KR101205354B1 - 차단기의 고속절체가 가능한 보호계전기 및 그의 차단기 제어방법 - Google Patents

차단기의 고속절체가 가능한 보호계전기 및 그의 차단기 제어방법 Download PDF

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Abstract

차단기의 고속절체가 가능한 보호계전기 및 그의 차단기 제어방법이 개시된다. 본 발명의 보호계전기는, 주 피더의 상위 보호계전기로부터 고장이벤트를 수신하는 경우, 주 피더 및 예비 피더의 접점상태를 수신하여, 주 차단기의 차단신호를 출력하고, 유입전압과 모선의 전압을 이용하여 연산되는 동기조건을 만족하는 경우, 투입지연 타이머를 기동하여, 투입지연 타이머가 완료되면, 예비 차단기의 투입신호를 출력한다.

Description

차단기의 고속절체가 가능한 보호계전기 및 그의 차단기 제어방법{PROTECTIVE RELAY FOR SWITCHING CIRCUIT BREAKER AT HIGH SPEED AND METHOD FOR CONTROLLING CIRCUIT BREAKER IN THE SAME}
본 발명은 차단기의 고속절체가 가능한 보호계전기와, 그 보호계전기에서 차단기를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 중요한 부하의 연속적인 운전을 위해서는, 이중화 피더를 이용하여 모선에 전력을 공급한다. 이러한 이중화 시스템에서는, 계전기(relay)를 구비하여, 주 피더(main feeder)에 이상이 생긴 경우, 예비 피더(backup feeder)로 절체하는데, 종래 이중화 시스템에서 이러한 제어는 배전반의 시퀀스제어를 통해 이루어지고 있다.
도 1은 종래의 이중화 시스템을 설명하기 위한 모선 계통도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 이중화 시스템은, 모선(100)에 연결된 부하(110~112)의 연속적인 운전을 위해 주 피더(120)와 예비 피더(150)로 이중화되어 있다.
종래의 이중화 시스템에서는, 주 피더(120)의 차단기('주 차단기'라 함)(130)는, 모선의 고장이 아닌 송전선로에 고장(F)이 발생하여 더 이상 모선에 전원공급이 어려운 경우, 주 차단기(130)의 차단동작과 예비 피더(150)의 차단기('예비 차단기'라 함)(160)의 투입동작을 100ms 이내로 고속절체하여, 모선에 연속적인 전원공급이 가능하게 한다.
도 2는 종래의 이중화 시스템의 차단기 절체를 위한 배전반 시퀀스를 설명하기 위한 예시도로서, (a)는 주 차단기(130)의 차단동작 시퀀스를 나타내고, (b)는 예비 차단기(160)의 투입동작 시퀀스를 나타낸다.
도 2의 (a)와 같이, 상위의 보호계전기에서 고장을 인지하여 트립이 발생하면, 상위 폐쇄계전기(lock-out relay)의 보조 접점 P가 닫히면서 차단부(131)가 동작하여, 주 차단기(130)가 차단된다.
또한, 예비 차단기(160)에서는, 주 차단기(130)의 차단상태를 수신하는 접점 Q(B접점)가 동작하면, 예비 차단기(160)의 인커밍(incoming)과 모선(100)의 동기접점인 접점 R이 동작하고, 상위 고장을 나타내는 접점 S(접점 P와 동일하게 동작함)가 동작하고, 주 차단기(130)가 모선의 사고로 동작하지 않는 것을 나타내는 접점 T와 예비 차단기(160)의 인커밍이 정상상태인 것을 나타내는 접점 U의 상태가 모두 만족되면, 투입부(161)가 동작하여, 예비 차단기(160)가 모선으로 전력을 투입한다.
이러한 시퀀스는 주 차단기(130)가 차단된 것을 확인하고 예비 차단기(160)가 동작하는 구조로서, 주 차단기(130)와 예비 차단기(160)의 병렬운전이 발생하지 않는 장점이 있으나, 예비 차단기(160)의 투입지연이 발생하여, 모선(100)에 연결된 모터 부하(110~112)의 관성이 적은 경우 잔류 전압이 빠르게 감소하여 동기가 어긋나게 되므로, 고속절체 실패가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
그러나, 예비 차단기(160)의 투입지연을 회피하기 위하여 주 차단기(130)의 상태접점인 접점 Q를 제외하면, 주 차단기(130)의 차단과 예비 차단기(160)의 투입이 동시에 진행되므로, 차단동작이 투입동작에 비해 늦게 되는 경우 병렬운전이 진행되어 전체 계통에 악영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.
