KR101054386B1 - Integrated DC Protection Relay System for Electric Railways - Google Patents

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KR101054386B1
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정호성
정상기
김진호
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템에 관한 것으로; 변압기 및 정류기를 거친 DC전기를 공급하는 인커밍판넬(Incoming Panel)과; 상기 인커밍판넬을 거친 DC전기를 전차선과 선로에 공급하는 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)과; 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)과 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)의 계측데이터를 수집하고 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)과 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)의 차단기를 고장상태에 따라 트립 및 절환시키도록 제어하는 통합계전기반;으로 구성되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an integrated DC protective relay system of an electric railway; An Incoming Panel for supplying DC electricity through a transformer and a rectifier; A Line Feeder Panel and a Negative Panel for supplying the DC electricity which has passed through the Incoming Panel to the tram line and the track; Collect measurement data of the incoming panel, line feeder panel and negative panel, and collect the incoming panel, line feeder panel and negative panel. It is characterized by consisting of; integrated relay base for controlling to trip and switch the breaker of the (Negative Panel) according to the fault condition.

본 발명에 따르면 전기철도의 급전을 위한 DC 변전 설비를 구성하는 다수의 판넬의 계측데이터를 하나의 통합계전기반에서 수집하고 이를 통해 각각의 판넬에 구비되는 차단기 및 단로기를 제어함으로써 DC 변전 설비 계통의 설비 비용을 절감할 수 있고, 하나의 통합계전기반에서 바로 상위시스템으로 변전설비의 계측 및 제어데이터를 신속하게 전달할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by collecting the measurement data of a plurality of panels constituting the DC substation facility for power supply of the electric railway in one integrated relay base and by controlling the breakers and disconnectors provided in each panel of the DC substation facility system The cost of the equipment can be reduced, and the measurement and control data of the substation equipment can be quickly transferred from one integrated relay base to the upper system.

전기철도, 계전기 Electric Railway, Relay

Description

전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템 { Integrated DC protective relaying system of electricrailway}Integrated DC protective relaying system of electricrailway

본 발명은 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 전기철도의 직류 변전설비를 구성하는 다수의 감시용 판넬에 구비되어 DC전력 계통의 상태를 독립적으로 감시하는 계전기를 하나로 통합 관리함으로써 효율적인 전력 감시 및 제어가 가능한 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated DC protection relay system of an electric railway, and more specifically, to a relay provided in a plurality of monitoring panels constituting a DC substation facility of an electric railway to independently monitor a state of a DC power system. The present invention relates to an integrated DC protection relay system for electric railways, which can be efficiently managed and monitored by one integrated management.

일반적으로 전기 철도 시스템은 전력공급 시스템, 차량, 전차선과 귀환 선로(주행레일)로 구성되어 있으며 직류 전철구간에는 복수의 변전소가 병렬로 접속되는 병렬급전방식이 표준이며 변전설비의 구성에는 변전소(SS : Sub-station), 구분소(SP : Sectioning Post), 급전타이포스트(TP : Tie-Post), 정류포스트(RP : Rectifying Post) 등으로 구성된다.In general, an electric railway system is composed of a power supply system, a vehicle, a tram line, and a return line (running rail), and a parallel feeding method in which a plurality of substations are connected in parallel in a DC train section is a standard. It consists of Sub-station, Sectioning Post (SP), Tie Post (TP) and Rectifying Post (RP).

이때, 변전소내에서 전차선과 선로에 DC전기를 공급하는 직류 변전 설비는 도 1에 도시된 바와 같이 교류 22.9kV를 수전하여 변압기(1)를 거쳐 직류로 전환하는 정류기(2)와, 수전에 필요한 계기, 제어 개폐기, 보호 계전기 등을 설치한 인커밍판넬(Incoming Panel)(3)과, 전차선(4)에 DC전기를 공급하는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(6)과, 전차선(4)과 열차(7)를 거친 DC전기가 선로(5)를 통해 귀환하는 DC열차네거티브판넬(Negative Panel)(8)로 구성된다. At this time, the DC substation equipment for supplying the DC electricity to the tram line and the line in the substation, as shown in Figure 1 is a rectifier (2) for receiving an alternating current of 22.9kV and converting to direct current through the transformer (1), and the power required Incoming Panel (3) equipped with instruments, control switches, protective relays, etc., Line Feeder Panel (6) for supplying DC electricity to the tramline (4), and tramline (4) DC train passing through the train (7) is composed of a DC train negative panel (Negative Panel) (8) to be returned through the track (5).

이와 같이 전차선(3)에 DC전기를 공급함에 따라 열차(7)가 팬토그라프를 통해 급전하여 운행할 수 있게 된다.In this way, by supplying the DC electricity to the tram line (3), the train (7) can be supplied to operate through the pantograph.

이때, 직류 급전방식에 있어 사고가 발생되는 경우에는 고속차단기(HSCB)에 의해 사고 구간을 구분하여 차단할 수 있도록 전차선이 구분되는 부분에 에어섹션(AS; air section)을 두고 급전구분소를 설치하여 계통이 서로 다른 급전선로를 연결하여 전압차를 없애고 전압강하를 보상하게 된다. 직류 급전 시스템은 비접지 방식으로 운용되고 있으며 판넬과 대지간, 선로와 대지간 각각 직류지락 계전기를 사용하여 지락사고를 예방하고 있다.At this time, if an accident occurs in the DC power supply system, a feed section is provided with an air section (AS) at the section where the tramline is divided so that the accident section can be divided and blocked by a high speed breaker (HSCB). The grid connects different feed lines to eliminate voltage differences and compensate for voltage drops. DC feeding system is operated by non-grounding method and prevents ground fault by using DC ground relay between panel and ground, line and ground respectively.

한편, 판넬별 계전요소 및 상태 입출력 상태는 도 2와 같은 구성으로 이루어져 보호협조를 이루고 있다. Meanwhile, relay elements and state input / output states for each panel are configured as shown in FIG. 2 to achieve protection coordination.

이때, 네거티브판넬(Negative Panel)(8)은 정류기(2)의 부극성을 받아서 단로기(8a)를 통하여 선로(5)로 전압을 공급하며 네거티브판넬(8)과 접지(Ground), 선로(5)와 접지(Ground)간 지락계전기가 설치되어 있으며 전압과 전류 및 전력을 측정하는 회로가 구성되어 있다. At this time, the negative panel (8) receives the negative polarity of the rectifier (2) and supplies voltage to the line (5) through the disconnector (8a), the negative panel (8), ground (Ground), the line (5) Ground fault relay is installed between the ground and ground and the circuit which measures voltage, current and power is composed.

