KR101008451B1 - electric power meter having function for sensing mis-wiring and control method thereof - Google Patents
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Abstract
이 발명은, 전력량계 자체 입력부 단자로부터의 전압과 전류의 위상을 비교하여 단상 전력량계, 3상3선식, 3상 4선식 전력량계 등 전력량계 정격별 오결선 여부 및 계기고장을 판단하는 단계와 오결선과 고장정보를 내부 메모리에 저장하고 전력량계에 부착된 LCD를 통하여 디스플레이 되도록 함과 동시에 경보용 스피커를 통해 경보를 울리는, 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계 및 그의 제어방법에 관한 것으로서,The present invention compares the phase of the voltage and current from the input terminal of the watt-hour meter, and determines the incorrect wiring and the fault of the meter according to the wattmeter rating, such as single-phase wattmeter, three-phase three-wire, three-phase four-wire wattmeter, and incorrect wiring and failure. The present invention relates to an electronic wattmeter having a miswiring detection function and a control method thereof, wherein information is stored in an internal memory and displayed on an LCD attached to the wattmeter, and an alarm is issued through an alarm speaker.
전압신호에 연결되어 있으며 전자식 전력량계 구동전원을 제공하는 전원부와, 전압신호 및 전류신호에 연결되어 있으며 미소 전압 및 전류 신호를 A/D 변환기를 이용하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하여 출력하는 전력계측부와, 경보음 중지를 위한 조작용 스위치와, 전력량계 정격별로 정상범위(단상2선식과 3상4선식:±90°이하, 3상3선식:±60°이하)인지 판단하여 위상판별과 비교를 통해 비정상 상태일 경우, 전력량계의 정격별 오결선을 판단하여 오결선 정보를 나타내고, 경보를 발생하기 위한 제어신호를 출력하는 CPU와, 상기한 CPU에 연결되어 있는 LCD와, 상기한 CPU에 연결되어 있는 스피커와, 상기한 CPU에 연결되어 있는 메모리를 포함하여 이루어진다. A power supply unit connected to a voltage signal and providing an electric power meter driving power, and a power measurement unit connected to a voltage signal and a current signal and converting a micro voltage and current signal from an analog signal to a digital signal using an A / D converter And, the operation switch to stop the alarm sound, and whether it is the normal range (single phase 2-wire and 3-phase 4-wire: ± 90 ° or less, 3-phase 3-wire: ± 60 ° or less) for each power meter rating, compare with phase discrimination. In case of abnormal status, the CPU detects the incorrect wiring by rating of the electricity meter, displays the information of the wiring, and outputs a control signal for generating an alarm, the LCD connected to the CPU, and the CPU. And a memory connected to the CPU.
전원부, 조작용 스위치, 전력 계측부, CPU, LCD, 스피커, 메모리 Power supply unit, operation switch, power measurement unit, CPU, LCD, speaker, memory
Description
이 발명은 전력량계 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 전력량계의 신설 및 교체시 작업자의 부주의로 전기 배선과 전력량계 단자대간의 오결선으로 인하여 오계량 또는 계기고장을 미연에 방지하기 위해, 오결선 및 고장 정보를 작업자에게 알려주는, 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계 및 그의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of wattmeters, and more specifically, in order to prevent erroneous metering or instrument failure due to erroneous wiring between the electrical wiring and the wattmeter terminal block inadvertently due to the operator's carelessness when installing or replacing the wattmeter. The present invention relates to an electronic wattmeter having a miswiring detection function and a control method thereof.
현재, 국내에 1,750만대의 전력량계가 부설되어 있으며, 이 중에서 고압용 전력량계는 약 14만 8천대로 대부분이 전자식 전력량계로 부설되어 있으며, 나머지 저압용 전력량계중에서 약 40만대는 전자식 전력량계로 부설되어 있며 나머지 170여만대는 기계식 전력량계로 부설되어 있다. 한전에서는 저압용 기계식 전력량계에 대해서도 2015년까지 전량을 전자식 전력량계로 대체할 계획이다. Currently, 17.5 million electricity meters are installed in Korea. Among them, about 148,000 high-voltage electricity meters are mostly installed as electronic electricity meters, and about 400,000 of the remaining low-voltage electricity meters are installed as electronic electricity meters. More than 1.7 million units are installed as mechanical meters. KEPCO plans to replace all of the low-voltage mechanical meters by 2015.
