KR101074287B1

KR101074287B1 - Protective relay capable of diagnosing power circuit breaker

Info

Publication number: KR101074287B1
Application number: KR1020090003714A
Authority: KR
Inventors: 구춘서; 육유경
Original assignee: 네오피스 주식회사; 육유경; 구춘서
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2011-10-17
Also published as: KR20100084300A

Abstract

The present invention relates to a protective relay incorporating a diagnostic function of a power circuit breaker. When the trip coil is driven when the power circuit breaker is in a normal state, the data of the current or voltage supplied to the trip coil is stored in advance and the power of the load When the trip coil is driven due to an abnormality in the supply, the current or voltage supplied to the trip coil is detected, and the detected current or voltage is compared with the data of the current or voltage previously stored in the memory. It accurately diagnoses the presence or absence of the fault, and also detects the surge current generated when the power breaker cuts off the power, transmits the detected surge current to an external server, and diagnoses the contact state of the power breaker with the surge current. Do it.

Protective relay, power breaker, trip coil, voltage detector, current detector

Description

Protective relay capable of diagnosing power circuit breaker

본 발명은 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기에 관한 것이다.The present invention relates to a protective relay incorporating a diagnostic function of a power circuit breaker.

전력계통에 전기적 고장이 발생할 경우에 그 고장구간을 계통에서 신속하게 분리하고, 전기적 고장이 발생하지 않은 건전한 계통으로는 지속적으로 전력을 공급할 수 있도록 해야 된다. 이를 위하여 전기적 고장이 발생한 선로를 정확하게 검출하고, 전기적 고장이 발생한 선로를 신속하게 차단하는 것이 필수적이다.In the event of an electrical failure in the power system, the failure section should be quickly disconnected from the system, and a sound system that does not have an electrical failure should continue to supply power. For this purpose, it is essential to accurately detect a line with an electrical failure and to cut off a line with an electrical failure quickly.

상기 전기적 고장이 발생한 선로를 정확하게 검출하기 위하여 보호 계전기를 사용하고 있고, 보호 계전기의 신호에 따라 전력용 계전기가 동작하여 전기적 고장이 발생한 선로를 신속하게 차단하고 있다.A protective relay is used to accurately detect a line in which the electrical failure has occurred, and a power relay operates according to a signal of the protection relay to quickly cut off the line in which the electrical failure has occurred.

상기한 보호 계전기 및 전력용 차단기는 전력 계통에 필수적인 전력 설비이다. 전력계통에 불량한 상태의 보호 계전기 및 전력용 차단기를 사용하게 되면, 전기적 선로에 고장이 발생할 경우에 전력계통에 광범위한 정전사고가 파급되고, 또 한 고가의 다른 전력설비들이 큰 손상을 입게되는 원인이 된다.The protective relays and power breakers described above are essential power equipment for the power system. The use of faulty protective relays and power circuit breakers in power systems can cause widespread power outages in the power system in the event of a fault in the electrical line, and also cause damage to other expensive power equipment. do.

그러므로 전력용 차단기가 정상으로 동작하는지의 여부를 정확하게 진단하고, 전력용 차단기가 정상으로 동작하지 않을 경우에 이를 경보하는 등의 소정의 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to accurately diagnose whether the power circuit breaker operates normally and to take predetermined measures such as alarming when the power circuit breaker does not operate normally.

그리고 전력용 차단기의 접점이 개방되어 전력을 정상으로 차단시키는 지의 여부를 정확하게 진단하고, 또한 접점의 마모 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.And it is desirable to accurately diagnose whether or not the contact of the power circuit breaker is open to cut off the power to normal, and also to accurately diagnose the wear state of the contact.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전력용 차단기가 정상으로 동작하는지의 여부를 보호 계전기가 간단히 진단할 수 있도록 하는 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기를 제공한다.The problem to be solved by the present invention is to provide a protective relay with a built-in diagnostic function of the power circuit breaker so that the protective relay can easily diagnose whether or not the power circuit breaker operates normally.

또한 본 발명은 보호 계전기가 트립신호를 발생하여 전력용 계전기를 구동시킬 경우에 전력용 차단기의 트립코일로 공급되는 전압 또는 전류의 시간적 변화를 검출하고, 검출한 트립코일의 인가 전압 또는 전류의 시간적 변화를 이용하여 전력용 차단기가 정상으로 동작하는지의 여부를 정확하게 진단할 수 있는 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기를 제공한다.In addition, the present invention detects the temporal change of the voltage or current supplied to the trip coil of the power circuit breaker when the protection relay generates a trip signal to drive the power relay, and the time of the applied voltage or current of the detected trip coil It provides a protective relay with built-in diagnostics of the power circuit breaker that can be used to accurately diagnose whether the power circuit breaker is operating normally.

또한 본 발명은 트립신호를 발생하여 전력용 차단기의 접점을 개방시킬 경우에 접점에서 발생되는 서지 전류를 합성하여 검출하고, 검출한 서지 전류를 외부의 서버로 전송하여 전력용 차단기의 접점 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 하는 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기를 제공한다.In addition, the present invention synthesizes and detects a surge current generated at the contact when generating a trip signal to open the contact of the power circuit breaker, and transmits the detected surge current to an external server to accurately determine the contact state of the power circuit breaker. A protective relay with built-in diagnostics for power circuit breakers is available.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. There will be.

본 발명의 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기의 일 양태는 트립신호에 따라 상기 전력용 차단기의 트립코일을 구동시키는 전력용 차단기 구동부와, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일로 공급되는 전압을 검출하는 트립코일 전압 검출부와, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일로 공급되는 전류를 검출하는 트립코일 전류 검출부와, 상기 부하의 전력 공급에 이상이 발생하였을 경우에 상기 트립신호를 발생하여 상기 전력용 차단기 구동부가 상기 트립코일을 구동시키게 하고, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일 전압 검출부 및 상기 트립코일 전류 검출부가 검출하는 전압 및 전류를 입력하며, 입력한 전압 및 전류를 메모리에 기 저장되어 있는 전압 및 전류의 데이터와 비교하여 상기 전력용 차단기에 이상이 있는지의 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.One aspect of a protective relay incorporating a diagnostic function of a power circuit breaker according to the present invention includes a power circuit breaker driver for driving a trip coil of the power circuit breaker according to a trip signal, and the trip coil when the trip coil is driven. A trip coil voltage detector for detecting a supplied voltage, a trip coil current detector for detecting a current supplied to the trip coil when the trip coil is driven, and a trip when the power supply of the load occurs Generates a signal to cause the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and inputs the voltage and current detected by the trip coil voltage detector and the trip coil current detector when the trip coil is driven, And comparing the current with data of voltage and current stored in the memory to the power breaker. Characterized by a controller configured to judge whether or not different.

본 발명의 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기의 다른 양태는 트립신호에 따라 상기 전력용 차단기의 트립코일을 구동시키는 전력용 차단기 구동부와, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일로 공급되는 전압을 검출하는 트립코일 전압 검출부와, 상기 부하의 전력 공급에 이상이 발생하였을 경우에 상기 트립신호를 발생하여 상기 전력용 차단기 구동부가 상기 트립코일을 구동시키게 하고, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일 전압 검출부가 검출하는 전압을 입력하며, 입력한 전압을 메모리에 기 저장되어 있는 전압의 데이터와 비교하여 상기 전력용 차단기에 이상이 있는지의 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Another aspect of a protective relay incorporating a diagnostic function of a power circuit breaker according to the present invention includes a power circuit breaker driver for driving a trip coil of the power circuit breaker according to a trip signal, and the trip coil when the trip coil is driven. A trip coil voltage detector for detecting a supplied voltage and the trip signal when the power supply of the load occurs, causing the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and the trip coil to be driven. And a controller for inputting a voltage detected by the trip coil voltage detector and comparing the input voltage with data stored in a memory to determine whether there is an abnormality in the power circuit breaker. It features.

