KR100532925B1 - Detection techniques of line-to-earth fault section in ungrounded network base on distribution automation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변전소에서 일괄제어 했던 기존 방식에서는 생각할 수 없으나 배전자동화용 단말장치가 설치되어 있는 곳의 배전계통 운전정보를 원격으로 취득할 수 있는 배전자동화 시스템을 기반으로 할 경우 지락 고장시에 발생하는 각종의 정보를 이용하여 비접지 계통에서의 지락고장 구간을 검출할 수 있는 배전자동화기반의 비접지계 고장구간 검출방법에 관한 것이다.The present invention is not conceivable in the existing method of collective control at the substation, but when the ground fault system is based on the distribution automation system that can remotely obtain distribution system operation information where the terminal equipment for distribution automation is installed, The present invention relates to a non-grounding system failure section detection method based on distribution automation that can detect a ground fault section in an ungrounded system using various kinds of information.

이를 위한 본 발명은, 배전자동화시스템을 운영하는 비접지계통에서 지락고장이 발생할 경우에는 배전자동화용 개폐기와 함께 부설된 단말장치를 이용하여 단말장치 설치장소마다 계통정보를 원격으로 취득할 수 있게 구성되고, 영상변압기(GPT)와 ZCT기능을 갖는 개폐기로 고장전류 위상과 영상전압 위상을 비교하여 고장발생구간을 검출하는 것을 특징으로 하는 배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법인 것이다.To this end, the present invention, when a ground fault occurs in the non-grounding system operating the distribution automation system is configured to remotely acquire the system information for each terminal device installation location using the terminal device installed with the switchgear for distribution automation. The non-grounded fault detection section based on the distribution automation system is characterized by detecting a fault occurrence section by comparing a fault current phase and an image voltage phase with a switch having an image transformer (GPT) and a ZCT function.

Description

배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법{Detection techniques of line-to-earth fault section in ungrounded network base on distribution automation} Detection techniques of line-to-earth fault section in ungrounded network base on distribution automation

본 발명은 배전자동화용 단말장치가 설치되어 있는 곳의 배전계통 운전정보를 원격으로 취득할 수 있는 배전자동화 시스템을 기반으로 할 경우 지락 고장시에 발생하는 각종의 정보를 이용하여 비접지 계통에서의 지락고장 구간을 검출할 수 있는 배전자동화기반의 비접지계 고장구간 검출방법에 관한 것이다.The present invention is based on the distribution automation system that can remotely obtain distribution system operation information where the terminal equipment for distribution automation is installed. The present invention relates to a non-grounding system failure section detection method based on distribution automation that can detect a ground fault section.

현대 산업사회는 전력의존도가 매우 높다 하겠다. 미국 동부에서 발생한 광역정전사태를 보면 국가전력망의 중요성을 단편적으로 알 수 있는 좋은 사례가 될 것이다. 낙뢰로 인한 작은 고장이 금융, 산업, 경제에 심각한 영향을 미쳐 국가 전체의 비상사태로 번지는 것처럼 전력계통에서 발생한 모든 고장은 계통안정도를 위해서 즉시 대처해야만 한다. 비록 고장전류가 매우 적은 비접지계통의 지락고장일지라도 선로고장이 발생하면 즉시 계통운영자는 이를 파악할 수 있어야 하고, 이에 알맞은 대처방안을 수립하여 계통을 안정화시켜야 한다. In modern industrial society, power dependence is very high. The regional outage in the eastern United States is a good example of the importance of the national grid. Just as small failures caused by lightning strikes have a serious impact on finance, industry, and the economy and spread to emergency situations throughout the country, all failures in the power system must be addressed immediately for system stability. Although ground faults in non-grounded systems with very low fault currents occur, the system operator should be able to identify the failure immediately and establish appropriate measures to stabilize the system.

