KR0168476B1

KR0168476B1 - 자동전압 조정기의 제어카드 검사 장치

Info

Publication number: KR0168476B1
Application number: KR1019950016427A
Authority: KR
Inventors: 김영철
Original assignee: 서석천; 한전기공주식회사
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR970002348A

Abstract

본 발명은 발전기의 자동전압조정기를 구성하는 제어카드를 검사하기 위한 장치로서, 디지털신호를 처리하며 검사장치를 제어하는 중앙제어기와, 중앙제어기의 디지털신호를 받아서 제어가드에 실제 입력되는 신호와 같은 전압치와 전류치를 만들어서 입력시켜주기위한 신호발생기와, 신호발생기에서 발생된 신호를 제어카드에 인가하고 제어카드에서 발생되는 신호를 연결하기 위한 카드인터페이스부와, 카드인터페이스부에 연결되어 제어카드의 출력신호를 디지털신호로 변환하여 중앙제어기에 입력시키는 신호발생기를 구비하고, 중앙제어기는 검사할 제어카드의 규격을 미리 입력받아서 해당 제어카드에 적합한 신호를 발생하므로서 동태적으로 제어카드를 검사할 수 있게 한 것이다.

Description

자동전압조정기의 제어카드 검사 장치

제1도는 발전기의 자동전압조정기 연결도.

제2도는 본 발명의 구성을 보인 블록도.

제3도는 본 발명의 구체적인 실시예를 보인 블록회로도.

본 발명은 자동전압조정기의 제어카드를 검사하기 위한 장치에 관한 것이다. 특히 전력용 발전기의 전압을 제어하는 자동전압조정기의 신뢰성을 확보하기 위하여 자동전압조정기를 실제 동작시키지 아니하고 그 부품인 제어카드의 성능을 검사하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전기는 다른 기계에 전기적인 동력을 공급하는 장치로서 발전기의 갑작스런 고장은 다른 기계의 운전을 중지시키고 그로 인하여 수행중인 작업이 중단되는 문제를 야기하므로 발전기의 무사고 운전이 매우 필요하게 된다.

발전기에는 발전하는 전압을 일정하게 유지시켜 주기 위한 자동전압조정기가 사용되고 있고, 이 자동전압조정기는 최근에 주로 전자회로를 이용한 것이 많으며 이는 여러 장의 전자회로 제어카드로 구성되어 있다.

먼저 자동전압조정기를 간략히 설명한다.

자동전압조정기는 발전기와 연결되어 있는데 제1도를 참조하여 그 동작을 간단히 설명한다.

구동 동력을 발생시키는 터빈(1) 축에 발전기(2)의 축과, 여자기(3)의 축, 및 고주파발진기(4)의 축이 연결되어 있다. 따라서 터빈이 회전하면 터빈의 동력이 발전기에 전달되어 전력으로 발전된다. 발전기(2)는 고주파발진기(4)에서 발전된 고주파전압(약 480 헤르츠)이 SCR로 구성된 정류기(7)에서 정류되어 여자기(3)의 여자권선(9)에 공급되면, 여자기(3)의 전압이 정류기(5)에서 정류되어 발전기(2)의 여자권선에 공급되어 발전이 이루어진다.

자동전압조정기(10)는 변압기(12) 및 변류기(11)를 통하여 발전기(2)의 발전전압을 입력받고, 또 고주파발진기(4)의 출력전압을 받아서 정류기(7)의 SCR 도통각을 제어하는 제어신호를 출력한다.

자동전압조정기(10)의 동작을 보면, 먼저 터빈(1)이 기동되어 일정한 속도(3600 RPM)로 회전하면, 고주파발진기(4)는 규정된 고주파전압을 발생한다. 이 고주파전압은 자동전압조정기(1)에 입력되고, 자동전압조정기(1)는 고주파전압의 위상을 파악하여 정류기(7)의 SCR 도통각도를 결정하여 제어신호를 발생한다. 정류기(7)의 SCR은 제어신호에 따라 적당한 시기에 도통되어 직류출력을 만들고 이를 여자기(3)의 여자권선에 공급한다. 여자기(3)는 여자되어 교류전압을 발생하는데 이 전압은 정류기(5)에 의하여 정류되어 발전기(2)에 인가된다. 그러면 발전기(2)는 규정된 전압을 발생한다.

