온라인 케이블 모니터링이란?

• 핵심 목표고압 전력 케이블과 그 부속품(단자 및 조인트)의 중요한 작동 상태를 지속적으로 실시간으로 모니터링하고 오류를 경고하여 케이블 라인의 작동 신뢰성을 개선하고 사후 수리에서 사전 예방적 유지보수로 전환하는 것을 목표로 합니다.

• 모니터링 차원주로 케이블의단열 상태및도체 및 연결 지점의 온도too외부 외피의 무결성이는 케이블의 수명과 안전한 작동에 영향을 미치는 세 가지 핵심 요소입니다.

• 주요 기술:

  • 단열 모니터링부분 방전(PD) 온라인 모니터링은 초고주파(UHF), 고주파(HFCT), 음향(AE) 등 다양한 센서를 통해 절연체 내부의 약한 방전 신호를 감지하는 시스템의 핵심입니다.

  • 온도 모니터링:: 분산형 광섬유 온도 측정(DTS) 기술을 사용하여 케이블의 전체 경로에 대한 지속적인 온도 분포 모니터링을 수행하거나 적외선 열화상, 무선 수동 온도 측정 및 기타 기술을 사용하여 중요 지점을 모니터링할 수 있습니다.

  • 시스 모니터링:: 피복 루프 전류를 모니터링하거나 DC 신호를 주입하여 금속 피복의 접지, 부식 또는 외부 손상 유무를 확인합니다.

• -시스템 아키텍처프런트엔드 센서, 현장 데이터 수집 및 처리 장치, 고속 통신 네트워크, 백엔드 지능형 진단 마스터 스테이션 등 계층화된 분산 아키텍처를 채택하여 데이터의 종합적인 감지, 지능형 분석 및 시각화를 달성합니다.

• 적용된 값:: 케이블 절연 열화, 조인트 과열 및 기타 심각한 결함을 수주 또는 수개월 전에 경고하여 갑작스러운 케이블 고장 사고를 효과적으로 방지하고 도시 전력망, 중요한 송전 통로, 원자력, 철도 운송 및 기타 주요 인프라의 안전한 운영을 위한 핵심 기술을 제공할 수 있습니다.

I. 케이블 온라인 모니터링의 필요성

특히 지하 케이블 라인에 매설된 고압 전력 케이블은 '숨겨진 엔지니어링'이라는 특성을 가지고 있습니다. 일단 고장이 발생하면 위치를 찾기가 어렵고 수리하는 데 오랜 시간이 걸릴 뿐만 아니라 광범위한 정전과 막대한 경제적 손실을 초래할 수 있습니다. 기존의 수동 검사 및 정기적인 오프라인 테스트(예: AC 내전압 테스트)는 사각지대가 있으며, 작동 중에 동적으로 발생하는 내부 결함을 감지할 수 없습니다.

케이블 온라인 모니터링 장치의 핵심 목적은 전원이 작동하지 않는 작동 조건에서 케이블 내에서 발생하는 조기 열화 특성 신호를 캡처하고 케이블의..:

• 오작동에 대한 조기 경고절연 성능 저하가 임계점에 도달하기 전에 알림을 보냅니다.

• 정확한 포지셔닝결함이 발생한 정확한 위치(예: 어느 조인트, 단말기에서 몇 미터 떨어진 곳)를 표시하세요.

• 상태 평가:: 케이블 라인의 전반적인 상태를 종합적으로 평가하여 자산 관리 및 상태 유지 관리를 위한 데이터 지원을 제공합니다.

II. 핵심 모니터링 기술 및 원칙

1. 절연 상태의 온라인 모니터링: 부분 방전(PD) 모니터링
부분 방전은 케이블 절연의 최종적인 고장을 일으키는 '주범'입니다. 이는 케이블 절연 내부(예: 에어 갭, 불순물) 또는 액세서리에서 발생하는 약하고 국부적인 스파크 방전을 말합니다.

• 모니터링 원칙:: 국소 방전은 발생 시 다양한 물리적 신호를 동반하며, 온라인 모니터링 시스템에서 이를 캡처하여 방전의 존재 여부와 심각도를 유추합니다.

  • 초고주파(UHF)전기 방전으로 인해 발생하는 고주파 전자파(300MHz~3GHz)가 케이블 액세서리 표면을 따라 방사됩니다. 이러한 신호는 케이블 단자나 접합부에 UHF 센서를 설치하여 고감도로 감지할 수 있습니다. 이 방식은 신호 대 잡음비가 높고 간섭에 대한 저항성이 높습니다.

  • 고주파 전류 변압기 방식(HFCT):: 방전은 케이블의 접지선을 통해 접지로 흐르는 펄스 전류를 생성합니다. 이러한 고주파 펄스 전류 신호는 HFCT를 케이블 접지선에 클램핑하여 커플링할 수 있습니다. 이 방법은 설치가 간편하고 널리 사용됩니다.

