KR100305921B1 - Test equipment for making of ground and short in a distribution system - Google Patents

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윤문수
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Abstract

본 발명은 배전계통의 지락/단락 시험 장치에 관한 것으로서, 3상 교류입력전원을 단속하는 제1차단기(10); 상기 제1차단기(10)를 통한 상기 교류입력전원의 전압/전류를 검출하는 제 1 전압/전류 검출기(20); 상기 교류입력전원을 지락 및 단락시키기 위한 제 1 지락·단락 회로부(30); 직류입력전원을 단속하는 제2차단기(40); 상기 제2차단기(40)를 통한 상기 직류입력전원의 전압/전류를 검출하는 제2전압/전류 검출기(50); 상기 직류입력전원을 지락 및 단락 시키는 제2지락·단락 회로부(60); 상기 제1및 제2 차단수단의 차단동작을 제어하고, 상기 제1및 제2지락·단락 수단의 지락 및/또는 단락동작을 제어하며, 상기 검출된 전압/전류를 디지털 데이터로 처리하는 제어부(80); 상기 제어부(80)로 각종 명령을 키 입력하기 위한 키입력부(90); 상기 처리된 전압/전류 디지털 데이터를 표시하는 표시기(100); 및 상기 제어수단과 외부 장치와의 통신을 위한 통신수단을 포함하여 구성되어, 신 전원장치를 포함하는 새로운 배전 시스템의 운용전에 지락·단락 시험을 모의 수행하고 그에 따른 고장 데이터를 수집함으로써, 안정성 등에 대한 제반 대책을 수립할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a ground / short circuit test apparatus for a distribution system, comprising: a first circuit breaker (10) for controlling a three-phase AC input power; A first voltage / current detector 20 for detecting a voltage / current of the AC input power through the first circuit breaker 10; A first ground and short circuit section 30 for grounding and shorting the AC input power; A second circuit breaker 40 for interrupting DC input power; A second voltage / current detector (50) for detecting the voltage / current of the DC input power source through the second circuit breaker (40); A second ground and short circuit section (60) for grounding and shorting the DC input power; A control unit for controlling the blocking operation of the first and second blocking means, controlling the ground and / or short-circuit operation of the first and second ground / shorting means, and processing the detected voltage / current as digital data ( 80); A key input unit 90 for inputting various commands to the controller 80; An indicator (100) displaying the processed voltage / current digital data; And a communication means for communication between the control means and an external device, by simulating a ground fault and a short circuit test before collecting a new power distribution system including a new power supply device, and collecting fault data, thereby ensuring stability. It is effective to establish all kinds of measures.

Description

배전계통의 지락/단락 발생 시험 장치{Test equipment for making of ground and short in a distribution system}Test equipment for making of ground and short in a distribution system

본 발명은 배전계통의 지락/단락 시험 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 발전 시스템, 풍력 발전 시스템, 연료 전지 또는 열병합 발전과 같은 신 에너지 전원의 지락 및 단락 사고 발생 시 고장 전류, 고조파, 역률 및 위상과 같은 계통 데이터를 수집하는 데 활용 가능하고, 또한 각종의 계통 연계 운용상에서 기존 시스템과 새로운 전원 시스템의 연계시 기존 계전기의 정정치 확인 및 이에 대한 변경치를 사전에 알아 낼 수 있음은 물론, 지락·단락에 의한 사고 전류를 파악하여 이에 대한 보호 장치 설계에 관련한 기술적 확립에 활용 될 수 있는, 배전계통의 지락/단락 시험 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ground fault / short circuit test apparatus of a distribution system, and more particularly, fault currents, harmonics, and ground faults in the event of a ground fault and a short circuit in a new energy power source such as a photovoltaic system, a wind power system, a fuel cell, or cogeneration. It can be used to collect grid data such as power factor and phase, and it is possible to check the correction value of the existing relay and find out the change value in advance when the existing system and the new power system are linked in various grid linkage operations. The present invention relates to a ground fault / short circuit test system for distribution systems that can be used to identify fault currents caused by ground faults and short circuits, and to establish technical protection systems for protection device design.

