KR100985066B1 - 배전반 디지탈콘트롤러 - Google Patents

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KR100985066B1 KR1020100056972A KR20100056972A KR100985066B1 KR 100985066 B1 KR100985066 B1 KR 100985066B1 KR 1020100056972 A KR1020100056972 A KR 1020100056972A KR 20100056972 A KR20100056972 A KR 20100056972A KR 100985066 B1 KR100985066 B1 KR 100985066B1
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차보영
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심강문
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Abstract

본 발명은, 무정전전원공급장치, 통합컨트롤러, 제1상별전력계측기, 상별공급절체개폐기, 모니터, 사용자입력장치를 포함하여 이루어지되 ; 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별로 인입전류량을 측정하는 상기 제1상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 상기 통합컨트롤러로 전송되며 ; 상기 사용자입력장치는 상불평형 개선을 위한 상불평형률 기준값을 사용자가 설정하는 사용자입력장치이며 ; 상기 무정전전원공급장치는 배전반내 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전원 중 어느 하나로부터 전력을 공급받아 이를 축적하여 정전시 비상전원을 공급하는 무정전전원공급장치이며 ; 상기 상별공급절체개폐기는 배전반내 저압반에서 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하는 상별 인입전원 중 어느 하나가 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하도록 전원공급을 개폐하며, 상기 통합컨트롤러의 제어신호에 따라 상불평형률이 상기 사용자입력장치를 통하여 설정한 기준값을 초과할 경우 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하는 상별 인입전원을 절체하여 공급할 수 있도록 마련되는 상별공급절체개폐기이며 ; 상기 모니터는 상기 통합컨트롤러에서 출력하는 상별 부하불평형 정보, 무정전전원공급장치에 공급되는 상별 인입전원 정보, 무정전전원공급장치로의 전원 절체 공급으로 인하여 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하는 모니터이며 ; 상기 통합컨트롤러는, 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이하며, 사용자입력장치에서 사용자가 설정한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야할 상별 인입전원에 해당하는지 여부를 판단하며, 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야 할 상별 인입전원에 해당하면 상기 상별공급절체개폐기를 통하여 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원을 절체하도록 판단 및 제어하는 마이크로프로세서를 포함하여 이루어지는 통합컨트롤러인 것 ; 을 특징으로 한다.

Description

배전반 디지탈콘트롤러 { The digital controller pannel }
본 발명은 6,600V 이상 22,900V급의 특고압을 380V 또는 220V의 저압으로 낮추어 건물단위 또는 공장단위별로 전원을 공급하기 위한 수변전시설에 관한 것이다.
본 발명은 폐쇄형 배전반에 관한 것으로 1종 접지된 큐비클(금속제외함)에 계통 순서에 따라 고압반과 저압반으로 나뉘어, 고압반에 고장구간자동개폐기(LBS), 피뢰기, 고압퓨즈, 계기용변압기(MOF), 변압기(TR), 계기용변성기(PT), 계기용변류기(CT), 축전지가 설치되며, 저압반에 차단기(MCCB), 각종 계측장치, 디지탈제어장치가 내장되어 계통도에 따라 주요 기기별로 단위 큐비클 안에 내장되어 독립된 공간내에서 각각의 고유한 기능을 수행하게 된다.
본 발명은 배전반을 통해 부하(전기장치)에 전원공급할 때 부하(전기장치)의 사용 여부에 따라 발생하는 상(R,S,T)별 부하불평형에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로 각 상별로 발생된 부하의 불균형을 무정전전원공급장치로 보완하여 효율을 향상시키는 것에 관한 것이다.
3상 4선식 전력 공급 방법에 있어서 R상-N상, S상-N상, T상-N상을 통해 220V를 부하에 전원 공급할 경우 부하별로 전력사용 여부 등에 따라 상별로 부하량에 차이가 발생하는 경우 역률이 저하됨은 물론, 전력 공급 변압기의 각 상 권선에 부분적인 과부하상태가 야기되어 전력 공급 변압기가 소손되는 등의 문제점이 발생하고 있다.
