KR0129272B1 - 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로 - Google Patents

배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로

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KR0129272B1
KR0129272B1 KR1019940016019A KR19940016019A KR0129272B1 KR 0129272 B1 KR0129272 B1 KR 0129272B1 KR 1019940016019 A KR1019940016019 A KR 1019940016019A KR 19940016019 A KR19940016019 A KR 19940016019A KR 0129272 B1 KR0129272 B1 KR 0129272B1
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Abstract

본 발명은 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로에 관한 것으로, 종래 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로에서 마이크로프로세서는 자기의 바로 앞단에 설치되어 있는 멀티플렉서와 아날로그/디지탈변환부의 고장유무는 판단할 수 있으나, 마이크로프로세서로부터 먼 쪽에 있는 부분 즉 멀티플렉서에로의 선로신호입력과 관련된 샘플/홀드부에 대한 고장 유무는 판단할 수 없고, 그리고 고장유무판단에 기준신호발생부에서 발생되는 고정된 기준신호를 이용함으로 인해 배전선로의 선로신호가 여러값을 가질 경우에는 멀티플렉서와 아날로그/디지탈변환부의 고장유무마저 판단할 수 없다는 것이다. 따라서, 본 발명은 입력부담부와 샘플/홀딩부와의 사이에 선로신화와 기준신호를 가산하는 가산부를 설치하여 멀티플렉서에 기준신호로 변형된 선로신호가 입력되도록 함으로써 배전선로와 마이크로프로세서사이에 설치되어 있는 모든 부분에 대한 이상유무를 판단할 수 있고, 배전선로의 선로신호가 여러 값을 취할 때 기준신호발생부의 펄스폭변조타이머를 제어하여 그 선로신호에 대응하는 기준신호를 발생할 수 있도록 하여 배전선로의 선로신호가 여러값을 취하더라도 마찬가지로 상기 모든 부분에 대한 이상유무를 판단할 수 있도록 한 것이다.

