GIS(22.9kV이상) 예측 감시진단시스템의 측정부 및 진단알고리즘 개발
주관기관: LG산전

[연구배경]
1) GIS는 차단기, 단로기와 같은 단일의 기기가 아닌 복합체로 일종의 system기기이므로 GIS절연에 관한 평가기술은 여러 가지가 있다.
2) GIS내에 혼입된 금속입자(particles)는 그 절연내력을 현저하게 저하시켜, 절연사고를 유발시키는 것을 국내외적으로 보고되고 있다. 통상 GIS는 수기압 이상의 SF6가스로 절연하지만, SF6가스는 전계강도에 상당히 민감하게 반응하므로 전계집중을 일으키는 금속이물에 의해 절연내력이 저하하기 쉬운 특성을 가진다.
3) GIS내에 particle이 존재하게 되면, particle의 형상(굵기, 길이) 및 부착위치에 따라 다르지만 수 mm particle의 혼입에 의해서도 건전시의 40% 상당까지 절연 저하를 일으킬 가능성이 있다.
4) 예기치 못한 전기사고는 경제적, 사회적으로 큰 문제를 야기시키므로, GIS system내에 존재하는 particle을 검지하고, 이에 따른 부분방전특성을 적용하여 열화정도를 추정함으로써 절연시스템의 절연열화 정도를 진단하여 적절한 시기에 GIS를 유지, 보수하거나 교체하여 전기사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 절연시스템의 유지, 보수를 최적화시킬 수 있다.

[연구목적]
1) GIS 내부에서 발생되는 부분방전 신호를 특성화 및 정량화하여 GIS내에 존재하는 결함 및 절연성능 저하를 검출하는 것을 가능하게 한다.
2) GIS내에서 발생되는 부분방전의 전압의존성과 시간으존성을 검출하여 GIS내부 결함 검출의 신뢰성을 검토한다.
3) 상기 전기적 신호로부터 검출되는 GIS내의 부분방전 특성과 GIS chamber에 부착한 AE센서에서의 신호를 비교, 분석하여 상호 일치성 및 상관관계를 검토한다.

  무철심 전류센서 및 전류 측정시스템 개발
주관기관:LG산전

총개발기간:2000.08.01-2002.07.31

전력 사용량이 급증하고 대전력을 사용하는 수용가가 많아지고 있는 현실에서 정확한 전류의 측정은 전력 시스템의 보호와 전력 사용 효율의 극대화 측면에서 필수 불가결한 요소가 되었다. 수용가의 측면에서는 정확한 전류의 측정을 통해 전력 수요를 예측/분석하여 효율을 높일 수 있으며 전력 시스템의 측면에서는 정격전류 뿐만 아니라 단락전류의 정확한 측정을 통해 사고전류를 검출하고 사고계통을 신속히 분리함으로써 건전 계통을 보호할 수 있다.
국내에서 상용되고 있는 저류센서는 거의 대부분 CT로서 CT철심의 자기포화와 오차등급의 한계로 인하여 하나의 CT로 일정 오차 범위 내에서 측정할 수 있는 전류 범위는 극히 제한되어 정격전류의 수십~수백배에 이르는 사고전류를 정확히 검출하기는 불가능하며, 현재의 전력기기는 전력전자와 펄스파워 기술의 발달로 수 Hz에 이르는 주파수 범위를 갖는 전류를 사용하는 예가 많으나 CT는 상용주파 전류 이외의 주파수 전류를 측정하는데는 한계가 있다.
이러한 문제들로 인하여 현재 외국에서는 로고스키 코일이 많이 사용되고 있으며 대부분의 제품이 전류 표시장치 및 전력계통의 시스템화를 위한 통신장치를 부가적으로 연결하여 사용하고 있다.
따라서 본 과제에서는 현재 사용중인 CT의 한계를 극복하고 전력계통의 시스템화를 위하여 무철심 전류센서(로고스키코일)를 개발하고 여기에 표시장치와 통신장치를 구현하여 현장에서 바로 측정값을 모니터 할 뿐 아니라 원격에서도 전류 측정값을 알 수 있도록 하여 전력계통의 안정화와 시스템화를 이룰 수 있도록 구현하고자 한다.
특히 본 연구는 무철심 전류센서(로고스키코일)가 배전자동화에 사용되는 지중형 개폐기 및 가공형 개폐기의 전류측정에 적합한 제품이 되도록 하여 국내 배전 계통을 선진국 수준으로 끌어올릴 수 있도록 구성할 계획이다.

1) 파급효과
- 사고전류의 정확한 측정 및 계통 보호
- 고정밀 전류 센서의 독자 개발을 통한 수입 대체효과 및 수출력 확보
- 전력 계통의 고신뢰성화 및 고품질화
- 국내 측정기술 향상
- 센서의 시험방법 및 성능평가 기술 확보

2) 활용분야 및 활용방안
- 배전계통의 가공개폐기 및 지중개폐기 자동화용 전류 측정
- Gas insulation Switchgear 등 고신뢰 배전반 개발
- 전력계통의 CT및 OCR과 개별전류센서(Clamp-on meter)를 대체
- 저전류 및 사고전류까지 폭 넓은 범위의 전류 측정
- 펄스파워 분야 측정에 이용