본 발명의 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기의 또 다른 양태는 트립신호에 따라 상기 전력용 차단기의 트립코일을 구동시키는 전력용 차단기 구동부와, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일로 공급되는 전류를 검출하는 트립코일 전류 검출부와, 상기 부하의 전력 공급에 이상이 발생하였을 경우에 상기 트립신호를 발생하여 상기 전력용 차단기 구동부가 상기 트립코일을 구동시키게 하고, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 트립코일 전류 검출부가 검출하는 전류를 입력하며, 입력한 전류를 메모리에 기 저장되어 있는 전류의 데이터와 비교하여 상기 전력용 차단기에 이상이 있는지의 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Still another aspect of a protective relay having a diagnostic function of a power circuit breaker according to the present invention includes a power circuit breaker driver for driving a trip coil of the power circuit breaker according to a trip signal, and the trip coil when the trip coil is driven. A trip coil current detector for detecting a current supplied to the circuit; and a trip signal generated when an abnormality occurs in power supply of the load, causing the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and driving the trip coil. The control unit is configured to input a current detected by the trip coil current detection unit, and to determine whether there is an abnormality in the power circuit breaker by comparing the input current with data of current stored in a memory. It is characterized by.

또한 본 발명은 상기 전력용 차단기 구동부의 트립코일을 구동시킬 경우에 발생되는 서지 전류를 검출하는 서지전류 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 서지전류 검출부가 검출한 서지전류를 메모리에 저장되고, 저장한 서지전류를 전송부를 통해 외부의 서버로 전송하여 상기 전력용 차단기의 접점에 고장이 발생하였는지의 여부를 진단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a surge current detector for detecting a surge current generated when driving the trip coil of the power circuit breaker driver, wherein the controller stores the surge current detected by the surge current detector in a memory. The stored surge current may be transmitted to an external server through a transmitter to diagnose whether a failure occurs in a contact point of the power circuit breaker.

본 발명의 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기의 또 다른 양태는 트립신호에 따라 상기 전력용 차단기의 트립코일을 구동시키는 전력용 차단기 구동부와, 상기 전력용 차단기 구동부의 트립코일을 구동시킬 경우에 발생되는 서지 전류를 검출하는 서지전류 검출부와, 외부의 서버와 통신을 수행하는 전송부와, 상기 부하의 전력 공급에 이상이 발생하였을 경우에 상기 트립신호를 발생하여 상기 전력용 차단기 구동부가 상기 트립코일을 구동시키게 하고, 상기 트립코일이 구동될 경우에 상기 서지전류 검출부가 검출한 서지전류를 상기 전송부를 통해 외부의 서버로 전송하여 상기 전력용 차단기의 접점에 고장이 발생하였는지의 여부를 진단할 수 있도록 하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a protective relay having a diagnostic function of a power circuit breaker includes a power circuit breaker driver for driving a trip coil of the power circuit breaker according to a trip signal, and a trip coil of the power circuit breaker driver. A surge current detection unit for detecting a surge current generated in the case, a transmission unit for communicating with an external server, and a trip signal generator for generating a trip signal when an abnormality occurs in power supply of the load. The trip coil is driven, and when the trip coil is driven, the surge current detected by the surge current detector is transmitted to the external server through the transmitter to determine whether a failure occurs in the contact point of the power circuit breaker. It characterized in that it comprises a control unit for diagnosing.

본 발명의 전력용 차단기의 진단 기능을 내장한 보호 계전기는 전력용 차단기가 정상인 상태에서 트립코일을 구동시킬 경우에 트립코일로 공급되는 전류 또는 전압의 데이터를 메모리에 미리 저장하여 둔다. 또한 접점이 개방될 경우에 발생되는 서지 전류에 대한 데이터를 메모리에 저장하여 둔다.The protection relay incorporating the diagnostic function of the power circuit breaker of the present invention stores the data of current or voltage supplied to the trip coil in memory in advance when the trip coil is driven when the power circuit breaker is in a normal state. In addition, data on the surge current generated when the contact is opened is stored in the memory.

그리고 전력 공급에 이상이 발생하여 전력용 차단기의 트립코일을 구동시킬 경우에 트립코일로 공급되는 전류 또는 전압을 검출하고, 검출한 전류 또는 전압을 메모리에 미리 저장된 전류 또는 전압 데이터와 비교하여 전력용 차단기의 고장 여부를 정확하게 진단하고, 전력용 차단기에 이상이 있을 경우에 이를 경보할 수 있다.When an error occurs in the power supply to drive the trip coil of the power circuit breaker, the current or voltage supplied to the trip coil is detected, and the detected current or voltage is compared with the current or voltage data previously stored in the memory. It is possible to accurately diagnose the breaker failure and to alert in case of an abnormality in the power breaker.

또한 본 발명은 전력용 차단기를 구동시켜 접점을 개방시킬 경우에 발생되는 서지전류를 검출하고, 검출한 서지 전류를 외부의 서버로 전송하여 전력용 차단기의 접점에 고장이 발생하였는지의 여부를 정확하게 진단할 수 있도록 한다.In addition, the present invention detects the surge current generated when driving the power circuit breaker to open the contact, and transmits the detected surge current to an external server to accurately diagnose whether the contact of the power circuit breaker has a failure Do it.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1은 보호 계전기 및 전력용 차단기를 사용하는 일반적인 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도이다. 여기서, 부호 100은 예를 들면, 3상 전력을 공급하는 전력선로이고, 부호 110은 상기 전력선로(100)를 통해 공급되는 전력으로 동작하는 부하이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a general power supply system using a protective relay and a power circuit breaker. Here, reference numeral 100 denotes a power line for supplying three-phase electric power, for example, and reference numeral 110 denotes a load that operates with power supplied through the power line 100.

부호 120은 상기 전력선로(100)를 통해 상기 부하(110)로 공급되는 각 상의 전압을 강압하여 검출하는 계기용 변압기(Potential Transformer)이고, 부호 130은 상기 전력선로(100)를 통해 상기 부하(110)로 공급되는 전류를 검출하는 계기용 변류기(Current Transformer)이다.Reference numeral 120 denotes a potential transformer for stepping down and detecting a voltage of each phase supplied to the load 110 through the power line 100, and reference numeral 130 denotes the load through the power line 100. 110 is a current transformer (Current Transformer) for detecting the current supplied to the.

부호 140은 전력용 차단기이다. 상기 전력용 차단기(140)는 트립코일(141) 및 상기 전력선로(100)의 전력을 차단 및 공급하는 복수의 접점(143)을 포함하는 것으로서 상기 트립코일(151)이 구동될 경우에 상기 복수의 접점(153)이 개방되어 상기 전력선로(100)를 통해 상기 부하(110)로 전력이 공급되지 못하도록 차단한다.Reference numeral 140 is a power circuit breaker. The power circuit breaker 140 includes a trip coil 141 and a plurality of contacts 143 for cutting off and supplying power of the power line 100. When the trip coil 151 is driven, The contact 153 is opened to block power from being supplied to the load 110 through the power line 100.

부호 150은 보호 계전기이다. 상기 보호 계전기(150)는 상기 계기용 변압기(120)의 검출전압 및 상기 계기용 변류기(130)의 검출전류로 상기 부하(110)의 전력 공급에 사고가 발생하였는지의 여부를 검출하고, 사고의 발생이 검출될 경우에 구동전압(160)을 상기 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)에 공급하여 트립코일(141)이 자화되면서 상기 접점(143)을 개방시키게 구성된다.Reference numeral 150 is a protective relay. The protection relay 150 detects whether an accident has occurred in the power supply of the load 110 based on the detection voltage of the instrument transformer 120 and the detection current of the instrument current transformer 130. When the occurrence is detected, the driving voltage 160 is supplied to the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 to open the contact 143 while the trip coil 141 is magnetized.

