KR100807342B1 - 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3개의 보호 계전기를 사용하여 3중화 보호방식을 형성하며, 3개의 보호계전기가 서로의 신호를 각각 송신/수신하여 2개 이상의 보호계전기에서 동일한 보호요소 동작신호가 발생될 경우에만 발전기 트립신호를 보내도록 함으로써 보호계전기의 오동작에 의한 불필요한 발전기의 정지를 막을 수 있도록 하고, 1개의 보호계전기가 불량일 경우 3중화 보호 시스템을 종래의 보호 시스템인 2중화 시스템으로 자동 절환시켜 불량인 보호계전기가 복구될 때까지 안정적인 시스템 운영이 가능한 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 보호계전기 내외부에 설치되어 있으며 다른 보호계전기의 신호를 입력받는 입력부와, 상기 입력 신호를 비교하는 로직부를 구비하고, 비정상 보호계전기를 파악하여 시스템에서 제외시키는 불량검출부와, 보호계전기의 정상여부를 입력받아 로직을 변경하는 제어부 및 로직부의 판정결과에 따라 발전기 트립신호를 발생시키는 차단부로 구성된다. 각각의 보호계전기는 광통신선으로 보호계전기 요소의 보호요소 동작신호를 상호 송수신하여 정보를 교환하며, 각각의 계전기로 입력되는 상대 계전기의 보호요소 동작신호와 자신의 보호요소 동작신호를 조합하여 2개 이상이 동일한 보호요소 동작신호를 보낼 경우에만 트립신호를 발생할 수 있도록 2 out of 3 보호방식을 구성한다. 비교되는 보호요소 동작신호는 동일한 보호요소의 동작신호와 비교되므로 3개의 보호계전기가 각기 다른 보호요소가 동작할 때 불필요한 트립 신호가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 3중화 시스템을 구성하는 보호계전기 중에서 1개가 기능이 정지될 경우에는 그 보호계전기는 즉시 보호시스템에서 제외되며 2중화 시스템으로 자동 절환된다. 이때, 즉시 경보를 발생하여 비정상 보호계전기를 정상화 할 수 있도록 하며, 비정상 보호계전기 정상화를 위한 기간 중에는 2개의 계전기 중에서 1개만 동작하여도 발전기를 정지시킬 수 있도록 1 out of 2 보호방식으로 동작한다.

본 발명은 보호계전기 비정상으로 인한 발전기 불시 정지를 예방할 수 있는 2 out of 3 보호시스템과, 보호계전기 기능정지에도 불구하고 보호 신뢰도를 유지할 수 있도록 1 out of 2 보호시스템으로의 자동절환 기능을 그 기술적 요지로 한다.

보호계전기, 3중화, 로직, 트립신호, 2 out of 3, 1 out of 2

Description

개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템{Multi-protection system using operation signals of protection components in separate relays}

도 1 은 본 발명인 동작신호를 사용한 3중화 보호방식의 광통신선 연결 및 불량신호 검출부의 연결상태를 나타낸 개략도,

도 2 는 본 발명인 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호방식의 내부 로직 회로를 나타낸 개략도,

도 3 은 도 2 의 연장으로 본 발명인 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호방식의 차단부 회로를 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1): 제 1 보호계전기 출력 접점 (2): 제 2 보호계전기 출력 접점

(3): 제 3 보호계전기 출력 접점 (10, 20, 30): 제 1 - 제 3 보호계전기

(11, 21, 31): 입력부 (12, 22, 32): 제어부

(13, 23, 33): 2 out of 3 로직부 (14, 24, 34): 1 out of 2 로직부

(40): 광통신선 (50): 불량 검출부

(51): 불량상태 출력 접점 (60): 차단부

(61): 2 out of 3 연결 접점 (62): 1 out of 2 연결 접점

(63): 절환 접점

본 발명은 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3개의 보호계전기를 사용하여 3중화 보호방식을 형성하며, 3개의 보호계전기가 서로의 신호를 각각 송신/수신하여 2개 이상의 보호계전기에서 동일한 보호요소 동작신호가 발생될 경우에만 발전기 트립신호를 보내도록 함으로써 보호계전기의 오동작에 의한 불필요한 발전기의 정지를 막을 수 있도록 하고, 1개의 보호계전기가 불량일 경우 3중화 보호 시스템을 종래의 보호 시스템인 2중화 시스템으로 자동 전환시켜 불량인 보호계전기가 복구될 때까지 안정적인 시스템 운영이 가능한 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호방식에 관한 것이다.
보호계전기는 전기회로에 단락, 과부하, 지락 등의 고장이 발생했을 때 즉시 그 고장부분을 계통에서 분리해 고장이 타 계통으로 파급되는 것을 방지하여, 기기가 가능한 한 손상을 받지 않도록 하는 장치이다.

