KR100864281B1 - 수배전선로의 결상/역상 검출장치 - Google Patents

수배전선로의 결상/역상 검출장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100864281B1
KR100864281B1 KR1020050089760A KR20050089760A KR100864281B1 KR 100864281 B1 KR100864281 B1 KR 100864281B1 KR 1020050089760 A KR1020050089760 A KR 1020050089760A KR 20050089760 A KR20050089760 A KR 20050089760A KR 100864281 B1 KR100864281 B1 KR 100864281B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
voltage
analog signal
reference value
distribution line
Prior art date
Application number
KR1020050089760A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070035187A (ko
Inventor
김성만
홍선기
이호복
Original Assignee
김성만
홍선기
이호복
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김성만, 홍선기, 이호복 filed Critical 김성만
Priority to KR1020050089760A priority Critical patent/KR100864281B1/ko
Publication of KR20070035187A publication Critical patent/KR20070035187A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100864281B1 publication Critical patent/KR100864281B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06—Arrangements for supplying operative power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/38—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
    • H02H3/382—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current involving phase comparison between current and voltage or between values derived from current and voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66—Digital/analogue converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 수배전선로의 (특)고압 수전반에서 저압으로 변환된 저압반에서 삼상 저압을 입력받아 각 상간의 위상차를 비교 판단하고, 수배전 선로의 결상 혹은 역상 검출시 고압반 혹은 저압반을 차단/경보하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 삼상 저전압을 입력받는 전압입력부, 상기 삼상 저전압을 감압하여 디지털신호로 변환하는 디지털신호변환부, 상기 변환된 디지털신호로 각 상간 위상차를 비교 판단하도록 위상을 생성하는 위상전압발생부, 상기 위상전압발생부에서 생성된 위상을 비교하여 그 차를 아날로그신호로 변환하는 아날로그신호변환부, 상기 변환된 아날로그신호를 증폭하는 아날로그증폭부; 상기 증폭된 아날로그신호값을 수치화하는 기준값입력부; 상기 수치화한 기준값을 토대로 결상/역상을 판정하는 결상/역상 판정부; 및 상기 판정결과, 결상/역상인 것으로 판정된 경우 (특)고압부를 차단/경보하는 차단/경보부로 구성하여 수배전선로의 결상/역상시 발생할 수 있는 사고 및 손실을 방지 할 수 있도록 한 것이다.
Figure R1020050089760
수배전선로, 결상/역상, 차단/경보