상기 보호 계전기(150)는 선로전압 처리부(151), 선로전류 처리부(153), 제어부(155), 전력용 차단기 구동부(157) 및 트립코일 단선 검출부(159)를 포함한다.The protection relay 150 includes a line voltage processor 151, a line current processor 153, a controller 155, a power circuit breaker driver 157, and a trip coil disconnection detector 159.

상기 선로전압 처리부(151)는 상기 계기용 변압기(120)의 검출전압을 처리한다.The line voltage processor 151 processes the detected voltage of the instrument transformer 120.

상기 선로전류 처리부(153)는 상기 계기용 변류기(130)의 검출전류를 처리한다.The line current processor 153 processes the detected current of the instrument current transformer 130.

예를 들면, 상기 선로전압 처리부(151) 및 선로전류 처리부(153)는 상기 계기용 변압기(120)의 검출전압과 상기 계기용 변류기(130)의 검출전류를 각기 합성하고, 상기 제어부(155)가 처리하기에 적당한 레벨로 조절하여 상기 제어부(155)로 입력시킨다.For example, the line voltage processor 151 and the line current processor 153 combine the detected voltage of the instrument transformer 120 and the detected current of the instrument current transformer 130, respectively, and the controller 155. Is adjusted to a level suitable for processing and input to the controller 155.

상기 제어부(155)는 상기 선로전압 처리부(151) 및 상기 선로전류 처리부(153)의 출력신호로 상기 부하(110)의 전력 공급에 사고가 발생하였는지의 여부를 검출하고, 사고의 발생이 검출될 경우에 트립신호를 발생한다.The controller 155 detects whether an accident has occurred in the power supply of the load 110 by the output signals of the line voltage processor 151 and the line current processor 153, and the occurrence of the accident is detected. In this case, a trip signal is generated.

상기 전력용 차단기 구동부(157)는 상기 제어부(155)가 트립신호를 발생할 경우에 상기 구동전압(160)을 상기 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)에 공급하여 상기 전력용 차단기(140)가 구동되게 한다. 상기 전력용 차단기 구동부(157)는 릴레이 구동부(157a)와, 릴레이(157b)와, 릴레이 스위치(157c)를 포함한다.The power circuit breaker driver 157 supplies the driving voltage 160 to the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 when the control unit 155 generates a trip signal. ) Is driven. The power circuit breaker driver 157 includes a relay driver 157a, a relay 157b, and a relay switch 157c.

상기 릴레이 구동부(157a)는 상기 제어부(155)가 트립신호를 발생할 경우에 상기 릴레이(157b)를 구동시켜 상기 릴레이 스위치(157c)가 접속되고, 상기 구동전압(160)이 상기 릴레이 스위치(157c)를 통해 상기 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)에 공급되게 한다.When the control unit 155 generates a trip signal, the relay driver 157a drives the relay 157b so that the relay switch 157c is connected, and the drive voltage 160 is connected to the relay switch 157c. Is supplied to the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 through.

상기 트립코일 단선 검출부(159)는 상기 트립코일(141)과 직렬로 저항(159a) 및 포토 카플러(159b)의 발광소자가 접속되고, 포토 카플러(159b)의 수광 트랜지스터의 콜렉터가 저항(159c) 및 상기 제어부(155)에 접속된다.The trip coil disconnection detecting unit 159 is connected to a light emitting element of the resistor 159a and the photo coupler 159b in series with the trip coil 141, and the collector of the light receiving transistor of the photocoupler 159b is a resistor 159c. And the control unit 155.

이러한 구성을 가지는 전력공급 시스템은 전력용 차단기(140)의 복수의 접 점(143)이 모두 접속될 경우에 전력선로(100)의 전력이 복수의 접점(143)을 통해 부하(110)로 공급된다.In the power supply system having such a configuration, when the plurality of contacts 143 of the power circuit breaker 140 are all connected, the power of the power line 100 is supplied to the load 110 through the plurality of contacts 143. do.

이와 같은 상태에서 전력선로(100)를 통해 부하(110)로 공급되는 전압이 계기용 변압기(120)에서 강압되어 검출되고, 또한 전력선로(100)를 통해 부하(110)로 공급되는 전류가 계기용 변류기(130)에서 검출된다.In this state, the voltage supplied to the load 110 through the power line 100 is stepped down by the instrument transformer 120 and detected, and the current supplied to the load 110 through the power line 100 is measured. It is detected in the current transformer 130.

상기 계기용 변압기(120)가 검출한 전압과 상기 계기용 변류기(130)가 검출한 전류는 보호 계전기(150)의 선로전압 처리부(151) 및 선로전류 처리부(153)에서 각기 처리되어 제어부(155)로 입력된다. The voltage detected by the instrument transformer 120 and the current detected by the instrument current transformer 130 are respectively processed by the line voltage processor 151 and the line current processor 153 of the protection relay 150 to control the controller 155. ) Is entered.

예를 들면, 상기 선로전압 처리부(151)는 상기 계기용 변압기(120)가 검출한 복수의 전압을 합성하고, 상기 제어부(155)에서 처리하기에 적당한 레벨로 조절하며, 디지털 신호로 변환한 후 상기 제어부(155)로 입력시킨다.For example, the line voltage processor 151 synthesizes a plurality of voltages detected by the instrument transformer 120, adjusts the voltage to a level suitable for processing by the controller 155, and converts the voltage into a digital signal. Input to the controller 155.

그리고 상기 선로전류 처리부(153)는 계기용 변류기(130)가 검출한 복수의 전류를 합성하고, 상기 제어부(155)에서 처리하기에 적당한 레벨로 조절하며, 디지털 신호로 변환한 후 상기 제어부(155)로 입력시킨다.The line current processor 153 synthesizes a plurality of currents detected by the current transformer 130 for the instrument, adjusts the current to a level suitable for processing by the controller 155, and converts the current into a digital signal. ).

그러면, 상기 제어부(155)는 상기 선로전압 처리부(151) 및 상기 선로전류 처리부(153)의 출력신호로 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생하였는 지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제어부(155)는 상기 선로전압 처리부(151)로부터 입력되는 전압이, 미리 설정된 기준전압의 범위보다 낮거나 또는 미리 설정된 기준전압의 범위보다 높을 경우에 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생한 것으로 판단하고, 또한 상기 선로전류 처리부(153)로부터 입력되는 전류가 미리 설정된 기준 전류보다 높을 경우에 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생한 것으로 판단한다.Then, the controller 155 determines whether a failure occurs in the power supply of the load 110 by the output signals of the line voltage processor 151 and the line current processor 153. That is, the controller 155 is configured to supply power to the load 110 when the voltage input from the line voltage processor 151 is lower than a preset reference voltage or higher than a preset reference voltage. It is determined that a failure has occurred, and when a current input from the line current processor 153 is higher than a preset reference current, it is determined that a failure has occurred in power supply of the load 110.

상기 제어부(155)의 판단 결과 고장이 발생하지 않았을 경우에 제어부(155)는 트립신호를 발생하지 않는다.If a failure does not occur as a result of the determination of the controller 155, the controller 155 does not generate a trip signal.