현재 한전에서 보급/부설하는 전력량계는 고객의 입장에서 수전전력을 계량하기 위해 단방향 전력량계를 사용하고 있다. 상기한 전력량계를 부설하기 위해서 는 인입배전선로를 통해 전력량계 입력단에 결선하고 전력량계 출력단에서 고객측의 부하로 결선하는 구조로 이루어지는데, 이와 같은 전력량계의 부설은 모두 현장 작업자에 의해 수동으로 진행되고 있다.Currently, the electricity meter installed / installed in KEPCO uses unidirectional electricity meter to measure power received from the customer's point of view. In order to install the electricity meter, it is structured to connect to the electricity meter input terminal through the inlet distribution line and to the load of the customer side at the electricity meter output terminal. All of the electricity meter installation is performed manually by the field worker.
전력량계를 부설하는 과정에서 작업자의 부주의와 전력량계가 위치한 현장 환경의 열악함으로 인한 집중도 저하 등의 원인으로 배선체결을 정확하게 하지 못하고 오결선이 되거나, 개방(Open)상태로 남아 있는 경우가 종종 발생하고 있다. 특히, 단상 2선식보다는 비교적 높은 전력을 사용하는 3상 4선식의 수전고객에 부설되는 전력량계에서 오결선이 발생할 가능성이 매우 높다.In the process of laying the electricity meter, the wiring connection is not made correctly and the wiring is incorrect or remains open due to the carelessness of the worker and the deterioration of concentration due to the poor environment of the field environment where the electricity meter is located. . In particular, there is a high possibility of incorrect wiring in the electricity meter installed in a three-phase four-wire receiving customer using relatively high power rather than a single-phase two-wire type.
기존의 전력량계는 오결선에 대한 정보를 표시해주기 못하기 때문에 현장 작업자의 결선작업시에 이와 같은 결선에러가 발생되어도 이를 확인하기가 쉽지 않다. Conventional electricity meters do not display information about incorrect wiring, so it is not easy to check even if such a wiring error occurs during the wiring of the site worker.
이와 같은 오결선으로 인한 영향은 ‘과소계량’ 또는 ‘과다계량’을 유발하기도 하고, 심지어는 계량값이 '제로(Zero;무(無)계량)’인 경우도 발생한다. 단상 2선식에서 전력량계 입력부 단자와 출력부 단자간의 배선이 바뀌는 역(逆)결선일 경우는 [-]전력값을 갖게 되는데, 전력량계가 전력량을 적산하는 있어서 제작구매사양 등의 관련규정에 [-]전력값은 전력량으로 포함하지 않도록 하고 있기 때문에 무계량을 하게 된다. 3상 4선식에서는 전력량계 출력부 어느 하나의 상이 입력부의 대칭상과 역결선이 될 경우는 단상 2선식에서와 마찬가지로 [-]전력값을 갖게 되어 무계량을 하게되고, 상불평형과 출력단자의 부하측 배선간 교차(交差)결선 등으로 인해 각상의 전력값이 [-]값을 갖게 되거나 진상(Lead)의 값을 갖게 되어 오 계량을 하게 된다.This misleading effect can lead to 'under-weigh' or 'over-weigh', even when the weighing value is 'zero'. In the single-phase two-wire type, in the case of reverse connection where the wiring between input terminal and output terminal is changed, it has [-] power value. When the meter is integrating the power amount, the relevant regulations such as production purchase specification [-] Since the power value is not included as the amount of power, it is not measured. In the three-phase four-wire system, when one phase of the power meter output unit is inversely connected to the symmetrical phase of the input unit, as in the single-phase two-wire system, it has a [-] power value to perform non-metering. Due to the cross wiring between wires, the power value of each phase has a [-] value or a lead value, which leads to incorrect metering.