그러므로 이러한 부하 불평형율을 측정하여 설정값 이상으로 불평형 상태인 경우 시정을 위한 보수 작업을 실시함으로써 역률 저하와 전력 공급 변압기의 소손을 방지할 수 있게 되는 것인바, 시공자가 설치 시 별도로 검사를 실시하여 부하 불평형율을 판정하여야 하며, 설비의 설치 후에는 관리자가 수시로 부하 불평형율을 검사하지 않으면 부하 불평형 발생 여부를 감지하지 못하여 이로 인한 역률 저하와 전력 공급 변압기의 손상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 선출원된 10-2009-0001728 상별 전력 계측기를 활용하는 것으로 상별 전력 계측기를 통해 각 상별로 측정된 전류량을 UTP케이블의 출력선을 통해 통합컨트롤러에서 데이터를 전송받아 상별 불평형을 검지하는 것으로 상별 전력 계측기는 당 업계로부터 공지된 것이다.
본 발명은 무정전전원공급장치를 활용하여 부하불평형을 개선하여 변압기의 수명연장 및 역률을 향상시켜 에너지 절감효과를 얻기 위한 것이다.
종래의 선행기술은 상불평형을 검지하거나, 리액턴스 또는 저항성분으로 보상하는 방법, 삼상 또는 단상발전기로 피크제어를 하는 것으로 본 발명과는 상이하며 특히 피크제어 개념과는 별개의 기술이다.
비상발전기 피크제어는 최대전력수요 제어로 전력 성수기때 비상발전기로 전력을 발생하여 소요 전력을 일부 대체하는 기술이다.
특히, 본 발명은 계절별 시간대별로 상별 부하수요가 달라지는 현실(최종 말단 콘센트 부하가 각 상별로 일률적이지 않는다. 일 예로, 사무실 내에서 3명의 컴퓨터 사용전원을 상평형을 고려하여 각 상별(A씨-R상, B씨-S상, C씨-T상)로 단말콘센트에 배선하였으나, A씨가 퇴근할 경우 R상은 부하가 안 걸리고 나머지는 부하가 걸리는 상불평형이 생긴다. 물론 전체적으로 볼 때 상기와 같은 극단적인 현상은 일어나지 않지만 결국 상불평형이 계절별, 시간별로 큰 영향을 받으며, 상불평형은 어쩔 수 없는 현실이다.)에 간단히 대응할 수 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 무정전전원공급장치, 통합컨트롤러, 제1상별전력계측기, 상별공급절체개폐기, 모니터, 사용자입력장치를 포함하여 이루어지되 ; 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별로 인입전류량을 측정하는 상기 제1상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 상기 통합컨트롤러로 전송되며 ; 상기 사용자입력장치는 상불평형 개선을 위한 상불평형률 기준값을 사용자가 설정하는 사용자입력장치이며 ; 상기 무정전전원공급장치는 배전반내 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전원 중 어느 하나로부터 전력을 공급받아 이를 축적하여 정전시 비상전원을 공급하는 무정전전원공급장치이며 ; 상기 상별공급절체개폐기는 배전반내 저압반에서 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하는 상별 인입전원 중 어느 하나가 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하도록 전원공급을 개폐하며, 상기 통합컨트롤러의 제어신호에 따라 상불평형률이 상기 사용자입력장치를 통하여 설정한 기준값을 초과할 경우 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하는 상별 인입전원을 절체하여 공급할 수 있도록 마련되는 상별공급절체개폐기이며 ; 상기 모니터는 상기 통합컨트롤러에서 출력하는 상별 부하불평형 정보, 무정전전원공급장치에 공급되는 상별 인입전원 정보, 무정전전원공급장치로의 전원 절체 공급으로 인하여 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하는 모니터이며 ; 상기 통합컨트롤러는, 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이하며, 사용자입력장치에서 사용자가 설정한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야할 상별 인입전원에 해당하는지 여부를 판단하며, 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야 할 상별 인입전원에 해당하면 상기 상별공급절체개폐기를 통하여 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원을 절체하도록 판단 및 제어하는 마이크로프로세서를 포함하여 이루어지는 통합컨트롤러인 것 ; 을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 제1상별전력계측기는 변류기일 수 있다.