Description

수배전선로의 결상/역상 검출장치{LACKING PHASE/REVERSING PHASE DETECTING DEVICE OF RECEIVING AND DISTRIBUTING OF ELECTRIC POWER LINE}
도 1은 본 발명의 결상/역상 검출 흐름도.
도 2는 본 발명의 결상/역상 검출 회로도.
도 3은 본 발명을 배전설비에 응용한 계통도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 전압입력부 20: 디지털신호변환부
30: 위상전압발생부 40: 위상비교부
50: 아날로그신호변환부 60: 아날로그증폭부
70: 기준값입력부 80: 결상/역상 판정부
90: 차단/경보부
본 발명은 수배전선로의 결상/역상 검출장치에 관한 것이다.
본 발명은 더욱 상세하게, (특)고압의 결상/역상시 저압으로 변환된 저압반에서 삼상 위상을 감시하여 일정시간 동안 결상/역상이 지속될 경우 (특)고압반을 차단/경보함으로써 수배전선로의 결상/역상시 발생할 수 있는 전기적 사고 및 손실 혹은 손상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
현재, 수배전선로 (특)고압반의 전압 감시 및 제어는, 유입절연형과 가스절연형의 경우 고압기기의 붓싱에 고압콘덴서를 부착하여 그 미세 전압을 고압절연트랜스로 승압하는 방식으로 감시하고 있다.
그러나 이 같은 방식은 고압콘덴서의 절연 파괴 및 고압절연트랜스의 절연 파괴로 장시간 사용에 문제점이 있을 뿐만 아니라, 붓싱에 링을 감아 그 미세 전압을 연산증폭기로 증폭하는 방식으로 감시하는 경우 써지에 취약하여 장치의 안전성을 향상시키기 위해서는 고비용이 소요된다는 단점이 있다.
또한, 기중절연형의 경우 결상/역상시 저전압을 저항을 사용하여 저하시키는 전압분압방식을 사용하고 있으나, 유입형 전력수급형 계기용 변압변류기(M.O.F) 혹은 유입형 변압기(Transformer)를 사용할 경우 계기용 변압변류기 및 변압기의 동일 코어내에서의 전자기유도작용에 의해 결상/역상 확인이 불명확할 수 있다.
따라서, 결상/역상시 전압이 아닌 위상의 변화를 측정하여 (특)고압반을 감시, 제어하는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 (특)고압인 수전반이 아닌 저압인 배전반에서의 위상 감 시로 (특)고압의 결상/역상을 감시 제어토록 함으로써 장시간 사용이 가능하고, 설치가 쉬우며, 안전성을 확보한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 사고시 (특)고압을 차단함으로써 수용가 수배전반 기기의 소손 및 삼상 동력 설비 등의 소손을 방지할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수배전선로의 결상/역상 검출 장치는, 삼상 저전압을 입력받는 전압입력부; 상기 삼상 저전압을 감압하여 디지털신호로 변환하는 디지털신호변환부; 상기 변환된 디지털신호에서 각 상간 위상을 비교판단하도록 위상을 생성하는 위상전압발생부; 상기 생성된 위상을 비교하여 그 차를 디지털 파형으로 변환하는 위상비교부; 상기 변환된 디지털 파형을 아날로그 파형으로 변환하는 아날로그신호변환부; 상기 변환된 아날로그신호를 증폭하는 증폭부; 상기 증폭된 아날로그신호값을 수치화하는 기준값입력부; 상기 수치화한 기준값을 토대로 결상/역상을 판정하는 결상/역상 판정부; 및 상기 판정결과, 결상/역상시 (특)고압부를 차단/경보하는 차단/경보부로 구성되어, 저압에서의 위상 검출로 (특)고압 기기를 감시 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기준값입력부는 사용자가 설정값을 임으로 변환할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 위상전압발생부는 위상전압발생용 마이크로프로세서가 구성되고, 결상/역상 판정부는 결상/역상 판정용 마이크로프로세서가 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 결상/역상 검출 흐름도, 도 2는 본 발명의 결상/역상 검출 회로도, 도 3은 본 발명을 배전설비에 응용한 계통도이다.
본 발명은 공칭전압 22.9Kv-Y 수배전선로 혹은 타 수배전선로에 설치된 고압기기를 동일 수전 및 배전선로에서 수배전반을 통해 분기된 저압반의 선간 전압 600V 이하의 삼상 사선식 저압 배전선로에서 삼상의 각 위상을 비교검출하여 (특)고압을 감시 제어함으로써 고압기기가 타 보호기기와 보호 협조될 수 있도록 하는 기술이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 본 발명의 수배전선로의 결상/역상 검출장치는, 저압에서의 위상 검출로 (특)고압 기기를 감시 제어하는 장치로써, 삼상 저전압을 입력받는 전압입력부(10); 상기 삼상 저전압을 감압하여 디지털신호로 변환하는 디지털신호변환부(20); 상기 변환된 디지털신호에서 각 상간 위상차를 비교판단하도록 위상을 생성하는 위상전압발생부(30); 상기 생성된 위상을 비교하여 그 차를 디지털 파형으로 변환하는 위상비교부(40); 상기 변환된 디지털 파형을 아날로그 파형으로 변환하는 아날로그신호변환부(50); 상기 아날로그신호를 증폭하는 증폭부(60); 상기 증폭된 아날로그신호값을 수치화하는 기준값입력부(70); 상기 수치화한 기준값을 토대로 결상/역상을 판정하는 결상/역상 판정부(80); 및 상기 판정결과, 결상/역상시 특고압부를 차단/경보하는 차단/경보부(90)로 구성된다.