비접지 배전계통에서 고장이 발생할 경우에 고장전류는 크지 않지만 고장을 방치할 경우 추가 지락고장이 발생하게 되면 선간단락고장으로 확대되어 계통에 큰 타격을 주게 되고 누설고장전류에 의해 감전 등 인축사고 위험까지 초래하게 되므로 가능한 빨리 조치를 취해야 한다.If a fault occurs in the non-grounded distribution system, the fault current is not large. However, if the fault is left unchecked, if an additional ground fault occurs, the short circuit fault will be extended to the line short circuit, causing a great blow to the system. You should take action as soon as possible.

우리나라에는 전력계통과 분리되어 있는 섬 지역, 일부 고객선로와 전철의 전력설비에서 비접지를 사용하고 있으며, 일본, 중국 등 동남아 국가에서도 비접지계통을 운영하고 있어 배전자동화 시스템을 외국에 수출하고자 할 경우 반드시 지락고장 구간을 검출하는 기능이 부가되어야 한다. 따라서, 일본을 비롯한 선진국에서도 비접지계 지락고장 검출을 위하여 많은 인력과 비용을 지출하고 있는 상태이다.In Korea, non-grounding is used in island areas separated from electric power systems, some customer lines and trains, and non-grounding systems are also operated in Southeast Asian countries such as Japan and China. The function of detecting the ground fault section must be added. Therefore, advanced countries, including Japan, are also spending a lot of manpower and money to detect ground faults.

배전자동화시스템은 컴퓨터와 통신망을 이용하여 사방에 흩어져 있는 개폐기를 신속하고 정확하게 상태를 감시하고 원격으로 제어하여 정전시간을 단축하고, 현장에서 취득하는 운전정보를 이용하여 손실감소 및 부하공급 증대 등 배전계통을 최적상태로 운전하도록 개발된 것으로, 한국전력공사 관내 185개 배전사업소에 설치하여 운전중에 있다. 이 배전자동화시스템을 해외에 수출하기 위해서 중국 및 동남아 국가들과 구체적인 실무협상이 진행중이며, 수출용 배전자동화 시스템에는 비접지 계통에서의 고장처리 기법이 적용되어야 한다. The distribution automation system uses a computer and communication network to quickly and accurately monitor the switchgear scattered all over the place and control it remotely to shorten the blackout time, and to reduce the loss and increase the load supply by using the operation information acquired from the site. It was developed to operate the system in an optimal state. It is installed at 185 power distribution offices in KEPCO. In order to export this distribution automation system to overseas, detailed practical negotiations are underway with China and Southeast Asian countries. The distribution automation system for export should be applied with a fault handling technique in an ungrounded system.

먼저, 우리나라의 초기 배전계통은 6.6kV급 비접지계를 사용하고 있었으나. 전력수요의 증가와 공급능력 향상을 위하여 22.9kV급 다중접지계로 전환하였다. 앞서 언급한 바와 같이, 국내에서는 일부 지역에서만 비접지 방식을 적용하고 있어, 현재는 지락고장 처리에 대한 학술적인 연구나 고장처리를 위한 전문적인 인력이 거의 없는 상태이다. 국내에서는 변전소 모선(Bus)에서 영상변압기(GPT)와 영상변류기(ZCT)를 조합한 선택지락 계전방식(SGR : Selective Ground Relay)을 이용하여 지락이 발생한 선로의 인출 개폐기(CB)를 차단하는 방식(도 1 참조)을 적용하고 있어 고장이 발생된 선로를 찾을 수 있지만, 고장구간을 검출할 수 없을 뿐더러 정전구역이 넓고 장시간 정전이 수반되어 전력사용에 불편하고 해당 선로 모든 구간을 순시하여 고장지점을 찾아야 하므로 비효율적일 수밖에 없다.First, Korea's initial distribution system was using 6.6kV class ungrounded system. In order to increase power demand and improve supply capacity, we switched to 22.9kV multi-ground system. As mentioned above, in Korea, the non-grounding method is applied only in some regions. Currently, there are few scholarly researches on ground fault treatment or specialized personnel for troubleshooting. In Korea, a circuit is used to block the drawer switch (CB) of a ground fault using a Selective Ground Relay (SGR), which combines a GPT and a ZCT in a substation bus. (See Fig. 1), it is possible to find the line where the failure occurred, but it is not only able to detect the fault section, but also the power failure zone is wide and the power failure is accompanied by long power failure. It must be inefficient because it must find.