이와 같이 결선 에러로 인하여 발전력사용량의 계측이 비정상적이거나 계량이 되지 않아 과소 계량 또는 무계량인 경우는 전력사업자인 한전의 입장에서 큰 경제적 손실이 발생할 뿐만 아니라, 요금산정에 있어서 고객의 불만족 사례가 많아 민원이 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.In this case, if the measurement of power generation usage is abnormal or not measured due to the wiring error, under- or non-measurement causes not only large economic loss from the perspective of KEPCO, which is a utility company, but also many cases of customer dissatisfaction in the rate calculation. There is a problem that complaints frequently occur.
따라서 전력량계의 오결선 문제는 전력량계의 부설 및 관리부서의 주요 현안사항으로 그 방지대책이 시급히 요구되고 있다. Therefore, the miswiring problem of the electricity meter is a major issue of the installation and management department of the electricity meter, and preventive measures are urgently required.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력량계 자체 입력부 단자로부터의 전압과 전류의 위상을 비교하여 단상 전력량계, 3상3선식, 3상 4선식 전력량계 등 전력량계 정격별 오결선 여부 및 계기고장을 판단하는 단계와 오결선과 고장정보를 내부 메모리에 저장하고 전력량계에 부착된 LCD를 통하여 디스플레이 되도록 함과 동시에 경보용 스피커를 통해 경보를 울리는, 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, by comparing the phase of the voltage and current from the power meter's own input terminal terminal by the wattmeter rating, such as single-phase, three-phase, three-wire, three-phase four-wire wattmeter Determination of wiring status and instrument breakdown, and the error and fault information is stored in the internal memory and displayed on the LCD attached to the electricity meter and the alarm is triggered by the alarm speaker. It is to provide a power meter and a control method thereof.
본 발명의 다른 목적은, 고객측의 신규 전기공급에 따른 전력량계의 초기설치와 전력량계 교체 시 배선의 오결선으로 인한 전력량계의 오동작을 방지하는데 있어서 전력량계 정격별 오결선 구분기능과 정격별 오결선 판단에 의해 LCD 표지장치 표시 및 경보장치로의 경보발생 등 오류정보를 다중으로 현장작업자에게 알려주 는, 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention, in the initial installation of the electricity meter according to the new electricity supply of the customer side and to prevent the malfunction of the electricity meter due to the incorrect wiring of the wiring when replacing the electricity meter to determine the miswiring function by rating and rating The present invention provides an electronic power meter having a miswiring detection function and a method of controlling the same, informing a field worker of error information, such as displaying an LCD display device and generating an alarm to an alarm device.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 장치의 구성은, 전압신호에 연결되어 있으며 전자식 전력량계 구동전원을 제공하는 전원부와, 전압신호 및 전류신호에 연결되어 있으며 미소 전압 및 전류 신호를 A/D 변환기를 이용하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하여 출력하는 전력계측부와, 전력량계 정격별로 정상범위(단상2선식과 3상4선식:±90°이하, 3상3선식:±60°이하)인지 판단하여 위상판별과 비교를 통해 비정상 상태일 경우, 전력량계의 정격별 오결선을 판단하여 오결선 정보를 나타내고, 경보를 발생하기 위한 제어신호를 출력하는 CPU와, 상기한 CPU에 연결되어 있는 LCD와, 상기한 CPU에 연결되어 있는 스피커와, 상기한 CPU에 연결되어 있는 메모리를 포함하여 이루어진다. As a means for achieving the above object, the configuration of the apparatus of the present invention is connected to a voltage signal and provides a power supply unit for providing an electric power meter driving power source, and is connected to a voltage signal and a current signal, and provides a small voltage and current signal. Power measuring unit converts analog signal to digital signal using D converter and outputs it, and whether it is normal range (single phase 2-wire and 3-phase 4-wire: ± 90 ° or less, 3-phase 3-wire: ± 60 ° or less) In case of abnormal state through judging and comparing with phase discrimination, CPU for displaying incorrect wiring information by judging incorrect wiring by rating of power meter, and outputting control signal to generate alarm, LCD connected to the CPU and And a speaker connected to the CPU and a memory connected to the CPU.