상기에 있어서, 배전반 저압반에서 부하에 전원공급되는 각 상별 전류량을 측정하는 제2상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 상기 통합컨트롤러로 전송되며 ; 상기 무정전전원공급장치는 상불평형률이 사용자입력장치를 통해 설정한 기준값을 초과할 경우 상불평형을 보상하기 위하여 축적된 전력의 일부를 공급하며 ; 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원 및 상기 무정전전원공급장치에서 축적된 전원을 인입받아 평상시에는 상별 인입전원을 출력하나, 상기 통합컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 무정전전원공급장치의 축전된 전원을 출력하는 상별부하절체개폐기가 마련되며 ; 상기 모니터는 무정전전원공급장치의 전원사용 여부, 무정전전원공급장치의 축적 전원의 사용으로 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하며 ; 상기 통합컨트롤러는, 배전반 고압반내 변압기에서 제1상별전력계측기 및 제2상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형 및 저압반에서 부하에 전원공급하는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이하며, 사용자입력장치에서 사용자가 설정한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 상불평형 개선을 위해 상기 무정전전원공급장치의 축전 전원의 공급 여부를 결정하며, 상불평형이 발생한 부하 중 상불평형을 보상하여야할 제2상별부하절체개폐기에 제어신호를 발생하여 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원을 무정전전원공급장치에 축전된 전원으로 상별부하절체개폐기를 통해 절체하며, 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기를 통해 상불평형률을 계산하여 상불평형률이 사용자입력장치를 통해 입력된 상불평형률 기준값의 초과 여부에 따라 상기 무정전전원공급장치 전원의 사용 여부 및 상별부하절체개폐기를 통해 무정전전원공급장치의 축전 전력의 추가 공급을 판단 및 제어하는 것인 것 ; 이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명은 상불평형 개선을 통해 역률개선, 배전설비의 소손을 방지한다.
특히, 종래 기술과 차별적으로 계절별, 시간대별로 상별 부하수요가 항상 가변하는 현실을 고려할 때 상불평형을 즉시 간단하게 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 간략도,
도 2는 R, S, T, N상 별로 전류량을 측정할 수 있는 선출원된 상별 전력 계측기의 간략도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 간략도,
도 4는 상별부하절체개폐기의 원리를 설명하기 위한 간략도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
한국전력공사로부터 고압인입구를 통해 인입된 고압(6,600V 이상 22,900V)은 고압반내 고장구간자동개폐기(LBS), 피뢰기, 고압퓨즈, 계기용변압기(MOF)를 거쳐 변압기(TR)에 인입된 후 저압으로 변환되어 저압반에 인입되면 저압반 큐비클 내에 누전차단기, 배선차단기, 변류기, 단자대 등을 거쳐 통상 교류 220V, 단상 380V, 삼상380V의 상용전원을 부하에 공급하며, 추가로 축전지반을 두어 축전지반내의 축전지를 통해 저압반에 DC 110V를 저압반에 공급하고, 저압반은 DC 110V 구동전원으로 각종 자동제어장치 및 계측장치를 구동하며, 별도로 교류 220V를 공급받아 축전하는 무정전전원공급장치(UPS)를 두어 정전 등에 대처하는 통상의 배전반 구성을 갖는다.
통합제어컨트롤러는 윈도우 XP 운영체제를 기반으로 하는 서버급 마이크로프로세서로 일 실시 구현 예가 가능하다.