상기 제어부(155)가 트립신호를 발생하지 않으면, 전력용 차단기 구동부(157)의 릴레이 구동부(157a)가 구동신호를 출력하지 않아 릴레이(157b)가 구동되지 않고, 릴레이 스위치(157c)는 계속 개방된 상태를 유지한다.If the control unit 155 does not generate a trip signal, the relay driver 157a of the power circuit breaker driver 157 does not output a drive signal, and thus the relay 157b is not driven and the relay switch 157c continues to open. Stay intact.

그러면, 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)이 구동되지 않고, 복수의 접점(143)이 모두 접속된 상태를 유지하여 부하(110)에는 계속 전력이 공급된다.Then, the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 is not driven, and the power is continuously supplied to the load 110 while maintaining the state in which the plurality of contacts 143 are all connected.

그리고 상기 릴레이 스위치(157c)가 개방됨에 따라 구동전압(160)에서 트립코일 단선 검출부(159)의 저항(159a) 및 포토카플러(159b)의 발광소자와 전력용 차단기(140)의 트립 코일(141)로 전류가 흐르게 된다.As the relay switch 157c is opened, the resistor 159a of the trip coil disconnection detector 159 and the light emitting element of the photocoupler 159b and the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 at the driving voltage 160. Current flows.

여기서, 상기 저항(159a)의 값을 충분히 높게 설정하여 상기 트립 코일(141)로 흐르는 전류의 세기를 충분히 미약하게 하면, 상기 트립코일(141)은 구동되지 않게 된다.Here, when the value of the resistor 159a is set sufficiently high to sufficiently weaken the strength of the current flowing through the trip coil 141, the trip coil 141 is not driven.

이 때, 트립코일(141)이 단선되지 않았을 경우에 상기 포토 카플러(159b)의 발광소자가 점등된다. 그러면, 포토 카플러(159b)의 발광소자의 광을 수광 트랜지스터가 수광하여 턴 온되고, 수광 트랜지스터가 턴 온 됨에 따라 상기 제어부(155)에 트립코일(141)이 단선되지 않았음을 알리게 된다.At this time, when the trip coil 141 is not disconnected, the light emitting device of the photocoupler 159b is turned on. Then, the light receiving transistor receives the light of the light emitting device of the photocoupler 159b and turns on the light receiving element. As the light receiving transistor is turned on, the control unit 155 notifies that the trip coil 141 is not disconnected.

그리고 상기 트립코일(141)이 단선되었을 경우에 상기 포토 카플러(159b)의 발광소자가 점등되지 않게 된다. 그러면, 포토 카플러(159b)의 수광 트랜지스터가 턴 오프되면서 상기 제어부(155)에 트립코일(141)이 단선되었음을 알리게 된다.When the trip coil 141 is disconnected, the light emitting device of the photocoupler 159b is not turned on. Then, as the light receiving transistor of the photo coupler 159b is turned off, the control unit 155 notifies that the trip coil 141 is disconnected.

한편, 상기 제어부(155)가 선로전압 처리부(151) 및 선로전류 처리부(153)의 출력신호로 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생하였다고 판단하면, 상기 제어부(155)는 트립신호를 발생한다.On the other hand, when the controller 155 determines that a failure has occurred in the power supply of the load 110 by the output signals of the line voltage processor 151 and the line current processor 153, the controller 155 outputs a trip signal. Occurs.

상기 트립신호에 따라 전력용 차단기 구동부(157)의 릴레이 구동부(157a)가 릴레이(157b)를 구동시키게 되어 릴레이 스위치(157c)가 접속된다.In response to the trip signal, the relay driver 157a of the power circuit breaker driver 157 drives the relay 157b so that the relay switch 157c is connected.

상기 릴레이 스위치(157c)가 접속되면, 구동전압(160)이 릴레이 스위치(157c)를 통해 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)에 인가된다.When the relay switch 157c is connected, the driving voltage 160 is applied to the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 through the relay switch 157c.

그러면, 상기 트립코일(141)이 자화되고, 트립코일(141)의 자화에 따라 접점(143)이 개방되어 부하(110)로 전력이 공급되지 않게 된다.Then, the trip coil 141 is magnetized, and the contact 143 is opened according to the magnetization of the trip coil 141 so that power is not supplied to the load 110.

이와 같은 상태에서 상기 제어부(155)는 상기 선로전압 처리부(151) 및 선로전류 처리부(153)의 출력신호를 입력하여 상기 접점(143)이 정상으로 개방되었는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제어부(155)는 상기 선로전압 처리부(151)로부터 전압이 입력되고, 상기 선로전류 처리부(153)로부터 전류가 입력되지 않을 경우에 상기 접점(143)이 정상으로 개방되었음을 판단하고, 트립신호를 차단하여 전력용 차단기 구동부(157)가 전력용 차단기(140)의 구동을 해제하게 한다.In this state, the controller 155 inputs the output signals of the line voltage processor 151 and the line current processor 153 to determine whether the contact 143 is normally opened. That is, when the voltage is input from the line voltage processor 151 and no current is input from the line current processor 153, the controller 155 determines that the contact 143 is normally opened, and trips. By blocking the signal, the power circuit breaker driver 157 releases the driving of the power circuit breaker 140.

이러한 전력공급 시스템에 있어서, 상기 전력용 차단기(140)는 상술한 트립 코일(141) 및 접점(143)을 비롯하여 여러 가지의 기계장치를 구비하여 트립코일(141)이 구동될 경우에 상기 접점(143)이 개방되도록 하고 있다.In the power supply system, the power circuit breaker 140 includes a variety of mechanical devices including the trip coil 141 and the contact 143 described above, and the contact coil 141 is driven when the trip coil 141 is driven. 143) is open.

상기 트립코일(141)의 단선 여부는 트립코일 단선 검출부(159)를 구비하여 검출할 수 있으나, 전력용 차단기(140)의 내부에 구비되어 있는 스프링 등의 기계장치의 노후화 및 마모 등으로 인한 지연시간의 초과 즉, 릴레이 스위치(157c)가 접속된 후 접점(143)이 개방될 때까지 소요되는 지연시간의 초과 또는 접점(143) 개방의 실패 등은 감시할 수 없었다.The disconnection of the trip coil 141 may be detected by the trip coil disconnection detecting unit 159, but may be delayed due to aging and wear of a mechanical device such as a spring provided in the power circuit breaker 140. Exceeding the time, that is, exceeding the delay time required until the contact 143 was opened after the relay switch 157c was connected, or failing to open the contact 143 could not be monitored.

또한 상기 전력용 차단기(140)의 기계장치가 정상으로 동작하더라고 상기 접점(143)이 개방되지 않거나 또는 불안정하게 개방될 경우에 계통 보호에 실패하게 되고, 이로 인하여 사고의 파급이 확산되어 피해를 증대시킬 가능성이 있다.In addition, even if the mechanical device of the power circuit breaker 140 is operating normally, if the contact 143 is not opened or unstable, it fails to protect the system, thereby spreading the accident spread to increase the damage There is a possibility.

또한 상기 접점(143)에 이상이 발생하여 불안정하게 개방될 경우에 이를 정확하게 진단할 수 없었다.In addition, when an abnormality occurs in the contact 143 and opens unstable, it could not be accurately diagnosed.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 200은 본 발명의 보호 계전기이다. 상기 보호 계전기(200)는 선로전압 처리부(210), 선로전류 처리부(220), 트립코일 전압 검출부(230), 트립코일 전류 검출부(240), 멀티플렉서(250), 서지전류 검출부(260), 경보/전송부(270), 제어부(280) 및 전력용 차단기 구동부(290)를 포함하여 구성된다.2 is a diagram showing the configuration of a power supply system using a protective relay of an embodiment of the present invention. Here, reference numeral 200 denotes a protective relay of the present invention. The protection relay 200 includes a line voltage processor 210, a line current processor 220, a trip coil voltage detector 230, a trip coil current detector 240, a multiplexer 250, a surge current detector 260, and an alarm. And a transmitter 270, a controller 280, and a power circuit breaker driver 290.