Description

배전반용 전력보호 / 계측제어장치의 입력회로
제1도는 종래 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로도.
제2도는 본 발명 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로도.
제3도는 본 발명 배전반용 전력보호/계측제어장치의 동작 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 입력부담부 202 : 샘플/홀딩부
203 : 기준신호발생부 204 : 멀티플렉서
205 : 아날로그/디지탈변환부 206 : 마이크로프로세서
207 : 가산부 OP1 : 버퍼
본 발명은 배전반용 전력보호/계측제어장치에 관한 것으로, 특히 자기의 고장유무를 스스로 진단할 수 있는 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로에 관한 것이다.
제1도는 종래 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로의 구성을 보인 것으로, 변압기(T1) 및 부담저항(R1)으로 구성된 입력부담부(101)에서 배전선로의 선로신호가 검출되면, 이 선로신호는 샘플/홀딩부(102)에서 원하는 시간마다 샘플링되고 유지되어 멀티플렉서(아날로그멀티플렉서)(104)의 제1채널(CH1)입력된다.
이 멀티플렉서(104)의 다른 채널인 제2채널(CH2)에는 입력회로의 고장유무의 판단기준이 되는 기준신호가 인가되어 있으며, 이 기준신호는 저항(R2)과 제너다이오드(ZD1)로 구성된 기준신호발생부(103)에서 발생된다.
한편, 마이크로프로세서(106)는 제어신호로 멀티플렉서(104)의 채널을 제1채널(CH1)로 절환하여 그 제1채널(CH1)에 인가된 선로신호를 선택해서 아날로그/디지탈변환부(105)를 통해 입력받고, 다시 제어신호로 멀티플렉서(104)의 채널을 제2채널(CH2)로 절환하여 그 제2채널(CH2)에 인가된 기준신호를 선택해서 아날로그/디지탈변환부(105)를 통해 입력받아서, 그 선로신호와 기준신호를 비교하여 멀티플렉서(104)와 아날로그/디지탈변환부(105)의 고장유무를 판단한다.
즉, 멀티플렉서(104)의 제1채널(CH1)에 인가된 선로신호와 제2채널(CH2)에 인가된 기준신호가 동일하면 멀티플렉서(104)와 아날로그/디지탈변환부(105)에 이상이 없는 것으로 판단하고, 반면에 선로신호와 기준신호가 동일하지 않으면 멀티플렉서(104)와 아날로그/디지탈변환부(105)에 이상이 있는 것으로 판단한다.
이러한 종래 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로의 문제점은, 마이크로프로세서는 자기의 바로 앞단에 설치되어 있는 멀티플렉서와 아날로그/디지탈변환부의 고장유무는 판단할 수 있으나, 마이크로프로세서로부터 먼 쪽에 있는 부분 즉 멀티플렉서에로의 선로신호입력과 관련된 샘플/홀드부에 대한 고장유무는 판단할 수 없고, 그리고 고장유무판단에 기준신호발생부에서 발생되는 고정된 기준신호를 이용함으로 인해 배전선로의 선로신호가 여러 값을 가질 경우에는 멀티플렉서와 아날로그/디지탈변환부의 고장유무마저 판단할 수 없다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 배전선로와 마이크로프로세서와의 사이에 설치되어 있는 모든 부분에 대한 고장유무를 판단할 수 있고, 그리고 배전선로의 선로신호가 여러 값을 가지더라도 상기 모든 부분에 대한 고장유무를 마찬가지로 판단할 수 있는 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로를 제공하는 것이다.
이러한 목적에 따른 본 발명 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로는, 배전선로로부터 선로신호를 검출하는 입력부담부와, 기준신호를 발생하는 기준신호발생부와, 상기 입력부담부에서 검출한 선로신호와 상기 기준신호발생부에서 발생한 기준신호를 가산하는 가산부와, 상기 가산부에서의 가산으로 얻어진 변형된 선로신호를 소정시간마다 샘플링하고 다음 샘플링시까지 유지하는 샘플/홀딩부와, 상기 샘플/홀딩부에서 샘플링한 상기 변형된 선로신호와 상기 기준신호발생부에서 발생한 기준신호중 어느 하나를 선택하는 멀티플렉서와, 상기 멀트플렉서가 선택한 선로신호 또는 기준신호를 디지털화하는 아날로그/디지탈변환부와, 상기 입력부담부에서 검출된 선로신호에 따라 상기 기준신호발생부에서 발생되는 기준신호를 가변하고 상기 멀티플렉서의 선택동작을 제어하여 상기 아날로그/디지탈변환부에서 디지털화한 선로신호와 기준신호로 상기 기준신호발생부와 멀티플렉서와 아날로그/디지탈변환부 또는 가산부와 샘플/홀딩부의 이상유무를 판단하는 마이크로프로세서로 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로에 대하여 하나의 실시예를 나타낸 제2도 및 제3도를 참조하여 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.
먼저, 입력부담부(201)에서 배전선로로부터 선로신호(Vi)를 검출하면, 가산부(207)에서는 이상유무판단의 기준이 되는 기준신호(Vf)를 기준신호발생부(203)로부터 버퍼(OP1) 및 저항(R2)을 통해 입력받아서, 이 기준신호(Vf)와 앞서 입력부담부(201)에서 검출된 선로신호(Vi)를 가산하여 얻어진 변형된 선로신호(Vi+Vf)를 얻어내서 샘플/홀딩부(202)로 보낸다. 여기서 기준신호발생부(203)는 마이크로프로세서(206)의 제어로 적절한 기준신호를 발생하는 펄스폭변조타이머(203-2)와, 이 펄스폭변조타이머(203-2)가 발생한 기준신호를 요구되는 바에 따라 필터링하여 내보내는 필터(203-1)로 구성되어 있다.