도 3은 주 차단기와 예비 차단기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도로서, 모터 부하(110~112)의 관성이 적고, 주 차단기(130)의 차단 후 예비 차단기(160)를 투입하는 경우(a)와, 주 차단기(130)의 차단과 예비 차단기(160)의 투입을 동시에 진행하는 경우(b)를 설명하기 위한 것이다.
주 차단기(130)의 상위 고장으로 접점 P와 접점 S가 동작하면(H), 주 차단기(130)의 차단을 위한 차단부(131)가 동작(차단부(131) 내부의 차단코일이 여자됨)하고(I), 차단동작 시간 이후에 주 차단기(130)는 차단된다(J).
이때, (a)에서와 같이, 주 차단기(130)의 차단 후 예비 차단기(160)를 투입하는 조건인 경우(L), 모선(100)에 연결된 모터 부하의 관성으로 잔류 전압이 발생하고, 관성이 적은 모터부하인 경우 동기 유지시간이 짧아 예비 차단기(160)의 투입이 실패하거나, 동기가 맞지 않아 큰 충격으로 투입되는 상황(X)이 발생하게 된다(M).
이를 피하기 위해, (b)에서와 같이, 주/예비 차단기(130, 160)의 차단부(131)와 투입부(161)가 동시에 동작하면(N), 주 차단기(130)와 예비 차단기(160)의 특성에 따라 예비 차단기(160)의 투입보다 주 차단기(130)의 차단이 늦어지는 상황(Y)이 발생한다(O).
이러한 경우, 일시적으로 두개의 피더(120, 150)에서 모선(100)에 전원을 공급하게 되므로, 큰 조류가 발생할 수 있어, 투입된 예비 차단기(160)가 다시 트립되는 상황이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 이중화 시스템에서는 배전반의 시퀀스 제어에 의해 피더 절체를 진행함에 따라, 주 차단기(130)의 차단 후 예비 차단기(160)의 투입시간 조절이 어려운 문제점이 있고, 관성이 적은 모터부하가 연결된 모선(100)에서 주 차단기(130)를 통해 모선(100)에 전원공급이 어려운 경우 고속절체 실패가 발생하여 모선(100)이 정전되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차단기의 투입특성 정보와 실제 상태 입력단자를 통해 차단기 동작시간을 측정하여 학습된 실제 차단기 투입시간을 이용하여, 예비 차단기의 투입신호를 주 차단기의 차단완료 전에 예비 차단기에 전달함으로써, 두 대의 차단기가 동시에 모선에 전원을 공급하지 않고 고속절체가 가능하게 하는, 차단기의 고속절체가 가능한 보호계전기와 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 모선에 전력을 공급하는 제1피더와 제2피더를 구비하는 이중화 시스템에서, 상기 제1피더를 모선으로부터 차단하는 제1차단기의 차단과, 상기 제2피더를 모선에 투입하는 제2차단기의 투입을 제어하는 본 발명의 보호계전기는, 수신되는 전압 및 전류를 이용하여, 유입전압과 모선전압간의 동기를 측정하고, 상기 제1피더와 모선에서의 사고를 판단하는 신호처리부; 상기 제1 및 제2차단기의 접점상태를 이용하여 상기 제1 및 제2차단기의 동작시간을 연산하는 동작시간 연산부; 상기 제1차단기의 차단특성, 상기 제2차단기의 투입특성, 모선의 차단 한계시간, 동작시간의 변화율의 한계 및 상기 동작시간 연산부가 연산한 제1 및 제2차단기의 동작시간을 저장하는 저장부; 및 상기 제1 및 제2차단기의 상태를 이용하여, 상기 제1차단기로 차단신호를 출력하고, 상기 제1차단기의 차단이 완료되기 전에, 상기 제2차단기의 투입지연시간이 완료되는 경우 상기 제2차단기로 투입신호를 출력하는 주처리부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 차단신호와 상기 투입신호를 상기 주처리부로부터 전달받아, 상기 제1 및 제2차단기로 출력하는 출력부; 및 상기 제1 및 제2차단기의 접점상태를 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 보호계전기에 입력되는 전압 및 전류신호를 정합하는 정합부; 및 상기 정합부에 의해 정합된 전압 및 전류신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털(AD) 변환부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 주처리부의 제어에 의해, 상기 보호계전기의 동작상태를 사용자가 열람가능하게 표시하는 표시부; 및 상기 주처리부의 제어에 의해, 상기 제1 및 제2차단기 동작상태를 네트워크를 통해 상위 시스템으로 전달하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 주처리부는, 상기 제1차단기의 차단이 실패한 경우, 상기 제2차단기에 