자동전압조정기(10)는 발전기(2)의 출력전압을 변압기(12)를 통하여 항상 검출하고 전압이 낮으면 정류기(7)의 SCR 도통각을 조정하여 여자기(3)의 여자권선에 공급되는 전력을 증가시켜서 발전기(2)의 여자권선에 공급되는 전력을 증가시키므로서 발전기 전압을 상승시킨다. 발전기(2)에 부하가 걸리면 부하전류가 흐르게 되고 따라서 발전기 전압이 하강하게 되므로 자동전압조정기(10)는 변류기(11)를 통하여 부하전류의 크기를 파악하여 적당한 크기로 정류기(7)의 전력을 증가시킨다. 전압을 자동적으로 조정하는 기능은 발전기(2)의 전압과 전류의 위상 관계(역률)까지 파악하여 최적으로 전압상태가 되도록 자동으로 조정하는 역할을 한다.

그러나 이런 자동전압조정기가 고장나면 발전기의 운전이 중지되고, 예로서 원자력 발전소의 발전기 등이 갑자기 고장나면 전체의 전력계통에 막대한 영향을 주고 주요 산업 시설이 정전되는 등 그 피해가 커진다. 그래서 대형 발전기의 자동전압조정기가 고장나면 전력계통의 운영에 막대한 지장을 초래하게 되는 경우가 많다. 그러므로 발전기 오버홀 기간에 점검과 수리를 완료하는 것이 바람직하다.

그래서 자동전압조정기의 동작과 성능을 동태적으로 하는 검사도 필요하지만 자동전압조정기의 구성부분인 제어카드의 개별적인 성능을 점검하고 수명이나 고장을 예측하여 예방 수리를 하는 것이 중요하다.

이 제어카드를 검사하기 위하여는 제어카드에 실제 입력되는 신호와 같은 전압치와 전류치를 만들어서 입력시키고, 그래서 출력되는 신호를 측정하여 규격범위내에 있는지를 검사하여야 한다.

종래에는 이와 같은 검사를 하기 위하여 전원설비를 연결하고, SIN, COS, mV 등의 신호를 만드는 신호장비도 연결하고, 디지털 전압 측정기(DVM), 스코프(SCOPE) 등의 측정장비를 연결한 후, 입력신호를 변화시켜가면서 출력을 측정하고, 또 그 측정데이타들을 입력치와 비교하여 분석 평가하여야 하는 일연의 복잡한 작업을 하여야만 하였다. 이렇게 점검 검사작업을하여 보아도 결과는 정확하지 못하여 발전기 운전 중에 간혹 고장을 일으키는 경우가 있다.

그래서 본 발명은 발전기가 동작하지 않는 동안에도 쉽고, 간편하고, 신속 정확하게 발전기 자동전압조정기의 제어카드를 점검하고 검사하는 장치를 제공하려는 것이다.

이와 같은 목적의 본 발명은 중앙제어기와 신호발생기, 카드인터페이스부, 신호변환기를 포함하여 이루어진다. 중앙제어기는 디지털신호를 처리하며, 제어카드의 규격을 미리 입력받아 제어카드의 테스트에 필요한 디지털신호 형태의 제어신호를 발생시킨다. 신호발생기는 제어신호를 입력받아 제어카드의 실제 입력신호와 동일한 전압치와 전류치의 아날로그 신호를 발생시켜서 출력한다. 카드인터페이스부는 아날로그 신호를 제어카드에 인가하고, 제어카드에서 발생하는 응답신호를 다른 구성 요소로 전달한다. 신호변환기는 카드인터페이스부의 출력신호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하여 중앙제어기로 출력한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 제2도 내지 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 제2도는 본 발명에 따른 자동전압조정기 검사장치의 블록도이다.

중앙제어기(51)에서 출력되는 지시신호가 신호발생기(52)에 입력되도록 연결된다. 신호발생기(52)에서 발생된 신호들은 카드소켓(54)과 릴레이소켓(55)에 각각 입력되도록 연결된다. 카드소켓(54)에는 제어카드가 삽입되며, 릴레이소켓(55)에는 릴레이가 설치된다.

제어카드와 릴레이의 동작상태를 측정 및 검사하기 위해서는 제어카드와 릴레이의 출력신호를 컴퓨터가 인식할 수 있도록 디지털신호로 변환하여 주어야 한다. 이를 위하여 카드소켓(54) 및 릴레이소켓(55)과 중앙제어기(51) 사이에 신호변환기(53)가 연결된다.

제2도에 나타낸 본 발명의 동작의 개요는 다음과 같다.