상기 단로기(8a)의 제어는 원격단말장치(RTU)를 통한 제어나 로컬제어가 가 능하다. 그외에도 Arc 모니터링 장비가 설치되어 각 고속차단기(HSCB)의 아크소호가 않될 경우 이를 감지하여 트립시켜주는 Heavy Fault Relay가 설치되어있는 경우도 있다. The control of the disconnector 8a may be controlled through a remote terminal device (RTU) or local control. In addition, there is a case where a heavy Fault Relay is installed that detects and trips an arc monitoring device that does not have arc arc of each HSCB.

다음으로 인커밍판넬(Incoming Panel)(3)에는 고속차단기(HSCB)(3a)와 역전류 계전기(32), DC 과전류 계전기(76)가 설치되어있으며 정류기(2)의 이상상태나 인커밍판넬(Incoming Panel)(3)의 Heavy Fault Relay, 역전류 계전기(32)의 이상상태를 받아 고속차단기(HSCB)(3a)를 트립시킨다. Next, the incoming panel (3) is provided with a high speed circuit breaker (HSCB) 3a, a reverse current relay 32, a DC overcurrent relay 76, and an abnormal state of the rectifier 2 or the incoming panel. The high speed circuit breaker (HSCB) 3a is tripped in response to an abnormal condition of the heavy fault relay and reverse current relay 32 of the (Incoming Panel) (3).

또한, 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(6) 및 스페어판넬(Spear Panel)(9)은 고속차단기(HSCB)(6a,9a)와 DC 과전류 계전기(76), 연락차단계전기(85), 선택차단 계전기(50), 단로기(DS)(6b)가 설치되어있으며, DC 과전류 계전기(76)의 순시와 한시동작에 고속차단기(HSCB)(6a,9a)를 트립시키거나 선택차단계전기(50)의 di/dt, Delta I등의 알고리즘에 따라 고속차단기(HSCB)(6a,9a)를 트립시킨다. In addition, Line Feeder Panel 6 and Spear Panel 9 are high speed circuit breaker (HSCB) 6a, 9a, DC overcurrent relay 76, contact car phase relay 85, optional. A cut-off relay 50 and a disconnector (DS) 6b are provided, and the high-speed breaker (HSCB) 6a, 9a is tripped during the instantaneous and timed operation of the DC overcurrent relay 76, or the selective cutoff relay 50 The high speed circuit breaker (HSCB) 6a, 9a is tripped according to the algorithm of di / dt and Delta I.

이때, 상기 연락차단계전기(85)는 어떤 고장요소로 인하여 고속차단기(HSCB)(6a,9a)를 트립시킬 경우에 인근 변전소의 같은 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(6)의 고속차단기(HSCB)(6a)와 동시에 차단시켜 줌으로써 고장의 확산을 방지하는 역할을 한다. In this case, when the contacting step-step electrician (85) trips the high speed circuit breaker (HSCB) 6a, 9a due to a certain failure factor, the high speed circuit breaker (HSCB) of the same line feeder panel (6) of the neighboring substation. By blocking at the same time as (6a), it prevents the spread of faults.

또한 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(6)에는 전압측정회로가 설치되어서 전압을 판넬에 보여주거나 상위감시시스템으로 전송하는 역할도 한다. 단로기(6b)의 제어는 판넬의 스위치 상태에 따라 로컬(Local) 또는 원격(Remote)으로 제어가 가능하다.In addition, the line feeder panel (Line Feeder Panel) (6) is provided with a voltage measuring circuit to display the voltage on the panel or to transmit to the upper monitoring system. The control of the disconnector 6b can be controlled locally or remotely according to the switch state of the panel.

따라서, 이와 같은 일반적인 전기철도의 급전방식의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 인커밍판넬(Incoming Panel)(3)과, 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(6)과, 스패어판넬(Negative Panel)(9), 네거티브판넬(Negative Panel)(8)에 각각의 상태를 감시하여 이상상황이 발생되는 경우 차단기(3a,6a,8a,9a)를 트립시키기 위한 신호를 감지 및 제어하는 계전기(3c,6c,8c,9c)가 개별적으로 독립설치된다.Therefore, in the case of the electric power feeding method of such a general electric railway, an incoming panel 3, a line feeder panel 6, and a spare panel as shown in FIG. (9), a relay (3c) that monitors the state of each of the negative panels (8) and detects and controls a signal for tripping the circuit breakers 3a, 6a, 8a, and 9a when an abnormal situation occurs. , 6c, 8c, and 9c are individually installed independently.

따라서, 각각의 판넬(3,6,8,9)에 구비되어 고장발생시 고장을 차단하기 위해 설치되는 차단기(3a,6a,8a,9a)에 하나 혹은 그 이상의 계전기(3c,6c,8c,9c)가 존재한다.Accordingly, one or more relays 3c, 6c, 8c, and 9c are provided in the breakers 3a, 6a, 8a, and 9a provided in the respective panels 3, 6, 8, and 9, and are installed to block the failure in the event of a failure. ) Exists.

이때, 상기 계전기(3c,6c,8c,9c)는 영상변류기(CT) 또는 계기용변성기(PT)로부터 전류 또는 전압 등의 계측데이터를 제공받아 고장을 판단하고, 고장으로 판단되는 경우 상기 차단기(3a,6a,8a,9a)를 트립시키게 된다.In this case, the relays 3c, 6c, 8c, and 9c receive measurement data such as current or voltage from the CT or the transformer PT, and determine a failure. 3a, 6a, 8a, and 9a are tripped.

이때, 각각의 판넬(3,6,8,9)에 구비되는 계전기(3c,6c,8c,9c)는 고장지점에서 가장 가까운 계전기(주보호 계전기)가 먼저 동작하고, 주보호계전기 다음으로 고장지점에서 가까운 계전기(후비보호 계전기)는 주보호 계전기가 동작하지 않았을 경우 동작하도록 동작값을 조정(동작협조)한다.At this time, the relays 3c, 6c, 8c, and 9c provided in the panels 3, 6, 8, and 9 are operated with the relay (main protection relay) closest to the point of failure first, followed by the main protection relay. The relay close to the point (post-protection relay) adjusts the operation value (operation coordination) to operate when the main protection relay is not active.

이와 같이 판넬(3,6,8,9)마다 계전기(3c,6c,8c,9c)를 각각 구비함에 따라 설비 비용의 증가를 유발하는 문제점을 갖고 있다.As described above, since the relays 3c, 6c, 8c, and 9c are provided for each of the panels 3, 6, 8, and 9, there is a problem of causing an increase in facility cost.