한편, 외국에서는 비접지계를 적용하여 운영중인 모든 국가 또는 전력회사의 공통된 고민거리가 지락고장구간의 검출방법이다. 일부 국가에서는 고장전류를 늘리기 위해 전력계통을 비접지계에서 저항접지계로 전환을 검토하거나, 고장구간 검출 기법을 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있으나 현재까지 이렇다 할 기법이 제안되지 않았다.On the other hand, in the foreign countries, the common concern of all countries or utilities operating by applying the non-grounding system is the detection method of the ground fault section. In some countries, much effort has been made to consider switching the power system from non-grounded to resistance grounding to increase the fault current, or to develop a fault detection method, but so far no technique has been proposed.

일본의 경우 CB의 개폐로 동작과 선로개폐기에 부여된 기능(정전시 임시개방)을 조합하여 순차적으로 개폐기를 투입하는 순송방식을 적용하여 고장구간을 탐색하므로, 여러 차례 변전소의 차단기가 동작하여 전력을 차단하고 다시 재투입되는 동작이 수반되어 고장검출시간이 많이 소요되고, 건전구간의 고객까지도 반복되는 정전을 경험하게 되어 바람직한 방법이 아니다. In the case of Japan, the fault is searched by applying a forwarding method that sequentially turns on and off the switch by combining the operation of the opening and closing of the CB and the function (temporary opening in case of power failure), so that the circuit breaker of the substation operates several times. This is accompanied by the operation of shutting off and re-input again, which takes a lot of time for fault detection, and it is not a desirable way to experience repeated power outages even for customers in the health section.

이상과 같이 살펴보았듯이, 우리나라의 배전계통은 22.9kV로써 다중접지를 사용하고 있으나, 일본, 중국 등 동남아 일부 국가에서 비접지계를 사용하고 있다. 이러한 비접지계의 특징으로 지락고장이 발생한 경우 고장전류가 매우 적어 적절한 대처를 할 수 없다는 문제점이 있다. As mentioned above, the distribution system of Korea is 22.9kV and uses multiple grounding, but the non-grounding system is used in some countries in Southeast Asia such as Japan and China. As a characteristic of such a non-grounding system, when a ground fault occurs, there is a problem in that proper current cannot be properly dealt with since the fault current is very small.

도 1은 현재 일반적으로 비접지계에서 적용하고 있는 보호방식으로서, 영상변압기(GPT)에서 취득한 영상전압의 크기를 기준으로 고장발생을 인지하고, 각 회선의 인출점마다 설치되어 있는 영상변류기(ZCT)로 고장발생 회선을 선택하여 해당 회선을 차단하여 고장구간을 계통으로부터 분리하고 있다. 따라서, 고장이 발생한 선로에서 공급하는 모든 고객은 정전이 수반된다. 또한, 지중케이블 시설이나 가공배전선로의 지중화 등으로 선로 충전용량이 커지면 계전기가 설치된 지점에서 취득하는 영상전압이 작아 지락이 발생하더라도 검출을 못하여 영상변압기(GPT)의 소손이 될 우려를 안고 있다.1 is a protection scheme currently applied in a non-grounding system, which recognizes a failure based on the magnitude of an image voltage acquired by a GPT, and is installed at each draw point of each line. The fault section is disconnected from the system by selecting the fault line and disconnecting it. Therefore, all customers who supply on the failed line are accompanied by a power failure. In addition, if the line charging capacity is increased due to underground cable facilities or underground processing lines, the image voltage acquired at the point where the relay is installed is small, and even if a ground fault occurs, the image transformer (GPT) may be burned out.