국제적인 지구환경 문제, 국민 생활수준의 향상으로 인한 전력소비량 증대 및 전력산업의 구조개편 등 국내외의 다변화에 대응하여 선진국은 물론 국내에서도 대체에너지 즉, 신 에너지전원의 개발에 박차를 가하고 있으며, 일부는 실용화되고 있는 실정이다. 현재, 태양광발전, 풍력발전, 연료전지발전, 바이오, 폐기물, 태양열발전, 소형열병합발전 등의 신에너지 전원 시스템은 선진국은 물론이거니와 국내에서도 개발중이거나 실용화 추진 중에 있으며, 이러한 전원시스템은 크게 분류하면 정지기와 회전기로 분류된다. 정지기는 직류/교류 변환장치가 포함되고 주로 발생전력이 직류인 시스템으로서, 이를 배전계통과 연계하기 위해서는 직류를 교류로변환하는 변환장치, 계통과 동기 시키기 위한 동기회로 및 전체를 제어하기 위한 제어회로가 필수적인 데, 이러한 제어기를 가진 전원을 배전계통에 연계하여 운전하면 예기치 않는 사고 즉, 직류 및 교류 측에서의 1선지락, 2선지락, 선간 단락 및 3상 단락 사고 등이 발생되어 기존의 보호 협조 체계( 과전류 보호, 써어지 흡수, 온도 감지 등 )에 막대한 영향을 미칠 수가 있기 때문에, 이러한 현상들에 대한 사전에 충분한 기술적인 검토가 수행되지 않은 상태에서 연계 운전하는 경우 전원 시스템 및/또는 배전 시스템의 파괴에 의한 경제적인 손실은 물론이거니와 생명에 위협을 주는 안전성에의 영향을 초래할 수도 있다. 또한, 회전기는 크게 유도기와 동기기로 구분되는 데, 이 또한 상술한 바와 마찬가지로 신에너지 전원과 배전계통과의 연계시 발생될 수 있는 지락·단락 사고에 대한 사전의 충분한 기술적 검토가 수행되지 않을 경우 많은 문제들이 야기될 수 있다.In response to global and global environmental issues, increased power consumption due to improved people's living standards, and the restructuring of the power industry, both domestic and foreign countries are spurring the development of alternative energy sources, namely new energy sources. It is a practical situation. At present, new energy power systems such as solar power, wind power, fuel cell power generation, bio, waste, solar power generation, and small cogeneration are being developed or promoted in Korea as well as developed countries. If it is a stopper and a rotor. The stopper includes a DC / AC converter and mainly generates DC power. In order to link this with a distribution system, a DC converter converts DC into AC, a synchronization circuit for synchronizing with a system, and a control circuit for controlling the whole. If the power source having such controller is connected to the distribution system, unexpected accidents, such as 1-line ground fault, 2-wire ground fault, line short circuit and 3-phase short circuit accident on DC and AC side, will occur. (Overcurrent protection, surge absorption, temperature sensing, etc.) can have a significant impact on the power system and / or power distribution system when operating in conjunction without sufficient technical review of these phenomena. Not only can the economic loss be destroyed, but it can also affect the life-threatening safety. . In addition, the rotor is largely divided into an induction machine and a synchronous machine, which, as described above, may also be used when a sufficient technical review of ground faults and short circuit accidents that may occur when the new energy power supply is connected to the distribution system is not performed. Problems can be caused.

한편, 배전 계통 시스템은 그 구성이 복잡하고 운용형태가 다양하며 구성 형태가 자주 바뀌는 특성을 가지고 있어, 보호 방식이 송전 계통에 비해 매우 복잡하다. 또한, 부하의 형태도 매우 다양하고 향후 소규모의 분산형 전원들이 연계되어 양방향으로 운용될 것으로 전망될 뿐만 아니라 네트워크 형태의 운용도 전망되므로, 현재의 수지상 배전 계통에서와는 다른 개념의 보호 계전 시스템이 요구된다. 이러한 배전 계통 운전 환경의 변화와 전력 품질 요구 등에 대응하기 위하여, 배전 계통 고장특성을 정확하게 파악하고, 이들에 적합한 새로운 개념의 배전 계통용 보호 계전 시스템을 개발하고, 각종 부하 및 부하 전원의 연계 기준을 마련하기 위해서 시뮬레이션 및 실제의 계통연계 시험 즉, 지락 및 단락 시험을 수행한 후 그 결과로부터 새로운 보호협조에 대한 정립이 필요한 시기이다. 국외에서는 기존에 축적해온 고장 데이터를 바탕으로 전력계통 고장 현상에 대한 연구가 활발히 진행 중이며 분산 전원의 보급이 활성화되어 있는 추세이고, 복합 기능의 보호협조 시스템에 대한 연구가 본격적으로 추진되고 있다. 한편, 국내에서는 전형적인 수지상 보호협조시스템이 구축되어 있고, 신 에너지 전원을 포함한 새로운 배전 방식에 대한 계통 운영 데이터는 전무한 실정이다. 한편, 요즈음 복합기능 보호협조시스템 연구가 진행되고 있으며 송배전 선로의 재폐로 방식의 최적화 연구도 수행하고 있다. 문제점은 복잡하고 지락·단락과 같은 배전 계통의 사고에 대한 데이터를 실제 운영 데이터에서 얻는 다는 것이 거의 불가능하고 신 에너지 전원인 경우에는 연계 운전 경험이 없는 이유로 더욱 어렵다는 것이다.On the other hand, the distribution system has a complex configuration, a variety of operating forms, and the characteristics of the configuration changes frequently, the protection scheme is very complex compared to the transmission system. In addition, since loads are very diverse and small distributed power supplies are expected to be operated in both directions in the future, network type operation is also expected, so a protection relay system having a different concept from that of the current dendritic distribution system is required. . In order to cope with such changes in the distribution system operating environment and power quality requirements, it is necessary to accurately identify the distribution system failure characteristics, develop a new protection relay system for the distribution system suitable for them, and establish various load and load power connection standards. In order to prepare, it is time to perform simulation and actual system linkage tests, ie ground and short circuit tests, and establish new protection coordination from the results. Overseas, research on power system failure phenomenon is actively conducted on the basis of the fault data accumulated in the past, the distribution of distributed power is active, and research on the protection coordination system with multiple functions is in earnest. On the other hand, a typical dendritic protection coordination system has been established in Korea, and there is no system operation data on a new power distribution system including a new energy source. On the other hand, research on the combined function protection coordination system is underway and the optimization of the reclosing method of transmission and distribution lines is also being conducted. The problem is that it is complex and it is almost impossible to obtain data on accidents in the distribution system such as ground faults and short circuits from the actual operating data, and even more difficult in the case of new energy sources, for which there is no linkage experience.

