본 연구에서 설계한 AFCI는 Arc 고장 차단기로서 종속된 전기 배선상의 노화, 절연 및 배선 파괴, 연결 고장, 절연과 배선에 과도한 기계적 손상으로 인한 아크고장을 검출하여 차단하는 기능을 가지고 있으며 기존 차단기가 가지고 있던 과전류에 의한 바이메탈의 만곡 특성에 의한 동작으로 차단하는 방식은 차단에 긴 시간이 걸리나 설계한 AFCI는 전자방식으로서 과부하, 과전류에 의한 기계적 , 전기적인 스트레스를 검출하여 차단하는 기능을 가진 제품으로 차단시간이 100% 이상 단축되어 전기 화재의 발생률을 낮추도록 하였다.
최근 신재생에너지 및 분산전원의 급속한 보급과 직류부하의 증가로 인하여 직류급전에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이에 대한 보호협조방식에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 직류급전방식을 사용하는 기존의 직류 부하망과 도시철도 등은 비접지방식인 IT 접지 시스템으로서 지락고장발생 시 고장전류의 경로가 없고, 정상상태 전류에 비하여 큰 차이가 발생하지 않기 때문에 지락고장검출이 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 절연저항측정장치(IMD : Insulation Monitoring Device)를 직류 비접지계통의 보호기기로 활용하기 위하여, IMD의 검출원리를 정식화한다. 이를 바탕으로 IMD의 신호주입방식에 의한 출력 값을 웨이블릿변환기법으로 분석하여, 사고검출을 신속하고, 정확하게 판단할 수 있는 검출알고리즘을 제안한다. 또한, 상용전력 계통해석프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 직류 비접지계통과 IMD를 모델링하고, MATLAB을 이용한 웨이블릿변환 수치해석모델링을 수행한다. 이를 바탕으로 직류 비접지계통의 지락사고를 해석한 결과, 본 논문에서 제안한 IMD의 사고검출 알고리즘의 유효성을 확인하였다.
전기에 의한 화재 발생시 재래시장은 소방안전관리체계나 일관된 지휘체계를 갖추고 있지 않아 화재발생시 적절한 대응을 하지 못해 많은 재산상 피해를 보게 된다. 전기에 의한 화재를 예방하기 위해서는 전기설비의 열화나 고장에 대한 절연저항 측정 또는 누설전류를 측정하는 등의 대책이 있으나 전기설비 열화나 고장은 비가시적이고 비노출식이므로 이를 상시 검출하고 감시할 수 있는 시스템 개발을 필요로 하게 된다. 따라서 본 논문에서는 전기화재에 취약한 재래시장용 전기안전 감시시스템 개발을 위한 준비단계로 먼저 고압이나 저압을 수전 받고 있는 국내 재래시장 17개소에서 수배전반, 분전반 등에 사용하는 차단기들의 종류와 용량 및 상가 분전반에 사용하는 차단기의 종류와 용량, 분기 회로수 등에 대한 조사 분석을 통해 재래시장용 전기안전 감시시스템의 기초자료로 활용하고자 한다.
배전케이블 수 트리 현상은 XLPE케이블의 고장을 초래하는 주요원인이다. 수 트리에 기인한 신호는 아주 미세하여 현장진단은 배경 잡음으로 인해 검출이 어렵다. 본 논문에서는 고주파특성이 우수한 L-C결합센서를 사용하여 방전신호를 측정하고 이를 주파수영역에서의 분석을 통해 현장에서 부분방전이 발생하기 훨씬 이전에 존재하는 미세신호(Pre-Discharge)를 검출하고 분석한 결과를 제시하였다. 케이블 내 수(水) 트리가가 존재하면 이것이 이종 절연물의 경계면 역할을 하석 서-지 임피던스의 차이로 인해 케이블 단자에서 발생하는 전기적 신호가 수 트리 지점에서 다수의 반사를 일으켜 그 잡음 수준을 높이는 역한을 하게 되는 것으로 알려져 있다. 만일 여러 개소에 수 트리가 존재하는 경우에는 그 배경잡음을 현저하게 높이는 결과를 보여주었다. 실험실에서 발생하는 미세 신호와 현장의 신호를 비교한 결과 아주 유사한 패턴이 있음이 파악되어 이 방법은 수 트리의 활선 진단이 가능함을 확인시켜 주었다.
Engine misfire causes of the negative effect on exhaust emission such as HC, CO, and NOX . Moreover, it causes damage to the three-way-catalyst(TWC) system permanently. The crankshaft velocity fluctuation(CVF) method has been applied for the real cars as misfire detection system usually, which utilizes the crank angle sensor input to calculate the variation of the crankshaft rotational speed. But this approach has the limit due to the fact that three could be problem under certain engine condition like as deceleration or high speed condition . Therefore the development of new methods are requested today. This study introduced the new method of misfire detection using breakdown voltage(BDV) characteristics between spark plug electrouds.