상기 선로전압 처리부(210)는 계기용 변압기(120)의 출력전압을 처리하여 상 기 제어부(280)로 입력시킨다.The line voltage processor 210 processes the output voltage of the instrument transformer 120 and inputs it to the controller 280.

상기 선로전류 처리부(220)는 계기용 변류기(130)의 검출전류를 처리하여 상기 제어부(280)로 입력시킨다.The line current processor 220 processes the detected current of the current transformer 130 for the instrument and inputs it to the controller 280.

상기 트립코일 전압 검출부(230)는 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)을 구동시킬 경우에 그 트립코일(141)의 양단 전압을 검출한다.The trip coil voltage detector 230 detects voltages at both ends of the trip coil 141 when driving the trip coil 141 of the power circuit breaker 140.

상기 트립코일 전류 검출부(240)는 상기 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)을 구동시킬 경우에 그 트립코일(141)로 흐르는 전류를 검출한다. 상기 트립코일 전류 검출부(240)는 전류 트랜스(241) 및 증폭기(243)를 포함하는 것으로서 상기 트립코일(141)로 흐르는 전류를 상기 전류 트랜스(241)로 검출하고, 상기 전류 트랜스(241)의 검출전류를 증폭기(243)가 증폭한다.The trip coil current detector 240 detects a current flowing to the trip coil 141 when driving the trip coil 141 of the power circuit breaker 140. The trip coil current detector 240 includes a current transformer 241 and an amplifier 243, and detects the current flowing through the trip coil 141 with the current transformer 241, and detects the current transformer 241. The amplifier 243 amplifies the detected current.

상기 멀티플렉서(250)는 상기 트립코일 전압 검출부(230) 및 상기 트립코일 전류 검출부(240)의 출력신호를 상기 제어부(280)의 제어에 따라 스위칭하여 상기 제어부(280)로 입력시킨다.The multiplexer 250 switches the output signals of the trip coil voltage detector 230 and the trip coil current detector 240 under the control of the controller 280 and inputs them to the controller 280.

상기 서지전류 검출부(260)는 상기 계기용 변류기(130)의 검출전류에서 서지 전류를 전류 트랜스(261)가 3상 합성하여 검출하고, 전류 트랜스(261)가 검출한 서지 전류의 레벨을 레벨 조절부(263)가 제한하여 상기 제어부(280)에 제공한다.The surge current detection unit 260 detects the surge current from the detection current of the instrument current transformer 130 by three-phase synthesis of the current transformer 261, and adjusts the level of the surge current detected by the current transformer 261. The limiting unit 263 is provided to the control unit 280.

상기 경보/전송부(270)는 상기 전력용 차단기(140)에 이상이 있음이 검출될 경우에 상기 제어부(280)의 제어에 따라 경보를 발생한다.The alarm / transmitter 270 generates an alarm under the control of the controller 280 when it is detected that there is an error in the power breaker 140.

상기 제어부(280)는 상기 선로전압 검출부(120) 및 상기 선로전류 검출부(130)의 출력신호로 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생하였는지의 여부 를 판단하고, 고장의 발생이 판단될 경우에 트립신호를 발생하여 상기 전력용 차단기 구동부(290)가 상기 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)을 구동시키게 제어한다.The controller 280 determines whether a failure has occurred in power supply of the load 110 based on the output signals of the line voltage detector 120 and the line current detector 130, and determines whether a failure occurs. In this case, a trip signal is generated to control the power circuit breaker driver 290 to drive the trip coil 141 of the power circuit breaker 140.

또한 상기 제어부(280)는 메모리(281)를 구비한다. 상기 메모리(281)에는, 상기 제어부(280)의 동작 프로그램이 저장되고, 또한 상기 전력용 차단기(140)가 정상상태에서 트립코일(141)을 구동시킬 경우에 그 트립코일(141)에 인가되는 전압의 지연시간, 최고 값 및 최저 값과, 트립코일(141)로 흐르는 전류의 지연시간, 최고 값 및 최저 값 등의 데이터가 미리 저장된다. 또한 메모리(281)에는 상기 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)을 구동되어 상기 접점(143)이 개방될 경우에 상기 서지전류 검출부(260)가 검출하는 서지 전류가 저장된다.The controller 280 also includes a memory 281. An operation program of the controller 280 is stored in the memory 281, and is applied to the trip coil 141 when the power circuit breaker 140 drives the trip coil 141 in a normal state. Data such as the delay time, the highest value and the lowest value of the voltage, and the delay time, the highest value and the lowest value of the current flowing through the trip coil 141 are stored in advance. In addition, the memory 281 stores a surge current detected by the surge current detector 260 when the trip coil 141 of the power breaker 140 is driven to open the contact 143.

상기 제어부(280)는 상기 트립신호를 발생할 경우에 상기 트립코일 전압 검출부(230) 및 상기 트립코일 전류 검출부(240)가 검출하는 전압 변화량 및 전류 변화량을 상기 멀티플렉서(250)를 통해 입력하여 메모리(281)에 미리 저장되어 있는 데이터와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 전력용 차단기(140)의 고장 여부를 판단하며, 상기 전력용 차단기(140)의 고장이 판단될 경우에 상기 경보/전송부(270)를 제어하여 상기 전력용 차단기(140)의 고장을 경보한다.When the trip signal is generated, the controller 280 inputs a voltage change amount and a current change amount detected by the trip coil voltage detector 230 and the trip coil current detector 240 through the multiplexer 250 to store a memory ( 281 and compares the data previously stored in the storage, and determines whether the power breaker 140 is broken according to the comparison result, and when the failure of the power breaker 140 is determined, the alarm / transmitter ( 270 to control the failure of the power circuit breaker 140.

또한 상기 제어부(280)는 상기 트립신호를 발생하여 상기 접점(143)을 개방시킬 경우에 상기 서지전류 검출부(260)가 검출하는 서지전류를 상기 메모리(281)에 저장하고, 저장한 서지 전류를 외부의 서버로 전송하여 상기 접점(143)의 마모 상태를 진단할 수 있도록 한다.In addition, the controller 280 stores the surge current detected by the surge current detector 260 in the memory 281 when the trip signal is generated to open the contact 143, and stores the surge current. Transmission to an external server to diagnose the wear state of the contact 143.

상기 전력용 차단기 구동부(290)는 릴레이 구동부(291), 릴레이(293) 및 릴레이 스위치(295)를 포함하여 구성되는 것으로서 상기 제어부(280)가 트립신호를 발생할 경우에 상기 릴레이 구동부(291)가 상기 릴레이(293)를 구동시켜 릴레이 스위치(295)를 접속시키고, 구동전압(160)이 릴레이 스위치(295)를 통해 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)로 공급되게 구성된다.The power circuit breaker driver 290 includes a relay driver 291, a relay 293, and a relay switch 295. When the controller 280 generates a trip signal, the relay driver 291 is activated. The relay 293 is driven to connect the relay switch 295, and the driving voltage 160 is supplied to the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 through the relay switch 295.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 먼저 제어부(280) 내의 메모리(281)에, 전력용 차단기(140)가 정상상태에서 구동될 경우에 그 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)로 공급되는 전압의 지연시간, 최고 값 및 최저 값과, 트립코일(141)로 흐르는 전류의 지연시간, 최고 값 및 최저 값 등의 데이터가 미리 저장된다.According to the present invention having such a configuration, first, the voltage supplied to the trip coil 141 of the power circuit breaker 140 when the power circuit breaker 140 is driven in the normal state to the memory 281 in the controller 280. The data such as the delay time, the highest value and the lowest value of, and the delay time, the highest value and the lowest value of the current flowing to the trip coil 141 are stored in advance.