삭제

보호계전기는 전력계통의 원활한 운영을 위하여 매우 중요한 역할을 하고 있으므로 전력설비에 고장이 발생할 경우 확실하게 동작하도록 일상적인 점검 및 보수를 실시함과 동시에 정기 시험을 통해 기능이 정상상태로 유지될 수 있도록 해야 한다.

일반적인 디지털 보호계전기는 주로 화력발전소, 변전소 및 산업설비에 적용되고 있으며, 전압, 전류 신호를 디지털 신호로 변환하여 CPU에서 수치연산을 통하여 보호계전기의 특성을 구현한다. 변환된 디지털 신호는 내장된 연산 알고리즘에 따라 다양한 보호기능과 부가기능을 구현하는데 사용된다.
디지털 보호계전기는 동작속도가 빠르고, 정확도가 높으며, 보호방식 변경에 따른 융통성이 매우 높은 장점이 있는 반면, 사용되는 소자가 정지형 보호계전기와 유사하기 때문에 서지, 노이즈에 대한 내력은 정지형 보호계전기와 비슷하다.
그러나 디지털 보호계전기는 정지형 보호계전기보다 우수한 상시감시 기능을 구비하고 있으므로 그 기능에 이상이 발생하면 즉시 관리자가 조치를 취할 수 있도록 경보를 발생하여 무보호 기간을 최소화할 수 있으므로 정지형 보호계전기보다 신뢰도가 높으며, 집적도가 높아 장치 규모를 최소화할 수 있다.
소프트웨어에 의하여 특성을 구현하므로 하드웨어를 표준화할 수 있으므로 최소한의 예비품으로써 유지보수 및 긴급복구가 가능하기 때문에 설비운영 측면에서 정지형 보호계전기보다 훨씬 유리하다.
경제성 측면에서는 최초 설치비는 다소 높으나 유지보수 비용이 저렴하며 기능을 추가하기 위하여 하드웨어를 추가하지 않고 단지 소프트웨어만을 업그레이드함으로써 기능을 추가할 수 있으므로 정지형 보호계전기에 비하여 그레이드 또는 교체 비용을 대폭 절감할 수 있다.

상기와 같은 디지털 보호계전기의 보호 시스템 구성방식은 싱글 시스템(Single System), 듀얼 시스템(Dual System), 듀플리케이트 시스템(Duplicate System)이 일반적으로 사용되고 있다.

싱글 시스템(Single System)은 주로 단위기 용량이 작은 경우에 적용되며 보호방식에서 필요한 보호기능을 한 대의 계전기만으로 충분히 제공할 수 있는 경우에 적용되고 있다.

듀얼 시스템(Dual System)은 두 대의 보호계전기에 필요한 기능을 분산 수용하여 완성된 시스템을 구성하는 방식으로써 기능적인 측면에서는 각각의 기능은 단일기능으로 설계되며, 하드웨어적인 측면에서는 두 대의 장치가 독립적으로 설치되므로 1개가 고장일 경우에도 전체 기능을 상실하지 않고 부분적인 기능을 유지할 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.

듀플리케이트 시스템(Duplicate System; 일명 "2중화 시스템" 또는 1 out of 2 시스템"이라고도 칭함)은 두 대의 장치에 동일한 기능을 수용하여 기능적인 측면이나 하드웨어적인 측면에서 모두 이중화를 구현한 시스템이다. 모든 기능이 이중화 되어 있으므로 한 대의 장치가 이상일 경우에도 나머지 한 대로 모든 기능을 정상적으로 수행할 수 있다.

한편, 전력설비의 중요도가 아주 높은 계통, 즉 중요 변전소의 모선보호 등에는 3중화 보호 장치를 사용한다.

3중화 보호 시스템은 로직의 구성에 따라 직렬 시스템과 병렬 시스템이 사용되고 있으며, 안전성이 우선적으로 고려되어야 할 경우에는 직렬 시스템이 적당하며, 신뢰도가 중요할 경우에는 병렬 시스템이 적합하다.