본 발명은 상기한 바와 같은 지락·단락 사건 발생 시 일어날 수 있는 제반 문제들을 사전에 검증, 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 기존의 전원 시스템 및 신 에너지 전원을 포함한 새로운 배전 시스템의 운용전에 지락·단락 시험을 모의 수행하고 그에 따른 고장 데이터를 수집함으로써, 안정성 등에 대한 제반 대책을 수립할 수 있는 배전계통의 지락/단락 시험 장치에 관한 것이다.The present invention was created in order to verify and solve in advance the problems that may occur when the ground fault and the short-circuit event as described above, the purpose is to ground before the operation of the new power distribution system including the existing power system and new energy power source · Ground fault / short circuit test apparatus of distribution system that can establish various countermeasures for stability by simulating short test and collecting fault data accordingly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전계통의 지락/단락 시험 장치의 블록도,1 is a block diagram of a ground / short circuit test apparatus of a power distribution system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 제 1 차단기(10), 제 1 전압/전류 검출기 및 제 1 지락·단락 회로부로 구성된 교류 입력 전원의 지락 및 단락을 위한 회로도,FIG. 2 is a circuit diagram for grounding and short circuiting of an AC input power supply including the first circuit breaker 10 of FIG. 1, a first voltage / current detector, and a first ground / short circuit section.

도 3은 도 1의 제 2 차단기, 제 2 전압/전류 검출기 및 제 2 지락·단락 회로부로 구성된 직류 입력 전원의 지락 및 단락을 위한 회로도,3 is a circuit diagram for grounding and short circuiting of a DC input power supply including the second circuit breaker, the second voltage / current detector, and the second ground and short circuit of FIG.

도 4는 본 발명에 따른 배전계통의 지락/단락 시험 장치의 운전 방법을 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a ground fault / short circuit test apparatus of a power distribution system according to the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10,40 : 차단기 11,12,13 : 교류 차단 스위치10,40: breaker 11,12,13: AC disconnect switch

20,50 : 전압/전류 검출기 21,51 : 전압 검출기20,50: Voltage / Current Detector 21,51: Voltage Detector

22,52 : 전류 검출기 30,60 : 지락·단락 발생 회로부22,52: current detector 30,60: ground / short circuit

31,32,33 : 교류 단락 발생 스위치 34 : 교류 지락 발생 스위치31,32,33: AC short circuit generating switch 34: AC ground fault generating switch

41,42 : 직류 차단 스위치 61,62 : 직류 단락 발생 스위치41,42: DC disconnect switch 61,62: DC short circuit switch

63,64 : 직류 지락 발생 스위치 65 : 직류 고속차단기63,64: DC ground fault switch 65: DC high speed breaker