이에 본 발명은 현장정보를 원격으로 취득할 수 있는 배전자동화시스템에서 비접지 배전계통의 고장구간을 찾아내는 검출방법으로, 배전자동화용 개폐기와 함께 부설된 단말장치를 이용하여 단말장치 설치장소마다 계통정보를 원격으로 취득할 수 있게 구성되어 있음으로 현재 사용하고 있는 배전자동화개폐기에 내장하는 형태 또는 외장형으로 영상변류기(ZCT)를 설치하여 영상전류의 검출을 통해 고장구간 검출이 용이해지는 배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention is a detection method for finding a fault section of a non-grounded distribution system in a distribution automation system that can acquire field information remotely. The system information is used for each installation location of a terminal device by using a terminal device installed with a switchgear for distribution automation. It is configured to acquire remotely, so it is built in the distribution automation switch currently in use, or it is an external type of distribution automation system that makes it easy to detect the fault section by detecting the image current by installing the image current transformer (ZCT). The purpose is to provide a ground fault fault detection method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배전자동화시스템을 운영하는 비접지계통에서 지락고장이 발생할 경우에는 배전자동화용 개폐기와 함께 부설된 단말장치를 이용하여 단말장치 설치장소마다 계통정보를 원격으로 취득할 수 있게 구성되고, 영상변압기(GPT)와 ZCT기능을 갖는 개폐기로 고장전류 위상과 영상전압 위상을 비교하여 고장발생구간을 검출하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention remotely acquires system information for each terminal device installation location by using a terminal device installed together with a switchgear for distribution automation when a ground fault occurs in an ungrounded system that operates the distribution automation system. It is configured to be able to, and characterized by detecting the fault occurrence section by comparing the fault current phase and the image voltage phase with a switch having a video transformer (GPT) and ZCT function.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

현재 운용중인 비접지계는 도 1에 도시된 바와 같이 변압기(M.Tr) 2차측의 모선(BUS)에 영상변압기(GPT), 각각의 배전선(Feeder #2, Feeder #1)에는 차단기(CB)와 영상변류기(ZCT2, ZCT1)가 설치되어 있고, 선로와 대지간 충전용량을 콘덴서(C2, C1)로 표시하고, 상기 GPT에는 CLR(Current Limit Resistor)이 설치되어 유효전류를 흐르게 하고, 지락과전류 계전기(OVGR)는 지락고장발생을 감지하며 ZCT2 및 ZCT1에서 계측된 고장전류를 선택접지계전기(SGR)에 공급하여 고장이 발생된 회선을 선택할 수 있는 보호계전방식을 적용하여 운용하고 있다. As shown in FIG. 1, the non-grounding system currently operated includes a video transformer (GPT) and a circuit breaker (CB) at each of the distribution lines (Feeder # 2 and Feeder # 1) in the bus (BUS) on the secondary side of the transformer (M.Tr). And image current transformers (ZCT2, ZCT1) are installed, and the charge capacity between the line and the ground is indicated by the capacitors (C2, C1), and the GPT is installed in the GPT so that an effective current flows, and the ground overcurrent The relay (OVGR) detects the ground fault and supplies the fault current measured by ZCT2 and ZCT1 to the selective ground relay (SGR) to operate the protection relay that can select the line where the fault occurs.