여기서, 상기 전력용 차단기(140)가 정상상태에서 구동될 경우에 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)로 공급되는 전압의 변화상태 및 전류의 변화상태에 대하여 설명한다.Here, a description will be given of a voltage change state and a current change state supplied to the trip coil 141 of the power breaker 140 when the power breaker 140 is driven in a normal state.

상기 전력용 차단기(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 트립코일(141)의 중앙에 슬라이더(300)가 구비되어, 트립코일(141)에 동작전원(160)이 인가되어 자화될 경우에 상기 슬라이더(300)가 상승하게 구성된다.The power circuit breaker 140 is provided with a slider 300 in the center of the trip coil 141, as shown in Figure 3, when the operating power 160 is applied to the trip coil 141 is magnetized The slider 300 is configured to ascend.

상기 슬라이더(300)의 상부에는 힌지(302)를 축으로 회전 가능하게 구비되는 래치(304)의 일단이 위치하고, 래치(304)의 타단에는 작동부재(306)가 구비된다.An upper end of the slider 300 is provided with one end of the latch 304 rotatably provided around the hinge 302, and the other end of the latch 304 is provided with an operating member 306.

그리고 상기 작동부재(306)의 상부에는, 작동부재(306)에 의해 압축되는 스프링(308)이 구비되고, 상기 스프링(308)의 전방에는 가동쇄(310)가 구비되어 그 가동쇄(310)가 전방으로 이동할 경우에 상기 접점(143)이 개방되게 구성된다.In addition, a spring 308 that is compressed by the operating member 306 is provided at the upper portion of the operating member 306, and a movable chain 310 is provided at the front of the spring 308 so that the movable chain 310 is provided. The contact 143 is configured to open when is moved forward.

이러한 구성을 가지는 전력용 차단기(140)는 제어부(280)가 릴레이 구동부(191)를 통해 릴레이(193)를 구동시켜 릴레이 스위치(295)를 접속시키고, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 시간(t0)에 트립코일(141)에 동작전원(160)이 공급되기 시작하면, 초기 시간(t0∼t1) 동안 트립코일(141)로 흐르는 전류는 순간적으로 높이 상승하게 된다.In the power circuit breaker 140 having such a configuration, the controller 280 drives the relay 193 through the relay driver 191 to connect the relay switch 295, and as shown in FIG. 4A. When the operating power supply 160 is supplied to the trip coil 141 at the time t0, the current flowing to the trip coil 141 during the initial time t0 to t1 is immediately increased.

여기서, 상기 트립코일(141)로 흐르는 전류가 순간적으로 높이 상승하게 되는 시간(t0∼t1)동안 트립코일(141)의 중앙에 위치하는 슬라이더(300)는 도 5a에 도시된 바와 같이 상승하지 않고, 하강되어 있는 상태를 유지한다.Here, the slider 300 positioned at the center of the trip coil 141 does not rise as shown in FIG. 5A during a time t0 to t1 where the current flowing to the trip coil 141 instantly increases in height. Keep down.

이와 같은 상태에서 시간(t1∼t2)동안 트립코일(141)로 공급되는 전류가 약간 더 상승하게 되면서 도 5b에 도시된 바와 같이 슬라이더(300)가 상승하기 시작하고, 시간(t2∼t3)동안 트립코일(141)로 공급되는 전류가 약간 하강하게 되면서 도 5c에 도시된 바와 같이 슬라이더(300)가 계속 상승하여 래치(304)의 타단과 접촉된다.In this state, as the current supplied to the trip coil 141 increases slightly during the times t1 to t2, the slider 300 starts to rise as shown in FIG. 5B, and during the times t2 to t3. As the current supplied to the trip coil 141 is slightly lowered, as shown in FIG. 5C, the slider 300 continuously rises to be in contact with the other end of the latch 304.

이와 같은 상태에서 시간(t3∼t4)동안 트립코일(141)로 공급되는 전류가 다시 상승하면서 도 5d에 도시된 바와 같이 슬라이더(300)가 계속 상승하고, 래치(304)의 타단을 상승시켜 래치(304)가 힌지(302)를 축으로 회전하게 된다. 상기 래치(304)가 회전하게 되면, 래치(304)의 타단에 구비되어 있는 작동부재(306)가 하강하게 되고, 작동부재(306)의 하강에 따라 스프링(308)의 압축이 해제된다. 그러면, 상기 스프링(308)의 탄성력에 의해 가동쇄(310)가 전방으로 이동하게 되고, 이로 인하여 접점(143)이 개방된다.In this state, while the current supplied to the trip coil 141 rises again for a time t3 to t4, as shown in FIG. 5D, the slider 300 continuously rises, and the other end of the latch 304 is raised to latch. 304 causes the hinge 302 to rotate about its axis. When the latch 304 is rotated, the operation member 306 provided at the other end of the latch 304 is lowered, and the compression of the spring 308 is released as the operation member 306 is lowered. Then, the movable chain 310 is moved forward by the elastic force of the spring 308, thereby opening the contact 143.

그리고 시간(t4∼t5)동안 트립코일(141)로 공급되는 전류가 지속되면서 도 5e에 도시된 바와 같이 슬라이더(300)가 최대 높이로 상승하고, 슬라이더(300)가 최대 높이로 상승하게 되면, 시간(t5∼t6) 동안 트립코일(141)로 공급되는 전류가 최대로 상승하여 지속되면서 도 5f에 도시된 바와 같이 슬라이더(300)가 최대 높이로 상승된 상태를 유지하게 된다.When the current supplied to the trip coil 141 continues for a time t4 to t5, as shown in FIG. 5E, the slider 300 rises to the maximum height and the slider 300 rises to the maximum height. While the current supplied to the trip coil 141 continues to rise to the maximum during the times t5 to t6, the slider 300 is maintained at the maximum height as shown in FIG. 5F.

이와 같은 상태에서 시간(t6)에 릴레이 스위치(295)를 개방시켜 트립코일(141)에 동작전원(160)이 공급되지 않게 하면, 시간(t6∼t7)동안 트립코일(141)로 공급되는 전류가 빠른 속도로 하강하면서 도 5g에 도시된 바와 같이 슬라이더(300)가 원상 복귀된다.In such a state, when the relay switch 295 is opened at the time t6 to prevent the operating power 160 from being supplied to the trip coil 141, the current supplied to the trip coil 141 for the time t6 to t7. The slider 300 returns to its original position as shown in FIG. 5G while descending at a high speed.

또한 릴레이 스위치(295)를 접속시켜 전력용 차단기(140)를 구동시킬 경우에 전압 검출부(200)가 검출하는 전압은 예를 들면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 가변된다.In addition, when the relay switch 295 is connected to drive the power circuit breaker 140, the voltage detected by the voltage detector 200 is variable as shown in FIG. 4B.

본 발명에서는 상기한 바와 같이 전력용 차단기(140)가 정상상태에서 트립코일(141)을 구동시킬 경우에 도 4의 (a)와 같이 전류가 상승하는 시간(t0)부터 원상태로 하강하는 시간(t7)동안의 지연시간과, 전류의 최고 값 및 최저 값을 메모 리(281)에 미리 저장하여 두고, 또한 도 4의 (b)와 같이 전압이 하강하는 시간(t0)부터 원상태로 상승하는 시간(t7)동안의 지연시간과, 전압의 최고 값 및 최저 값을 메모리(281)에 미리 저장하여 둔다.In the present invention, when the power circuit breaker 140 drives the trip coil 141 in the normal state as described above, the time for descending to the original state from the time t0 when the current rises as shown in FIG. The delay time for t7), the maximum value and the lowest value of the current are stored in the memory 281 in advance, and the time to rise to the original state from the time t0 at which the voltage falls as shown in FIG. The delay time (t7), the highest value and the lowest value of the voltage are stored in the memory 281 in advance.