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배전계통의 지락/단락시험 장치는, 교류 입력 전원을 단속하는 제 1 차단수단; 상기 제 1 차단수단을 통한 상기 교류 입력 전원의 전압 및 전류를 검출하는 제 1 전압/전류 검출수단; 상기 교류 입력 전원을 지락 및 단락시키는 제 1 지락·단락 발생 수단; 직류 입력 전원을 단속하는 제 2 차단수단; 상기 제 2 차단수단을 통한 상기 직류 입력 전원의 전압 및 전류를 검출하는 제 2 전압/전류 검출수단; 상기 직류 입력 전원을 지락 및 단락 시키는 제 2 지락·단락 발생 수단; 상기 제 1 및 제 2 차단수단의 차단 동작을 제어하고, 상기 제 1 및 제 2 지락·단락 발생 수단의 지락 및/또는 단락 동작을 제어하며, 상기 검출된 전압 및 전류를 디지털 데이터로 처리하는 제어수단; 상기 제어수단으로 각종 명령을 키 입력하기 위한 입력수단; 상기 처리된 전압 및 전류 디지털 데이터를 표시하는 표시수단; 및 상기 제어수단과 외부 장치와의 통신을 위한 통신수단을 포함하여 구성되어, 입/출력 단에 전원 장치로부터의 배전 선로와 배전계통의 외부 장치를 각각 연결하여 장소를 필요한 곳으로 이동시켜가면서 지락 및 단락 시험을 수행하고, 그 지락 및 단락 사고에 대한 전원장치 및 배전계통의 신뢰성 등 제반 대책을 수립할 수 있도록 한다.Ground fault / short circuit test apparatus of the power distribution system according to the present invention to achieve the above object, the first blocking means for intermittent AC input power; First voltage / current detecting means for detecting a voltage and a current of the AC input power through the first blocking means; First ground / short circuit generating means for grounding and shorting the AC input power; Second blocking means for interrupting the DC input power; Second voltage / current detection means for detecting the voltage and current of the DC input power supply through the second blocking means; Second ground / short circuit generating means for grounding and shorting the DC input power; Control to control the blocking operation of the first and second blocking means, to control the ground and / or short-circuit operation of the first and second ground and short generation means, and to process the detected voltage and current into digital data. Way; Input means for keying various commands into the control means; Display means for displaying the processed voltage and current digital data; And a communication means for communication with the control means and an external device, each of which connects a distribution line from a power supply device to an input / output terminal and an external device of a distribution system, and moves a place to a necessary place. And short-circuit tests, and establish countermeasures such as reliability of the power supply and distribution system against ground faults and short-circuit accidents.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배전계통의 지락/단락 시험 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a ground fault / short circuit test apparatus of a distribution system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전계통의 지락/단락 시험 장치의 블록도로서, 3상 60Hz 380V의 교류 입력 전원을 단속하는 제 1 차단기(10); 상기 제 1 차단기(10)를 통한 상기 교류 입력 전원의 전압 및 전류를 검출하는 제 1 전압/전류 검출기(20); 상기 교류 입력 전원을 지락 및 단락시키기 위한 제 1 지락·단락 회로부(30); 100V∼600V의 직류 입력 전원을 단속하는 제 2 차단기(40); 상기 제 2 차단기(40)를 통한 상기 직류 입력 전원의 전압 및 전류를 검출하는 제 2 전압/전류 검출기(50); 상기 직류 입력 전원을 지락 및 단락 시키는 제 2 지락·단락 회로부(60); 상기 제 1 및 제 2 전압/전류 검출부(20,50)에 의해 검출된 전압 및 전류를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D) 변환기(70); 상기 제 1 및 제 2 차단기(10,30)의 차단 동작을 제어하고, 상기 제 1 및 제 2 지락·단락 회로부(30,40)의 지락 및/또는 단락 동작을 제어하며, 상기 A/D 변환기(70)로부터 제공되는 전압 및 전류 디지털 신호를 시각적으로 표시 가능한 데이터로 처리하는 제어부(80); 상기 제어부(80)로 각종 명령을 키 입력하기 위한 키 입력부(90); 상기 제어부(80)에서 처리된 전압 및 전류 데이터를 아라비아 숫자 또는 바그래프 등으로 시각 표시하는 표시기(100); 및 상기 제어부(80)와 외부 장치와의 데이터 통신을 위한 직렬 통신부(110)를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram of a ground / short circuit test apparatus for a distribution system according to an embodiment of the present invention, including: a first circuit breaker 10 for interrupting an AC input power of three-phase 60 Hz 380 V; A first voltage / current detector (20) for detecting the voltage and current of the AC input power supply through the first breaker (10); A first ground and short circuit section 30 for grounding and shorting the AC input power; A second circuit breaker 40 for interrupting a DC input power supply of 100 V to 600 V; A second voltage / current detector (50) for detecting the voltage and current of the DC input power supply through the second breaker (40); A second ground and short circuit section (60) for grounding and shorting the DC input power; An analog / digital (A / D) converter 70 for converting the voltage and current detected by the first and second voltage / current detectors 20 and 50 into digital signals; Controlling the blocking operation of the first and second breakers 10 and 30, controlling the ground and / or short-circuit operation of the first and second ground and short circuit sections 30 and 40, and the A / D converter. A controller 80 for processing the voltage and current digital signals provided from 70 into visually displayable data; A key input unit 90 for inputting various commands to the controller 80; An indicator 100 that visually displays voltage and current data processed by the controller 80 in Arabic numerals or bar graphs; And a serial communication unit 110 for data communication between the controller 80 and an external device.