중앙제어기(51)에서는 제어카드를 동작시키는데 사용되는 실제의 신호와 동일한 전압치와 전류치의 아날로그 신호를 만들도록 소정의 지시신호를 발생시켜서 신호발생기(52)로 출력한다. 신호발생기(52)에서는 지시신호에 따라 필요한 아날로그 신호를 발생시켜서 피검사용 제어카드나 릴레이에 인가한다. 제어카드나 릴레이는 실제와 동일하게 동작하여 소정의 아날로그 응답신호를 발생시켜서 신호변환기(53)로 출력한다. 신호변환기(53)에서는 입력된 신호를 디지털신호로 변환시켜서 중앙제어기(51)로 출력한다. 중앙제어기(51)에서는 입력된 신호를 기준치와 비교 분석하여 피측정용 제어카드나 릴레이의 양부를 검사한다.

중앙제어기(51)는 신호발생기(52)를 통하여 발생시킬 아날로그 신호의 진폭과 위상, 주파수 등의 정보를 포함하는 지시신호를 발생시키고, 제어카드나 릴레이의 동작에서 발생하는 응답신호를 입력받아 제어카드나 릴레이가 설계된 대로 동작하는지를 판별할 수가 있는 것이다.

릴레이는 개별적인 것을 검사할 수도 있지만 제어카드의 신호가 릴레이를 동작시키도록 설계된 경우에는 제어카드에 의한 릴레이의 동작까지도 검사할 수 있으므로 매우 편리하다.

제3도는 제2도에 나타낸 본 발명의 보다 상세한 구성을 나타낸 블록도이다.

제어용 컴퓨터(22)는 중앙제어기로서, 키보드, 모니터, 및 각종 포트를 가진 일반적인 컴퓨터를 사용하면 되는데, 일반 콘트롤용으로 제작되어 시판되고 있는 마이크로컴퓨터 MCU 등을 이용하는 것도 가능하다.

제어용 컴퓨터(22)는 제어카드에 실제로 입력되는 신호와 동일한 아날로그 신호를 발생시키도록 하는 지시신호를 출력포트(25)를 통하여 출력하고, 상술한 아날로그 신호에 의한 제어카드 또는 릴레이의 동작 결과로서 보고되는 응답신호를 입력받아 제어카드 또는 릴레이의 성능을 검사한다.

제어용 컴퓨터(22)에는 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A 변환기(24)가 연결된다. 이 D/A 변환기(24)는 제어용 컴퓨터(22)에서 프로그램의 수행결과로서 발생한 디지털신호를 아날로그신호로 변환하여 고주파신호발생기(21)와 신호증폭기(19)로 출력한다.

고주파신호발생기(21)는 주파수 제어기능을 갖는데, D/A 변환기(24)에서 출력되는 신호에 따라 0~520Hz 범위의 교류신호를 발생시킨다. 고주파신호발생기(21)의 출력은 셀렉터(32)를 통하여 전력증폭기(33)에 전달된다. 전력증폭기(33)는 입력된 신호를 증폭하여 제1핀어레이(18)의 해당 핀으로 출력한다.

신호증폭기(19)는 입력된 아날로그신호를 제어카드 입력신호에 맞게 1배, 1/10배 등으로 증폭하고, 또 ±의 극성을 제어하기도 한다. 신호증폭기(19)의 출력은 상술한 전력증폭기(33)의 출력과 마찬가지로 제1핀어레이(18)의 해당 핀에 전달된다.

제어용 컴퓨터(22)에는 디지털신호 출력포트(25)가 연결된다. 이 디지털신호 출력포트(25)를 통하여 출력되는 디지털신호는 디코더(20)에서 디코딩 된 다음 다수의 스위칭소자(예 : 릴레이)로 구성된 셀렉터(32)에 전달된다. 또한 셀렉터(32)에는 상용주파수신호발생기(31)에서 출력되는 서로 다른 이득과 위상을 갖는 다수의 상용주파수신호도 입력된다. 이 상용주파수신호발생기(31)는 유/무효 전력제어신호를 발생시키기 위한 것으로, 기준 사인파(sine wave) 신호에 대해 위상각을 0', 30', 45', 60', 90', 120', 150', 180'으로 변환하고, 이 신호들을 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%로 증폭하여 셀렉터(32)로 출력한다. 셀렉터(32)는 상술한 고주파신호발생기(21)의 출력과 상용주파수신호발생기(31)의 출력 가운데 하나를 선택적으로 출력하는데, 이때 디코더(20)의 출력이 선택신호로서 사용된다.