그러나 3중화 직렬 시스템은 3개 중 1개만 동작하지 않더라도 그 기능을 수행할 수 없으며, 3중화 병렬 시스템은 3개 중 1개만 오동작 하더라도 불필요한 발전기 정지를 유발한다. 즉 직렬 시스템은 신뢰도의 문제를 내포하고 있으며, 병렬 시스템은 안전성에 관한 문제점을 가지고 있다.

이와 같이 3중화 직렬 및 병렬 시스템의 단점을 개선하기 위하여 3개의 보호계전기를 이용한 2 out of 3 로직이 사용된다. 3개의 계전기 중에서 2개 이상이 동작할 경우에 발전기를 정지시키므로 계전기 1개의 이상으로 인한 부동작 또는 오동작을 방지할 수 있다. 즉, 직렬시스템의 신뢰도와 병렬시스템의 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 시스템이다. 그러나 이 방식은 1개의 장치가 고장일 경우 2개의 장치가 모두 동작하여야 하며, 2개의 장치가 오동작할 경우에는 발전기가 정지하게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 3중화 직렬 및 병렬 시스템과 통상적인 2 Out of 3 시스템의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 비정상적인 사용조건에 노출되었을 때 발생될 수도 있는 보호계전기에 내장된 여러 가지 보호요소 중 각 보호계전기 동작요소의 불일치로 인한 불필요한 발전기 정지를 예방하여 통상적인 2 Out of 3 시스템보다 안전성을 높일 수 있으며, 1개의 계전기가 정상적으로 기능을 발휘하지 못할 경우 비정상 보호계전기를 시스템에서 제외시켜 시스템의 구조를 1 out of 2 시스템으로 자동 전환되도록 함으로써 통상적인 2 Out of 3 시스템보다 신뢰도를 높일 수 있도록 한다. 3중화 시스템을 구성하는 각각의 보호계전기는 광통신선을 사용하여 서로 보호요소 동작 정보를 송수신하며, 수신된 상대 계전기의 보호요소 동작신호와 자신의 보호요소 동작신호를 조합하여 2개 이상의 계전기에서 동일한 보호요소 동작신호가 발생될 경우에만 트립신호를 발생시켜 발전기를 정지시키는 3중화 보호시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 3개의 개별 보호계전기 내외부에 설치되어 있으며 다른 보호계전기의 신호를 입력받을 수 있도록 하는 입력부와, 상기 입력된 신호를 비교하는 로직부를 구비하고, 비정상인 보호계전기를 검출하여 시스템에서 제외시키는 불량검출부와, 보호계전기의 불량여부를 입력받아 2 out of 3 시스템을 1 out of 2 시스템으로 변경하는 제어부와 로직부의 판정 결과에 따라 트립 신호를 발생시키는 차단부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템에 관한 것이다.

아래에서, 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 상세히 설명한다.

3중화 시스템은 동일한 기능의 보호계전기를 3개 설치하여 그 중에서 2개 이상의 보호계전기가 동시에 동작할 때에만 발전기를 정지시키는 방식을 말하며, 이를 일명 "2 out of 3 시스템"이라 칭하기도 한다.
1개의 보호계전기 오동작으로 인한 발전정지를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 1개의 보호계전기에서 이상이 발생하거나 기능이 정지하더라도 나머지 2개의 계전기로써 보호기능을 수행할 수 있으므로 안전성과 신뢰성을 극대화할 수 있는 보호방식이다.

이에 본 발명은 3중화 시스템을 구성하는 각각의 보호계전기는 통신을 이용하여 보호계전기 내 보호요소 동작신호를 상호 송수신하여 정보를 교환하여 각각의 계전기로 입력되는 상대 계전기의 보호요소 동작신호와 자신의 보호요소 동작신호를 조합하여 2개 이상이 동일한 보호요소 동작신호를 보낼 경우에만 트립신호를 발생할 수 있도록 2 out of 3 보호방식을 구성한다. 비교되는 보호요소 동작신호는 동일한 보호요소의 동작신호와 비교되므로 종래의 2 Out of 3 시스템에서 3개의 보호계전기가 각기 다른 보호요소가 동작할 때 불필요한 트립신호가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 3중화 시스템을 구성하는 보호계전기 중에서 1개가 기능이 정지될 경우에는 2중화 시스템과 동일한 구성을 가질 수 있도록 그 보호계전기는 보호 시스템에서 제외되며, 즉시 경보를 발생하여 정상화할 수 있도록 함으로써, 정상화를 위한 기간 중에는 2개의 계전기 중에서 1개만 동작하여도 발전기를 정지시킬 수 있도록 자동으로 1 out of 2 보호방식으로 전환하여 고장제거를 우선하도록 한다.