도 2는 도 1에서 상기 제 1 차단기(10), 상기 제 1 전압/전류 검출기(20) 및 상기 제 1 지락·단락 회로부(30)로 구성된 교류 입력 전원의 지락 및 단락을 위한 회로도로서, 상기 제 1 차단기(10)는 R, S, T 3상 선로 각각에 설치된 차단 스위치(11,12,13)와 상기 각 차단 스위치(11,12,13)에 직렬 연결된 고속 휴즈(14,15,16)로 구성되어 있고, 상기 제 1 전압/전류 검출기(20)에서 교류 전압 검출기(21)는 상기 R, S, T 3상 선로에 1차측 권선이 연결되고 2차측으로 변압하도록 설치된 변압기(T1,T2)가 설치되어 그 변압기(T1,T2)의 2차측 전압을 검출하도록하며, 교류 전류 검출기(22)는 각 상 선로의 전류를 검출하도록 각 상 선로에 결선 설치되되, 5kA 이상의 대전류 측정 변위를 가짐과 아울러 천이 특성도 측정할 수 있는 고주파 대역을 갖도록 구성한다. 또한, 상기 제 1지락·단락 회로부(30)는 등가 선로의 지락 및 단락 시험기를 구성하기 위하여 4kA의 차단 능력을 갖는 MCCB(마그네틱 스위치)를 기본으로 하는 회로를 구성하되, 각 상 선로에 설치된 단락 스위치(31,32,33)와 일단이 상기 각 단락 스위치(31,32,32)의 출력단에 연결되고 타단은 접지된 지락 스위치(34)로 구성되어 있다. 또한, 입/출력단은 모의 배전 선로와 외부 출력 기구와의 결선을 용이하도록 단자 처리한다.FIG. 2 is a circuit diagram for grounding and short-circuit of an AC input power including the first circuit breaker 10, the first voltage / current detector 20, and the first ground / short circuit section 30 in FIG. 1. The first breaker 10 is a high speed fuse 14, 15, 16 connected in series with each of the disconnect switches 11, 12, 13 installed in each of the R, S, and T three-phase lines and the disconnect switches 11, 12, 13, respectively. In the first voltage / current detector 20, the AC voltage detector 21 is a transformer (T1, the primary winding is connected to the R, S, T three-phase line connected to the secondary side) T2) is installed to detect the secondary voltages of the transformers T1 and T2, and the AC current detector 22 is connected to each phase line so as to detect current of each phase line. In addition, it is configured to have a high frequency band capable of measuring the transition characteristics. In addition, the first ground and short circuit section 30 constitutes a circuit based on MCCB (magnetic switch) having a breaking capability of 4 kA in order to form a ground fault and short circuit tester of an equivalent line, and a short circuit provided in each phase line. The switch 31, 32, 33 and one end are connected to the output terminal of each short switch 31, 32, 32, and the other end is composed of a grounded ground switch 34. In addition, the input / output terminal is terminal-processed to facilitate the connection between the simulated distribution line and the external output device.

도 3은 도 1에서 상기 제 2 차단기(40), 상기 제 2 전압/전류 검출기(50) 및 상기 제 2 지락·단락 회로부(60)로 구성된 직류 입력 전원의 지락 및 단락을 위한 회로도로서, 이 직류 입력 전원의 지락 및 단락을 위한 회로 장치와 대지 또는 주변 기기 사이에는 5.4kV 이상의 절연 내압을 갖도록 한다. 상기 제 2 차단기(40)는 포지티브(P)선로와 네가티브(N)선로 각각에 설치된 차단 스위치(41,42)와 그 각 차단 스위치(41,42)에 직렬 연결된 고속 휴즈(43,43)로 구성되어 있고, 상기 제 2 전압/전류 검출기(50)의 전압 검출기(51)는 PN선로간의 전압을 검출하도록 설치되어 있으며, 상기 제 2 지락·단락 회로부(60)는 P선로와 N선로에 각각 설치된 상기 휴즈(43,44)에 각각 직렬 연결되어 있는 단락 스위치(61,62)와 일단이 상기 단락 스위치(61,62)의 출력단에 각각 직렬 연결되고 타단은 공통 접지된 지락 스위치(63,64) 및 상기 P선로에 설치된 상기 단락 스위치(61)의 출력단에 직렬 연결된 4kA의 차단 능력을 갖는 직류 고속 차단기(DC HSCB)(65)오 구성되어 있다. 상기 직류 고속차단기(65)의 타단과 상기 단락스위치(62)와 상기 지락스위치(64)의 공통 접점 사이에 상기 제 2 전압/전류 검출기(50)의 전류 검출기(52)가 연결 설치되되, 상기 전류 검출기(52)는 5kA 이상의 대전류 측정 범위를 가짐과 아울러 천이 특성도 측정할 수 있는 고주파 대역을 갖도록 구성한다. 또한 상기 직류 전원 입력단은 태양 전지 시스템, 연료 전지 시스템 등 신 에너지 전원 시스템의 직류측에 쉽게 결선할 수 있도록 구성한다.FIG. 3 is a circuit diagram for a ground fault and a short circuit of a DC input power supply including the second circuit breaker 40, the second voltage / current detector 50, and the second ground / short circuit unit 60 in FIG. 1. Provide a breakdown voltage of at least 5.4 kV between the circuit arrangement for earthing and short-circuit of the dc input power supply and the earth or peripherals. The second circuit breaker 40 is a high speed fuse 43 and 43 connected in series to each of the disconnect switches 41 and 42 and the respective disconnect switches 41 and 42 installed in the positive (P) line and the negative (N) line, respectively. The voltage detector 51 of the second voltage / current detector 50 is provided to detect the voltage between the PN lines, and the second ground and short circuit section 60 is provided on the P line and the N line, respectively. Short circuit switches 61 and 62 connected in series to the installed fuses 43 and 44, respectively, and one end is connected in series to the output terminal of the short switches 61 and 62, and the other end is a common grounded ground switch 63 and 64. And a DC high speed circuit breaker (DC HSCB) 65 having a 4kA breaking capability connected in series with the output terminal of the short switch 61 installed in the P-line. The current detector 52 of the second voltage / current detector 50 is installed between the other end of the DC high-speed circuit breaker 65 and the common contact of the short switch 62 and the ground switch 64. The current detector 52 has a large current measurement range of 5 kA or more and is configured to have a high frequency band capable of measuring transition characteristics. In addition, the DC power input terminal is configured to be easily connected to the DC side of the new energy power system, such as solar cell system, fuel cell system.