한편, 후비보호 계전기는 동작협조를 위하여 주보호 계전기가 동작 후 몇 초의 시간 뒤에도 고장이 지속되면 주보호 계전기가 부동작했다고 가정하고 동작하도록 동작시간을 주보호 계전기보다 늦도록 세팅한다. 이로 인해 주보호 계전기가 부 동작하였을 경우 주보호 계전기의 동작시간과 차단기 동작시간 등으로 인해 후비보호 계전기가 동작하는데 많은 시간이 지연되는 문제점도 갖고 있다.On the other hand, the post-protection relay sets the operation time later than the main protection relay to assume that the main protection relay is inoperable if the main protection relay continues to malfunction after a few seconds after the operation for coordination. For this reason, when the main protection relay is negatively operated, there is a problem that a lot of time is delayed in the operation of the back protection relay due to the operation time and the breaker operation time of the main protection relay.

또한, 각 계전기의 전압, 전류, 상태 등과 같은 감시정보가 원격단말장치(RTU)(10)로 수집되고 바로 상단시스템(12) 또는 인근 변전소으로 전달되는 구조로 인해 이 역시 복잡하고 설비 비용의 증가를 유발하는 문제점을 갖고 있다.In addition, due to the structure in which monitoring information such as voltage, current, and status of each relay is collected by the remote terminal device (RTU) 10 and directly transmitted to the upper system 12 or a nearby substation, this is also complicated and increases in facility cost. Has a problem that causes.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기철도의 급전을 위한 직류(DC) 변전 설비를 구성하는 다수의 판넬에 구비되어 DC전력 계통의 상태를 독립적으로 감시하는 계전기를 각 위치에 종류별로 여러대를 설치하지 않고 하나의 통합계전기반을 설치함으로써 비용을 절감할 수 있고, 하나의 통합계전기반에서 바로 상위시스템으로 변전설비의 감시데이터를 신속하게 전달할 수 있는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve this problem, provided in a plurality of panels constituting a direct current (DC) substation facility for the power supply of electric railway, each type of relay to independently monitor the state of the DC power system for each type It is possible to reduce the cost by installing one integrated relay base without installing several units, and the integrated DC protection relay of electric railway that can quickly transfer monitoring data of substation equipment from one integrated relay base to the upper system. The purpose is to provide a system.

또한, 본 발명은 각 계전기들이 각각 동작함에 따라 발생하는 시간 딜레이를 하나의 계전기반으로 구현함으로써 차단기 부동작 등의 문제가 발생시 빠른 동작협조가 가능한 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템을 제공함에도 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides an integrated DC protection relay system of an electric railway capable of quick operation coordination when a breaker malfunction occurs, such as by implementing a time delay generated by operating each relay based on one relay. There is this.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은; The present invention to achieve this object;

변압기 및 정류기를 거친 DC전기를 공급하는 인커밍판넬(Incoming Panel)과; 상기 인커밍판넬을 거친 DC전기를 전차선과 선로에 공급하는 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)과; 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)과 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)의 계측데이터를 수집하고 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)과 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)의 차단기를 고장상태에 따라 트립 및 절환시키도록 제어하는 통합계전기반;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템을 제공한다.An Incoming Panel for supplying DC electricity through a transformer and a rectifier; A Line Feeder Panel and a Negative Panel for supplying the DC electricity which has passed through the Incoming Panel to the tram line and the track; Collect measurement data of the incoming panel, line feeder panel and negative panel, and collect the incoming panel, line feeder panel and negative panel. It provides an integrated DC protection relay system for an electric railway, comprising: an integrated relay base for controlling the breaker of the (Negative Panel) to trip and switch according to a fault condition.

이때, 상기 차단기는 고속차단기(HSCB)인 것을 특징으로 한다.At this time, the breaker is characterized in that the high speed circuit breaker (HSCB).

한편, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)은; 상기 통합계전기반으로 전송하기 위해 주회로 전류, 역전류 센싱을 위한 전류방향, ARC 센서 출력, 차단기 상태, 온도측정 등의 인커밍계측데이터를 측정하는 인커밍데이터 계측부와; 고장상황 발생시에 상기 통합계전기반에 의해 제어되어 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제1차단기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the incoming panel (Incoming Panel); An incoming data measurement unit for measuring incoming measurement data such as a main circuit current, a current direction for reverse current sensing, an ARC sensor output, a breaker state, and a temperature measurement to transmit the integrated relay base; The first circuit breaker is controlled by the integrated relay base when the failure occurs to block the input of DC electricity to the main circuit.

이때, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)은 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제1단로기가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.At this time, the incoming panel (Incoming Panel) is characterized in that it further comprises a first breaker for opening and closing to change the connection of the main circuit in the no-load state.

또한, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)은; 전류, Line test용 전압, ARC 센서 출력, 차단기 및 단로기의 상태 등과 같은 라인피더계측데이터를 측정하는 라인피더데이터 계측부와; 고장상황 발생시에 상기 통합계전기반에 의해 제어되어 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제2차단기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the line feeder panel (Line Feeder Panel); A line feeder data measuring unit for measuring line feeder measurement data such as current, line test voltage, ARC sensor output, breaker and disconnector status; And a second circuit breaker for controlling the input of DC electricity to the main circuit when the fault occurs by the integrated relay base.

이때, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)은 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제2단로기가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.At this time, the line feeder panel (Line Feeder Panel) is characterized in that it further comprises a second breaker for opening and closing to change the connection of the main circuit in the no-load state.

한편, 상기 네거티브판넬(Negative Panel)은; 부극모선과 접지사이 전압, 외함과 접지사이의 전류, 정극과 부극사이의 전압, 부극선 전류 및 전력량, 단로기의 상태 등과 같은 네거티브데이터를 측정하는 네거티브데이터 계측부와; 고장상황 발생시에 상기 통합계전기반에 의해 제어되어 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제3차단기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the negative panel (Negative Panel); A negative data measuring unit for measuring negative data such as a voltage between the negative bus line and the ground, a current between the enclosure and the ground, a voltage between the positive electrode and the negative electrode, a negative current and power amount, and a state of the disconnector; And a third circuit breaker for controlling the input of DC electricity to the main circuit by controlling by the integrated relay base when a fault occurs.

이때, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)은 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제3단로기가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.At this time, the line feeder panel (Line Feeder Panel) is characterized in that it further comprises a third breaker for opening and closing to change the connection of the main circuit in the no-load state.