마이크로프로세서란 TTL이나 CMOS IC들은 정해진 특성대로만 움직이는 데 비해 마이크로프로세서는 관리자가 프로세서 내에 프로그램을 주입해서 자신이 원하는 동작 특성을 구현할 수 있는 것으로, 컴퓨터의 CPU처럼 명령을 내릴 수 있기도 하고 특정 명령을 받을 수 있는 전체 제어프로그램 및 운영을 위한 마이크로프로세서를 마더보드(MOTHERBOARD) 또는 메인보드(MAINBOARD)로도 불린다.
먼저 도 1에 의하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예로서, 배전반 내에 설치되는 본 발명은 배전반 고압반의 변압기에서 저압으로 강압된 저전압 전원을 R, S, T 상별(N은 중성선)로 전원을 인입받는다.
상기 상별 인입전원은 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별로 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기(30)을 관통하게 되는데, 제1상별전력계측기는 도 2와 같이 상별로 관통구를 통과한 전원의 전류량을 측정하는 변류기로 구성되는 실시예로서도 가능하다.
도 2는 R, S, T, N상 별로 전류량을 측정할 수 있는 선출원된 상별 전력 계측기의 간략도이다.
선출원된 상별 전력 계측기의 청구항 1항의 원문 내용으로 이하 상세한 설명을 갈음한다.
청구항 1 "배선차단기의 각 상별 출력단자에 결합하여 볼트로 조여 고정하는 R상, S상, T상, N상의 각 상별 버스바에 볼트로 조일 수 있는 구멍이 있는 버스바; 버스바가 관통하는 내부의 구멍을 중심으로 사각형의 블록으로 4개의 블록이 일렬로 연결된 일체형 블록; R상, S상, T상 버스바가 관통하는 3개의 블록 내부는 코일이 감겨져 버스바에 흐르는 전류의 자기장을 검지하는 변류기; 블록을 통과한 각 상의 버스바는 볼트를 체결하여 결속할 수 있는 구멍이 뚫려있는 R상, S상, T상, N상 버스바 출력단자를 포함하며; 사각형의 4개로 연결된 블록 외부를 감싸는 외부 사각형의 블록; 외부의 사각형 블록 내부는 코일이 감겨져 있어 내부를 R상, S상, T상, N상이 관통되어 흐르는 전류의 자기장을 검지하여 누설전류를 검지하는 영상변류기로 블록 내부에 R상, S상, T상 변류기를 포함하는 블록 및 코일이 감겨 있지 않고 N상의 버스바가 관통하는 블록 및 영상변류기를 포함하는 외부의 사각형 블록이 일체형으로 구성되며; 각 코일의 출력선은 일체형 블록에 결속된 Rj-45잭에 배선되어 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블로 결속 배선되는 것을 특징으로 하는 상별 전력 계측기"
본 실시예는 무정전전원공급장치(40), 통합컨트롤러(10), 제1상별전력계측기(30), 상별공급절체개폐기(22), 모니터, 사용자입력장치로 구성된다.
배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별로 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기(30)에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 통합컨트롤러(10)로 전송된다.
사용자입력장치는 상불평형 개선을 위해 상불평형률 기준값을 사용자가 설정하는 사용자입력장치이다.
무정전전원공급장치(40)는 배전반내 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전원 중 어느 하나로부터 전력(교류 220V)을 공급받아 이를 축적하여 정전시 비상전원을 공급한다.
상별공급절체개폐기(22)는 배전반내 저압반에서 무정전전원공급장치(40)로 전원을 공급하는 상별 인입전원 중 어느 하나가 무정전전원공급장치(40)로 전원을 공급하도록 전원공급을 개폐하며, 통합컨트롤러(10)의 제어신호에 따라 상불평형율이 사용자입력장치를 통하여 설정한 기준값을 초과할 경우 무정전전원공급장치(40)로 전원을 공급하는 상별 인입전원을 절체하여 공급하도록 마련된다.