전력증폭기(33)는 셀렉터(32)에서 출력되는 저전력신호를 AC 120V까지 증폭하고, AC전원 제어회로를 내장하여 AC전원을 가변시키는 역할도 한다.

기준전압발생기(30)와 구동전압발생기(28)는 상용전원을 입력받아 각각 소정 레벨의 직류전압을 발생시킨다. 기준전압발생기(30)는 제어카드에서 사용되는 기준전압을 발생시켜서 제1핀어레이(18)의 해당 핀에 전달된다.

구동전압발생기(28)는 제어카드를 구동하는데 필요한 바이어스 전압을 발생시킨다. 구동전압발생기(28)에서 발생되는 바이어스 전압은 ±5, ±15, ±24V 등의 전압범위를 갖는다. 이와 같은 다양한 레벨의 바이어스 전압은 제어용 컴퓨터(22)에 의해 제어되는 구동전압 셀렉터(29)를 통하여 선택된다. 이때 구동전압 셀렉터(29)의 선택신호로는 디지털신호 출력포트(25)를 통하여 출력되는 디지털신호가 사용되며, 선택된 바이어스 전압은 제2핀어레이(13)와 카드소켓(11)의 해당 핀에 전달된다.

상술한 바와 같이 제어용 컴퓨터(22)에서 출력되는 디지털신호는 각종 제어신호 또는 선택신호로 사용되는데, 그 내용은 다음과 같다. 디지털신호 출력포트(25)의 출력 8, 9는 셀렉터(32)의 선택신호로 사용된다. 출력 10은 구동전압 셀렉터(29)의 ±24V 전원 선택신호, 출력 11은 ±15V 전원 선택신호로 사용된다. 출력 12는 릴레이 전원을 AC 혹은 DC로 변환하기 위하여 사용되며, 출력 13은 전력증폭기(33)에서 AC 가변전원의 사용허가신호(예 : 슬라이닥스의 모터 신호 인터록용)로 사용된다. 출력 15는 카드소켓(11)에 삽입된 카드 혹은 릴레이소켓(15)에 장착된 릴레이의 측정을 선택하는 신호로 사용된다.

제1핀어레이(18)는 외부에서 신호선을 연결할 수 있도록 각 핀마다 터미널이 설치되고, 각 핀은 셀렉터소켓(14)의 일측에 형성된 각 단자와 각각 연결된다. 제2핀어레이(13) 역시 외부에서 신호선을 연결할 수 있도록 각 핀마다 터미널이 설치되고, 각 핀이 셀렉터소켓(14)의 타측에 형성된 각 단자와 각각 연결된다. 또 제2핀어레이(13)는 카드소켓(11)에 삽입된 제어카드의 신호입력단자에 연결되고, 이 제어카드의 출력신호는 셀렉터소켓(14)의 타측에 연결된다.

즉, 제1핀어레이(18)와 제2핀어레이(13), 카드소켓(11)의 각각의 핀들은 셀렉터소켓(14)을 통하여 서로 연결되기 때문에, 셀렉터소켓(14)에 셀렉터카드(도시하지 않았음)를 삽입함으로써 제1핀어레이(18)와 제2핀어레이(13), 카드소켓(11)의 각각의 핀들의 연결관계를 새롭게 설정할 수 있다.

실제로 이들 핀어레이(13)(18)와 릴레이소켓(15) 및 카드소켓(11)은 다수의 스위치들과 표시램프 등이 설치된 카드점검 판넬에 함께 설치되는데, 메인 전원인 3상 AC전원을 개폐하는 기능이나 제어용 컴퓨터(22)를 작동시키는 전원의 개폐등이 이 카드점검 판넬에서 행하여진다.

보조릴레이(27)는 추종회로나 릴레이 구동카드점검을 위한 릴레이이다.

카드소켓(11)에 삽입된 제어카드의 출력신호는 다음과 같은 경로를 통하여 제어용 컴퓨터(22)에 입력된다.

제어카드의 출력신호는 셀렉터소켓(14)에 삽입되어 있는 셀렉터카드와 제1핀어레이(18)를 통하여 다수의 채널을 가진 아날로그 증폭기(16)에 입력된다. 아날로그증폭기(16)의 출력은 카드/릴레이 셀렉터(17)를 통하여 A/D 변환기(23)에 전달되고, A/D 콘터버(23)에서 디지털신호로 변환되어 제어용 컴퓨터(22)에 입력된다.