변압기의 고체 절연이 열화 되거나 불순물 및 수분이 혼입되어 임계치 이상의 고전계가 인가되면 결합부분에서 부분방전이 발생한다. 현재 변압기에서 부분방전을 검출하기 위해서는 부싱탭을 이용하거나 전류센서, 초음파센서 등을 이용하여 부분방전을 검출하고 있지만 전기적인 부싱탭이나 전류센서를 이용한 검출 방법은 주변 잡음의 영향을 많이 받고 초음파법은 감도가 낮다는 단점을 가지고 있다. 이에, UHF 방식을 이용한 부분방전 검출 기술이 전력기기의 초기 고장진단을 발견하는 효과적인 방법으로 인식되고 있다. 최근에는 이러한 UHF 진단방식의 높은 감도, 외부노이즈에 대한 적은 영향, 온라인 측정의 가능성의 장점으로 전력용 변압기에도 적용되고 있다. 본 논문에서는 전력 변압기에서 PD 진단에 적합한 UHF 센서의 개발에 대해서 소개한다. 제안된 UHF 센서는 광대역(500 ~ 1,500MHz)에서 측정이 가능하며 감도가 우수하며 특정 대역에서 공진점을 가지는 다중 공진 모노폴 안테나 타입이다. 안테나 시뮬레이션 및 해석을 통해 유중 부분방전을 모의하여 감도 측정을 실시한 결과 제안된 UHF 센서가 전력용 변압기의 부분방전 측정에서 높은 감도를 나타냈으며, 기존 측정 방식의 단점을 보완할 수 있는 방안으로서 전자파를 이용한 부분방전 측정에 대한 기초연구를 실시하여 변압기 운전중에 전자파 측정에 의한 부분방전 감시가 가능한 것으로 나타났다.
본 논문은 저장 탱크용 임시전력설비를 보호하기 위한 목적으로 특히 변압기를 감시하고 절연파괴 등과 같은 고장을 차단하고 보호하기 위한 보호계전기 정정에 관한 연구이다. 전력계통에 단락 또는 지락고장 등과 같은 이상이 발생하였을 때 이를 검출하여 고장이 발생한 기기 및 설비를 신속하게 차단하고 전력계통으로부터 분리하여 전력공급에 지장이 없도록 하여야 한다. 전력계통의 이상 상태를 빠르고 정확하게 감지할 수 있는 보호계전기의 정정이 중요하다. 또한 보호협조를 위해 고장종류와 고장의 원인을 정확히 적용한 고장전류 계산이 보호계전기 정정에 가장 중요한 요소이다. 저장 탱크용 임시전력설비 보호를 위해 적용하는 과전류계전기, 지락과전류계전기, 부족전압계전기, 지락과전압계전기 등이 보호협조가 가능하도록 보호계전기 정정 방법에 대해 연구하였다.
화력발전소 S/Y(switchyard)의 362 kV GIS에 대한 부분방전 정밀측정을 수행하였다. 2005년 부터 화력발전소 S/Y GIS의 고장예방을 위해 설치 운전승인 UHF 부분방전 상시감시시스템에서 상당히 큰 부분 방전신호가 지속적으로 감지되었다. 상시감시시스템에서 방전신호의 원인을 부유전극으로 추정하였으며, 이에 해당 사업소에서 감지된 방전신호의 노이즈 여부 및 방전 발생위치 추정을 위한 기술지원을 요청하였다. 이에 따라 전력연구원은 방전신호를 정밀 측정한 후 PRPD(phase resolved partial discharge) 분석을 통해 부유전극이 GIS 내부에 존재함을 확인하였으며, TOA(time of arrival)법에 의해 제 1 발전기 step-up 변압기부터 인근 가스절연모선 사이에 결함이 존재하는 것으로 추정하였다. 전력연구원의 측정결과를 바탕으로 발전소측에서 해당 개소를 분해 점검한 결과 가스절연모선의 중앙도체를 지지하는 supporting insulator 금구류의 접촉불량에 의한 부유전극 결함을 발견하고 보수하였다. 보수후 상시감시시스템에서 방전신호가 검출되지 않음에 따라 방전원인이 제거되었음을 확인하였다.
This paper proposes an early diagnosis technique for the stator-turn fault (STF) in an interior permanent magnet (IPM)-type brushless DC (BLDC) motor using the impedance parameter. We have analyzed the varying characteristics owing to the STF through various experiments and the finite element method (FEM). As a result, we have presented a simple method for fault detection. This technique can be applied without requiring a fast Fourier transform (FFT) and the calculation of the negative-sequence impedance. The fault detection system works on the basis of the comparison the measured impedance with the database impedance. The variations in the characteristics owing to the STF as well as the proposed technique have been verified through the simulation and experiment.
배전기자재는 오래 사용하다 보면 열적, 전기적, 기계적, 환경적, 복합적 스트레스에 의해 절연성능이 떨어진다. 이때 발생하는 열화현상으로는 발열도 되고, 전자파, 빛, 균열, 침식, 진동음도 발생한다. 따라서 열화된 기자재를 검출하기 위해여 광학장비 또는 과학화 진단장비를 활용하여 고장예방을 하고 있다. 하지만 기자재가 열화되면서 발생하는 증상을 모르고 진단을 하면 투입된 인력과 예산에 비해 초라한 적출실적도 발생할 수 있다. 따라서 한해 동안 배전설비 진단에 가장 많이 활용하고 있는 열화상진단과 초음파 진단의 실적과 적출결과를 분석하여 기자재별 효과적인 진단방식을 제공하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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