상별공급절체개폐기(22)는 각 상별 인입전원을 개폐하는 전자접촉기(23, M.C)로 구성될 수 있다
모니터는 통합컨트롤러(10)에서 출력하는 상별 부하불평형 정보, 무정전전원공급장치에 공급되는 상별 인입전원 정보, 무정전전원공급장치로의 전원 절체 공급으로 인하여 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하는 모니터이다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 상별전력계측기(30)에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이한다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 사용자입력장치에서 사용자가 설정한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 무정전전원공급장치(40)로 공급되는 상별 인입전원이 상불평을 보상하여야할 상별 인입전원에 해당하는지 여부를 판단한다.
일 실시 예로, 사용자입력장치에서 관리자가 입력한 상불평형률(역률) 기준값이 최소85% 최대90%일 경우 상불평형률(역률)이 85%이하로 떨어지고 무정전전원공급장치가 불평형률이 가장 높은 상으로부터 전원을 공급받고 있다면, 상별공급절체개폐기(22)를 통하여 가장 낮은 부하가 걸리고 있는 상으로부터 무정전전원공급장치가 전원을 공급받을 수 있도록 한다.
도 1을 기준으로 예를 들어 설명한다.
제1상별전력계측기(30)를 통하여 R상 전체에 70Kw, S상 전체에 60Kw, T상전체에 50Kw의 부하가 걸려있음을 측정하게 되고, 아울러 무정전전원공급장치가 R상으로부터 2Kw의 전원을 공급받고 있다면, R상과 T상의 최대 상불평형률(역률)은 83%이며, 무정전전원공급장치는 불평형율이 가장 높은 R상으로부터 전원을 공급받고 있다.
이때 통합컨트롤러(10)는 이러한 상불평형이 일정 시간 이상 지속된다면 상별공급절체개폐기(22)를 통하여 무정전전원공급장치(40)가 T상으로부터 전력을 공급할 수 있도록 제어하게 된다.
이와 같이 무정전전원공급장치(40)에 전력을 공급하는 상별 인입전원을 절체하게 되면, R상 전체에 68Kw, S상 전체에 60Kw, T상전체에 52Kw의 부하가 걸리게 되어 상불평형이 개선되며 역률이 향상된다.
물론 무정전전원공급장치(40)가 공급받는 전력과, 상불평형 정도에 따라 상불평형 개선 효과는 변경될 수 있다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야 할 상별 인입전원에 해당하면 상별공급절체개폐기에 제어신호를 발생하여 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원을 절체하도록 판단 및 제어하게 된다.
이하 본 발명에 의한 제2실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 다른 실시예의 간략도이며, 도 4는 상별부하절체개폐기의 원리를 설명하기 위한 간략도이다.
도 4에서 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 R상의 인입전원(50)과 무정전전원공급장치에서 축전된 전원(41)이 인입되면 자동부하전환개폐기(21) 또는 계전기에 의해 통합컨트롤러의 제어 명령에 따라 R상의 인입전원(50)과 무정전전원공급장치에서 축전된 전원(41) 중 하나의 전원을 선택 출력한다.
본 실시예는 무정전전원공급장치(40), 통합컨트롤러(10), 제1상별전력계측기(30), 상별공급절체개폐기(22), 제2상별전력계측기(31), 상별부하절체개폐기(20), 모니터, 사용자입력장치로 구성된다.
무정전전원공급장치(40), 통합컨트롤러(10), 제1상별전력계측기(30), 상별공급절체개폐기(22)에 대한 설명은 앞서 설명한 실시예에 설명한 바와 같다.
저압반에서 부하에 전원공급하는 각 상별 전류량을 측정하는 제2상별전력계측기(31)에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 통합컨트롤러(10)로 전송된다.
사용자입력장치에 의하여, 상불평형 개선을 위하여 무정전전원공급장치(40)에 축적된 전력의 공급 여부를 결정하는 상불평형률 기준값을 사용자가 설정할 수 있다.