한편, 교류 및 직류 지락·단락 시험 장치의 모든 보호 장치 즉, 과전류 보호장치, 써어지 흡수회로, 퓨즈 및 온도감지회로 등은 오동작을 방지하기 위해 상호 보호 협조가 되도록 하고, 본 발명에 따른 장치가 주변기기의 동작에 지장을 초래하지 않도록 설계해야 하는 데, 상기 과전류 보호장치는 한시 특성을 갖는 과전류 검출 회로를 설계 부가하여 과전류 검출 시 그 검출 신호를 상기 제어부(80)에 제공함으로써, 상기 제어부(80)가 과전류 보호를 위한 적절한 제어를 수행하도록 한다. 상기 써어지 흡수장치는 본 발명에 따른 장치의 써어지 보호를 위한 회로로서 구비하며, 써어지 보호용 콘덴서와 무유도성 저항 회로는 퓨즈로 보호되며, 퓨즈 오픈시 경보를 송출하는 장치도 부가함이 바람직하다. 각종 퓨즈 용단시는 마이크로 스위치가 작동하고 외함에 설치된 표시등이 점등하여 고장 개소의 확인이 용이하도록 하는 한편 그 신호를 감시 제어 설비에 보낼 수 있는 장치를 갖추도록 설계 제작한다. 또한, 본 발명에 따른 지락·단락 시험 장치의 주요부에 온도 감지 센서를 설치하여 온도에 대한 회로 보호를 도모하도록 한다.On the other hand, all protection devices of AC and DC ground / short circuit test devices, that is, overcurrent protection devices, surge absorbing circuits, fuses, and temperature sensing circuits, etc. are to be mutually protected to prevent malfunctions. The overcurrent protection device must be designed so as not to interfere with the operation of the peripheral device. The overcurrent protection device is designed by adding an overcurrent detection circuit having a time-limiting characteristic and providing the detection signal to the controller 80 when the overcurrent is detected, thereby providing the control unit 80. Ensure proper control of overcurrent protection. The surge absorber is provided as a circuit for surge protection of the device according to the present invention, and the surge protection capacitor and the non-inductive resistor circuit are protected by a fuse, and a device for sending an alarm upon opening the fuse is also preferably added. Do. Various fuses are designed and manufactured so that the micro switch operates and the indicator lights installed in the enclosure light up to make it easy to identify the point of failure and to send a signal to the supervisory control facility. In addition, a temperature sensing sensor is installed in the main part of the ground fault and short circuit test apparatus according to the present invention so as to protect the circuit against temperature.

도 4는 본 발명에 따른 배전계통의 지락/단락 시험 장치의 운전 방법을 설명하는 흐름도로서, 동 도면을 참조하여 본 발명의 동작을 설명한다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a ground fault / short circuit test apparatus of a power distribution system according to the present invention. Referring to the drawings, the operation of the present invention will be described.

