KR0146125B1 - Selection ground relay - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선택지락 계전기에 관한 것으로, 종래의 계전기는 하드웨어적으로 위상지연이 설정되어 있기 때문에 각 선로마다 특성이 조금씩 다름에도 불구하고 최대감도 위상을 바꾸지 못하는 문제점이 있었고, 영상전압을 임의로 설정할 수 없으며, 영상전류와 영상전압과의 곱에 의해 동작 하기 때문에 정확한 동작을 하지 못하는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 영상전압의 크기를 임의로 설정할 수 있게 함으로써 선로의 특성에 맞게 최대감도 위상을 바꿀 수 있고, 동작 판별식을 통해 동작한 감도가 어느 영역에 있는가를 파악할 수 있어 단순한 영상전류와 영상전압의 곱에 의한 동작보다는 매우 정확하게 동작할 수 있는 선택지락 계전기를 창안한 것이다.The present invention relates to a selective ground relay, and the conventional relay has a problem in that the maximum sensitivity phase cannot be changed even though the characteristics are slightly different for each line because the phase delay is set in hardware, and the image voltage can be arbitrarily set. There is a problem that does not operate correctly because it is operated by the product of the image current and the image voltage. In order to solve the conventional problems, the present invention can arbitrarily set the magnitude of the image voltage, so that the maximum sensitivity phase can be changed according to the characteristics of the line, and the motion discrimination equation can be used to determine in which region the sensitivity is operated. Instead of a simple product of multiplication of the image current and the image voltage, the ground fault relay was created.
Description
제1도는 종래 선택지락 계전기의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional ground fault relay.
제2도는 종래 선택지락 계전기의 외부 결선을 나타낸 회로도.2 is a circuit diagram showing an external connection of a conventional selective ground relay.
제3도는 종래 선택지락 계전기의 위상특성을 나타낸 도.3 is a diagram showing phase characteristics of a conventional selective ground relay.
제 4도는 본 발명 선택지락 계전기의 외부결선을 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram showing an external connection of the selective ground relay of the present invention.
제5도는 본 발명 선택지락 계전기의 블록도.5 is a block diagram of the selective ground relay of the present invention.
제6도는 본 발명의 동작 특성도.6 is an operating characteristic diagram of the present invention.
제7도는 본 발명의 동작 흐름도.7 is a flowchart of operation of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 영상전류 검출부 200 : 영상전압 검출부100: image current detection unit 200: image voltage detection unit
300 : 필터부 301, 302 : 제 1 ,2 필터부300: filter part 301, 302: first, second filter part
400 : 증폭부 401, 402 : 제 1 ,2 증폭부400: amplification unit 401, 402: first and second amplification unit
500 : 아날로그/디지탈 변환부 600 : 정정부500: analog / digital conversion unit 600: correction unit
700 : 마이크로 프로세서 800 : 표시부700: microprocessor 800: display unit
본 발명은 선택지락 계전기에 관한 것으로, 특히 비접지 배선에 지락고장이 발생했을 때 고장선로를 선택 차단하여 선로 및 기기를 보호하는데 적당 하도록 한 선택지락 계전기에 관한 것이다.The present invention relates to a selective ground relay, and more particularly, to a selective ground relay suitable for protecting lines and equipment by selectively blocking a fault line when a ground fault occurs in an ungrounded wiring.
제 1도는 종래 선택지락 계전기의 회로도이고 제 2도는 종래 선택지락 계전기의 외부결선을 나타낸 회로도로서, 이에 도시된 바와같이 3상전원으로부터 영상전류를 검출하는 영상전압 검출부(1)와, 3상전원으로부터 영상전압을 검출하는 영상전압 검출부(2)와, 상기 영상전류 검출부(1)와 상기 영상전압 검출부(2)의 출력신호를 전달해주는 터미널 단자부(3)와, 상기 터미널 단자부(3)를 통해 상기 영상전류 검출부(1)의 검출전류(Io)을 입력받는 영상전류부(4)와, 상기 터미널 단자부(3)를 통해 상기 영상전압 검출부(2)의 검출전압(Vo)을 입력받는 영상전압부(5)와, 상기 영상전류부(4)와 상기 영상전압부(5)의 전류-전압 위상차에 따라 선로를 차단하는 트립부(6)로 구성된다.FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional ground fault relay, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an external connection of a conventional ground fault relay. As shown therein, an image voltage detector 1 detecting a video current from a three-phase power supply, and a three-phase power supply are shown. An image voltage detector (2) for detecting an image voltage from the terminal, a terminal terminal portion (3) for transmitting output signals of the image current detector (1) and the image voltage detector (2), and the terminal terminal portion (3) An image current unit 4 that receives the detection current Io of the image current detector 1 and an image voltage that receives the detection voltage Vo of the image voltage detector 2 through the terminal terminal unit 3. And a trip part 6 which cuts the line according to the current-voltage phase difference between the image current part 4 and the image voltage part 5.