무정전전원공급장치(40)는 통합컨트롤러(10)의 제어에 따라 정전시 비상전원을 공급하며, 상불평형률이 사용자입력장치를 통해 설정한 기준값을 초과할 경우 상불평형을 보상하기 위하여 축적된 전력의 일부를 공급하는 무정전전원공급장치이다.
상별부하절체개폐기(20)는 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원 및 무정전전원공급장치에서 축적된 전원을 인입받아 평상시에는 상별 인입전원을 출력하나, 통합컨트롤러의 제어신호에 따라 무정전전원공급장치의 축적된 전원을 선택적으로 출력하는 상별부하절체개폐기이다.
모니터는 통합컨트롤러에서 출력하는 상별 부하불평형 정보, 무정전전원공급장치의 축적 전원사용 여부, 무정전전원공급장치의 축적 전원의 사용으로 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하는 모니터이다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기 및 저압반에서 부하에 전원공급하는 각 상별 전류량을 측정하는 제2상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형 및 저압반에서 부하에 전원공급하는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이한다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 사용자입력장치에서 관리자가 입력한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 상불평형 개선을 위해 무정전전원공급장치의 축전 전원의 공급 여부를 결정한다.
일 실시 예로, 사용자입력장치에서 관리자가 입력한 상불평형률(역률) 기준값이 최소85% 최대90%일 경우 상불평형률(역률)이 85%이하로 떨어질 경우 상별전력계측기를 통해 불평형률이 가장 높은 상의 부하에 상별부하절체개폐기를 통해 상불평형률(역률)이 90%가 될 때까지 무정전전원공급장치의 축전 전원을 공급한다.
도 3을 예시하여 설명하면 R상 전체에 70Kw, S상 전체에 60Kw, T상전체에 50Kw의 부하가 걸려 R상과 T상의 최대 상불평형률(역률)은 83%로 상별전력계측기를 통해 불평형률이 가장 높은 R상의 부하 중 15Kw부하를 무정전전원공급장치의 축전 전하로 대체하여 결과적으로 R상 전체에 55Kw(70Kw-15Kw), S상 전체에 60Kw, T상 전체에 50Kw, 무정전전원장치가 15Kw를 부담하여 S상과 T상의 최대 상불평형률(역률)은 90%로 상불평형이 개선되며 역률이 향상된다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 상불평형이 발생한 부하 중 상불평형을 보상하여야할 상별부하절체개폐기에 제어신호를 발생하여 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원을 무정전전원공급장치에 축적된 전원으로 상별부하절체개폐기를 통해 절체한다.
통합컨트롤러는 마이크로프로세서로 구성되어, 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기를 통해 상불평형률을 계산하여 상불평형률이 사용자입력장치를 통해 입력된 상불평형률 기준값의 초과 여부에 따라 무정전전원공급장치 전원의 사용 여부 및 상별부하절체개폐기를 통해 무정전전원공급장치의 축적 전력의 추가 공급을 판단 및 제어하는 마이크로프로세서로 구성된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 통합컨트롤러
20 : 상별부하절체개폐기
21 : 자동부하전환개폐기(ALTS: Automatic Load Transfer Switch)
22 : 상별공급절체개폐기
23 : 전자접촉기(MC : electormagnetic connector)
31 : 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별로 인입전류량을 측정하는 상별전력계측기
32 : 저압반에서 부하에 전원공급하는 각 상별 전류량을 측정하는 상별전력계측기
40 : 무정전전원공급장치
41 : 무정전전원공급장치에서 축전된 전원
50 : 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원

Claims (3)

  1. 무정전전원공급장치, 통합컨트롤러, 제1상별전력계측기, 상별공급절체개폐기, 모니터, 사용자입력장치를 포함하여 이루어지되 ;
    배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별로 인입전류량을 측정하는 상기 제1상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 상기 통합컨트롤러로 전송되며 ;