본 발명에서는 제어카드 뿐만 아니라 릴레이의 성능도 테스트할 수 있도록 다수의 핀접속부를 가진 릴레이소켓(15)을 구비한다. 이 릴레이소켓(15)에는 테스트하고자하는 릴레이들이 장착되며, 그 출력들은 저항측정회로(34)에 입력된다. 이 저항측정용회로(34)의 출력이 카드/릴레이 셀렉터(17)를 통하여 A/D 변환기(23)에 입력된 다음 디지털신호로 변환되어 제어용 컴퓨터(22)에 전달된다.

그리고 제어카드의 출력이 다른 릴레이를 동작시키도록 설계된 경우에는 제어카드의 출력이 보조릴레이(27)를 구동하도록 하고, 보조릴레이의 출력이 디지털신호 입력포트(26)를 통하여 제어용 컴퓨터(22)에 입력되도록 연결한다.

A/D 변환기(23)는 제어카드 또는 릴레이에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 제어용 컴퓨터(22)에 전달하느데, 1/2신호 감쇄부를 두어 측정범위를 ±20V까지 할 수 있게 구성하면 좋다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 구체적인 동작은 다음과 같이 이루어진다.

먼저 검사할 제어카드의 종류와 정격을 파악하여 셀렉터소켓(14)에 소정의 셀렉터카드를 삽입하고, 카드소켓(11)에는 검사할 제어카드를 삽입한 다음 중앙제어기인 제어용 컴퓨터(22)가 검사를 위한 프로그램을 수행하도록 한다. 이때 제어카드의 단자는 전원의 레벨이나 입출력신호의 형태 등이 미리 정하여져 있기 때문에 이를 정확하게 일치기시킬수 있는 셀렉터카드를 선택해야할 필요가 있음은 물론이다.

제어용 컴퓨터(22)의 프로그램 수행에 따라 발생하는 각종 제어신호가 D/A 변환기(24)와 디지털신호 출력포트(25)를 통하여 출력되면, D/A 변환기(24)의 출력이 고주파신호발생기(21)에 입력되어서 필요한 주파수의 고주파교류신호가 발생하도록 한다. 이 고주파신호발생기(21)의 출력이 셀렉터(32)에서 선택되어 전력증폭기(33)에 입력되고, 여기서 전력으로 증폭되어 제1핀어레이(18)의 해당 핀에 입력된다. 또한 D/A 변환기(24)의 출력은 신호증폭기(19)에서 증폭된 다음, 제1핀어레이(18)와 셀렉터소켓(14)의 셀렉터카드를 통하여 제어카드에 입력된다.

디지털신호 출력포트(25)에서 출력되는 디지털신호는 디코더(20)에서 디코딩되어 셀렉터(32)의 해당되는 스위칭소자(예 : 릴레이)를 턴온시켜서 고주파신호발생기(21)에서 발생된 고주파 교류신호를 선택하여 전력증폭기(33)에 입력되도록 하거나, 상용주파수신호발생기(31)에서 출력되는 60Hz 상용주파수전압의 위상과 이득이 변환된 신호가 전력증폭기(33)에 입력되도록 한다.

또한 상용전원을 받아서 직류전압을 발생시키는 구동전압발생기(28)의 구동전력은 구동전압셀렉터(29)와 제2핀어레이(13)를 통하여 제어카드에 입력되어 제어카드를 구동한다.

이와 같이, 제어카드가 동작하는데 필요한 각종 전원과 제어신호들이 입력되면, 제어카드가 동작하여 소정의 응답신호 즉, 출력을 발생시킨다. 이 출력은 셀렉터소켓(12)의 셀렉터카드와 제1핀어레이(18)를 통하여 아날로그증폭기(16)에 입력되어 증폭된 다음, 카드/릴레이 셀렉터(17)를 통하여 A/D 변환기(23)에 입력되고 여기서 디지털신호로 변환되어 제어용 컴퓨터(22)에 입력된다. 제어용 컴퓨터(22)는 입력된 디지털신호를 받아서 표준치와 비교 분석하여 제어카드가 설계된 대로 동작을 하는지를 체크하여 제어카드의 성능을 평가한다.

