절연감시시스템 document_id A220623019099

본 발명은 전선로의 절연상태를 정전시키지 않고 활선 상태에서 절연상태를 전선로 및 부하입력단에 상존하는 정전용량의 성분의 무효분 누설전류의 크기에 관계없이 절연열화에 직접 관계되는 절연저항성분의 유효분 누설전류 또는 절연저항치를 검출 활선상태의 절연감시시스템에 있어, 교류상용전압으로 인해 정전용량으로 흐르는 무효분의 누설전류가 매우 커서 절연저항으로 인해 흐르는 유효분의 누설전류가 매우 작을 때, 영상변류기와 같은 누설전류검출수단에 의해 검출되는 누설전류가 큰 무효분의 누설전류치때문에 유효분의 작은 누설전류치의 검출오차에 지대한 영향을 끼치는 영향을 배제하기 위해, 상용교류주파수(60Hz 또는 50Hz)성분에 해당하는 누설전류를 영상변류기와 같은 누설전류검출수단을 통해 검출하고 또한 전선로의 전압을 검출한 후, 검출된 누설전류를 검출된 전압의 90도 위상차에 해당하는 무효분에 해당하는 누설전류를 취출하여 이 무효분에 해당하는 누설전류성분에 해당하는 전류를 누설전류검출수단에 반대로 흘려 무효분에 해당하는 누설전류가 소거되도록 하여 유효분에 해당하는 누설전류성분만 누설전류검출수단에서 검출되도록 하여, 유효분의 누설전류를 정확하게 검출하고 절연저항치 및 저항성분에 해당하는 유효분 누설전류치를 표시 및 감시하는 절연감시시스템에 관한 것이다. 종래에는 활선상태에서 전선로의 절연상태를 파악 감시하기 위한 일반적인 방법으로는 클램프메터(11)이나 절연열화경보기,지락검출기와 같이 접지선(5)에 흐르는 누설전류를 측정하여 절연상태를 감시하는 방법을 사용하여 왔다. 본 발명에서 "전선로" 또는 "전로"는 부하를 포함한 고압배전선로와 저압전선로를 모두 포함한 것을 의미한다. 종래의 활선상태에서 전선로의 절연상태를 파악감시하는 방법에서는 전선로(3)와 대지간에 존재하는 절연저항에 의한 유효분 누설전류 (Ir)와 선로가 긴 경우에 발생하는 정전용량과 부하설비의 입력단에 삽되어 있는 노이즈필터 등의 정전용량에 의한 무효분 누설전류 (Ic)의 벡터합으로 검출되기 때문에 절연저하(절연열화)가 발생하지 않고 절연저항이 매우 양호하여도 정전용량이 매우 크면 정전용량 성분에 의한 무효분 누설전류도 커지므로 절연상태가 불량한, 즉 절연열화 또는 미지락이 발생한 것으로 측정 검출되어 지는 문제점이 있어 왔다. 이러한 문제 때문에 외국에서는 활선상태에서 절연상태에 기인하는 절연저항성분에 해당하는 유효분 누설전류(Ir)를 측정하기 위해 일본 실용신안 공개 실개평7-29477 (절연성누설전류측정장치)과 방법을 사용하고 있다. 이 방법에 대해 설명하면 도 2와 같은 구성으로 되어 있으며 일단접지된 변압기(1)의 접지선(5)에 흐르는 누설전류(Io)를 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)에서 검출하고, 전선로(3)에 절연감시장치(12)에서 별도로 충전부에 연결된 기준전압입력선을 통하여 일단접지된 상과 접지되지 않은 상간의 상전압에 해당하는 기준전압(Vrs)를 측정하고, 이 누설전류Io와 Vrs로 부터 위상차 θ를 구하여 이 위상차θ와 누설전류Io로 부터 저항성분에 해당하는 유효분 누설전류치(Ir)를 계산하고 있다. 이 방법은 여러 가지의 문제점이 있지만 전선로(3)과 대지간에 존재하는 절연저항(9)성분이 매우 작고 정전용량(8)성분이 매우 클 때에는 상용교류전압에 의해 대지로 누설되는 전류(Io)는 Ic003e#003e#Ir이므로 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)에서 검출되는 누설전류는 매우 큰 정전용량(8)에 의한 무효분 누설전류(Ic)로 인해 매우 작은 절연저항(9)에 의한 유효분 누설전류(Ir)의 측정감도는 누설전류검출수단(10)과 같은 영상변류기의 자계특성이 저하되어 정확한 측정을 할 수 없었다. 한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술인 일본 실용신안 공개 실개소58-180478(전선로대지정전용량보상장치)에서는 대지간에 존재하는 정전용량에 해당하는 값의 정전용량(8)에 해당하는 무효분의 누설전류를 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)에 반대방향으로 흐르도록 절연감시수단에서 별도로 내장된 가변정전용량을 조작하여 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)에 흐르는 무효분의 누설전류를 소거시키는 방법을 적용하고 있다. 하지만 이 방법은 측정자가 가변정전용량을 조작해야 하는 불편한 점과, 3상전선로에 있어 대지간에 존재하는 정전용량(8)의 3상 성분이 불평형되어 있는 경우는 사용할 수 없는 문제점이 있어 왔다. 따라서, 대지간에 존재하는 정전용량성분이 매우 큰 상태이거나 혹은 3상의 대지간의 정전용량이 불평형상태에서도 매우 작은 절연저항성분을 정확하게 검출 감시할 수 있는 절연감시시스템이 요구되어 왔다.