그리고, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)의 차단기 트립시에 절환되어 DC전기를 전차선(4)에 공급하는 스페어판넬(Spear Panel)이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. In addition, a switch panel (Spear Panel) is switched at the time of tripping the circuit breaker of the line feeder panel (Supply) to supply the DC electricity to the tramline (4).

또한, 상기 통합계전기반은; 상기 인커밍판넬(Incoming Panel), 라인피더판넬(Line Feeder Panel), 네거티브판넬(Negative Panel), 스페어판넬(Spear Panel)의 계측데이터에 따라 작동되는 계전기부와; 상기 계전기부의 작동에 따라 차단기를 제어하는 제어데이터를 출력하는 제어부;로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the integrated relay base; A relay unit operated according to measurement data of the incoming panel, a line feeder panel, a negative panel, and a spare panel; And a control unit for outputting control data for controlling the circuit breaker according to the operation of the relay unit.

이때, 상기 계측데이터 및 제어데이터를 상단시스템으로 전송하는 데이터전송부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. At this time, it characterized in that it further comprises a data transmission unit for transmitting the measurement data and the control data to the upper system.

한편, 상기 계전기부는; 직류 과전류계전기, 역전류계전기, 직류지락계전기, 연락차단기, 고장선택계전기, 아크 계전기 및 저전압계전기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the relay unit; It is characterized by including a DC overcurrent relay, reverse current relay, DC ground relay, contact breaker, fault selection relay, arc relay and low voltage relay.

본 발명에 따르면 전기철도의 급전을 위한 DC 변전 설비를 구성하는 다수의 판넬의 계측데이터를 하나의 통합계전기반에서 수집하고 이를 통해 각각의 판넬에 구비되는 차단기 및 단로기를 제어함으로써 DC 변전 설비 계통의 설비 비용을 절감할 수 있고, 하나의 통합계전기반에서 바로 상위시스템으로 변전설비의 계측 및 제어데이터를 신속하게 전달할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by collecting the measurement data of a plurality of panels constituting the DC substation facility for power supply of the electric railway in one integrated relay base and by controlling the breakers and disconnectors provided in each panel of the DC substation facility system The cost of the equipment can be reduced, and the measurement and control data of the substation equipment can be quickly transferred from one integrated relay base to the upper system.

또한, 본 발명은 각 계전기들이 각각 동작함에 따라 발생하는 시간 딜레이를 최소화하여 차단기 부동작 등의 문제가 발생하더라도 신속한 동작협조가 이루어지는 장점도 있다.In addition, the present invention has the advantage that quick operation coordination is achieved even if a problem such as breaker malfunction occurs by minimizing time delay caused by each relay operation.

이하, 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템에 대해 도면을 참고로 상세히 설명한다. Hereinafter, an integrated DC protective relay system of an electric railway according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이때, 도 4는 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템이 구비된 직류 변전설비의 계통도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템의 상세 구성도이다.At this time, Figure 4 is a schematic diagram of a DC substation facility equipped with an integrated DC protective relay system of the electric railway according to the present invention, Figure 5 is a detailed configuration of the integrated DC protective relay system of the electric railway according to the present invention.

도 4 및 도 5에 의하면 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템은 전기철도의 직류 변전 설비에 설치 운영된다.4 and 5, the integrated DC protection relay system of the electric railway according to the present invention is installed and operated in the DC substation facility of the electric railway.

상기 직류 변전 설비는 변전소내에서 전차선과 선로에 DC전기를 공급하는 설비로서, 도시된 바와 같이 교류 22.9kV를 수전하여 변압기(1)를 거쳐 직류로 전환하는 정류기(2)와, 상기 정류기(2)를 거친 DC전기를 공급하는 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)과, 상기 인커밍판넬(100)을 거친 DC전기를 전차선(4)과 선로(5)에 공급하는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)과 네거티브판넬(Negative Panel)(300)로 구성된다. The DC substation facility is a facility for supplying DC electricity to the tram line and the line in the substation, as shown in the rectifier (2) for receiving an alternating current of 22.9 kV and converting to DC through the transformer (1), and the rectifier (2) Incoming Panel (100) for supplying DC electricity through the line, and Line Feeder (Line Feeder) for supplying DC electricity through the Incoming Panel (100) to the tramline (4) and the line (5) Panel 200 and a negative panel (Negative Panel) (300).

물론, 상기 직류 변전 설비는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)의 고장 등으로 인해 주회로를 분리시에 사용할 수 있는 스페어판넬(Spear Panel)(400)이 더 구비된다. Of course, the DC substation facility is further provided with a spare panel (Spear Panel) 400 which can be used to separate the main circuit due to the failure of the line feeder panel (200).

이때, 상기 스페어판넬(Spear Panel)(400)은 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)과 동일한 기능을 수행하는 것으로, 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)의 단로기(210)를 작동시키는 경우 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)이 분리되고, 스페어판넬(Spear Panel)(400)이 전차선(4)과 연결되도록 절환된다.In this case, the spare panel 400 performs the same function as the line feeder panel 200, and operates the disconnecting device 210 of the line feeder panel 200. When the line feeder panel (Line Feeder Panel) 200 is separated, the spare panel (Spear Panel) 400 is switched to be connected to the tank line (4).

이와 같은 다수의 판넬(100,200,300,400)은 영상변류기(CT) 또는 계기용변성기(PT)가 구비되어 전류 또는 전압 등의 계측데이터를 제공받아 고장을 판단하고, 고장으로 판단되는 경우 각각의 판넬(100,200,300,400)에 구비되는 차단기(120,220,320,420)를 트립시킬 수 있는 계측데이터를 측정한다.Such a plurality of panels (100, 200, 300, 400) is provided with a current transformer (CT) or instrument transformer (PT) to determine the failure by receiving measurement data such as current or voltage, each panel (100, 200, 300, 400) Measure the measurement data that can trip the circuit breaker (120,220,320,420) provided in.

한편, 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템을 구성하기 위해 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)(100), 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200), 네거티브판넬(Negative Panel)(300), 스페어판넬(Spear Panel)(400)의 계측데이터를 수집하여 상태를 감시하여, 인커밍판넬(Incoming Panel)(100), 라 인피더판넬(Line Feeder Panel)(200), 네거티브판넬(Negative Panel)(300), 스페어판넬(Spear Panel)(400)을 구성하는 각각의 차단기(120,220,320,420) 및 단로기(110,210,310)를 고장상태에 따라 트립 및 절환시키도록 제어하는 통합계전기반(500)이 더 구비된다.On the other hand, in order to configure the integrated DC protective relay system of the electric railway according to the present invention the Incoming Panel (Incoming Panel) 100, Line Feeder Panel (200), Negative Panel (Negative Panel) 300 ), Collecting the measurement data of the Spear Panel (400) to monitor the status, Incoming Panel (100), Line Feeder Panel (200), Negative Panel (Negative) Panel 300, Spear Panel 400, each of the circuit breakers (120, 220, 320, 420) and the integrated relay base (500) for controlling the tripping and switching according to the fault condition is further provided do.