제어카드의 출력이 다른 릴레이를 동작시키도록 설계된 경우에는 보조릴레이(27)를 구동하도록 하고, 그 출력을 디지털신호 입력포트(26)를 통하여 입력받는다. 릴레이소켓(15)에 장착된 릴레이를 검사하는 경우에는 그 출력이 릴레이소켓(15)에 연결된 저항측정회로(34)에 입력되도록 하고, 저항측정회로(34)의 출력이 카드/릴레이 셀렉터(17)와 A/D 변환기(23)를 통하여 제어용 컴퓨터(22)에 입력되도록 한다.

제어용 컴퓨터(22)는 상술한 바와 같은 입력경로를 통하여 입력되는 제어카드의 출력신호와 릴레이의 측정신호와 같은 아날로그신호가 디지털신호로 변환된 값을 입력받아 저장하고, 또 그 값이 디스플레이 장치에 표시될 수 있도록 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 제어카드 점검기능은 다음과 같은 순서로 이루어진다.

먼저 사용자는 메인 전원 및 컴퓨터의 스위치를 턴 온시키고, 제1 및 제2핀어레이(18)(13)의 각 핀을 결선한 다음 카드소켓(11)에 검사할 카드를 삽입한다.

다음으로, 컴퓨터의 키보드(또는 마우스 등)를 사용하여 원하는 메뉴를 선택하는데, 메뉴는 풀다운 메뉴 타입으로 프로그램을 작성하여서 사용자의 편의를 도모하였다. 메뉴에는 자료관리, 제어카드 테스트, 릴레이 테스트, 기타시험, 작업종료, 등의 주메뉴가 있고 제어카드 테스트인 경우에는 제어카드 선택, 제어카드 테스트, 파형관측, 자료출력, 기타조건 등의 서브메뉴가 있다.

다음에는 발전소명과 제어카드의 명칭을 입력하고, 제어카드에 대한 자료를 입력한 다음, 제어카드 테스트를 실행시킨다. 테스트가 완료되면 화면에 제어카드의 동작에 따라 발생한 응답신호의 데이터가 표시되고, 이 자료를 출력시킨 다음 검사 작업을 종료한다.

발전기의 자동전압조정기 제어카드에는 여러 종류가 있는데, 그 중에서 유/무효 전력 카드를 점검하는 과정은 다음과 같다. 먼저 제어카드를 삽입하고, 입력 및 출력을 결선한 후, 메뉴를 선택한다. 다음으로, 입력시킬 전압(발전기의 발전전압)의 위상 각을 선택하고, 증폭시킬 이득을 선택한다. 각각의 값이 선택되면 검사를 실행하여 각종 신호가 발생하여 화면에 출력되도록 한다.

이득이 너무 크면 상술한 이득 조정단계로 가서 이득을 조정하고, 위상각이 너무 크면 상술한 위상각 조정단계로 가서 위상각을 조정하는 조정단계를 반복한다. 끝으로, 검사를 실시한 다음 작업을 종료한다.

제어카드 검사 시에 제어카드의 동작에 따른 릴레이의 추종 동작이 제대로 수행되는지를 검사하는 과정은 다음과 같다.

먼저 제어카드를 설치하고, 입력과 출력을 결선한 다음, 메뉴를 선택한다.

다음에 D/A 변환기(24)를 통하여 아날로그신호로 변환된 데이터 신호를 출력한 다음, 출력된 데이터 신호에 의해 제어카드와 보조릴레이(27)에서 발생하는 소정의 출력을 디지털신호 입력포트(26)를 통하여 입력받아 출력신호 = 조건이 되는지를 체크한다.

만약 출력신호 = 조건이 맞지 아니하면 D/A 변환기(24)를 통하여 데이터 신호를 정하여진 순서대로 변경시키면서 출력하고, 이때 보조릴레이(27)에서 출력되는 신호를 디지털신호 입력포트(26)를 통하여 입력받아 출력신호 = 조건이 되는지를 체크하는 과정을 반복해서 실행하며, 출력신호 = 조건이 되면 작업을 종료한다.

추가적으로, 증폭회로(예 : 비례, 미분, 적분, 차동) 카드의 점검 과정은 다음과 같다.

먼저 카드를 설치하고, 입력과 출력을 결선한 다음, 메뉴를 선택하여 프로그램을 실행시키는 과정을 상술한 경우와 동일하다. 다음에 D/A 변환기(24)를 통하여 데이터 신호를 출력하고, 출력된 데이터 신호에 의해 증폭회로 카드가 발생시키는 신호를 A/D 변환기(23)를 통하여 입력받아 출력신호 = 조건이 되는지를 체크한다.