한편, 샘플/홀딩부(202)에서는 이상유무를 판단하고자 하는 소정시간마다 상기 가산부(207)에서 출력되는 변형된 선로신호(Vi+Vf)를 샘플링하여 멀티플렉서(204)의 제2채널(CH2)에 입력하고 다음 샘플링시까지 그 변형된 선로신호(Vi+Vf)를 유지한다.(ST1)
이때, 멀티플렉서(204)의 제1채널(CH1)에는 기준신호발생부(203)에서 발생된 기준신호(Vf)가 버퍼(OP1)를 통하지 않고 바로 인가되어 있고, 그리고 제3채널(미도시) 내지 N채널(CHN)에는 배전선로가 여러 라인(가령, 3상3선식의 경우 3라인)이어서 입력부담부(201)에서 여러개의 선로신호가 검출된 경우 가산부(207) 및 샘플/홀딩부(202)를 통해 그 검출된 선로신호가 인가된다.
한편, 마이크로프로세서(206)는 그 멀티플렉서(204)의 제2채널(CH2)에 인가된 변형된 선로신호(Vi+Vf)를 제어신호로 선택하여 아날로그/디지탈변환부(205)를 통해 입력받고, 다시 멀티플렉서(204)의 제1채널(CH1)에 인가된 기준신호(Vf)를 제어신호로 선택하여 아날로그/디지탈변환부(205)를 통해 입력받아서, 그 변형된 선로신호(Vi+Vf)와 기준신호(Vf)에 따라 각부의 이상유무를 판단한다.
이때, 배전선로의 선로신호가 여러 값을 취할 때, 마이크로프로세서(206)는 기준신호발생부(203)의 펄스폭변조타이머(203-2)를 제어하여 그 선로신호에 대응하는 적절한 기준신호가 발생되도록 한다.
마이크로프로세서(206)에서의 이상유무판단은, 기준신호발생부(203)로부터 입력된 기준신호(Vf)를 'Vpwm'이라 하고, 샘플/홀딩부(202)를 통해 입력된 변형된 선로신호(Vi+Vf)를 'Vi'라 했을 때, 마이크로프로세서(206)의 제어로 그 기준신호발생부(203)에서 발생되는 기준신호(Vpwn), 보다 정확하게는 멀티플렉서(204)와 아날로그/디지탈변환부(205)를 통해 마이크로프로세서(206)에 입력된 기준신호와 마이크로프로세서(206)가 의도했던 기준신호발생부(203)의 기준신호가 서로 동일하지 않으면, 기준신호발생부(203) 또는 멀티플렉서(204) 또는 아날로그/디지탈변환부(205)에 이상이 있는 것으로 판단하고, 그리고 다음 식(1)에 나타낸 바와같이, 기준신호(Vpwn)와 선로신호(Vi)에 대한 처음 반주기동안의 실효치(S1)와 그 다음 반주기동안의 실효치(S2)를 차례로 구하고(ST2-ST5), 이렇게 차례로 구한 그 실효치(S1)와 실효치(S2)가 동일하지 않으면 멀티플렉서(204)의 제1채널(CH1)을 제외한 제2내지 제N채널(CH2-CHN)에로의 변형된 선로신호인가와 관련된 부분 즉 샘플/홀딩부(202) 또는 가산부(207)에 이상이 있는 것으로 판단하여(ST6),(ST7), 이를 각각 소정의 표시부(미도시)나 경고접점을 이용하여 조작자에게 알려준다.
S1=S2
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 입력부담부와 샘플/홀딩부와의 사이에 선로신호와 기준신호를 가산하는 가산부를 설치하여 멀티플렉서에 기준신호로 변형된 선로신호가 입력되도록 함으로써 배전선로와 마이크로프로세서사이에 설치되어 있는 모든 부분에 대한 이상유무를 판단할 수 있고, 배전선로의 선로신호가 여러 값을 취할 때 기준신호발생부의 펄스폭변조타이머를 제어하여 그 선로신호에 대응하는 기준신호를 발생할 수 있으므로 이처럼 배전선로의 선로신호가 여러 값을 취하더라도 마찬가지로 상기 모든 부분에 대한 이상유무를 판단할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 배전선로로부터 선로신호를 검출하는 입력부담수단과, 기준신호를 발생하는 기준신호발생수단과, 상기 입력부담수단이 검출한 선로신호와 상기 기준신호발생수단이 기준신호를 가산하는 가산수단과, 상기 가산수단의 가산으로 얻어진 변형된 선로신호를 소정시간마다 샘플링하고 다음 샘플링까지 유지하는 샘플/홀딩수단과, 상기 샘플/홀딩수단이 샘플링한 상기 변형된 선로신호와 상기 기준신호발생수단이 발생한 기준신호중 어느 하나를 선택하는 멀티플렉서수단과, 상기 멀티플렉서수단이 선택한 변형된 선로신호 또는 기준신호를 디지털 화하는 아날로그/디지탈변환수단과, 상기 입력부담수단이 검출한 선로신호에 따라 상기 기준신호발생수단이 발생하는 기준신호를 가변하고 상기 멀티플렉서수단의 선택동작을 제어하면서 상기 아날로그/디지탈변환수단이 디지털화한 변형된 선로신호와 기준신호로 상기 기준신호발생수단과 멀티플렉서수단과 아날로그/디지탈변환수단 또는 상기 가산수단과 샘플/홀딩수단의 이상유무를 판단하는 마이크로프로세서를 구비한 것을 특징으로 하는 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로.
  2. 제1항에 있어서, 마이크로프로세서는 자기가 의도했던 기준신호와 실제로 기준신호발생수단에서 발생되는 기준신호가 동일하지 않으면 상기 기준신호발생수단 또는 멀티플렉서수단 또는 아날로그/디지탈변환수단에 이상이 있는 것으로 판단하고, 그리고 상기 아날로그/디지탈변환수단이 디지털화한 변형된 선로신호와 기준신호에 대한 처음 반주기동안의 실효치와 다음 반주기동안의 실효치가 서로 일치하지 않으면 상기 가산수단과 샘플/홀딩수단에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전반용 전력보호/계측제어장치의 입력회로.
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