연결된 여러 PD 모니터링 호스트가 단일 중앙 집중식 소프트웨어 플랫폼에 보고하는 다중 자산 아키텍처를 지원합니다.. 이 N-to-1 구성은 여러 변압기가 있는 변전소 및 산업 시설의 표준입니다., 단일 운영자 인터페이스를 통해 차량 전체에 대한 가시성을 제공하고 총 시스템 비용을 절감합니다..
Q8: 온라인 PD 모니터링은 용존 가스 분석을 어떻게 보완합니까? (DGA)?
DGA는 시간이 지남에 따라 변압기 오일에 축적되는 절연 성능 저하의 화학적 부산물(수소 및 아세틸렌과 같은 용해 가스)을 감지합니다.. 절연손상이 발생했는지 확인하는데 탁월합니다., 그러나 반응이 느리고 방전원의 위치나 실시간 활동을 정확히 찾아낼 수 없습니다.. 온라인 PD 모니터링, 대조적으로, 개별 방전 이벤트가 발생하는 즉시 감지, PRPD 분석을 통해 PD 유형 식별, 음향 삼각 측량을 통해 소스 위치를 파악할 수 있습니다.. 함께, DGA 및 PD 모니터링은 절연 감시의 보완적인 계층을 제공합니다. 누적 손상 평가를 위한 DGA와 실시간 오류 활동 추적을 위한 PD입니다..
Q9: PD 모니터링 시스템에 대한 예상 투자 수익은 얼마입니까??
ROI는 일반적으로 심각한 단열 고장을 예방함으로써 2~3년 이내에 실현됩니다. 각 고장으로 인해 장비 교체 비용은 수백만 달러에 달할 수 있습니다., 생산 손실, 그리고 부수적인 피해. 예방된 단일 오류로 인해 전체 모니터링 시스템 투자가 정당화되는 경우가 많습니다.. 추가 이점에는 최적화된 유지 관리 일정이 포함됩니다. (불필요한 가동 중단 및 검사 방지), 변압기 수명 연장, 보험료 인하, 중요 인프라 자산에 대한 규정 준수 개선.
Q10: SCADA 통합을 위해 지원되는 통신 프로토콜은 무엇입니까??
PD 모니터링 호스트는 다음을 제공합니다. RJ45 이더넷 그리고 RS-485 통신 인터페이스, 다음을 포함한 표준 산업 프로토콜 지원 모드버스 RTU, 모드버스 TCP, IEC 61850, 그리고 DNP3. 이를 통해 거의 모든 변전소 자동화 또는 SCADA 아키텍처와의 원활한 통합이 보장됩니다.. 실시간 PD 데이터, 알람 상태, 진단 결과를 중앙 모니터링 센터 및 기업 자산 관리로 전송할 수 있습니다. (EAM) 플랫폼.
부인 성명: 이 문서에 제공된 정보는 일반 교육 및 참고 목적으로만 제공됩니다.. 핀노 (www.fjinno.net) 어떠한 보증도 하지 않습니다, 명시적이든 묵시적이든, 완전성에 관해서, 정밀, 또는 특정 프로젝트나 설치에 대한 콘텐츠의 적용 가능성. 여기에 언급된 기술 사양은 일반적인 값을 나타내며 변압기 유형에 따라 달라질 수 있습니다., 센서 배치, 및 현장 환경. 엔지니어링 결정은 항상 IEC를 포함한 해당 표준에 따라 자격을 갖춘 전문가가 수행한 현장별 평가를 기반으로 해야 합니다. 60270, IEC 62478, IEEE C57.127, 및 지역 그리드 코드. 타사 제조업체의 제품 이름은 해당 소유자의 상표이며 정보 참조용으로만 언급됩니다.. FJINNO는 이 정보의 사용 또는 의존으로 인해 발생하는 손실이나 손해에 대해 책임을 지지 않습니다..
광섬유 온도 센서, 지능형 모니터링 시스템, 중국에 분포된 광섬유 제조업체
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