만약 출력신호 = 조건이 맞지 아니하면 D/A 변환기(24)를 통하여 데이터 신호를 정해진 순서대로 변경시키면서 출력하고, 그에 따른 증폭회로 카드의 출력을 입력받아 출력신호 = 조건이 되는지를 체크하는 과정을 반복해서 실행하여 출력신호 = 조건이 되면 작업을 종료한다.

이상에서 설명한 바와 같이 제어카드와 함께 릴레이의 성능도 함께 검사할 수 있으므로, 검사결과를 설계된 값이나 신품일 때 측정된 값과 비교함으로써 제어카드(또는 증폭회로 카드)나 릴레이의 열화정도 및 잔여수명의 추정도 가능하다.

따라서, 본 발명에 의하면 발전기의 자동전압조정기의 제어카드를 발전기의 오버홀 기간동안에 철저히 성능검사를 할 수 있고, 수명이 다되어 가는 것은 미리 교체함으로써 정상적인 상업운전기간에는 고장없이 최고의 신뢰성이 보장되는 것이다.

Claims

발전기의 자동전압조정기의 제어카드 검사장치에 있어서, 디지털신호를 처리하며, 상기 제어카드의 규격을 미리 입력받아 상기 제어카드의 테스트에 필요한 디지털신호 형태의 제어신호를 발생시키는 중앙제어기(51)와, 상기 제어신호를 입력받아 상기 제어카드의 실제 입력신호와 동일한 전압치와 전류치의 아날로그 신호를 발생시켜서 출력하는 신호발생기(52)와, 상기 아날로그신호를 상기 제어카드에 인가하고, 상기 제어카드에서 발생하는 응답신호를 다른 구성 요소로 전달하기 위한 카드인터페이스부와, 상기 카드인터페이스부의 출력신호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하여 상기 중앙제어기(51)로 출력하는 신호변환기(53)를 포함하여 이루어지는 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호발생기(52)는, 다수의 판넬을 갖고, 중앙제어기(51)에서 출력되는 상기 제어신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A 변환기(24)와, 상기 D/A 변환기(24)의 출력을 입력받아 소정 주파수의 교류신호를 발생시키는 고주파신호발생기(21)와, 상기 고주파신호발생기(21)의 출력을 증폭하여 상기 카드인터페이스부로 출력하는 전력증폭기(33)와, 상기 A/D 변환기(24)의 출력을 입력받아 이를 증폭하여 상기 카드인터페이스부로 출력하는 신호증폭기(19)와, 60Hz의 상용전원을 인가 받아서 서로 다른 위상과 이득을 갖는 다수의 신호를 발생시키는 상용주파수신호발생기(31)와, 상기 상용전원으로부터 소정 레벨의 직류 기준전압을 발생시켜서 상기 카드인터페이스부로 출력하는 기준전압발생기(30)와, 상기 상용전원으로부터 다수의 서로 다른 레벨을 갖는 직류 구동전압을 발생시켜서 상기 제어카드와 상기 카드인터페이스부로 출력하는 구동전압발생기(28)와, 상기 구동전압발생기(28)에서 출력되는 다수의 직류 구동전압 가운데 하나를 상기 제어카드와 상기 카드인터페이스부에 선택적으로 전달하는 구동전압셀렉터(29)와, 상기 고주파신호발생기(21)와 상기 상용주파수신호발생기(31)의 출력 가운데 하나를 선택하여 상기 전력증폭기(33)에 전달하는 셀렉터(32)와, 상기 중앙제어기(51)에서 출력되는 상기 제어신호를 디코딩하여 상기 셀렉터(32)의 선택신호로서 출력하는 디코더(20)를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 카드인터페이스부는, 상기 제어카드를 삽입하기 위한 카드소켓(11)과, 상기 제어신호를 상기 신호변환기(53)에 전달하기 위한 제1핀어레이(18)와, 상기 카드소켓(11)의 각 단자와 연결된 제2핀어레이(13)와, 상기 제1핀어레이(18)와 상기 제2핀어레이(13)의 각 핀을 서로 연결하며, 필요에 따라 상기 제1핀어레이(18)와 상기 제2핀어레이(13)의 각각의 핀들의 연결관계를 스위칭하기 위한 셀렉터소켓(14)을 구비하여 이루어지는 것을 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호변환기(53)는, 다수의 채널을 갖고, 상기 제어카드에서 출력되는 상기 응답신호를 상기 카드인터페이스부를 통하여 입력받아 소정의 크기로 증폭시키기 위한 아날로그증폭기(16)와, 상기 아날로그증폭기(16)의 출력을 받아서 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기(23)를 포함하는 것이 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