    상기 사용자입력장치는 상불평형 개선을 위한 상불평형률 기준값을 사용자가 설정하는 사용자입력장치이며 ;
    상기 무정전전원공급장치는 배전반내 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전원 중 어느 하나로부터 전력을 공급받아 이를 축적하여 정전시 비상전원을 공급하는 무정전전원공급장치이며 ;
    상기 상별공급절체개폐기는 배전반내 저압반에서 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하는 상별 인입전원 중 어느 하나가 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하도록 전원공급을 개폐하며, 상기 통합컨트롤러의 제어신호에 따라 상불평형률이 상기 사용자입력장치를 통하여 설정한 기준값을 초과할 경우 상기 무정전전원공급장치로 전원을 공급하는 상별 인입전원을 절체하여 공급할 수 있도록 마련되는 상별공급절체개폐기이며 ;
    상기 모니터는 상기 통합컨트롤러에서 출력하는 상별 부하불평형 정보, 무정전전원공급장치에 공급되는 상별 인입전원 정보, 무정전전원공급장치로의 전원 절체 공급으로 인하여 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하는 모니터이며;
    상기 통합컨트롤러는, 배전반 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이하며, 사용자입력장치에서 사용자가 설정한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야할 상별 인입전원에 해당하는지 여부를 판단하며, 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원이 상불평형을 보상하여야 할 상별 인입전원에 해당하면 상기 상별공급절체개폐기를 통하여 상기 무정전전원공급장치로 공급되는 상별 인입전원을 절체하도록 판단 및 제어하는 마이크로프로세서를 포함하여 이루어지는 통합컨트롤러이며 ;
    배전반 저압반에서 부하에 전원공급되는 각 상별 전류량을 측정하는 제2상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터는 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 상기 통합컨트롤러로 전송되며 ;
    상기 무정전전원공급장치는 상불평형률이 사용자입력장치를 통해 설정한 기준값을 초과할 경우 상불평형을 보상하기 위하여 축적된 전력의 일부를 공급하며 ;
    배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원 및 상기 무정전전원공급장치에서 축적된 전원을 인입받아 평상시에는 상별 인입전원을 출력하나, 상기 통합컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 무정전전원공급장치의 축전된 전원을 출력하는 상별부하절체개폐기가 마련되며 ;
    상기 모니터는 무정전전원공급장치의 전원사용 여부, 무정전전원공급장치의 축적 전원의 사용으로 상불평형을 개선한 정도의 정보를 모니터를 통해 디스플레이하며 ;
    상기 통합컨트롤러는, 배전반 고압반내 변압기에서 제1상별전력계측기 및 제2상별전력계측기에서 측정된 각 상별 전류량 정보데이터를 UTP(Unshielded Twisted Pair)케이블을 통하여 공급받아 저압반으로 인입되는 각 상별 불평형 및 저압반에서 부하에 전원공급하는 각 상별 불평형을 모니터에 디스플레이하며, 사용자입력장치에서 사용자가 설정한 상불평형률 기준값을 초과할 경우 상불평형 개선을 위해 상기 무정전전원공급장치의 축전 전원의 공급 여부를 결정하며, 상불평형이 발생한 부하 중 상불평형을 보상하여야할 제2상별부하절체개폐기에 제어신호를 발생하여 배전반내 저압반에서 부하에 전원을 공급하는 상별 인입전원을 무정전전원공급장치에 축전된 전원으로 상별부하절체개폐기를 통해 절체하며, 고압반내 변압기에서 저압반으로 인입되는 각 상별 인입전류량을 측정하는 제1상별전력계측기를 통해 상불평형률을 계산하여 상불평형률이 사용자입력장치를 통해 입력된 상불평형률 기준값의 초과 여부에 따라 상기 무정전전원공급장치 전원의 사용 여부 및 상별부하절체개폐기를 통해 무정전전원공급장치의 축전 전력의 추가 공급을 판단 및 제어하는 것인 것 ;
    을 특징으로 하는 배전반 디지털콘트롤러.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1상별전력계측기는 변류기인 것을 특징으로 하는 배전반 디지털콘트롤러.
  3. 삭제
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