  • 음향(AE)방전은 초음파를 발생시킵니다. 케이블 부착물 표면에 음향 센서를 부착하면 방전 소리를 "들을" 수 있습니다. 여러 개의 음향 센서를 조합하면 방전 지점을 음향적으로 3차원적으로 찾을 수 있습니다.

• 진단 및 포지셔닝:: 백엔드 시스템은 수집된 PD 신호 **PRPD 매핑(위상 분해 부분 방전 매핑)**을 분석하고, 매핑의 모양을 사용하여 방전 유형(예: 내부 에어 갭 방전, 표면을 따라 방전 등)을 결정할 수 있습니다. 여러 센서 신호의 도착 시간 차이(TDOA)를 통해 케이블 라인을 따라 방전 소스의 전파 거리를 정확하게 계산하여 결함 위치를 파악할 수 있습니다.

2. 온라인 온도 모니터링
케이블의 도체 온도는 케이블의 전송 용량을 결정하는 핵심 요소이며, 조인트 및 기타 연결부의 비정상적인 온도 상승은 고장의 가장 흔한 전조입니다.

• 분산 온도 감지(DTS - 분산 온도 감지):: 이것이 케이블의 실현입니다.전체 경로온도 모니터링을 위한 최첨단 기술. 온도에 민감한 광섬유를 전원 케이블과 동일한 트렌치에 배치하고 DTS 메인프레임이 레이저 펄스를 광섬유로 전송합니다. 광섬유에서 역산란된 레이저 펄스의 라만 산란의 강도와 시간을 분석하여 광케이블의 각 지점에서 온도를 계산할 수 있습니다. 사각지대를 모니터링하지 않고도 연속적인 온도 프로파일을 제공할 수 있다는 장점이 있어 장거리 및 중요 케이블 라인에 특히 적합합니다.

• 적외선 열화상:: 공기에 노출된 케이블 종단 및 액세서리의 경우 인라인 적외선 카메라를 사용하여 비접촉식 온도 측정을 수행하여 표면 온도 분포를 실시간으로 모니터링하고 핫스팟을 시각적으로 감지할 수 있습니다.

3. 피복 및 접지 시스템의 온라인 모니터링
케이블의 금속 피복(또는 차폐)은 절연체를 보호하고 전기장을 균일하게 만드는 데 필수적입니다.

• 피복 순환 모니터링:: 케이블 시스 접지선에 변류기를 설치하여 시스의 유도 링 전류를 모니터링합니다. 비정상적으로 높은 루프 전류는 다점 피복 접지 오류를 나타낼 수 있으며, 이는 추가적인 손실과 국부적인 과열로 이어질 수 있습니다.

• 시스 무결성 모니터링:: 상호 연결된 접지 시스템의 경우 보호기의 작동을 모니터링하거나 특정 주파수의 신호를 주입하여 파손된 피복, 침수 또는 절연 손상의 존재를 확인할 수 있습니다.

III. 시스템 아키텍처 및 데이터 애플리케이션

온라인 케이블 모니터링 장치는 일반적으로 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다:

1. 센서 레이어:: 케이블 경로를 따라 설치된 다양한 유형의 센서(UHF, HFCT, DTS 광섬유, 온도 프로브 등).

2. 데이터 수집 및 엣지 컴퓨팅 레이어:: 현장에 배치된 데이터 수집 장치(예: 케이블 터널, 터미널 타워)로 고속 데이터 수집, 신호 전처리, 특징 추출 및 로컬 알람을 담당합니다.

3. 통신 네트워크 계층:: 광섬유, 전력 사업자 또는 무선 공용 네트워크(4G/5G)를 사용하여 모니터링 센터로 현장 데이터를 전송합니다.

4. 메인 사이트 진단 및 프레젠테이션 레이어지능형 진단 소프트웨어가 백엔드 서버에 배포되어 방대한 데이터에 대한 종합적인 분석, 추세 예측 및 장애 위치를 수행하고 웹 및 모바일 앱을 통해 시각화된 케이블 상태 보고서와 조기 경보 정보를 사용자에게 제공합니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

1. 온라인 케이블 모니터링 시스템이 장애를 얼마나 미리 경고할 수 있나요?
이는 고장이 얼마나 빨리 발생하는지에 따라 달라집니다. 절연체의 점진적인 노화 및 습기로 인해 발생하는 부분 방전의 경우, 약한 PD 신호 감지부터 최종 고장 결함 발생까지의 과정이 몇 주, 몇 달 또는 그 이상 지속될 수 있으므로 유지보수 준비에 충분한 시간을 확보할 수 있습니다. 외부 힘으로 인한 손상과 같은 예기치 않은 상황의 경우 경고 시간이 매우 짧습니다.