먼저, 차단, 지락 및 단락을 위한 모든 스위치들의 오프(off) 상태를 확인하고( S1 ), 제어용 전원을 온(on)시킨 후( S2 ), 입력되는 전원이 직류 또는 교류인지를 판단한다( S3 ). 교류 전원이 입력될 경우, 교류 지락·단락용 전원과 제 1 차단기(10)의 차단 스위치(11,12,13)를 ON 시키고( S4 ), 상기 키 입력부(90)를 통하여 교류 지락 및/또는 단락 모드를 설정하고 해당 모드의 수행 시간을 입력한다( S5 ). 상기 키입력부(90)를 통한 모드 설정에 따라 상기 제어부(80)는 상기 단락 스위치(31-33)들 및 지락 스위치(34)의 온/오프 동작을 적절히 조합 제어하여 1선 지락, 2선 지락, 선간 단락 또는 3상 단락을 수행한 후 종료한다( S6 ). 한편, 직류 전원이 입력될 경우 직류 지락·단락용 전원과 제 2 차단기(40)의 차단 스위치(41,42)를 ON 시키고( S7 ), 상기 키 입력부(90)를 통하여 직류 지락 및/또는 단락 모드를 설정하고 해당 모드의 수행 시간을 입력한다( S8 ). 상기 키입력부(90)를 통한 모드 설정에 따라 상기 제어부(80)는 상기 단락 스위치(61,62)들 및 지락 스위치(63,64)의 온/오프 동작을 적절히 조합 제어하여 포지티브(+) 또는 네가티브(-) 지락, 포지티브(+) 또는 네가티브(-) 단락을 수행한 후 종료한다( S9 ).First, check the off state of all the switches for blocking, ground and short circuit (S1), turn on the control power (S2), and then determine whether the input power is DC or AC (S3). ). When AC power is input, the AC ground / short circuit power supply and the disconnect switches 11, 12, and 13 of the first breaker 10 are turned on (S4), and the AC ground and / or are connected through the key input unit 90. Set the short mode and enter the execution time of the mode (S5). According to the mode setting through the key input unit 90, the controller 80 controls the on / off operation of the short switches 31-33 and the ground switch 34 in a proper combination to control the 1-wire and 2-wire grounds. , And terminate after performing line short or three-phase short (S6). On the other hand, when DC power is inputted, the DC grounding / shorting power supply and the cutoff switches 41 and 42 of the second circuit breaker 40 are turned on (S7), and the DC grounding and / or short circuiting is performed through the key input unit 90. Set the mode and enter the execution time of the mode (S8). According to the mode setting through the key input unit 90, the control unit 80 controls positively the on / off operation of the short switches 61 and 62 and the ground switches 63 and 64 to be positive or positive. After performing negative (-) ground, positive (+) or negative (-) paragraph, the process ends (S9).

상술한 바와 같이 지락 및 단락 모드의 수행 중에, 상기 제 1 및 제 2 전압/전류 검출부(20)는 각 상 선로의 지락·단락 전류 및 각 선로간의 지락·단락 전압을 검출하고, 그 검출된 전압/전류는 A/D 변환기(170)를 통하여 상기 제어부(80)에 입력 되며, 상기 제어부(80)는 표시기(100)를 제어하여 상기 검출된 전압/전류를아라비아 숫자 또는 바그래프 등으로 표시한다. 또한, 상기 제어부(80)는 상기 직렬 통신부(110)를 매개로 상위 시스템 등 외부의 기기와 데이터 통신이 가능하며, 자체의 지락·단락 제어는 물론 상위 호스트(Host)오부터의 지령을 받아 지락·단락을 포함하는 등 제반 제어를 수행할 수 있도록 한다.As described above, during the ground and short-circuit mode, the first and second voltage / current detectors 20 detect the ground / short current of each phase line and the ground / short voltage between each line, and the detected voltage. The / current is input to the controller 80 through the A / D converter 170, the controller 80 controls the display 100 to display the detected voltage / current in Arabic numerals or bar graphs, etc. . In addition, the controller 80 is capable of data communication with an external device such as an upper system through the serial communication unit 110, and receives a command from an upper host as well as control of its own ground and short circuit. · Allows to perform various controls such as including a short.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배전계통의 지락/단락 시험 장치에 의하면, 각종 배전 방식의 지락·단락에 대한 보호 협조 기술을 확보할 수 있고, 신 에너지 전원의 계통 연계시 지락·단락에 대비한 보호 협조 기술을 개발할 수 있으며, 전력품질 향상을 위해 필요한 계통 고장 특성을 파악할 수 있으며 복잡 다양한 배전계통 운용 형태에 적합한 새로운 개념의 신뢰성 있는 신 배전 계통 보호 협조 시스템의 개발을 용이하게 하는 효과가 있다.As described in detail above, according to the ground fault / short circuit test apparatus of the power distribution system according to the present invention, it is possible to secure protection coordination technology against ground faults and short circuits of various power distribution systems, and to prepare for ground faults and short circuits when connecting new energy power systems. It is possible to develop a protection coordination technology, to identify the characteristics of grid failures necessary to improve power quality, and to facilitate the development of a new concept of reliable new power distribution grid protection coordination system suitable for a variety of complex distribution system operation types. .