도 1 은 본 발명인 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템의 광통신선 연결 및 불량 신호 연결 상태를 나타낸 개략도이고, 도 2 는 본 발명인 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중 보호계전기의 내부 회로를 나타낸 개략도이다. 도 3 은 본 발명인 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중 보호계전기의 차단부 회로를 나타낸 개략도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명은 3개의 개별 보호계전기 내외부에 설치되어 있으며, 다른 보호계전기의 보호요소 동작신호를 입력받을 수 있도록 하는 입력부(11, 21, 31)와; 상기에서 입력된 보호요소 동작신호에 따라 신호를 비교하는 2 out of 3 로직부(13, 23, 33) 및 1 out of 2 로직부(14, 24, 34)를 구비하고, 각 계전기 내부의 2 out of 3 또는 1 out of 2 로직부의 판정 결과에 따라 출력되는 접점을 이용하여 계전기 외부에서 2 out of 3 및 1 out of 2 로직을 통하여 발전기를 정지시키는 차단부(60)로 구성된다. 보호계전기의 비정상 여부를 입력받아 2 out of 3 로직부(13, 23, 33) 또는 1 out of 2 로직부(14, 24, 34)를 선택할 수 있도록 하는 제어부(12, 22, 32)를 구비하고 있다.
여기서 도 3 차단부(60) 내에 표기된 도면 부호 61과 62는 계전기 외부에서 구현되는 2 out of 3 및 1 out of 2 연결 접점이며, 63은 계전기가 비정상일 때 2 out of 3 보호방식에서 1 out of 2 보호방식으로 자동으로 절환하는 접점이다.

한편, 상기와 같이 보호계전기 3개를 서로 연결하되, 입력부(11, 12, 13)를 통하여 각각의 보호계전기 신호가 다른 보호계전기로 입력될 수 있도록 광통신선을 사용한다. 그 연결수단으로는 동축 케이블 또는 Twisted 케이블을 사용할 수 있으나, 사용 환경에서 기인하는 전기적인 노이즈 또는 서지에 대한 내력을 강화하기 위하여 광케이블을 사용하였다.

또한, 상기 로직부는 2 out of 3 로직부(13, 23, 33)와 1 out of 2 로직부(14, 24, 34)로 나뉘며, 2 out of 3 로직부(13, 23, 33)는 보호계전기의 신호와 입력되어지는 두개의 다른 보호계전기의 신호를 받아 로직을 수행하되, 상기 입력신호는 각각 두개의 신호로 나뉘도록 하고 각각의 신호를 직병렬 방식으로 연결하여 구성한다. 예를 들면, 3개의 신호를 각각 A, B, C라고 한다면, A와B, B와C, C와A를 각각 직렬로 연결하고, 직렬로 연결된 연결부를 모두 병렬로 연결하도록 한다. 이와 같은 회로 구성에 의한 출력을 부울 대수로 나타내면 다음과 같다.

Y = AB + BC + CA

상기와 같이 연결할 경우 병렬-직렬 연결이라 하며, 각각의 보호계전기는 직렬로 연결된 두개의 신호들을 비교하여, 정상 신호는 0으로 표기하고, 동작 신호를 1이라고 하여 부울대수에 대입을 하면 비정상 보호계전기가 동작신호를 발생시킬 경우에도 정상인 신호가 나오므로 정상적인 신호로 판단하여 발전기를 정지시키지 않으며, 2개 이상에서 동작 신호가 감지되면 동작 신호가 출력이 되기 때문에 발전기를 정지하게 된다.

한편, 다른 연결방법을 제시하면, A와B, B와C, C와A를 각각 병렬로 연결하고, 세 연결부를 모두 직렬로 연결하는 방식을 사용할 수 있다. 이를 부울 대수로 나타낸다면 다음과 같다.