전력용 차단기(140)의 접점(143)이 접속되어 부하(110)로 전력이 공급될 경우에 계기용 변압기(120)가 검출하는 전압 및 계기용 변류기(130)가 검출하는 전류를 선로전압 처리부(210) 및 선로전류 처리부(220)가 각기 처리하여 상기 제어부(280)로 입력시킨다.The line voltage processor detects the voltage detected by the instrument transformer 120 and the current detected by the instrument current transformer 130 when the contact 143 of the power circuit breaker 140 is connected to supply the power to the load 110. The 210 and the line current processor 220 process the inputs to the controller 280.

그러면, 상기 제어부(280)는 상기 선로전압 처리부(210) 및 상기 선로전류 처리부(220)의 출력신호로 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단하고, 고장이 발생하지 않았다고 판단될 경우에 트립신호를 발생하지 않아 전력용 차단기 구동부(290)가 전력용 차단기(140)를 구동시키지 않고, 부하(140)로 계속 전력이 공급되게 한다.Then, the controller 280 determines whether a failure has occurred in the power supply of the load 110 as an output signal of the line voltage processor 210 and the line current processor 220, and a failure does not occur. If it is determined that it does not generate a trip signal, the power circuit breaker driver 290 does not drive the power circuit breaker 140, the power is continuously supplied to the load 140.

그리고 상기 선로전압 처리부(210) 및 상기 선로전류 처리부(220)의 출력신호로 상기 부하(110)의 전력 공급에 고장이 발생하였음이 판단될 경우에 상기 제어부(280)는 트립신호를 발생하게 되고, 그 트립신호에 의해 전력용 차단기 구동부(290)의 릴레이 구동부(291)가 릴레이(293)를 구동시켜 릴레이 스위치(295)를 접속시키고, 구동전압(160)이 릴레이 스위치(295)를 통해 전력용 차단기(140)의 트립코일(141)로 공급되어 전력용 차단기(140)가 구동되게 한다.The controller 280 generates a trip signal when it is determined that a failure occurs in the power supply of the load 110 by the output signals of the line voltage processor 210 and the line current processor 220. In response to the trip signal, the relay driver 291 of the power circuit breaker driver 290 drives the relay 293 to connect the relay switch 295, and the driving voltage 160 supplies power through the relay switch 295. It is supplied to the trip coil 141 of the breaker 140 for the power circuit breaker 140 is driven.

이와 같은 상태에서 트립코일 전압 검출부(230)는 트립코일(141)의 양단 전압을 검출하여 멀티플렉서(250)로 입력시키고, 트립코일 전류 검출부(240)는 전류 트랜스(241)로 트립코일(141)로 공급되는 전류를 검출하고, 검출한 전류를 증폭기(213)가 증폭하여 멀티플렉서(250)로 입력시킨다.In this state, the trip coil voltage detector 230 detects the voltage across the trip coil 141 and inputs the multiplexer 250 to the multiplexer 250. The trip coil current detector 240 uses the current transformer 241 as the trip coil 141. The current supplied thereto is detected, and the detected current is amplified by the amplifier 213 and input to the multiplexer 250.

그러면, 상기 제어부(280)는 상기 멀티플렉서(250)를 통해 상기 트립코일 전압 검출부(230)가 검출한 전압과 상기 트립코일 전류 검출부(240)가 검출한 전류를 입력하여 저장한다.Then, the controller 280 inputs and stores the voltage detected by the trip coil voltage detector 230 and the current detected by the trip coil current detector 240 through the multiplexer 250.

또한 상기 제어부(280)는 상기 선로전압 처리부(210) 및 상기 선로전류 처리부(220)의 출력신호를 계속 입력하여 상기 부하(110)의 전력 공급이 차단되었는지의 여부를 판단하고, 부하(110)의 전력 공급이 차단되었음이 판단될 경우에 트립신호를 출력하지 않아 전력용 차단기 구동부(290)의 릴레이 스위치(295)가 개방되고, 전력용 차단기(140)의 구동을 해제하게 한다.In addition, the controller 280 continuously inputs output signals of the line voltage processor 210 and the line current processor 220 to determine whether the power supply of the load 110 is cut off, and the load 110. When it is determined that the power supply is blocked, the trip signal is not output and the relay switch 295 of the power circuit breaker driver 290 is opened to release the power circuit breaker 140.

그리고 상기 제어부(280)는 상기 트립코일 전압 검출부(230)가 검출하여 입력한 전압과 상기 트립코일 전류 검출부(240)가 검출하여 전류를 메모리(281)에 미리 저장되어 있는 데이터와 비교하여 상기 전력용 차단기(140)에 고장이 발생하였는지의 여부를 판단한다. 즉, 상기 제어부(280)는 상기 트립코일 전압 검출부(230)가 검출하여 입력한 전압의 지연시간이 상기 메모리(281)에 저장되어 있는 전압의 지연시간보다 길거나, 입력한 전압의 최고 값이 저장된 전압의 최고 값보다 높거나 또는 입력한 전압의 최저 값이 저장된 전압의 최저 값보다 낮을 경우에 상기 전력용 차단기(140)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 또한 상기 제어부(280)는 상기 트립코일 전류 검출부(240)가 검출하여 입력한 전류의 지연시간이 상기 메모리(281)에 저장되어 있는 전류의 지연시간보다 길거나, 입력한 전류의 최고 값이 저장된 전류의 최고 값보다 높거나 또는 입력한 전류의 최저 값이 저장된 전류의 최저 값보다 낮을 경우에 상기 전력용 차단기(140)에 고장이 발생한 것으로 판단한다.The controller 280 compares the voltage detected and input by the trip coil voltage detector 230 with the trip coil current detector 240, and compares the current with data previously stored in the memory 281. It is determined whether a failure occurs in the circuit breaker 140. That is, the controller 280 may have a delay time of a voltage detected and input by the trip coil voltage detector 230 longer than a delay time of a voltage stored in the memory 281 or storing a maximum value of the input voltage. When it is higher than the highest value of the voltage or the lowest value of the input voltage is lower than the lowest value of the stored voltage, it is determined that the failure in the power circuit breaker 140. In addition, the controller 280 may be configured such that the delay time of the current detected and input by the trip coil current detector 240 is longer than the delay time of the current stored in the memory 281, or the maximum value of the input current is stored. It is determined that a failure occurs in the power circuit breaker 140 when the value is higher than the highest value or the lowest value of the input current is lower than the lowest value of the stored current.

상기 판단 결과 전력용 차단기(140)에 고장이 발생하였음이 검출될 경우에 상기 제어부(280)는 경보/전송부(270)를 제어하여 전력용 차단기(140)에 이상이 있음을 경보한다.When it is determined that a failure has occurred in the power breaker 140 as a result of the determination, the controller 280 controls the alarm / transmitter 270 to warn that there is an error in the power breaker 140.

여기서, 상기 경보/전송부(270)는 예를 들면, 램프 또는 부저를 구동시켜 전력용 차단기(140)에 이상이 있음을 경보할 수 있다.Here, the alarm / transmitter 270 may drive a lamp or a buzzer, for example, to warn that there is an error in the power breaker 140.