이와 같이 구성된 종래 선택 지락계전기의 작용에 대하여 첨부한 제 3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional selective ground relay configured as described above will be described with reference to FIG.
먼저, 영상전류 검출부(1)에서는 입력 3상전원에서 영상전류를 검출하여 영상전류부(4)에 인가하고, 영상전압 검출부(2)에서는 영상전압을 검출하여 영상전압부(5)에 인가한다.First, the image current detection unit 1 detects an image current from an input three-phase power source and applies it to the image current unit 4, and the image voltage detection unit 2 detects an image voltage and applies it to the image voltage unit 5. .
이때, 영상전류부(4) 및 영상전압부(5)는 제 2도에 도시된 바와같이 외부 입/출력 단자(ⓛ-⑩)들로 이루어진 터미널 단자부(3)의 각 단자(④, ⑤)(⑦, ⑧)를 통해 영상전류(Io) 및 영상전압(Vo)을 입력받는다.At this time, the image current unit 4 and the image voltage unit 5 are each terminal (④, ⑤) of the terminal terminal portion 3 consisting of external input / output terminals (ⓛ-⑩) as shown in FIG. The image current Io and the image voltage Vo are input through (⑦, ⑧).
일반적으로 비접지 배전선로에 지락고장이 발생하면 대부분 영상전류(Io)의 위상이 영상전압(Vo)의 위상보다 앞서게 되는데, 이렇한 특성을 이용하여 선로를 차단하게 된다.In general, when a ground fault occurs in an ungrounded distribution line, most of the phase of the image current Io precedes the phase of the image voltage Vo. Thus, the line is blocked by using this characteristic.
제 3도는 영상전류(Io)의 위상이 영상전압(Vo)의 위상보다 37°앞설 때 가장 동작이 잘되는 특성을 보여준다.FIG. 3 shows the best operation when the phase of the image current Io is 37 ° ahead of the phase of the image voltage Vo.
이와같이 종래의 회로에서는 영상전류(Io)의 위상이 영상전압(Vo)의 위상보다 37°앞설 때 계전기가 동작 하도록 설계 되어 있는데, 특성상 최고감도 위상(37°)의 ±90°사이가 동작 영역이 된다.As described above, in the conventional circuit, the relay is designed to operate when the phase of the image current Io is 37 ° ahead of the phase of the image voltage Vo. However, the operating range is within ± 90 ° of the highest sensitivity phase (37 °). do.
그러나 상기와 같은 종래의 계전기는 하드웨어적으로 위상지연이 설정되어 있기 때문에 각 선로마다 특성이 조금씩 다름에도 불구하고 최대감도 위상을 바꾸지 못하는 문제점이 있었고, 영상전압을 임의로 설정 할 수 없으며, 영상전류와 영상전압과의 곱에의해 동작 하기 때문에 정확한 동작을 하지 못하는 문제점이 있었다.However, the conventional relay as described above has a problem in that the maximum sensitivity phase cannot be changed even though the characteristics are slightly different for each line because the phase delay is set in hardware, and the image voltage cannot be arbitrarily set. There is a problem in that it does not operate correctly because it is operated by the product of the image voltage.
본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 영상전압의 크기를 임의로 설정할 수 있게 함으로써 선로의 특성에 맞게 최대감도 위상을 바꿀 수 있고, 동작 판별식을 통해 동작한 감도가 어느 영역에 있는가를 파악할 수 있어 단순한 영상전류와 영상전압의 곱에 의한 동작보다는 매우 정확하게 동작할 수 있는 선택지락 계전기를 제공하는데 있다.The object of the present invention is to be able to arbitrarily set the magnitude of the image voltage in order to solve this conventional problem, it is possible to change the maximum sensitivity phase according to the characteristics of the line, and to determine in which region the sensitivity is operating through the operation discrimination equation It is possible to provide a selective ground relay that can operate very accurately, rather than simply by the product of the image current and the image voltage.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 선택 지락계전기는 입력된 영상전류와 영상전압을 필터링하는 필터부와 그 필터링된 신호를 증폭하는 증폭부와, 그 증폭된 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부와, 영상전류 및 전압, 동작 위상각, 동작시간 등을 정정하기 위한 정정부와, 상기 디지탈 변환된 신호와 정정된 신호를 입력받아 그에 따라 트립부를 제어하기 위한 신호를 출력하는등 시스템을 총괄제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 따라 입력된 영상전류 및 전압, 고장상태, 정정값 등을 표시하는 표시부로 구성한다.In order to achieve the object of the present invention, a selective ground relay includes a filter unit for filtering an input image current and an image voltage, an amplifier for amplifying the filtered signal, and an analog / digital converter for converting the amplified signal into a digital signal. A converting unit, a correcting unit for correcting an image current and voltage, an operating phase angle, an operating time, and the like, and receiving the digitally converted signal and the corrected signal and outputting a signal for controlling a trip unit accordingly. And a display unit for displaying the input image current and voltage, a fault state, a correction value, etc. according to the control signal of the microprocessor.