Y = (A+B)·(B+C)·(C+A)

상기와 같이 연결할 경우 직렬-병렬 연결이라 하며, 각각의 보호계전기는 직렬로 연결된 두개의 신호들을 비교하여, 정상적인 신호는 0으로 표기하고, 동작 신호를 1이라고 하여 부울 대수에 대입을 하면 비정상 보호계전기가 동작신호를 발생시킬 경우에도 정상인 신호가 나오므로 정상적인 신호로 판단하여 발전기를 정지시키지 않는다.

상기와 같은 두 부울 대수는 어떠한 연결방식을 사용하더라고 같은 결과를 나타낸다. 하지만 장치의 접점을 이용하여 회로를 구성할 때에는 직렬회로 상에 연결되는 접점 수가 적은 병렬-직렬 회로의 신뢰도가 높기 때문에 병렬-직렬 연결을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 3개의 보호계전기 중 1개의 보호계전기가 비정상일 때, 비정상 계전기가 동작 신호를 발생시키고 있을 경우, 일반적인 2out of 3 방식의 3중 보호시스템을 그대로 사용하게 된다면 건전한 2개의 보호계전기 중 어느 1개의 보호계전기에서 보호요소 동작신호가 발생되더라도 발전시스템을 정지시키는 트립신호를 발생시켜 보호시스템의 안전성을 저하시키게 된다. 또한 비정상 보호계전기가 보호요소 동작신호를 발상하지 않을 경우 나머지 건전한 2개의 계전기 모두가 동작하여야 트립신호를 발생시킬 수 있으므로 신뢰도가 저하되게 된다.

따라서, 2개의 보호계전기중 1개의 보호계전기가 비정상일 경우 그 보호계전기를 보호시스템에서 제외시키고, 제어부를 통하여 1 out of 2 로직부(14, 24, 34)를 선택하도록 하여 로직을 2중화 시스템으로 자동 변경하고 경보를 발생시킴으로써 불량인 보호계전기를 단시간 내에 복구할 수 있도록 하여 안전성을 향상시키며, 비정상 계전기가 복구될 때까지 보호시스템의 신뢰도를 유지할 수 있는 것이다.

즉, 최신의 디지털 보호계전기는 자체적인 결함을 스스로 검출하는 상시감시 및 자기진단 기능이 있으므로 치명적인 결함이 발생할 경우 에러 메세지와 함께 경보를 발생시키는 기능이 있다. 이 상시감시 및 자기진단 기능을 활용하여 3개의 보호계전기 중에서 상시감시 또는 자기진단 에러가 발생하면 나머지 정상적인 보호계전기를 이용하여 1 out of 2 또는 싱글 시스템으로 자동 전환되는 시스템을 구성할 수 있다. 회로가 다소 복잡해지는 단점이 있으나 일반적인 2 out of 3 시스템의 약점을 극복할 수 있는 방안이므로 본 발명에서는 보호 계전기 상시감시 및 자기진단 에러가 발생하면 1 out of 2 시스템으로 자동 절환하여 보호 시스템의 신뢰도를 유지하는 한편, 즉시 불량 계전기를 교체하여 안전성 저하 기간을 최소화 하고 신속히 불량 계전기를 교체하여 시스템을 정상화함으로써 안전성과 신뢰도를 모두 향상시키도록 하는 것이다.
이에 대하여 비정상 신호를 파악하기 위하여 소프트웨어적인 방식과 하드웨어적인 방식 두 가지를 동시에 사용함으로써 보다 확실하게 비정상 계전기를 인지하여 시스템에서 제외할 수 있다.

삭제

두 방식의 연결은 도 1 에서 확인할 수 있으며, 한쪽은 소프트웨어적인 방식을 사용하기 위한 광통신선(40)의 연결이고, 다른 한쪽은 하드웨어적인 방식을 사용하기 위한 불량 검출부(50)에 대한 회로이다.