도 1에 도시된 바와 같이 고장발생회선에는 CLR에 의한 유효전류와 충전용량에 의한 충전전류가 각기 흐르게 된다. 이를 도 2에 도시된 바와 같이 등가회로로 도시되고 있는 바, 즉 지락전류 Ig = Ic1 + Ic2 + In 이고, Io = In + Ic2로 나타난다. 여기서 Eg 는 지락점전위, Rg 는 지락고장저항, C1, C2는 대지충전용량, IR은 CLR 유효전류, In 은 GPT에 흐르는 전류, IX 는 GPT 및 SCR 여자전류를 나타낸다.As shown in FIG. 1, the active current by the CLR and the charging current by the charging capacity flow through the fault generating line, respectively. This is shown in the equivalent circuit as shown in Figure 2, that is, the ground current Ig = Ic1 + Ic2 + In, Io = In + Ic2. Where Eg is ground fault potential, Rg is ground fault resistance, C1, C2 is ground charge capacity, I R is CLR effective current, In is current flowing through GPT, I X is GPT and SCR excitation current.

본 발명은 현장의 운전정보를 이용하여 동작하는 알고리즘이므로 현재 사용하고 있는 배전자동화시스템에서 적용이 가능하나, 현재의 배전자동화용 단말장치에서는 제공하지 못하는 영상전류의 위상을 검출하기 위해서 영상변류기(ZCT)의 적용이 필요하다. 현재 개폐기의 각 상 붓싱에 설치되어 있는 3개의 변류기(CT)를 Y 결선하여 잔류회로로 영상전류(3I0)를 취득할 수 있으나, 자기포화 및 변류기(CT) 자체 오차에 의해 잔류회로에 영상전류가 존재하게 되므로 상시에 오동작 우려가 있어 적용할 수 없으나, 개폐기에 내장하는 형태 또는 외장형으로 영상변류기(ZCT)를 설치하여 영상전류를 검출하여 고장이 발생된 구간을 찾을 수 있게 된다.Since the present invention is an algorithm that operates by using operation information of the field, it can be applied in the distribution automation system that is currently used, but the current transformer (ZCT) can be used to detect the phase of the image current which is not provided by the current distribution automation terminal device. ) Is required. The three current transformers CT installed at each phase bushing of the switchgear can be Y-connected to acquire the image current 3I 0 as a residual circuit, but the image is stored in the residual circuit due to self saturation and the CT's own error. Since there exists a current, there is a risk of malfunction at all times, so it cannot be applied, but it is possible to find a section in which a fault occurs by detecting an image current by installing an image current transformer (ZCT) in a form or an external type built in a switch.

도 3은 현재의 배전자동화용 단말장치를 이용하고 ZCT를 설치하여 취득할 수 있는 계통정보와 계통구성을 표시하였다. BUS에는 변압기(M.Tr) 및 영상변압기(GPT)가, D/L #2와 D/L #1에는 차단기(CB)와 조합된 영상변류기(ZCT③, ZCT①), 간선에는 영상변류기(ZCT④, ZCT②)가 설치된 개폐기(GS) 및 상시개방점(Normal Open Point)에는 영상변류기(ZCT⑤)가 설치된 개폐기(GS)가 설치된다. 이때 구간별로 선로와 대지간 충전용량(C)은 그림과 같이 표시하게 된다. 따라서, 앞에서 설명한 바와 같이 고장전류는 유효전류분, 충전전류분 및 고장전류로 나누어 흐름도를 각기 도시하였다.Figure 3 shows the system information and system configuration that can be obtained by using the current distribution automation terminal device and installing the ZCT. Transformers (M.Tr) and image transformers (GPT) are used for BUS, image transformers (ZCT③, ZCT①) combined with circuit breakers (CB) for D / L # 2 and D / L # 1, and image transformers (ZCT④, The switch GS installed with ZCT②) and the GS open with the image current transformer ZCT⑤ are installed in the GS and the Normal Open Point. At this time, the charging capacity (C) between the track and the ground for each section is displayed as shown in the figure. Therefore, as described above, the fault current is divided into the active current, the charge current, and the fault current, respectively, and a flow chart is illustrated.