전압입력부(10)는 선간전압 600V 이하 삼상 사선식 배전선로에서 상전압(R.S.T)과 중성선(N Phase)을 필드 그라운드를 이용하여 노이즈 필터링한 후, 삼상 전압(220V 혹은 110V)을 저항(R1)을 이용하여 저하시킨 후 디지털신호변환부(20)로 전송한다.
이에 따라, 디지털신호변환부(20)는 상기 전압입력부(10)로부터 입력되는 전압으로 포토커플러(PC1)를 구동함으로써 절연된 구형파가 생성되도록 한다.
이 파형은 포토커플러(PC1)의 다이오드(D1)의 애노드와 캐소드간 AC의 정극성 파형으로써, 위상 0°∼ 180°사이에서 디지털 파형이 트랜지스터(TR1)의 컬렉터와 이미터 사이에 생성된다.
각 삼상 파형간의 시간차는 각 상 위상이 0°일 때의 시간차와 동일하며, 평형삼상교류일 때 각 상간 120°에 해당하는 5.55ms의 시간차가 발생한다.
위상전압발생부(30)는 상기 각각의 삼상 파형을 마이크로프로세서(30a)에서 입력받아 각상 신호 입력과 동시에 그 상에 해당하는 출력 파형을 AC 반주기인 8.33ms 동안 출력함과 동시에 120°에 해당하는 5.55ms 후에 8.33ms 동안 다른 파형을 출력한다.
따라서 각 상당 입력부와 동일한 파형 1개와 5.55ms후의 파형 1개로 2개의 파형을 생성하여 출력하면 6개의 서로 다른 파형, 즉 R상 입력시 동시에 R0와 5.5ms후에 R120이 생성되고, S상 입력시 S0 와 S120, T상 입력 시 T0와 T120의 파형이 연속 발진하여 상호 비교할 수 있는 전압이 발생한다.
이때, AC의 정극성 시작점, 즉 위상 0°시작점만을 이용하므로 AC 전압의 난 조 및 노이즈에 상관없이 정밀한 위상전압을 생성할 수 있다.
위상비교부(40)는 상기 전압 중 R0와 T120, S0와 R120, T0와 S120을 상호 배타적 논리합회로로 비교하여 그 차를 펄스 폭 길이로 출력하는 바, 평형삼상교류일 때 비교 상간의 펄스 폭 길이는 0이고, 삼상 불평형이 클수록 펄스 폭 길이는 넓어진다.
R상 파형과 T상을 120°이동시킨 파형, 즉 R0 와 T120을 상호 비교하여 어긋난 값을 디지털 파형으로 변환하고, 동일한 원리로 S0와 R120, T0와 S120의 어긋난 값을 디지털 파형으로 변환한다.
아날로그신호변환부(50)는 상기 각 상 디지털 파형을 저항과 콘덴서의 적분회로를 이용하여 아날로그 파형으로 변환하고, 마이크로프로세서(80a)에서 디지털 파형을 측정할 때의 시간 오차를 최소화함으로써 정밀한 위상 편차 측정이 가능하도록 한다.
아날로그신호증폭부(60)는 상기 변환된 아날로그신호값을 마이크로프로세서(80a)의 ADC(Analog-to-Digital Converter) 포트에서의 입력이 원활하도록 0V에서 최대 5V까지 증폭한다.
기준값입력부(70)는 상기 마이크로프로세서(80a)의 ROM 혹은 RAM에 통신포트 혹은 디지털신호 입출력으로 선행 AC 파형과 후행 AC파형의 기준 120°에서의 +,- 위상 편차를 완전 평형삼상 일 때의 0°에서 결상/역상시 실험에 의거 기준치를 설정하고, 그에 대비되는 값을 0에서 255까지 설정하여 마이크로프로세서(80a)에 결상/역상 판단용 기준값으로 입력한다.
이때, 선행 AC 파형과 후행 AC파형의 기준 120°에서의 +,- 위상 편차가 0°일 경우, 마이크로프로세서(80a)의 ADC 포트에서의 입력값은 0값이며, 위상 편차에 따라 10°일 경우 100, 20°일 경우 200값 등으로 기준값을 입력한다.
상기 기준값입력부(70)는 사용자가 설정값을 임으로 변환할 수 있다.
결상/역상 판정부(80)는 수용가 부하의 종류 및 수배전반 기기의 설치 운용에 따라 역율 혹은 각 상간의 위상차가 동일하지 않으므로 수용가의 상황에 따라 상기 기준값입력부(70)의 기준값을 기준으로 결상/역상시의 선행 AC 파형과 후행 AC파형의 기준 120°에서의 +,- 위상 편차값을 설정하면, 마이크로프로세서(80a)의 ADC 포트에서의 입력값을 역 환산하여 결상/역상을 판정한다.
차단/경보부(90)는 결상/역상시 (특)고압부 기기를 차단하여 수배전선로를 단전시키고 경보함과 동시에 그 결과치를 표기한다.
이때의 경보는 알람 혹은 디스플레이를 선택적으로 구성할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명을 배전설비에 응용한 계통도로써, 수배전선로의 결상/역상시 ASS(Auto Section Switch) 등을 이용하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
상술한 본 발명은 특정한 실시예를 들어 설명하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위내에서는 수정 및 변형실시가 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 수배전선로의 결상/역상 검출장치에 따르면 다 음과 같은 뛰어난 효과가 있다.
첫째, 결상/역상시 (특)고압부 기기를 차단/경보함으로써 결상/역상으로 파급될 수 있는 사고 및 수용가의 재산 피해를 최소화하고, 차단 후 그 표기된 결과치를 분석하여 신속한 조치를 취할 수 있다.
둘째, 결상/역상판정부(80)에서 사용자가 설정값을 임으로 변환할 수 있으므로 부하의 변동 및 수배전반 기기운용에 용이하게 대처할 수 있다.