이때, 상기 차단기(120,220,320,420)는 고장상황이 발생되는 경우 신속하게 반응할 수 있도록 고속으로 동작하는 고속차단기(HSCB)를 이용한다.In this case, the circuit breakers 120, 220, 320, and 420 use a high speed circuit breaker (HSCB) that operates at a high speed so as to react quickly when a fault condition occurs.

한편, 상기 통합계전기반(500)은 각각의 판넬(100,200,300,400)에서 측정 및 감시된 계측데이터를 상단시스템(600)으로 데이터를 전송하여 관리한다.On the other hand, the integrated relay base 500 transmits and manages the measurement data measured and monitored in each panel (100, 200, 300, 400) to the upper system 600.

이하, 본 발명의 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention in more detail.

먼저, 정류기(2)를 거친 DC전기가 투입되는 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)은 고장상황 발생시에 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제1차단기(120)와, 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제1단로기(110)가 구비된다. First, the incoming panel 100 into which the DC electricity passed through the rectifier 2 is inputted has a first circuit breaker 120 for blocking the input of DC electricity to the main circuit in the event of a fault condition, and a no-load state. In order to change the connection of the main circuit in the first disconnecting unit 110 is provided.

이때, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)은 주회로 전류, 역전류 센싱을 위한 전류방향, ARC 센서 출력, 차단기 상태, 온도측정 등과 같은 인커밍계측데이터를 측정하는 공지(公知)의 인커밍데이터 계측부(130)가 구비된다. At this time, the incoming panel (100) is a well-known to measure the incoming measurement data such as the main circuit current, current direction for reverse current sensing, ARC sensor output, breaker status, temperature measurement, etc. Coming data measuring unit 130 is provided.

그리고, 상기 인커밍데이터 계측부(130)에서 계측된 인커밍계측테이터는 통합계전기반(500)으로 전송되며, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)은 역전류에 의한 트립신호, 정류기 이상상태에 의한 트립신호 등의 인커밍제어데이터를 통합계 전기반(500)으로부터 전송받는다.In addition, the incoming measurement data measured by the incoming data measurement unit 130 is transmitted to the integrated relay base 500, the incoming panel (100) is a trip signal due to reverse current, rectifier abnormal state Receive incoming control data such as a trip signal by the integrated system 500.

다음으로, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)을 거친 DC전기가 투입되는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)은 고장상황 발생시에 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제2차단기(220)와, 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제2단로기(210)가 구비된다. Next, the line feeder panel 200 into which the DC electricity passed through the incoming panel 100 is input is configured to block the input of the DC electricity to the main circuit when a failure occurs. The second circuit breaker 220 and a second circuit breaker 210 for opening and closing to change the connection of the main circuit in the no-load state are provided.

이때, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)은 주회로의 전류, Line test용 전압, ARC 센서 출력, 차단기 및 단로기의 상태 등과 같은 라인피더계측데이터를 측정하는 공지(公知)의 라인피더데이터 계측부(230)가 구비된다. In this case, the line feeder panel 200 is a known line feeder for measuring line feeder measurement data such as a current of a main circuit, a line test voltage, an ARC sensor output, and a state of a breaker and a disconnector. The data measuring unit 230 is provided.

그리고, 상기 라인피더데이터 계측부(230)에서 측정된 라인피더계측테이터는 통합계전기반(500)으로 전송되며, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)은 역 전류에 의한 트립신호, 정류기 이상상태에 의한 트립신호 및 단로기 제어신호 등의 라인피더제어데이터를 통합계전기반(500)으로 부터 전송받는다.In addition, the line feeder measurement data measured by the line feeder data measuring unit 230 is transmitted to the integrated relay base 500, the line feeder panel 200 is a trip signal due to reverse current, rectifier error Line feeder control data such as trip signal and disconnector control signal by state are received from the integrated relay base 500.

이 경우 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)은 다수가 병렬로 연결되는 구조이며 전차선(4)에 DC전기를 공급하게 된다.In this case, the line feeder panel 200 has a structure in which a plurality of the line feeder panels 200 are connected in parallel, and supplies DC electricity to the tramline 4.

한편, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)과 동일한 구조의 스페어판넬(Spear Panel)(400)이 더 병렬연결되며, 상기 통합계전기반(500)과 데이터를 송수신한다.On the other hand, a spare panel (Spear Panel) 400 of the same structure as the line feeder panel (Line Feeder Panel) 200 is further connected in parallel, and transmits and receives data with the integrated relay base (500).

좀 더 상세하게 살펴보면 상기 스페어판넬(Spear Panel)(400) 역시 주회로의 전류, Line test용 전압, ARC 센서 출력, 차단기 및 단로기의 상태 등과 같은 스페어계측데이터를 측정하는 공지(公知)의 스페어데이터 계측부(430)가 구비된다. In more detail, the spare panel 400 also includes known spare data for measuring spare measurement data such as a current of a main circuit, a line test voltage, an ARC sensor output, and a state of a breaker and a disconnector. The measuring unit 430 is provided.

그리고, 상기 스페어데이터 계측부(430)에서 측정된 스페어계측테이터는 상기 통합계전기반(500)으로 전송되며, 상기 스페어판넬(Spear Panel)(400)은 역 전류에 의한 트립신호, 정류기 이상상태에 의한 트립신호 등의 스페어제어데이터를 통합계전기반(500)으로부터 전송받는다.In addition, the spare measurement data measured by the spare data measuring unit 430 is transmitted to the integrated relay base 500, the spare panel 400 is a trip signal due to reverse current, due to the rectifier abnormal state Spare control data such as a trip signal is received from the integrated relay base 500.

이 경우 특정 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)이 고장 등으로 인해 상기 통합계전기반(500)으로 부터 역 전류에 의한 트립신호와 단로기 제어신호를 포함하는 라인피더제어데이터를 통합계전기반(500)으로 부터 전송받으면 제2차단기(220)의 트립 및 제2단로기(210)의 절환으로 인해 상기 스페어판넬(Spear Panel)(400)을 통해 DC전기가 전차선(4)으로 공급된다.In this case, due to a failure of a specific line feeder panel 200, a line feeder control data including a trip signal and a disconnector control signal by a reverse current from the integrated relay base 500 may be included in the integrated relay base ( When received from the 500, the DC electricity is supplied to the vehicle line 4 through the spare panel 400 due to the trip of the second circuit breaker 220 and the switching of the second circuit breaker 210.