이 발명의 장치의 구성은, 경보음 중지를 위한 조작용 스위치를 더 포함하여 이루어지면 바라람직하다.The configuration of the apparatus of the present invention is preferred if it further comprises an operation switch for stopping the alarm sound.
이 발명의 장치의 구성은, 상기한 CPU는 오결선의 발생시간과 오결선과 관련한 위상차, 각 전류벡터의 크기 등과 관련된 오결선 정보를 메모리에 저장하면 바람직하다.In the configuration of the apparatus of the present invention, it is preferable that the CPU stores the miswiring information related to the occurrence time of the miswiring, the phase difference associated with the miswiring, the magnitude of each current vector, and the like in the memory.
이 발명의 장치의 구성은, 상기한 CPU는 경보발생을 위해 경보발생시간을 설정하는 기능을 가지면 바람직하다.It is preferable that the configuration of the device of the present invention is that the CPU has a function of setting an alarm generation time for alarm generation.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 동작이 시작되면 전력량계의 CPU 내에서 각 상별 위상을 측정하여 상별 위상을 판별 및 비교하는 단계와, 전력량계 정격별로 정상범위(단상2선식과 3상4선식:±90°이하, 3상3선식:±60°이하)인지 판단하는 단계와, 정상으로 판단되는 경우에 LCD를 통해 ‘정상상태’를 표시하는 단계와, 오결선으로 판단되는 경우에 오결선 정보를 메모리에 저장하고 비정상 경보’를 발생함과 동시에 LCD를 통해 ‘비정상상태’를 표시하는 단계와, 현장 작업자에 의해 경보음이 인식되어 경보음 중지 스위치가 동작했는지를 판단하는 단계와, 경보인식이 되지 않은 경우에 경보음 설정시간을 초과하였는지를 판단하는 단계와, 경보를 인식하였거나 경보설정시간을 초과한경우에 경보음을 중단하는 단계를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the method of the present invention comprises the steps of determining and comparing the phases of each phase by measuring the phases of each phase in the CPU of the electricity meter when the operation is started, and the normal range (single phase 2) Wire and 3-phase 4-wire: ± 90 ° or less, 3-phase 3-wire: ± 60 ° or less), and if it is determined to be normal, display 'normal' through the LCD, and If it is determined, store the wiring information in the memory and generate an abnormal alarm and display 'unusual status' through the LCD, and if the alarm sound is recognized by the on-site worker and the alarm stop switch is operated. Judging; determining whether the alarm sound setting time has been exceeded when the alarm is not recognized; and stopping the alarm sound when the alarm is recognized or the alarm setting time is exceeded. It comprise.
이 발명은, 전력량계 결선시, 작업자의 오류를 방지하여 오결선 및 고장 발생시 신속히 대처하여 오계량 또는 미계량으로 인한 민원유발을 차단하고 사내 직원들에 대해서는 요금협정에 따른 불필요한 인력과 업무낭비가 발생하지 않도록 하는데 효과가 있다. This invention prevents workers' errors when connecting electricity meters, and promptly responds to incorrect wiring and failures to block civil complaints caused by incorrect or unmetered measures, and unnecessary manpower and waste of work occur according to the rate agreement for employees in the company. It is effective to avoid.
또한, 이 발명은 요금협정에 의한 전기요금 산정시 적정한 전기요금을 수납받지 못하는 비 효율성을 개선하는 데에 기여하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of contributing to the improvement of the inefficiency of not receiving a proper electricity bill when calculating the electricity bill by the rate agreement.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the object, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by this embodiment Rather, various changes, additions, and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.