이하, 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 일실시예를 도시한 제 4도내지 제 7도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7 showing one embodiment.
제 4도는 본 발명이 적용된 선택지락 계전기의 외부결선을 나타낸 회로도이고, 제 5도는 본 발명이 적용된 선택지락 계전기의 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 3상전원으로부터 영상전류를 검출하는 영상전류 검출부(100)와, 3상전원으로부터 영상전압을 검출하는 영상전압 검출부(200)와, 제 1필터부(300-1)와 제 2필터부(300-2)로 이루어져 상기 영상전류 검출부(100)의 검출전류와 상기 영상전압 검출부(200)의 검출전압을 입력 받아 그 입력에 포함된 고주파 성분을 제거하는 필터부(300)와, 제 1 증폭부(400-1)와 제 2 증폭부(400-2)로 이루어져 상기 필터부(300)를 통해 필터링된 영상전류 및 영상전압을 증폭하는 증폭부(400)와, 상기 증폭부(400)의 츨력신호를 샘플링/홀드한 이를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(500)와, 영상전류 및 전압, 동작 위상각, 동작시간 등을 정정하기 위한 정정부(600)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(500)와 상기 정정부(600)의 출력신호를 입력받아 그에따라 선로를 차단하기 위해 트립부(6)에 제어신호를 출력하는등 시스템을 총괄제어하는 마이크로 프로세서(700)와, 상기 마이크로 프로세서(700)의 제어신호에 따라 입력된 영상전류 및 전압, 고장상태, 정정값 등을 표시하는 표시부(800)로 구성한다.4 is a circuit diagram showing an external connection of the selective ground relay to which the present invention is applied. FIG. 5 is a block diagram of the selective ground relay to which the present invention is applied. As shown therein, an image current detector for detecting an image current from a three-phase power source is shown. The image current detection unit 100 includes an image voltage detection unit 200 for detecting an image voltage from a three-phase power supply, a first filter unit 300-1, and a second filter unit 300-2. A filter unit 300 for receiving a detection current of the current and the detected voltage of the image voltage detector 200, and removing high frequency components included in the input, a first amplifier 400-1, and a second amplifier 400. 2) an amplification unit 400 for amplifying the image current and the image voltage filtered through the filter unit 300, and sampling / holding the output signal of the amplifying unit 400 to convert it into a digital signal. Analog-to-digital converter 500, video current, voltage, operating phase And a correction unit 600 for correcting an operation time and the like, and an output signal from the analog / digital converter 500 and the correction unit 600 and receiving the output signal from the trip unit 6 to block the line accordingly. A microprocessor 700 for totally controlling the system such as outputting a control signal, and a display unit 800 for displaying an input image current and voltage, a fault state, a correction value, etc. according to the control signal of the microprocessor 700. Configure.
이와같이 구성한 본 발명의 일실시예의 동작을 살펴보면, 제 1필터부(301)는 영상전류 검출부(100)로부터 검출된 영상전류(Io)를 입력받아 그중 고주파 성분을 제어하여 출력하고, 이를 입력받은 제 1 증폭부(401)는 입력된 신호를 증폭하여 출력한다.Looking at the operation of an embodiment of the present invention configured as described above, the first filter unit 301 receives the image current (Io) detected from the image current detection unit 100 to control and output a high frequency component of the first, The first amplifier 401 amplifies and outputs an input signal.
제 2 필터부(302)는 영상전압 검출부(200)로부터 검출된 영상전압(Vo)을 입력받아 그중 고주파 성분을 제어하여 출력하고 , 이를 입력받은 제 2 증폭부(402)는 입력된 신호를 증폭하여 출력한다.The second filter unit 302 receives the image voltage Vo detected from the image voltage detection unit 200, controls the high frequency components thereof, and outputs the high frequency component. The second amplifier 402 amplifies the input signal. To print.
아날로그/디지탈 변환부(500)는 상기 제 1 및 제 2 증폭부(401, 402)로부터의 출력신호를 전기각 30°로 샘플링한 후, 이를 디지탈 신호로 변환하여 출력하고, 마이크로 프로세서(700)는 그 변환된 디지탈 값으로 연산을 수행하여 선로의 차단판정을 하는데, 이에 대하여 살펴보면 다음과 같다.The analog / digital converter 500 samples the output signals from the first and second amplifiers 401 and 402 at an electric angle of 30 °, converts them into digital signals, and outputs the digital signals. The microprocessor 700 Performs the operation with the converted digital value and determines the blocking of the line.
상기 아날로그/디지탈 변환부(500)에서 샘플링하여 수집한 전기량을 다음과 같이 페이저로 표현한다.The amount of electricity collected and sampled by the analog / digital converter 500 is expressed as a pager as follows.
또한, 상기 전기량의 실수성분(Real Part)과 허수성분(Imaginary Part)을 다음과 같이 구한다.In addition, the real component and the imaginary component of the electric quantity are obtained as follows.
단, M : 주기당 샘플링 수. N : 고조파의 차수Where M is the number of samples per cycle. N: order of harmonics
A(N),B(N) : 프리에 급수 C(N) : 제 N차 고조파의 진폭A (N), B (N): Friier series C (N): Amplitude of the Nth harmonic
e(t) : 샘플링된 신호 ( e(1), e(2), ..... e(M))e (t): Sampled signal (e (1), e (2), ..... e (M))
이때, 기본파는 N = 1 일 때 즉, C(1)이 기본파의 최대값이 되고 실효값은 C(1)/ √2이 된다.In this case, when the fundamental wave is N = 1, that is, C (1) becomes the maximum value of the fundamental wave and the effective value becomes C (1) / √2.
따라서, 상기 마이크로 프로세서(700)는 영상전류(Io), 영상전압(Vo)의 기본파 성분을 아래와 같이 구한다.Accordingly, the microprocessor 700 obtains fundamental wave components of the image current Io and the image voltage Vo as follows.
이와같이 계산된 영상전류(Io)와 영상전압(Vo)이 동작정정치 보타 크면 지락사고로 판단하는데, 이 계산된 영상전류(Io)와 영상전압(Vo)으로부터 사고구간 판정을 위한 즉, 동작판별식(T)을 다음식으로 구하게 된다If the calculated image current Io and the image voltage Vo are larger than the operation correction value, it is determined as a ground fault. For the determination of an accident section from the calculated image current Io and the image voltage Vo, that is, operation discrimination. Equation (T) is given by
상기 동작판별식(T)의 계산결과가 0보다 크면 계전기를 동작 시키기 위한 트립신호를 트립부(6)에 출력한다.If the calculation result of the operation discrimination formula (T) is greater than zero, a trip signal for operating the relay is output to the trip unit 6.
즉, Vo Io가 설정값 이상이고, T 0 이면 계전기는 동작하고, 또는를 구하여 직접적으로 θ 를 계산할 수 있게 되어 -45θ+135 에 있으면 계전기는 동작한다.That is, if Vo Io is above the set value and T 0, the relay will operate, or It is possible to calculate θ directly by finding, so that the relay operates when it is at -45θ + 135.
여기서는 θ=θi-θv이고 θo 는 설정된 위상각이다.Here, θ = θ i -θ v and θ o is the set phase angle.
예를들어 설정된 θo=+45°, Io 설정값이 150mA, Vo 설정값이 50V라면, 우선 입력되는 전기량이 즉, 앞의 식 (7)(8)에서 계산한 값이For example, if the set θo = + 45 °, the Io setting value is 150mA, and the Vo setting value is 50V, the electric quantity inputted first, that is, the value calculated by the above equation (7) (8)
Io 150mA, Vo 50V 이고, T 0 일 때, 제 6도에 도시한 바와같은 동작특성을 갖는다.When Io 150 mA, Vo 50 V, and T 0, it has an operating characteristic as shown in FIG. 6.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 영상전압의 크기로 계전기의 동작조건이 되게 할 수 있으며, 동작 판별식을 구함으로써 동작한 감도가 어느 영역에 있는가를 파악할 수 있으며, 단순한 영상전류와 영상전압의 곱에 의한 동작보다는 매우 정확하게 동작할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can make the operation condition of the relay with the magnitude of the image voltage, and can determine the region in which the sensitivity is operated by obtaining the operation discrimination equation, and the product of the simple image current and the image voltage. There is an effect that can operate very accurately than the operation by.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940026106A KR0146125B1 (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Selection ground relay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940026106A KR0146125B1 (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Selection ground relay |
Publications (2)
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| KR0146125B1 true KR0146125B1 (en) | 1998-10-01 |
Family
ID=19394963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940026106A KR0146125B1 (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Selection ground relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0146125B1 (en) |
-
1994
- 1994-10-12 KR KR1019940026106A patent/KR0146125B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960015633A (en) | 1996-05-22 |
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