Claims (3)

  1. 저압에서의 위상 검출로 고압기기를 감시 제어하는 장치에 있어서,
    삼상 저전압을 입력받는 전압입력부(10);
    상기 삼상 저전압을 감압하여 디지털신호로 변환하는 디지털변환부(20);
    상기 변환된 디지털신호에서 각 상간 위상차를 비교판단하도록 위상을 생성하는 위상전압발생부(30);
    상기 위상을 비교하여 그 차를 디지털 파형으로 변환하는 위상비교부(40);
    상기 변환된 디지털 파형을 아날로그 파형으로 변환하는 아날로그신호변환부(50);
    상기 아날로그신호를 일정레벨 증폭하는 증폭부(60);
    상기 증폭된 아날로그신호값을 수치화하는 기준값입력부(70);
    상기 수치화한 기준값을 토대로 결상/역상을 판정하는 결상/역상 판정부(80); 및
    상기 판정결과, 결상/역상시 (특)고압부를 차단/경보하는 차단/경보부(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 수배전선로의 결상/역상 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준값입력부(70)는 사용자가 설정 기준값을 임으로 변환할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수배전선로의 결상/역상 검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상전압발생부(30)는 위상전압발생용 마이크로프로세서(30a)가 구성되고, 상기 결상/역상 판정부(80)는 결상/역상 판정용 마이크로프로세서(80a)가 구성된 것을 특징으로 하는 수배전선로의 결상/역상 검출장치.
KR1020050089760A 2005-09-27 2005-09-27 수배전선로의 결상/역상 검출장치 KR100864281B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050089760A KR100864281B1 (ko) 2005-09-27 2005-09-27 수배전선로의 결상/역상 검출장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050089760A KR100864281B1 (ko) 2005-09-27 2005-09-27 수배전선로의 결상/역상 검출장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070035187A KR20070035187A (ko) 2007-03-30
KR100864281B1 true KR100864281B1 (ko) 2008-10-20