도 1은 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an electronic wattmeter with a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계의 구성은, 전압신호에 연결되어 있으며 전자식 전력량계 구동전원을 제공하는 전원부(1)와, 전압신호 및 전류신호에 연결되어 있으며 미소 전압 및 전류 신호를 A/D 변환기를 이용하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하여 출력하는 전력계측부(2)와, 경보음 중지를 위한 조작용 스위치(3)와, 전력량계 정격별로 정상범위(단상2선식과 3상4선식:±90°이하, 3상3선식:±60°이하)인지 판단하여 위상판별과 비교를 통해 비정상 상태일 경우, 전력량계의 정격별 오결선을 판단하여 오결선 정보를 나타내고, 경보를 발생하기 위한 제어신호를 출력하는 CPU(4)와, 상기한 CPU(4)에 연결되어 있는 LCD(5)와, 상기한 CPU(4)에 연결되어 있는 스피커(6)와, 상기한 CPU(4)에 연결되어 있는 메모리(8)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the configuration of an electronic wattmeter having a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention includes: a
상기한 CPU(4)는 경보발생을 위해 경보발생시간을 설정하는 기능을 갖는 구조로 이루어진다. The
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계의 제어방법의 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic wattmeter having a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계의 제어방법의 구성은, 동작이 시작되는 단계(S1)와, 전력량계의 CPU 내에서 각 상별 위상을 측정하는 단계(S2)와, 상별 위상을 판별 및 비교하는 단계(S3)와, 전력량계 정격별로 정상범위(단상2선식과 3상4선식:±90°이하, 3상3선식:±60°이하)인지 판단하는 단계(S4)와, 전력량계 정격별로 설정된 위상범위내인 경우에 정상으로 판단하는 단계(S5)와, LCD를 통해 ‘정상상태’를 표시하는 단계(S6)와, 전력량계 정격별로 설정된 위상범위를 벗어난 경우에는 오결선으로 판단하는 단계(S7)와, 오결선 정보를 메모리에 저장하는 단계(S8)와, ‘비정상 경보’를 발생하는 단계(S9)와, LCD를 통해 ‘비정상상태’를 표시하는 단계(S10)와, 현장 작업자에 의해 경보음이 인식되어 경보음 중지 스위치가 동작했는지를 판단하는 단계(S11)와, 경보인식이 되지 않은 경우에 경보음 설정시간을 초과하였는지를 판단하는 단계(S12)와, 경보를 인식하였거나 경보설정시간을 초과한경우에 경보음을 중단하는 단계(S13)와, 동작을 종료하는 단계(S14)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the control method of the electronic wattmeter with a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention includes a step S1 at which operation is started and phases of phases in the CPU of the wattmeter. Step (S2) of measuring the phase, and determining and comparing phases of each phase (S3), and the normal range (single-phase 2-wire and 3-phase 4-wire: ± 90 ° or less, 3-phase 3-wire: ± 60 ° by power meter rating) Step (S4), and if it is within the phase range set for each wattmeter rating (S5), the step of displaying a 'normal state' through the LCD (S6), and for each wattmeter rating If it is out of the set phase range is determined as a miswiring (S7), storing the miswiring information in the memory (S8), generating a 'abnormal alarm' (S9), and 'abnormal through the LCD State (S10) and the alarm sound by the on-site worker Determining whether the alarm sound stop switch has been operated (S11), determining whether the alarm sound setting time has been exceeded when the alarm is not recognized (S12), and when the alarm is recognized or the alarm setting time has been exceeded. And stopping the alarm sound (S13), and terminating the operation (S14).
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계 및 그의 제어방법의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the operation of the electronic wattmeter with a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention and a control method thereof are as follows.
전원부(1)는 전압신호를 이용하여 CPU(4)로 전원을 공급하고, 전력계측부(2)는 통해 전압신호 및 전류신호를 디지털값으로 변환하여 펄스값으로 CPU(4)로 전송한다. The
전원이 인가되어 동작이 시작되면(S1), 전력량계의 CPU(4)는 전력계측부(2)로부터 입력되는 전압신호 및 전류신호를 이용하여 각 상별 위상을 측정한다(S2). When power is applied and operation starts (S1), the
CPU(4)는 측정된 상별 위상을 판별 및 비교하면서(S3), 전력량계 정격별로 정상범위(단상2선식과 3상4선식:±90°이하, 3상3선식:±60°이하)인지 판단한다(S4). 이와 함께 CPU(4)에서는 전력량 계산, 역율 계산 그리고 펄스누적 등의 처리를 수행하고, LCD(5)를 통해 전력량과 누적 전력량 그리고 역율값 등을 표시한다.While determining and comparing the measured phases of each phase (S3), the
다음에, CPU(4)는 측정된 상별 위상이 전력량계 정격별로 설정된 위상범위내인 경우에 정상으로 판단하여(S5), LCD(5)를 통해 ‘정상상태’를 표시한다(S6).Next, the
그러나, 측정된 상별 위상이 전력량계 정격별로 설정된 위상범위를 벗어난 경우에, CPU(4)는 오결선으로 판단하여(S7), 오결선의 발생시간과 오결선과 관련한 위상차, 각 전류벡터의 크기 등과 관련된 오결선 정보를 특정시간동안 메모리(8)에 저장하고(S8), 스피커(6)를 통해‘비정상 경보’를 발생하면서(S9), LCD(5)를 통해 ‘비정상상태’를 표시한다(S10).However, when the measured phase phase is out of the phase range set for each wattmeter rating, the
전력량계 정격별 전압과 전류의 위상 비교 및 판별시 정상결선시의 위상각 범위는 다음과 같다.The range of phase angle in normal connection when comparing and discriminating the phase of voltage and current for each power meter rating is as follows.
① 단상2선식, 3상4선식 전력량계 : 0°< 위상각 <±90°① Single phase 2-wire, 3-phase 4-wire wattmeter: 0 ° <phase angle <± 90 °
② 3상3선식 전력량계 : 0°< 위상각 <±60°② 3-phase 3-wire power meter: 0 ° <phase angle <± 60 °
이를 도면을 참조로 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the drawings.
도 3은 3상 4선식 전력량계의 정상 계량시 각 상별 벡터도를 나타낸 것이다. 도 3에서 a상(10, 13), b상(11, 14), c상(12, 15) 등 세 개의 상 전체는 위상차(θ1, θ2, θ3)가 90° 이내이므로 정상계량으로 판별된다. 세 개의 상 모두는 전류의 위상이 뒤지는 지상(Lag)을 나타내고 있고, 각 상별 전류벡터(I1, I2, I3)의 각(120°)이 일정하고 크기가 균일하여 상평형을 이루고 있음을 알 수 있다. 즉, a상 전압벡터 U1(10)을 기준으로 ±90°의 위치에 가상선(17)을 그렸을 때 a상 전압벡터 U1(10)의 좌, 우측 ±90° 이내(18)에 위치하게 될 경우, 정상계량으로 판단가능하다. 그리고, b상 전압벡터 U2(11)의 경우 역시 b상 전압벡터 U2(11)를 기준으로 볼 때 위상차가 ±90° 이내이므로 정상결선으로 판단할 수 있다. 그러나, 위상차가 90° 이상일 경우는 오결선일 경우에 발생한다. 즉, a상을 기준으로 전압벡터 U1(10)의 좌, 우측 ±90° 이내에 위치하는 영역(18)이 정상계량범위가 된다. 또한, a상 전압벡터 U1(10)을 기준으로 ±90° 에 위치한 가상선(17)을 기준으로 전류의 위상이 ±90° 이내(18)일 경우는 피상전력값(kVA)이 [+]전력값으로서 수전전력으로 적산됨을 의미하고, 반대로 ±90° 범위를 벗어난 경우는 [-]전력값(16)을 갖게 되어 송전전력을 의미하게 된다. 즉, 도 3에서 I 사분면과 Ⅳ 사분면은 수전상태를 나타내고 Ⅱ 사분면과 Ⅲ 사분면은 송전상태를 나타낸다. 그러나 실제 사용되는 전자식 전력량계는 송전상태인 [-]값은 적산하지 않으므로 계량을 하지 않는다. 