도 3에 도시된 D/L#1 개폐기(CB)(GS)사이의 지락고장점을 중심으로 고장전류방향이 다르고, 즉 개폐기(ZCT①)와 개폐기(ZCT②,③,④)의 고장전류방향은 반대이나 개폐기(ZCT①)와 영상변압기(GPT)의 Vo의 방향은 동일하다. 또한 고장전류 크기는 개폐기(ZCT①)는 개폐기(ZCT②)의 크기보다 현저한 차이를 보이며, 개폐기(ZCT③)보다 개폐기(ZCT④)가 적지만 방향은 동일하다. 이 결과를 이용하여 다음과 같이 고장구간을 구별할 수 있게 된다. 물론 개폐기(ZCT②,③,④)는 고장전류가 설정치보다 작기 때문에 주장치로 데이터를 전송하지 않는다.The fault current direction is different from the ground fault point between the D / L # 1 switch (CB) and GS shown in FIG. 3, that is, the fault current directions of the switch (ZCT①) and the switch (ZCT②, ③, ④) On the contrary, the direction of Vo of the switch ZCT① and the image transformer GPT is the same. In addition, the magnitude of the fault current (ZCT①) has a remarkable difference than the size of the switch (ZCT②), and the switch (ZCT④) is less than the switch (ZCT③), but the direction is the same. Using this result, it is possible to distinguish the fault section as follows. Of course, the switch (ZCT②, ③, ④) does not transmit data to the main device because the fault current is smaller than the set value.

영상전압 취득방법은 BUS에 설치한 영상변압기(GPT)를 이용하거나 자동화개폐기에 부설된 PT의 벡터합으로 산출할 수 있다. 일정크기 이상의 영상전압 발생과 영상전압과 위상이 반대인 경우 FRTU(Feeder Remote Terminal Unit)에서는 이 정보를 자발적인(Unsolicited) 메시지(FRTU에는 설정값을 벗어날 경우 배전자동화시스템의 주 장치에서의 제어명령이 없이도 상태변화를 주 장치로 전송하는 기능을 갖고 있음. 예, 최소고장전류치를 설정후 전류크기가 설정치보다 클 경우 고장발생정보와 전류크기를 전송)로 배전자동화 주장치로 전송하면 이 정보를 전송한 개폐기(ZCT①)와 전송하지 않은 개폐기(ZCT②) 사이에서 고장이 발생한 것으로 고장구간을 판단하게 된다.The image voltage acquisition method can be calculated by using a video transformer (GPT) installed in the bus or a vector sum of PTs installed in the automatic switch. If the video voltage is over a certain size and the video voltage is out of phase, FRTU (Feeder Remote Terminal Unit) sends this information to the unsolicited message (FRTU). It has the function to transmit the change of status to the main unit without setting the minimum fault current value, if the current size is larger than the set value, then send the fault information and current size. The fault section is judged as a failure occurred between the switch ZCT① and the switch ZCT② not transmitted.

도 3에서는 원리를 설명하고자 배전선로 회선당 단말장치 설치개소를 2개소로 축소하여 표현하였으나 단말장치 설치개수에는 제한이 없으며, 고장구간을 축소하기 위해서 단말장치 설치수량을 증가하여도 고장구간 검출기법에는 변함없다.In FIG. 3, the terminal device installation points per distribution line are reduced to two places to explain the principle. However, there is no limitation on the number of terminal device installations. There is no change.

또한, 변전소 모선(Bus)에 영상전압변성기(GPT)를 설치하여 지락고장 발생여부를 배전자동화 주장치로 전송하여 FRTU에서 보내 온 정보와 비교하여 처리하는 부가적인 방법을 이용할 수도 있다. 이러한 고장구간 검출은 도 4에 도시된 흐름과 같이 처리하면 된다.In addition, by installing a video voltage transformer (GPT) in the substation bus (Bus), an additional method of transmitting a ground fault occurrence to the distribution automation main unit and processing it in comparison with the information sent from the FRTU may be used. This failure section detection may be performed as shown in the flow shown in FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 관한 배전자동화시스템 기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 상기 영상변압기(GPT)는 부가기능으로 영상전압이 일정치보다 크면 고장발생을 경보하여 배전자동화 주장치로 보낸다. 4 is a flowchart illustrating a method for detecting an ungrounded ground fault section based on a distribution automation system according to an embodiment of the present invention. The image transformer (GPT) is an additional function, when the image voltage is greater than a predetermined value, an alarm is generated and sent to the distribution automation main device.