Family

ID=41649146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050089760A KR100864281B1 (ko) 2005-09-27 2005-09-27 수배전선로의 결상/역상 검출장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100864281B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101194946B1 (ko) * 2012-04-16 2012-10-25 한국산전(주) 역상 및 오결선 방지기능을 구비한 배전반
KR101365706B1 (ko) 2012-07-13 2014-02-21 주식회사 베스텍 부하차단 보호기능을 갖는 고·저압 배전반의 운전제어방법과 고·저압 배전반
KR101414929B1 (ko) 2014-04-16 2014-07-07 대원계전주식회사 수배전반의 전압감지 표시 제어장치
KR101722156B1 (ko) 2016-11-23 2017-04-03 주식회사프로컴시스템 역상 및 결상 검출기능이 부가된 전력계통 고장기록장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313011B1 (ko) * 2012-03-13 2013-10-01 주식회사 베스텍 에너지 절약형 고·저압 배전반 운전제어방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056210A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 임태현 검상장치
KR20010037390A (ko) * 1999-10-16 2001-05-07 김병두 전기설비의 원격감시제어시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056210A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 임태현 검상장치
KR20010037390A (ko) * 1999-10-16 2001-05-07 김병두 전기설비의 원격감시제어시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101194946B1 (ko) * 2012-04-16 2012-10-25 한국산전(주) 역상 및 오결선 방지기능을 구비한 배전반
KR101365706B1 (ko) 2012-07-13 2014-02-21 주식회사 베스텍 부하차단 보호기능을 갖는 고·저압 배전반의 운전제어방법과 고·저압 배전반
KR101414929B1 (ko) 2014-04-16 2014-07-07 대원계전주식회사 수배전반의 전압감지 표시 제어장치
KR101722156B1 (ko) 2016-11-23 2017-04-03 주식회사프로컴시스템 역상 및 결상 검출기능이 부가된 전력계통 고장기록장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070035187A (ko) 2007-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2769462B1 (en) Method and system for detecting a failed rectifier in an ac/dc converter
US11391788B2 (en) Power conversion device and ground fault location diagnosis method
US20090091867A1 (en) Transformer Through-Fault Current Monitor
RU2014120171A (ru) Способ и устройство для ввода электрического тока в электрическую сеть
JP5689497B2 (ja) Ｄｃリンク部異常検出機能を備えたモータ駆動装置
KR100864281B1 (ko) 수배전선로의 결상/역상 검출장치
US9606163B2 (en) Ground fault detecting circuit and power converting device including the same
KR100216639B1 (ko) 지락고장 검출장치 및 그 방법
US11848550B2 (en) Semiconductor circuit breaker and circuit breaking device
KR101751096B1 (ko) 전기 장치 및 전기 장치에서의 상 고장을 결정하기 위한 방법
CN108627684B (zh) 用于检测逆变器的输出电流的设备
US9360528B2 (en) Method and system for voltage sense input
CA3034871C (en) A method for phase controlled energizing of power transformer
JP6651541B2 (ja) エネルギー発生設備を中電圧グリッドに接続するための方法およびエネルギー発生設備
US11509254B2 (en) Method for detecting a motor phase fault of a motor arrangement and drive circuit for driving an electronically commutated motor
KR20200093979A (ko) 누전 차단기 및 그 누설 전류 검출 방법
KR200193053Y1 (ko) 누전 차단기의 단락과 누전사고 구분 표시장치
Anuchin et al. Insulation monitoring system for electric drives in TN networks
RU2437109C2 (ru) Способ контроля электрического сопротивления изоляции и защитного отключения электрооборудования
KR101461568B1 (ko) 돌입 전류 억제 기능을 갖는 전력 차단기 제어장치
US11336082B2 (en) System and method for protecting against faults between turns in excitation windings of synchronous machines with static excitation
KR101142749B1 (ko) 인버터 지락 검출 시스템 및 인버터 지락 검출 방법
KR102441016B1 (ko) 인버터 직류단 전압 검출장치
RU2676270C1 (ru) Устройство размагничивания и способ размагничивания сердечника трансформатора
KR101571369B1 (ko) 태양광 발전의 ｐｖ모듈 스트링 또는 어레이의 누전감시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120731

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130926

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee