Data Acquisition and Statistical Processing of Insulation Resistance for High-Power Cables in Operation

운전 중 고전력 케이블의 절연저항 데이터의 취득과 통계적 처리 방법

Abstract

With progress in industrialization, facilities for generating, delivering, and receiving high levels of electric power are in great demand. The scale of electric power equipment is increasing in both size and complexity. This has contributed to the development of our modern, high-tech and information-based society. However, if the generation of electric power is suspended due to unexpected accidents at power facilities or power stations, a range of equipment the operations of which are dependent on electric power can be damaged, causing substantial socioeconomic losses in an industrial society. A great deal of time and money would be expended to repair damaged facilities at a power station, causing enormous economic loss. In order to detect the deterioration processes of power cables, and to prevent the destruction of power cables, the operation status of power cables should be monitored on a regular basis. We studied the method in order to improve accuracy and reliability for diagnosising the junction where accident occurs frequently. We present the method of data acquisition and statistical processing.

산업화의 추세에 따라 수요가 급증하고 있는 고전력을 생산하기 위하여 시설장비 및 부하의 대용량화가 수반되고 있다. 전기설비의 규모는 점차 복잡해 지고, 대규모화 됨으로써 고도 정보화 사회로의 발전에 크게 기여하고 있다. 그러나, 발전 설비에서 불의의 사고가 발생하여 전기의 생산이 중단된다면, 전기에 의존하여 작동 중인 수 많은 장비가 지장을 받게되고, 산업사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 초래하게 된다. 사고가 발생한 발전설비를 복구하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요되어 국가 산업 활동에 막대한 경제적 피해를 끼치게 된다. 사고를 미연에 방지하기 위하여 케이블의 동작 상태를 정기적으로 감시 확인하여야 한다. 우리는 사고가 가장 빈번하게 발생하는 접속부에 대해 안정적인 사용을 위한 진단의 정확성과 신뢰성을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 이 논문에서 데이터 취득을 하고, 통계적 처리를 하기 위한 방법을 제시한다.

그림 1. 데이터 군집의 정규분포 확률밀도 함수 Fig. 1. Probability density function of normal distribution

그림 2. 측정 기간 6개월 동안 누적된 누설전류 Fig. 2. Leakage current accumulated for the six months of measurement

그림 3. 케이블의 사고가 발생하기 전 Fig. 3. Before the cable accident

그림 4. 케이블의 사고가 발생하기 전 Fig. 4. Before the cable accident

그림 5. 특이 현상 이후 절연파괴가 발생한 케이블 Fig. 5. Dielectric breakdown accident after unusual data measurement

표 1. 절연저항 측정을 위한 회로 시스템의 구성 Table 1. Diagnostic factors & statistical processing