상기 ZCT기능을 갖는 개폐기는 ZCT에서 고장전류를 검출하고 PT로 상전압을 취득한다. 상전압으로 영상전압을 연산하고, 이때 영상전압이 일정치보다 크면 영상전압, 전류방향이 반대로 계통데이터를 상기 배전자동화 주장치로 전송한다. 상기 전송데이터를 데이터베이스(DB)에 저장하게 된다. The switch having the ZCT function detects a fault current in the ZCT and acquires a phase voltage with PT. The image voltage is calculated using the phase voltage, and if the image voltage is greater than a predetermined value, the system data is transmitted to the distribution automation main unit in reverse with the image voltage and current direction. The transmission data is stored in the database DB.

이어 등가회로내 i번째와 i+1번째에 설치되어 있는 FRTU에서 계측된 전류(Ii) - (Ii+1) 가 일정치(예컨데 IR)보다 크거나 개폐기(SW)와 개폐기(SWi+1)의 전송여부를 비교하여 다르면, 상기 개폐기 사이를 고장구간으로 판정하고, 회선별 단선도에 고장구간을 표시하며, 고장처리프로그램(FA : Feeder Automation)) 실행하도록 되어 있다.Subsequently, the current (I i )-(I i + 1 ) measured in the FRTU installed in the i and i + 1th of the equivalent circuit is larger than a predetermined value (for example, I R ) or the switch (SW i ) and the switch ( SW i + 1 ) compares the transmission or not, and determines whether the switch is a fault section, displays the fault section in the disconnection diagram for each line, and executes a fault handling program (FA: Feeder Automation).

이상과 같이 본 발명에 의하면, 비접지계 지락고장구간 검출에 따른 계통의 안정화 도모 및 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 고장검출 소요시간 단축 및 소요인력도 감소시킬 수 있다. 따라서, 기존 SGR방식은 고장발생 인지 후 2∼4시간 소요되나, 본 발명의 고장구간 검출방법을 이용하면 10초 이내이다.According to the present invention as described above, it is possible to improve the stabilization and reliability of the system according to the detection of the non-grounded ground fault section, it is possible to reduce the time required for fault detection and to reduce the manpower required. Therefore, the existing SGR method takes 2 to 4 hours after the failure is recognized, but it is within 10 seconds using the failure section detection method of the present invention.

또한, 본 발명은 전 세계적으로 구현하지 못하고 있는 비접지계 지락고장처리 기법의 개발로, 해외 수출의 유리한 위치 확보 및 국내 중전기기 업체의 제품에 이 기술을 적용하여 수출할 경우 고용창출, 외화획득 및 국내 중전기기 산업의 활성화 도모할 수 있다. 예컨데, 단말장치 수출금액은 200만원/대당 ×500대/년 ×10년=100억원으로 추정되며, 배전자동화 시스템을 수출할 경우 외화획득 금액은 더욱 커지게 될 것이다.In addition, the present invention is the development of a non-grounding ground fault management technique that has not been implemented worldwide, to secure an advantageous position of overseas export and export employment by applying this technology to the products of domestic heavy electric equipment manufacturers, and obtaining foreign currency and The domestic heavy electric equipment industry can be revitalized. For example, the export amount of terminal equipment is estimated to be W2mn / unit / 500 units / year × 10 years = 10 billion won. If the distribution automation system is exported, the amount of foreign currency acquisition will be even larger.