제4항에 있어서, 상기 신호변환기(53)는, 상기 제어카드에서 상기 응답신호가 아닌 다른 릴레이의 제어신호가 출력되는 경우에는 상기 다른 릴레이의 제어신호가 보조릴레이(27)와 디지털신호입력포트(26)를 통하여 상기 중앙제어기(51)로 전달되는 것이 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어카드 검사장치는, 릴레이를 장착하기 위한 릴레이소켓(15)과, 상기 릴레이소켓(15)에 장착된 릴레이의 접점저항을 측정하고, 측정된 값을 상기 중앙제어기(51)로 출력하는 저항측정회로(34)를 구비하는 것이 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사장치에 있어서, 중앙제어기(51), 신호발생기(52), 카드인터페이스부, 및 신호변환기(53)를 구비하고, 상기 카드인터페이스부는; 상기 제어카드를 삽입하기 위한 카드소켓(11)과, 상기 제어신호를 상기 신호변환기(53)에 전달하기 위한 제1핀어레이(18)와, 상기 카드소켓(11)의 각 단자와 연결된 제2핀어레이(13)와, 상기 제1핀어레이(18)와 상기 제2핀어레이(13)의 각 핀을 서로 연결하며, 필요에 따라 상기 제1핀어레이(18)와 상기 제2핀어레이(13)의 각각의 핀들의 연결관계를 스위칭하기 위한 셀렉터소켓(14)을 구비하여 이루어지고, 상기 신호발생기(52)는; 다수의 판넬을 갖고, 중앙제어기(51)에서 출력되는 상기 제어신호를 아날로그신호로 변환하는 D/A 변환기(24)와, 상기 D/A 변환기(24)의 출력을 입력받아 소정 주파수의 교류신호를 발생시키고는 고주파신호발생기(21)와, 상기 고주파신호발생기(21)의 출력을 증폭하여 상기 카드인터페이스부로 출력하는 전력증폭기(33)와, 상기 D/A 변환기(24)의 출력을 입력받아 이를 증폭하여 상기 카드인터페이스부로 출력하는 신호증폭기(19)와, 60Hz의 상용전원을 인가 받아서 서로 다른 위상과 이득을 갖는 다수의 신호를 발생시키는 상용주파수신호발생기(31)와, 상기 상용전원으로부터 소정 레벨의 직류 기준전압을 발생시켜서 상기 카드인터페이스부로 출력하는 기준전압발생기(30)와, 상기 상용전원으로부터 다수의 서로 다른 레벨을 갖는 직류 구동전압을 발생시켜서 상기 제어카드와 상기 카드인터페이스부로 출력하는 구동전압발생기(28)와, 상기 구동전압발생기(28)에서 출력되는 다수의 직류 구동전압 가운데 하나를 상기 제어카드와 상기 카드인터페이스부에 선택적으로 전달하는 구동전압셀렉터(29)와, 상기 고주파신호발생기(21)와 상기 상용주파수신호발생기(31)의 출력 가운데 하나를 선택하여 전력증폭기(33)에 전달하는 셀렉터(32)와, 상기 중앙제어기(51)에서 출력되는 상기 제어신호를 디코딩하여 상기 셀렉터(32)의 선택신호로서 출력하는 디코더(20)를 포함하여 이루어지고, 상기 신호변환기(53)는; 다수의 채널을 갖고, 상기 제어카드의 출력을 상기 카드인터페이스부를 통하여 입력받아 소정 크기로 증폭시키기 위한 아날로그증폭기(16)와, 상기 아날로그증폭기(16)의 출력을 입력받아 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기(23)와, 상기 제어카드에서 상기 응답신호가 아닌 다른 릴레이의 제어신호가 출력되는 경우에는 상기 다른 릴레이의 제어신호가 보조릴레이(27)와 디지털신호입력포트(26)를 통하여 상기 중앙제어기(51)로 전달되도록 이루어지는 것이 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.
제7항에 있어서, 상기 제어카드 검사장치는, 릴레이를 장착하기 위한 릴레이소켓(15)과, 상기 릴레이소켓(15)에 장착된 릴레이의 접점저항을 측정하고, 측정된 값을 상기 중앙제어기(51)로 출력하는 저항측정회로(34)를 구비하는 것이 특징인 발전기 자동전압조정기의 제어카드 검사 장치.