다음으로 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)을 거쳐 전차선으로 공급되는 DC전기는 열차(7)와 선로(5)를 통해 네거티브판넬(Negative Panel)(300)로 귀환하게 된다. 이와 같은 네거티브판넬(Negative Panel)(300)은 고장상황 발생시에 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제3차단기(320)와, 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제3단로기(310)가 구비된다. Next, the DC electricity supplied to the tram line through the line feeder panel 200 is returned to the negative panel 300 through the train 7 and the line 5. Such a negative panel 300 is a third circuit breaker 320 for blocking the input of the DC electricity to the main circuit in the event of a failure situation, and the opening and closing to change the connection of the main circuit in the no-load state The three disconnecting unit 310 is provided.

또한, 상기 네거티브판넬(Negative Panel)(300)은 부극모선과 접지사이 전압, 외함과 접지사이의 전류, 정극과 부극사이의 전압, 부극선 전류 및 전력량, 단로기의 상태 등과 같은 네거티브데이터를 측정하는 공지(公知)의 네거티브데이터 계측부(330)가 구비된다. In addition, the negative panel 300 measures negative data such as the voltage between the negative bus line and the ground, the current between the enclosure and the ground, the voltage between the positive electrode and the negative electrode, the negative current and the amount of power, and the state of the disconnector. A known negative data measurement unit 330 is provided.

그리고, 상기 네거티브데이터 계측부(330)에서 계측된 네거티브테이터는 상기 통합계전기반(500)으로 전송되며, 상기 네거티브판넬(Negative Panel)(300)은 상기 제3차단기(320) 및 제3단로기(310)의 제어신호를 통합계전기반(500)으로 부터 전송받는다.In addition, the negative data measured by the negative data measuring unit 330 is transmitted to the integrated relay base 500, the negative panel (300) is the third breaker 320 and the third breaker (310) Control signal is transmitted from the integrated relay base (500).

한편, 상기 통합계전기반(500)은 인커밍판넬(Incoming Panel)(100), 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200), 네거티브판넬(Negative Panel)(300), 스페어판넬(Spear Panel)(400)의 각각의 계측데이터를 수집하고 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)(100), 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200), 네거티브판넬(Negative Panel)(300), 스페어판넬(Spear Panel)(400)을 구성하는 각각의 차단기(120,220,320,420) 및 단로기(110,210,310)를 고장상태에 따라 트립 및 절환시키도록 제어하기 위해 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)(100), 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200), 네거티브판넬(Negative Panel)(300), 스페어판넬(Spear Panel)(400)의 계측데이터에 따라 제1 내지 제3차단기(120,220,320)와 제1 내지 제3단로기(110,210,310)를 동작시키기 위해 작동하는 계전기부(510)와, 상기 계전기부(510)의 작동에 따라 제1 내지 제3차단기(120,220,320)와 제1 내지 제3단로기(110,210,310)를 제어하는 제어데이터를 출력하는 제어부(520)와, 상기 계측데이터 및 제어데이터를 상단시스템(600)으로 전송하는 데이터전송부(530)로 구성된다.Meanwhile, the integrated relay base 500 includes an incoming panel 100, a line feeder panel 200, a negative panel 300, and a spare panel (Spear panel). Collecting measurement data of each of the 400 and the Incoming Panel (100), Line Feeder Panel (200), Negative Panel (300), Spare Panel (Spear Panel) Incoming Panel (100), Line Feeder Panel (Line Feeder Panel) to control to trip and switch each breaker (120,220,320,420) and disconnectors (110,210,310) constituting 400 according to a fault condition The first to third breakers 120, 220, 320 and the first to third disconnectors 110, 210, and 310 are operated according to the measurement data of the 200, the negative panel 300, and the spare panel 400. The relay unit 510 which operates for the first and third circuit breakers 120, 220, and 320 and the first to third circuits according to the operation of the relay unit 510. The third disconnecting switches (110 210 310), the control section 520 for outputting the control data for controlling, and a data transmission unit 530 for transmitting the measurement data and control data to the top of the system 600.

이때, 상기 계전기부(510)는 각각의 판넬(100,200,300,400)로 부터 전송되는 모든 계측데이터를 수집하고 감시함에 따라 고장구간을 통합적으로 관리함으로 인해 정확하고도 신속한 고장대응이 가능해진다.In this case, the relay unit 510 collects and monitors all measurement data transmitted from each panel 100, 200, 300, and 400, thereby managing the failure section integrally, thereby enabling accurate and quick failure response.

이와 같은 계전기부(510)는 다수의 직류 과전류계전기(511), 역전류계전기(512), 직류지락계전기(513), 연락차단계전기(514), 고장선택계전기(515), 아크계전기(516), 저전압계전기(517) 등으로 이루어진다.The relay unit 510 includes a plurality of DC overcurrent relays 511, reverse current relays 512, DC ground fault relays 513, contact difference stage relays 514, fault selection relays 515, and arc relays 516. , A low voltage relay 517 or the like.

상기 직류 과전류계전기(511)는 제1차단기(120)가 설치되는 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)과 제2차단기(220)가 설치되는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)로 부터 인커밍계측데이터 및 라인피더데이터를 전송받아 순시 과전류 요소를 판단한다.The DC overcurrent relay 511 is provided from a line feeder panel 200 in which an incoming panel 100 in which the first circuit breaker 120 is installed and a second circuit breaker 220 are installed. Incoming measurement data and line feeder data are received to determine instantaneous overcurrent components.

상기 역전류계전기(512)는 정류기(2)에서 유입되는 전류의 방향을 감지하기 위해 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)로 부터 인커밍계측데이터를 전송받아 역전류가 감지되는 경우 인커밍판넬(Incoming Panel)(100)의 제1차단기(120)를 차단함으로서 기기 및 계통을 보호한다. The reverse current relay 512 receives the incoming measurement data from the incoming panel 100 to detect the direction of the current flowing in the rectifier 2, and when the reverse current is detected, the incoming panel. By blocking the first circuit breaker 120 of the (Incoming Panel) 100 to protect the device and the system.