그리고, 단상 2선식 전력량계의 경우에도 3상 4선식과 마찬가지로 위상차가 ±90° 이내일 경우는 정상결선이고 범위을 초과했을 때는 오결선으로 판단 가능하다. Figure 3 shows a vector diagram for each phase in the normal metering of the three-phase four-wire watt-hour meter. In FIG. 3, all three phases such as a phase (10, 13), b phase (11, 14), and c phase (12, 15) have normal phases because phase differences θ 1 , θ 2 , and θ 3 are within 90 °. Is determined. All three phases show the ground lagging of the current phase, and the phase (120 °) of each phase current vector (I1, I2, I3) is constant and uniform in size to form a phase equilibrium. have. That is, when the
도 4는 3상 3선식 전력량계의 정상 계량시 상별 벡터도를 나타낸 것이다. 도 4에서 a상(20, 23), b상(21, 24), c상(22, 25) 등 세 개의 상 전체는 위상차(θ1, θ2, θ3)가 60° 이내이므로 정상계량으로 판별된다. 세 개의 상 모두는 전류의 위상이 뒤지는 지상(Lag)을 나타내고 있고, a상의 전압벡터인 U1(20)을 기준으로 ±60°의 위치에 가상선(27)을 그렸을 때 a상 전압벡터 U1(20)의 좌, 우측 ±60° 이내(28)에 위치하게 될 경우, 정상계량으로 판단가능하다. 그리고, b상의 경우 역시 전압벡터 U2(21)를 기준으로 볼때 위상차가 60° 이내이므로 정상결선으로 판단할 수 있다. 그러나, 위상차가 60° 이상일 경우는 오결선일 경우에 발생한다.Figure 4 shows the phase vector diagram during normal metering of the three-phase three-wire watt-hour meter. In FIG. 4, all three phases such as a phase (20, 23), b phase (21, 24), and c phase (22, 25) have normal phases because phase differences (θ 1 , θ 2 , θ 3 ) are within 60 °. Is determined. All three phases show the ground Lag in which the phase of the current lags, and when the
도 5는 전력량계의 부하측 출력단자 I1 및 I2를 교차결선 했을 경우, 전력량계가 비정상 동작하는 각 상별 벡터도를 나타낸 것이다. 도 5에서 전력량계의 출력단자 I1 및 I2를 교차결선, 즉 오결선을 하게 되면 a상의 전압벡터 U1(30) 및 b상의 전압벡터 U2(31)에 대한 각각의 전류벡터가 상호 바뀌어 a상의 전류벡터 I1(33)은 b상의 전압벡터 U2(31)에 근접하게 되고, b상의 전류벡터 I2(34)은 a상의 전압벡터 U1(30)에 근접하게 된다. 따라서, 부하측 배선을 교차 오결선 하게되면 도 5에서와 같이 a상의 전류벡터 I1(33)는 전압벡터 U1(30)과는 60°를 초과한 각도(θ1)를 갖게 되어 비정상 상황임을 판별할 수가 있다. b상의 전류벡터 I2(34) 역시, 전압벡터 U2(31)와는 60°를 초과한 각도(θ2)를 갖게 됨은 물론 [-]의 위상각(θ2)으로 진상(Lead) 전류를 갖게 되므로 비정상 상황을 쉽게 판별할 수 있다. 한편, 정상 결선된 c상의 전압벡터 U3(32) 및 전류벡터 I3(35)는 위상각(θ3)이 60° 이내로 정상임을 알 수 있다. FIG. 5 shows a vector diagram for each phase in which the electricity meter is abnormally operated when the load side output terminals I1 and I2 of the electricity meter are cross-wired. In FIG. 5, when the output terminals I1 and I2 of the electricity meter are cross-connected, that is, incorrectly connected, the current vectors of the voltage vector U1 (30) and the voltage vector U2 (31) of the phase A are interchanged.