또한 상기 접점(143)이 개방될 경우에 각 상에서 발생하는 서지 전류를 계기용 변류기(130)가 검출하고, 계기용 변류기(130)가 검출한 서지 전류를 서지전류 검출부(260)의 전류 트랜스(261)가 3상 합성하여 검출하며, 상기 전류 트랜스(261)가 3상 합성하여 검출한 서지 전류의 레벨을 레벨 조절부(263)가 제한하여 상기 제어부(280)로 입력시킨다.In addition, when the contact point 143 is opened, the surge current generated in each phase is detected by the current transformer 130 for the instrument, and the surge current detected by the current transformer 130 for the current is converted into a current transformer (surge) of the surge current detector 260. 261 combines and detects three phases, and the level adjusting unit 263 limits the level of the surge current detected by the three phases of the current transformer 261 and inputs it to the controller 280.

여기서, 상기 트립코일(141)이 자화되어 복수의 접점(143)이 개방될 경우에 발생되는 서지 전류에 대하여 설명한다.Here, the surge current generated when the trip coil 141 is magnetized to open the plurality of contacts 143 will be described.

일반적으로 복수의 접점(143)이 개방될 경우에 각기 서지 전류가 발생한다. 그리고 상기 트립 코일(141)이 자화될 경우에 정상적인 상태에서는 복수의 접점(143)이 동시에 개방되어 동시에 서지 전류가 발생된다.In general, surge currents are generated when the plurality of contacts 143 are opened. In the normal state when the trip coil 141 is magnetized, a plurality of contacts 143 are simultaneously opened to generate a surge current.

그러나 복수의 접점(143)이 마모되었을 경우에 접점(143)의 마모 상태에 따 라 상기 발생하는 서지 전류는 복수의 접점(143)에 따라 소정의 시차를 가지게 되고, 이로 인하여 복수의 접점(143)에서 발생되는 합성 서지 전류를 2회 이상 발생하게 된다.However, when the plurality of contacts 143 are worn, the generated surge current has a predetermined time difference according to the plurality of contacts 143 according to the worn state of the contacts 143, and thus the plurality of contacts 143 Will generate two or more times of the synthetic surge current.

그러므로 본 발명에서는 상기 제어부(280)는 서지전류 검출부(260)의 레벨 조절부(263)로부터 입력되는 서지전류를 메모리(281)에 저장하여 두고, 메모리(281)에 저장한 서지 전류를 경보/전송부(270)를 통해 외부의 서버로 전송하여 상기 서지전류로 전력용 차단기(140)의 접점(143)에 이상이 발생하였는지의 여부를 정밀하게 검출할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, the control unit 280 stores the surge current input from the level adjusting unit 263 of the surge current detecting unit 260 in the memory 281, and alerts the surge current stored in the memory 281. Transmission to the external server through the transmission unit 270 to accurately detect whether or not the abnormality in the contact 143 of the power circuit breaker 140 by the surge current.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 트립코일 전류 검출부(240)를 구비하지 않고, 트립코일 전압 검출부(240)만을 구비하여 전력용 차단기(140)를 구동시킬 경우에 트립코일(141)의 양단 전압으로만 전력용 차단기(140)에 이상이 있는지의 여부를 검출할 수도 있다.6 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply system using a protection relay of another preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, another embodiment of the present invention does not include the trip coil current detector 240, but only the trip coil voltage detector 240 to drive the power circuit breaker 140. It may be detected whether or not there is an abnormality in the power circuit breaker 140 only by the voltage at both ends of the circuit.

도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예는 트립코일 전압 검출부(230)를 구비하지 않고, 트립코일 전류 검출부(240)만을 구비하여 전력용 차단기(140)를 구동시킬 경우에 트립코일(141)로 흐르는 전류만으로 전력용 차단기(140)에 이상이 있는지의 여부를 검출할 수도 있다.7 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply system using a protection relay of another preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, another embodiment of the present invention does not include the trip coil voltage detector 230, but only the trip coil current detector 240 to drive the power circuit breaker 140. It is also possible to detect whether or not there is an abnormality in the power circuit breaker 140 only by the current flowing to the 141.

도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예는 전류 검출부(240)에 전류 트랜스(241)를 사용하지 않고, 트립코일(141)에 직렬로 저항(245)을 접속하여 트립코일(141)로 흐르는 전류를 저항(245)의 양단전압으로 검출할 수도 있다.8 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply system using a protection relay according to another preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, in another embodiment of the present invention, the resistor 245 is connected to the trip coil 141 in series with the trip coil 141 without using the current transformer 241 in the current detector 240. The current flowing in may be detected as the voltage across the resistor 245.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 보호 계전기 및 전력용 차단기를 사용하는 일반적인 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도,1 is a circuit diagram showing the configuration of a general power supply system using a protective relay and a power circuit breaker;

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도,Figure 2 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply system using a protective relay of an embodiment of the present invention,

도 3은 전력용 차단기의 개략적인 구성을 보인 도면,3 is a view showing a schematic configuration of a power circuit breaker;

도 4의 (a) 및 (b)는 전력용 차단기가 정상으로 동작할 경우에 트립코일로 공급되는 전류 및 전압을 예로 들어 보인 도면,(A) and (b) of Figure 4 is a view showing an example of the current and voltage supplied to the trip coil when the power circuit breaker operates normally,

도 5a 내지 5g는 트립코일이 구동전압이 공급되어 구동될 경우에 전력용 차단기의 동작을 설명하기 위한 도면,5A to 5G are views for explaining the operation of the power circuit breaker when the trip coil is driven with a driving voltage;

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도,6 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply system using a protection relay of another preferred embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도, 및7 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply system using a protection relay of another preferred embodiment of the present invention, and

도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예의 보호 계전기를 사용하는 전력공급 시스템의 구성을 보인 회로도이다.8 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply system using a protection relay according to another preferred embodiment of the present invention.

Claims

A power circuit breaker driver for driving the trip coil of the power circuit breaker according to the trip signal;

A trip coil voltage detector for detecting a voltage supplied to the trip coil when the trip coil is driven;

A trip coil current detector for detecting a current supplied to the trip coil when the trip coil is driven; And

The trip signal generator generates the trip signal when an abnormality occurs in the power supply of the load to cause the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and the trip coil voltage detector and the trip coil current detector when the trip coil is driven. And a controller for inputting a voltage and a current detected by the controller, and comparing the input voltage and current with data of voltage and current stored in a memory to determine whether there is an abnormality in the power circuit breaker. Protective relay with built-in breaker diagnostics.

A trip coil voltage detector for detecting a voltage supplied to the trip coil when the trip coil is driven; And

When the power supply of the load is abnormal, the trip signal is generated to cause the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and when the trip coil is driven, input the voltage detected by the trip coil voltage detector. And a control unit which compares the input voltage with data stored in a memory to determine whether there is an abnormality in the power circuit breaker.

When the power supply of the load is abnormal, the trip signal is generated to cause the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and when the trip coil is driven, input the current detected by the trip coil current detector. And a controller configured to determine whether there is an abnormality in the power circuit breaker by comparing the input current with data of current stored in the memory.

The method according to any one of claims 1 to 3,

And a surge current detector for detecting a surge current generated when driving the trip coil of the power circuit breaker driver.

The control unit;

The surge current detected by the surge current detector is stored in a memory, and the stored surge current is transmitted to an external server through a transmitter to diagnose whether a failure occurs in a contact point of the power circuit breaker. Protective relay with built-in diagnostics of power circuit breakers.

A surge current detector for detecting a surge current generated when driving the trip coil of the power circuit breaker driver;

A transmission unit for communicating with an external server; And

When the power supply to the load is abnormal, the trip signal is generated to cause the power circuit breaker driver to drive the trip coil, and when the trip coil is driven, the surge current detected by the surge current detector is And a control unit configured to transmit an external server through a transmission unit to diagnose whether a failure occurs in a contact point of the power circuit breaker.