상기 직류지락계전기(513)는 네거티브판넬(Negative Panel)(300)의 네거티브계측데이터를 전송받아 전차선(4) 및 전차 선로(5)의 지락을 검출하는 계전기로서, 전차 선로와 접지사이에서 전압을 측정하는 64P와, 외함과 접지사이의 전류를 측정하는 64HR로 구분된다. 접지와 절연된 차단기반을 64HR을 통해서 접지함으로서 외함과 정극과의 접촉시에 64HR을 통해 흐르는 전류를 측정하여 제3차단기(320)를 차단한다. 64P는 선로와 변전소 접지사이에 설치하여 선로의 지락시에 선로 전압을 측정하여 제3차단기(320)를 차단한다. The DC ground relay 513 is a relay that detects the ground fault of the tramline 4 and the tram line 5 by receiving negative measurement data of the negative panel 300, and detects a voltage between the tram line and the ground. It is divided into 64P to measure and 64HR to measure the current between the enclosure and ground. By grounding the blocking base insulated from the ground through 64HR, the third circuit breaker 320 is cut off by measuring the current flowing through the 64HR when contacting the enclosure and the positive electrode. 64P is installed between the line and the substation ground to measure the line voltage when the line is grounded to cut off the third circuit breaker 320.

상기 연락차단계전기(514)는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)의 라인피더계측데이터를 전송받아 병렬 급전하는 직류급전계통은 제2차단기(220)가 어떤 장애로 인하여 차단될 때 인근의 제2차단기(220)가 차단되지 않으면 사고가 계속 진행될 우려가 있기 때문에 서로 대향하는 차단기로 차단신호를 송출하여 급전차단기를 개방시키는 기능을 한다.The contact vehicle step of electricity 514 is a DC feed system that receives the line feeder measurement data of the line feeder panel (Line Feeder Panel) 200 in parallel feed when the second circuit breaker 220 is blocked due to some obstacles If the second circuit breaker 220 is not blocked, there is a risk that the accident may proceed, so it functions to open a power circuit breaker by sending a blocking signal to the circuit breaker facing each other.

상기 고장선택 계전기(515)는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)의 라인피더계측데이터를 전송받아 정상적인 기동전류와 고장전류를 판단하기 위하여 전류 상승시의 초기 기울기, 전류 변화량, 기울기 지속시간 등을 고려하여 고장을 판단하여 차단한다.The failure selection relay 515 receives the line feeder measurement data of the line feeder panel 200 to determine the normal starting current and the fault current, such as initial slope, current change amount, slope duration, etc. In consideration of the error, judge the fault and cut off.

상기 아크계전기(516)는 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)의 라인피더계측데이터를 전송받아 고속차단기인 제2차단기(220)의 차단 동작시 아크가 소멸되지 않고 확산되어 경미한 사고라도 큰 사고로 확대되어 화재사고로 이어지는 등의 위험을 방지하기 위한 것이다.The arc relay 516 receives the line feeder measurement data of the line feeder panel 200 and the arc is not extinguished during the blocking operation of the second circuit breaker 220, which is a high speed circuit breaker. This is to prevent the risk of escalating into an accident and leading to a fire accident.

상기 저전압계전기(517)는 네거티브판넬(Negative Panel)(300)의 네거티브계측데이터를 전송받아 사고로 가선전압이 저전압이 발생하여 차량 또는 전력설비에 장애가 발생하는 것을 보호하기 위해 동작한다.The low voltage relay 517 receives negative measurement data of a negative panel 300 and operates to protect the vehicle or power equipment from failure due to a low voltage of the wire voltage due to an accident.

이와 같은 계전기부(510)로 수집되는 계측데이터 및 제어데이터는 제어부(520)의 로직에 따라 데이터전송부(530)를 통해 상단시스템(600)으로 전송되어 통합감시된다.The measurement data and the control data collected by the relay unit 510 are transmitted to the upper system 600 through the data transmission unit 530 according to the logic of the control unit 520 is integrated monitoring.

이때, 상기 제어부(520)는 PLC로 구성하여, 각각의 판넬(100,200,300,400)로 부터 입력받은 전압, 전류 신호 등과 같은 아날로그 형태의 계측데이터에 의해 트립신호를 발생했을 경우에 PLC의 로직상태에 따라 DO출력을 하거나 입력받은 DI를 PLC의 로직상태에 따라 DO출력을 발생한다.In this case, the controller 520 is configured as a PLC, and when the trip signal is generated by analog measurement data such as voltage and current signals input from the respective panels 100, 200, 300, and 400, the DO is determined according to the logic state of the PLC. Output or input DI to generate DO output according to PLC logic status.

이하, 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템의 동작 과정의 일 예를 설명한다. Hereinafter, an example of an operation process of an integrated DC protection relay system of an electric railway according to the present invention will be described.

변압기(1) 및 정류기(2)를 거쳐 판넬(100,200,300,400)을 거치면서 DC전기를 공급하는 정상적인 과정에서는 모든 판넬(100,200,300,400)의 계측데이터가 통합계전기반(500)의 계전기부(510)로 수집되고 그 계측데이터를 이용해 상태를 감시하며, 그 측정된 계측데이터를 상단시스템(600)으로 전송한다.In the normal process of supplying DC electricity through the panels (100, 200, 300, 400) through the transformer (1) and the rectifier (2), the measurement data of all panels (100, 200, 300, 400) is collected by the relay unit 510 of the integrated relay base 500 The state is monitored using the measurement data, and the measured measurement data is transmitted to the upper system 600.

이와 같은 상태에서 예를 들어 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)에 고장상황이 발생하는 경우 통합계전기반(500)의 계전기부(510)의 특정 계전기가 작동하게 되고, 그로 인해 해당 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)의 제2차단기(220)를 트립시키고 제2단로기(210)를 절환하는 과정을 신속하게 거치면서, 라인피더판넬(Line Feeder Panel)(200)이 분리되고, 스페어판넬(Spear Panel)(400)이 전차선(4)과 연결되도록 절환되며, 이와 같은 제어데이터 역시 상단시스템(600)으로 전송되어 통합적으로 감시할 수 있다.In such a state, for example, when a failure situation occurs in the line feeder panel 200, a specific relay of the relay unit 510 of the integrated relay base 500 is operated, thereby corresponding line feeder. The line feeder panel 200 is separated while the second circuit breaker 220 of the line feeder panel 200 is tripped and the second circuit breaker 210 is quickly changed. Spare panel (Spear Panel) 400 is switched to be connected to the catenary (4), such control data is also transmitted to the upper system 600 can be integrated monitoring.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

도 1은 일반적인 전기철도의 직류 변전 설비를 도시한 계통도.1 is a system diagram showing a DC substation installation of a general electric railway.