Claims (8)

교류 입력 전원을 단속하는 제 1 차단수단;First interrupting means for interrupting AC input power; 상기 제 1 차단수단을 통한 상기 교류 입력 전원의 전압 및 전류를 검출하는 제 1 전압/전류 검출수단;First voltage / current detecting means for detecting a voltage and a current of the AC input power through the first blocking means; 상기 교류 입력 전원을 지락 또는 단락시키는 제 1 지락·단락 수단;First ground fault means for grounding or shorting the AC input power; 상기 제 1 차단수단의 차단 동작을 제어하고, 상기 제 1 지락·단락 수단의 지락 및/또는 단락 동작을 제어하며, 상기 검출된 전압 및 전류를 디지털 데이터로 처리하는 제어수단;Control means for controlling a blocking operation of the first blocking means, controlling a grounding and / or shorting operation of the first grounding / shorting means, and processing the detected voltage and current as digital data; 상기 제어수단으로 각종 명령을 설정하기 위한 설정수단; 및Setting means for setting various commands to the control means; And 상기 처리된 전압 및 전류 디지털 데이터를 표시하는 표시수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.And a display means for displaying the processed voltage and current digital data. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 설정수단은 외부로부터의 통신 데이터를 수신하여 상기 제어수단에 인가하는 통신수단인 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.And said setting means is a communication means for receiving communication data from the outside and applying it to said control means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 전압/전류 검출수단은 대전류 측정 범위를 가짐과 아울러 천이 특성도 측정할 수 있는 고주파 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.And said first voltage / current detecting means has a high current range and has a high frequency band capable of measuring transition characteristics. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1지락·단락 수단은 교류 3상 각 선로에 설치된 단락 스위치와, 일단이 상기 각 단락 스위치의 출력단에 공통 연결되고 타단은 접지된 단일의 지락 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.The first ground fault and short circuit means is a ground fault switch of the distribution system, characterized in that it is composed of a short circuit switch installed on each AC three-phase line, and a single ground fault switch having one end connected to the output terminal of each short circuit switch and the other end grounded. Short circuit test device. 직류 입력 전원을 단속하는 제 2 차단수단;Second blocking means for interrupting the DC input power; 상기 제 2 차단수단을 통한 상기 직류 입력 전원의 전압 및 전류를 검출하는 제 2 전압/전류 검출수단;Second voltage / current detection means for detecting the voltage and current of the DC input power supply through the second blocking means; 상기 직류 입력 전원을 지락 또는 단락 시키는 제 2 지락·단락 수단;Second grounding / shorting means for grounding or shorting the DC input power; 상기 제 2 차단수단의 차단 동작을 제어하고, 상기 제 2 지락·단락 수단의 지락 및/또는 단락 동작을 제어하며, 상기 검출된 전압 및 전류를 디지털 데이터로 처리하는 제어수단;Control means for controlling a blocking operation of the second blocking means, controlling a grounding and / or shorting operation of the second grounding / shorting means, and processing the detected voltage and current as digital data; 상기 제어수단으로 각종 명령을 설정하기 위한 설정수단; 및Setting means for setting various commands to the control means; And 상기 처리된 전압 및 전류 디지털 데이터를 표시하는 표시수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.And a display means for displaying the processed voltage and current digital data. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 2 지락·단락 수단은 직류 포지티브(+)와 네가티브(-) 선로상에 각각 설치된 단락 스위치와, 일단이 상기 단락 스위치의 출력단에 각각 직렬 연결되고 타단은 공통 접지된 지락 스위치, 및 상기 포지티브선로에 설치된 상기 단락 스위치의 출력단에 직렬 연결된 직류 고속 차단기로 구성된 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.The second ground fault means is a short circuit switch respectively provided on a DC positive (+) and a negative (-) line, a ground fault switch having one end connected in series with the output terminal of the short circuit switch and the other end being common grounded, and the positive A grounding / short circuit test apparatus for a distribution system, comprising a DC high speed circuit breaker connected in series with an output terminal of the shorting switch installed in a line. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 2 전압/전류 검출수단은 대전류 측정 범위를 가짐과 아울러 천이 특성도 측정할 수 있는 고주파 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.And said second voltage / current detecting means has a high current range and a high frequency band capable of measuring transition characteristics. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 2 차단수단, 상기 제 2 전압/전류 검출수단 및 상기 제 2 지락·단락 수단으로 구성된 직류 입력 전원의 지락 및 단락을 위한 회로 장치는 대지 또는 주변 기기 사이와의 절연 내압을 갖는 것을 특징으로 하는 배전계통의 지락/단락 시험 장치.A circuit device for grounding and short circuiting of a DC input power source comprising the second interrupting means, the second voltage / current detecting means, and the second grounding / shorting means has an insulation withstand voltage between the earth and peripheral devices. Ground fault / short circuit test device of the distribution system.
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