2. 분산형 광섬유 온도 측정(DTS)과 기존 포인트 온도 측정의 본질적인 차이점은 무엇인가요?
포인트 온도 측정(예: 열전대, 적외선)는 특정 지점의 온도만 측정할 수 있으며, 지점 간 모니터링의 사각지대가 존재합니다. 반면DTS전체 광케이블을 센서로 전환하여 케이블 경로를 따라 정보를 제공할 수 있습니다.1미터 이하.케이블의 연속 온도 데이터는 "점"에서 "선"으로의 도약입니다. 이는 케이블의 국부적인 핫스팟(예: 조인트 내부 결함, 외부 열원의 영향)을 감지하는 데 매우 중요합니다.

3. 온라인 모니터링 시스템을 설치하려면 케이블 정전이 필요한가요?
대부분의 모니터링 시스템은 케이블로 설치할 수 있습니다.전기 작동상황은 여러 가지 방식으로 수행됩니다. 예를 들어, HFCT는 접지선에 고정하고, UHF 및 음향 센서는 액세서리 표면에 장착하며, 열화상 카메라는 비접촉식으로 설치합니다. 분산형 광섬유 온도 측정 시스템의 온도 감지 광섬유만 케이블 포설과 함께 배치하거나 후속 프로젝트에서 케이블 옆에 추가 장착하면 됩니다.

4. 시스템의 모니터링 데이터는 유지 관리 결정에 어떻게 활용되나요?
시스템 마스터 소프트웨어는 의사 결정의 핵심입니다. 데이터를 표시할 뿐만 아니라 더 중요한 것은 내장된 전문 지식 기반과 지능형 진단 알고리즘이 있다는 점입니다. 예를 들어, 시스템이 PD 신호를 감지하면 자동으로 PRPD 프로파일을 분석하여 "액세서리 내부의 에어 갭 방전 의심"이라는 진단을 내리고 결함 위치를 표시합니다. DTS가 특정 지점에서 비정상적인 온도 상승을 감지하면 해당 지점의 과거 데이터와 부하 전류를 결합하여 부하로 인한 정상적인 온도 상승인지 아니면 조인트의 가열 결함인지 판단합니다. 이러한 정밀한 '진단 보고서'는 운영 및 유지보수 담당자가 '어디를 수리하고 무엇을 수리할지'에 대한 정확한 유지보수 프로그램을 수립하도록 직접 안내합니다.

 Inotera는 업계 최고의 온라인 케이블 모니터링 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 첨단 모니터링 기술을 결합하여 케이블 운영 및 유지 관리를 완전히 새로운 차원으로 끌어올리도록 설계된 고도로 통합된 지능형 제품 시스템을 개발합니다.

핵심 강점:

• 전방위적이고 다차원적인 모니터링. 당사의 시스템은 고주파/초고주파 부분 방전, 분산형 광섬유 온도 측정(DTS), 피복 링 전류 및 접지 전류 모니터링 등 다양한 모듈을 통합하여 케이블 절연, 온도 및 피복 상태를 사각지대 없이 360도 모니터링할 수 있습니다.

• 핵심 알고리즘 및 정밀 진단. 자체 개발한 지능형 진단 엔진을 탑재하여 자동으로 PRPD 매핑 분석을 수행하고 방전 유형을 정확하게 식별할 수 있으며, 다중 센서 융합 위치 측정 알고리즘을 통해 고장 위치 정확도를 미터 수준으로 향상시켜 명확하고 실행 가능한 진단 보고서를 제공할 수 있습니다.

• 모듈식 설계와 유연한 구성. 하나의 중요 회선에 대한 집중 모니터링이든 전체 케이블 네트워크에 대한 포괄적인 모니터링이든, 키사이트는 센서부터 마스터 스테이션 소프트웨어까지 확장 가능한 모듈식 솔루션을 제공합니다. 이 제품은 다양한 전압 수준과 애플리케이션 시나리오(예: 도시 케이블 터널, 변전소, 해상 풍력 발전 등)에 맞게 유연하게 조정할 수 있습니다.

• 통합 인텔리전트 플랫폼. 통합 시각화 모니터링 플랫폼을 제공하여 복잡한 모니터링 데이터를 직관적인 그래픽, 추세 곡선, 3D 맵 형태로 표시합니다. 이 시스템은 웹 및 모바일 액세스, 실시간 푸시 알람, 보고서 자동 생성을 지원하여 언제 어디서나 케이블의 상태를 제어할 수 있습니다.

우수한 제품을 제공할 뿐만 아니라 현장 조사, 프로그램 설계, 설치 및 시운전부터 사후 데이터 분석 및 기술 지원에 이르기까지 모든 범위의 전문 서비스를 제공합니다.

케이블 경로에 맞는 스마트 모니터링 솔루션은 지금 바로 문의하세요.