상기 불량 검출부(50)를 사용하는 하드웨어적인 방식에서 각각의 계전기는 2개의 연결접점(51)을 포함하고 있으며, 각각의 계전기는 2개의 상대 계전기와 연결되어 있다. 각각의 계전기는 2개의 상대 계전기로부터 계전기가 비정상 상태임을 의미하는 불량 신호를 수신할 수 있다. 비정상인 계전기가 발생할 경우 비정상인 계전기는 연결접점(51)을 닫아 다른 계전기에게 자신이 비정상 상태임을 알려 상대 계전기의 3중화 시스템에서 자신을 제외시키도록 하고 1 Out of 2 시스템으로 자동 전환되도록 한다.
광통신선(40)에 의한 소프트웨어적인 방식은 서로의 신호를 받아 비교하여 트립신호를 내보내도록 하기 위하여 광통신선을 사용한다. 각 계전기는 상대 계전기가 정상임을 상시 점검한다. 만약, 상대 계전기가 비정상일 경우 상대 계전기 정상 신호가 수신되지 않기 때문이 상대 계전기가 비정상 상태로 인식하게 된다. 즉, 어느 한 계전기가 전원부가 불량이거나, 통신부에 이상이 있을 경우 상대 계전기는 정상 신호를 수신하지 못하기 때문에 3중화 시스템의 비정상 상태로 판정하여 제어부(12, 22, 32)를 통하여 1 Out of 2 시스템으로 전환하게 된다.

삭제

상기 광통신선은 광케이블을 사용한 광통신을 사용하는 것이 바람직하며, 광통신을 사용할 경우 노이즈에 의한 신호 왜곡을 방지할 수 있기 때문에 정확한 정보를 전달할 수 있게 된다.

도 3 은 본 발명인 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템 차단부의 내부회로를 나타낸 것으로, 보호계전기 (도 1의 10, 20, 30) 내부의 2 out of 3 또는 1 out of 2 로직부의 연산 결과에 따라 출력되는 접점 1, 2, 3과 비정상 계전기가 비정상 상태일 때 출력하는 접점 a, b, c로 구성된다. 여기에서 접점 1과 a, 2와 b, 3과 c는 계전기 10, 20 및 30에서 각각 출력되는 접점이다. 10번 보호계전기가 비정상 일 경우 절환 접점(63)의 접점 a를 도통시켜 기능 정지 신호를 발생시키며, 3개의 계전기 접점 1,2,3 중에서 접점 1이 도통하지 않더라도 접점 2,3 중 한 개만 도통하더라도 트립 신호를 발생할 수 있도록 자동으로 전환한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

3개의 개별 보호계전기를 이용하여 2 out of 3 로직을 구현하여 사용함으로써 2개 이상의 보호계전기에서 트립신호를 보내는 경우에만 발전기를 정지시키는 트립신호가 발생되도록 함으로써 보호계전기의 오동작에 의한 무분별한 발전기의 가동 중지를 막을 수 있도록 하였으며, 3개중 1개의 보호계전기가 비정상일 경우 비정상인 보호계전기를 제외시키고 2중화 시스템으로 절환시킴으로써 나머지 2개의 보호계전기를 사용하여 비정상 보호계전기가 복구될 때까지 안정적인 보호계전기 시스템의 동작이 이루어질 수 있도록 함으로써 높은 안전성과 신뢰도를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 발전시스템의 고장을 검출하여 트립신호를 발생하는 보호계전장치에 있어서,

   동일한 3개의 보호 계전기를 사용하여 3중화 보호시스템을 형성하되,

   각각의 보호 계전기는 서로 다른 보호계전기의 보호요소 동작신호를 입력받을 수 있는 입력부와; 상기 입력부를 통해 입력된 보호요소 동작신호를 상호 비교하는 2 out of 3 로직부 및 1 out of 2 로직부와; 보호계전기의 비정상 상태가 발생했을 경우 이를 검출하는 불량 검출부; 상기 로직부의 판정결과에 따라 출력되는 접점을 이용하여 계전기 외부에서 2 out of 3 및 1 out of 2 로직을 통하여 발전기를 정지 시키는 차단부와; 보호계전기의 비정상 여부를 입력받아 2 out of 3 로직부 또는 1 out of 2 로직부를 선택할 수 있도록 하는 제어부;로 구성되어 있으며, 각각의 보호계전기는 서로 통신이 가능하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   보호계전기와의 통신을 위한 통신선은 광케이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 불량 검출부는 각각의 계전기에 2개의 연결접점을 포함하고 있으며, 각 연결접점은 2개의 상대 계전기와 연결되어 있고, 비정상 계전기가 발생할 경우 비정상 계전기는 연결접점을 닫아 다른 계전기가 자신이 비정상 상태임을 알 수 있도록 하여 3중화 시스템에서 자신을 제외시키도록 하고, 듀플리케이트 시스템(1 Out of 2 시스템)으로 자동 전환되도록 하는 것을 특징으로 하는 개별 계전기의 보호요소 동작신호를 사용한 3중화 보호 시스템.

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