도 2는 도 1의 직류 변전 설비의 상세 구성도.FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the DC substation facility of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 직류 변전 설비의 계전기 제어 블럭도.3 is a relay control block diagram of the DC substation facility of FIG. 2;

도 4는 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템이 구비된 직류 변전설비의 계통도. 4 is a system diagram of a direct current substation facility equipped with an integrated DC protection relay system of an electric railway according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템의 상세 구성도.5 is a detailed configuration of the integrated DC protective relay system of the electric railway according to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

100: 인커밍판넬(Incoming Panel)100: Incoming Panel

200: 라인피더판넬(Line Feeder Panel)200: Line Feeder Panel

300: 네거티브판넬(Negative Panel)300: Negative Panel

400: 스페어판넬(Spear Panel)400: Spear Panel

500: 통합계전기반500: integrated relay base

600: 상단시스템600: top system

Claims (12)

변압기 및 정류기를 거친 DC전기를 공급하는 인커밍판넬(Incoming Panel)과; An Incoming Panel for supplying DC electricity through a transformer and a rectifier; 상기 인커밍판넬을 거친 DC전기를 전차선과 선로에 공급하는 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)과;A Line Feeder Panel and a Negative Panel for supplying the DC electricity which has passed through the Incoming Panel to the tram line and the track; 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)의 차단기 트립시에 절환되어 DC전기를 전차선에 공급하는 스페어판넬(Spear Panel)과;A spare panel (Spear Panel) which is switched at the breaker trip of the line feeder panel and supplies DC electricity to the tank line; 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)과 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)의 계측데이터를 수집하고 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)과 라인피더판넬(Line Feeder Panel) 및 네거티브판넬(Negative Panel)의 차단기를 고장상태에 따라 트립 및 절환시키도록 제어하는 통합계전기반;을 포함하여 구성되되,Collect measurement data of the incoming panel, line feeder panel and negative panel, and collect the incoming panel, line feeder panel and negative panel. It is configured to include; an integrated relay base for controlling tripping and switching of the breaker of the (Negative Panel) according to the fault condition 상기 통합계전기반은;The integrated relay base is; 상기 인커밍판넬(Incoming Panel), 라인피더판넬(Line Feeder Panel), 네거티브판넬(Negative Panel), 스페어판넬(Spear Panel)의 계측데이터에 따라 작동되는 계전기부와; 상기 계전기부의 작동에 따라 차단기를 제어하는 제어데이터를 출력하는 제어부; 및 상기 계측데이터 및 제어데이터를 상단시스템으로 전송하는 데이터전송부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.A relay unit operated according to measurement data of the incoming panel, a line feeder panel, a negative panel, and a spare panel; A control unit for outputting control data for controlling the breaker according to the operation of the relay unit; And a data transmission unit configured to transmit the measurement data and the control data to an upper end system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단기는 고속차단기(HSCB)인 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.The circuit breaker is an integrated DC protection relay system of an electric railway, characterized in that the high speed circuit breaker (HSCB). 제 1항에 있어서, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)은; The method of claim 1, wherein the incoming panel (Incoming Panel); 상기 통합계전기반으로 전송하기 위해 주회로 전류, 역전류 센싱을 위한 전류방향, ARC 센서 출력, 차단기 상태, 온도측정 등의 인커밍계측데이터를 측정하는 인커밍데이터 계측부와;An incoming data measurement unit for measuring incoming measurement data such as a main circuit current, a current direction for reverse current sensing, an ARC sensor output, a breaker state, and a temperature measurement to transmit the integrated relay base; 고장상황 발생시에 상기 통합계전기반에 의해 제어되어 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제1차단기;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.An integrated DC protection relay system for an electric railway, comprising: a first circuit breaker controlled by the integrated relay base to block input of DC electricity to a main circuit when a fault occurs. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 인커밍판넬(Incoming Panel)은 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제1단로기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.The incoming panel (Incoming Panel) is an integrated DC protection relay system of an electric railway, characterized in that it further comprises a first breaker for opening and closing to change the connection of the main circuit in the no-load state. 제 1항에 있어서, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)은; The method of claim 1, wherein the line feeder panel (Line Feeder Panel); 전류, Line test용 전압, ARC 센서 출력, 차단기 및 단로기의 상태 등과 같은 라인피더계측데이터를 측정하는 라인피더데이터 계측부와;A line feeder data measuring unit for measuring line feeder measurement data such as current, line test voltage, ARC sensor output, breaker and disconnector status; 고장상황 발생시에 상기 통합계전기반에 의해 제어되어 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제2차단기;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.And a second circuit breaker, which is controlled by the integrated relay base to block the input of DC electricity to the main circuit in the event of a fault condition. 2. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)은 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제2단로기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.The line feeder panel (Line Feeder Panel) is an integrated DC protection relay system of an electric railway, characterized in that it further comprises a second breaker for opening and closing to change the connection of the main circuit under no load. 제 1항에 있어서, 상기 네거티브판넬(Negative Panel)은; The method of claim 1, wherein the negative panel (Negative Panel); 부극모선과 접지사이 전압, 외함과 접지사이의 전류, 정극과 부극사이의 전압, 부극선 전류 및 전력량, 단로기의 상태 등과 같은 네거티브데이터를 측정하는 네거티브데이터 계측부와;A negative data measuring unit for measuring negative data such as a voltage between the negative bus line and the ground, a current between the enclosure and the ground, a voltage between the positive electrode and the negative electrode, a negative current and power amount, and a state of the disconnector; 고장상황 발생시에 상기 통합계전기반에 의해 제어되어 주회로로의 DC전기의 투입을 차단하기 위한 제3차단기;로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.And a third circuit breaker controlled by the integrated relay base to block the input of DC electricity to the main circuit in the event of a fault condition. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 라인피더판넬(Line Feeder Panel)은 무부하상태에서 주회로의 접속을 변경하기 위해 개폐하는 제3단로기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템.The line feeder panel (Line Feeder Panel) is an integrated DC protection relay system of an electric railway, characterized in that it further comprises a third breaker for opening and closing to change the connection of the main circuit under no load. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 계전기부는; The apparatus of claim 1, wherein the relay unit; 직류 과전류계전기, 역전류계전기, 직류지락계전기, 연락차단기, 고장선택계전기, 아크 계전기 및 저전압계전기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기철도의 통합형 직류 보호 계전 시스템. An integrated DC protective relay system for an electric railway, comprising a DC overcurrent relay, a reverse current relay, a DC ground relay, a circuit breaker, a fault selector relay, an arc relay, and a low voltage relay.
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