도 1은 비접지계통에서의 고장전류 흐름 및 선택지락계전방식 설명도,1 is an explanatory diagram of fault current flow and selective ground relay in an ungrounded system;

도 2는 등가회로도,2 is an equivalent circuit diagram,

도 3은 단말장치 설치지점별 취득가능한 고장전류 크기 및 방향,3 is a fault current magnitude and direction obtainable for each installation point of the terminal device;

도 4는 본 발명의 실시예에 관한 배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for detecting a ground fault fault section based on a distribution automation system according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

CB, GS : 배전변전소 차단기, 자동화용 개폐기 CB, GS: Distribution Substation Breaker, Automation Switch

ZCT1, ZCT2 : 영상변류기ZCT1, ZCT2: Current transformer

GPT : 영상변압기GPT: Image Transformer

SGR : 선택접지계전기SGR: Selective Ground Relay

OVGR : 지락과전압계전기OVGR: Ground Overvoltage Relay

Claims (2)

배전자동화시스템을 운영하는 비접지계통에서 지락고장이 발생할 경우에는 배전자동화용 개폐기와 함께 부설된 단말장치를 이용하여 단말장치 설치장소마다 계통정보를 원격으로 취득할 수 있게 구성되는 시스템에서, 영상변압기(GPT)와 ZCT기능을 갖는 개폐기로 고장전류 위상과 영상전압 위상을 비교하여 고장발생구간을 검출하는 것을 특징으로 하는 배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법.In case of a ground fault in the non-grounded system that operates the distribution automation system, the system is configured to acquire system information remotely at each installation site by using the terminal equipment attached to the distribution automation switch. (GPT) and ZCT switch is a non-grounding system ground fault detection method characterized by detecting the fault occurrence section by comparing the fault current phase and the image voltage phase. 제1항에 있어서, 상기 ZCT기능을 갖는 개폐기는 ZCT로 고장전류를 검출하고 PT로 상전압을 취득하여 상전압으로 영상전압을 연산하고, 이때 영상전압이 일정치보다 크면 영상전압과 전류방향이 반대일 경우 고장발생 경보와 취득한 계통데이터를 상기 배전자동화 주장치로 전송하며; 상기 전송데이터를 배전자동화 주장치의 데이터베이스(DB)에 저장한 후, i번째와 i+1번째의 개폐기에서 취득한 전류의 차이(I - Ii+1)가 일정치(예컨데 IR)보다 크거나 개폐기(SW)와 개폐기(SWi+1)의 전송여부를 비교하여 다르면 두 개폐기 사이를 고장구간으로 판정하며, 상기 영상변압기(GPT)의 취득정보는 영상전압이 일정치보다 크면 고장발생을 경보하여 배전자동화 주장치로 보내어 지락고장 발생구간 검출에 부가기능으로 사용하여 회선별 단선도에 고장발생구간을 표시하며, 고장처리프로그램 실행한 것을 특징으로 하는 배전자동화기반의 비접지계 지락고장구간 검출방법.The switch according to claim 1, wherein the switch having the ZCT function detects a fault current with ZCT, obtains a phase voltage with PT, and calculates an image voltage with a phase voltage. If it is the opposite, transmit the fault occurrence alarm and the acquired system data to the distribution automation main unit; After storing the transmission data in the database of the distribution automation main unit, the difference (I i -I i + 1 ) obtained from the i th and i + 1 th switches is greater than a predetermined value (eg I R ). Or compares the transmission of the switch SW i and the switch SW i + 1 , and if it is different, it is determined between the two switches as a failure section. The information obtained by the GPT is broken when the image voltage is greater than a predetermined value. This function is used as an additional function to detect the ground fault occurrence section by sending to the distribution automation main unit, displaying the fault occurrence section on the disconnection diagram for each line, and detecting the non-grounding fault section of the distribution automation system based on the distribution automation. Way.
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