한편, 현장작업자는 스피커(6)로부터 발생되는 경보음을 인식 했을때는 경보음 중지를 위해 경보음 중지 조작용 스위치(3)를 통해 경보를 중단한다. On the other hand, when the field operator recognizes the alarm sound generated from the
CPU(4)는 조작용 스위치(3)로부터 입력되는 신호를 이용하여 현장 작업자에 의해 경보음이 인식되어 경보음 중지 스위치가 동작했는지를 판단한다(S11).The
경보인식이 되지 않은 경우에 CPU(4)는 경보음 설정시간을 초과하였는지를 판단하여(S12), 경보음 설정시간을 초과하지 않은 경우에 경보동작을 유지한다.If the alarm is not recognized, the
그러나, 현장 작업자에 의해 경보가 인식되었거나 경보설정시간을 초과한경우에 경보음을 중단하고(S13), 동작을 종료한다(S14).However, when the alarm is recognized by the field operator or the alarm setting time is exceeded, the alarm sound is stopped (S13) and the operation is terminated (S14).
작업자는 전력량계 자체에서 오결선 정보를 받게 됨으로써, 점검시간을 크게 단축함은 물론, 현장작업자가 이동시 준비해야 할 장비의 수량을 줄여 업무효율성이 매우 뛰어나며, 별도의 점검장치에 의한 점검비용에 비해 훨씬 적은 비용으로 구현이 가능하다.By receiving incorrect wiring information from the electricity meter itself, the operator can greatly reduce the inspection time and reduce the number of equipment to be prepared by the on-site worker, so the work efficiency is very excellent and much more than the inspection cost by the separate inspection device. It can be implemented at low cost.
그리고, 본 발명은 한전납품용 저압 및 고압용 전자식 전력량계 전체와 민수용 전력량계에도 구현이 가능함으로써, 오결선으로 인한 민원발생을 조기에 차단하여 관련담당직원 및 관련부서의 업무효율 향상측면에서의 경제적 가치가 매우 높다. 그리고, 전력량계에 부착된 LCD를 통하여 오결선 정보를 디스플레이 되도록 하고 경보용 스피커를 통해 경보를 발생하여 현장작업자가 오결선을 재 점검하여 계량장치의 정상동작을 도모함으로써 한전의 경영기여 및 민원발생을 조기에 차단할 수 있다.In addition, the present invention can be implemented in all KEPCO low-voltage and high-voltage electronic electricity meter and civilian electricity meter, thereby preventing the occurrence of civil complaints due to incorrect wiring early and economic value in terms of improving work efficiency of the relevant staff and related departments. Is very high. In addition, the incorrect wiring information is displayed through the LCD attached to the electricity meter and an alarm is generated through the alarm speaker so that the on-site worker rechecks the incorrect wiring to promote the normal operation of the metering device. Can be blocked early.
도 1은 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an electronic wattmeter with a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 오결선 감지기능을 구비한 전자식 전력량계의 제어방법의 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic wattmeter having a miswiring detection function according to an embodiment of the present invention.
도 3은 3상 4선식 전력량계의 정상 계량시 각 상별 벡터도를 나타낸 것이다.Figure 3 shows a vector diagram for each phase in the normal measurement of the three-phase four-wire watt-hour meter.
도 4는 3상 3선식 전력량계의 정상 계량시 상별 벡터도를 나타낸 것이다. Figure 4 shows the phase vector diagram during normal metering of the three-phase three-wire watt-hour meter.
도 5는 전력량계의 부하측 출력단자 I1 및 I2를 교차결선 했을 경우, 전력량계가 비정상 동작하는 각 상별 벡터도를 나타낸 것이다.FIG. 5 shows a vector diagram for each phase in which the electricity meter is abnormally operated when the load side output terminals I1 and I2 of the electricity meter are cross-wired.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 전원부 2 : 전력계측부1: power supply unit 2: power measurement unit
3 : 조작용 스위치 4 : CPU3: switch for operation 4: CPU
5 : LCD 6 : 스피커5: LCD 6: Speaker
8 : 메인 메모리8: main memory
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