차단신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 동작시간 연산부는, 상기 제1차단기의 차단상태와 제2차단기의 투입상태의 변화에 따라 차단/투입 동작시간과 변화율을 측정하여, 모선의 차단 한계시간보다 동작시간이 크거나, 기 설정된 동작시간의 변화율의 한계보다 상태변화 동작시간의 변화율이 큰 경우, 이를 주처리부에 알릴 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 모선에 전력을 공급하는 제1피더와 제2피더를 구비하는 이중화 시스템에서, 상기 제1피더를 모선으로부터 차단하는 제1차단기의 차단과, 상기 제2피더를 모선에 투입하는 제2차단기의 투입을 제어하는, 보호계전기에서의 본 발명의 제어방법은, 상기 제1피더의 상위 보호계전기로부터 고장이벤트를 수신하는 경우, 상기 제1 및 제2차단기의 접점상태를 수신하여, 상기 제1차단기의 차단신호를 출력하는 단계; 유입전압과 모선의 전압을 이용하여 연산되는 동기조건을 만족하는 경우, 투입지연 타이머를 기동하는 단계; 및 투입지연 타이머가 완료되면, 상기 제2차단기의 투입신호를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1차단기의 차단확인 타이머를 기동하는 단계; 차단확인 타이머가 완료되면, 상기 제1차단기의 차단상태를 확인하는 단계; 및 상기 제1차단기의 차단이 완료되지 않은 경우, 상기 제2차단기의 차단신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 차단기의 투입특성 정보와 실제 상태 입력단자를 통해 차단기 동작시간을 측정하여 학습된 실제 차단기 투입시간을 이용하여, 예비 차단기의 투입신호를 주 차단기의 차단완료 전에 예비 차단기에 전달함으로써, 두 대의 차단기가 동시에 모선에 전원을 공급하지 않고 고속절체가 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 일련의 동작과정에서 보호계전기에 설정된 차단완료 시간까지 주 차단기의 차단동작이 실패한 경우, 투입된 예비 차단기를 다시 차단하여, 모선에 두개의 전원이 공급되지 않도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 이중화 시스템을 설명하기 위한 모선 계통도이다.
도 2는 종래의 이중화 시스템의 차단기 절체를 위한 배전반 시퀀스를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 주 차단기와 예비 차단기의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4는 본 발명에 따른 보호계전기의 일실시예 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 보호계전기의 차단기 제어방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 보호계전기의 제어에서 차단기의 동작시간을 측정하는 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은, 주 차단기의 차단 후 예비 차단기의 투입시 모선의 잔류전압 지속시간이 짧은 경우 고속절체가 실패하는 것을 해결하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명은, 차단기의 투입특성 정보와 실제 상태 입력단자를 통해 차단기 동작시간을 측정하여 학습된 실제 차단기 투입시간을 이용하여, 예비 차단기의 투입신호를 주 차단기의 차단완료 전에 예비 차단기에 전달함으로써, 두 대의 차단기가 동시에 모선에 전원을 공급하지 않고 고속절체가 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 일련의 동작과정에서 보호계전기에 설정된 차단완료 시간까지 주 차단기의 차단동작이 실패한 경우, 투입된 예비 차단기를 다시 차단하여, 모선에 두개의 전원이 공급되지 않도록 한다.
또한, 본 발명은, 보호계전기에서 차단기 투입신호 전송후 보조접점을 통해 입력되는 차단기의 상태변화를 측정하여 내부 처리시간을 제외한 시간이 차단기 정격 동작시간을 넘고, 기존 학습된 차단기 동작시간에 대한 변화가 보호계전기에 설정된 변화 한도보다 큰 경우, 보호계전기의 전면표시창과 원격통신을 이용하여 사용자에게 알리도록 한다.
또한, 순수한 차단기의 동작시간만을 측정하기 위해서, 보호계전기 제작시에 차단기 동작출력접점을 차단기 상태입력단자로 루프백하여, 내부 처리시간을 측정하게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 보호계전기의 일실시예 구성도이다. 본 발명의 보호계전기(1)는 도 1과 같은 계통에 적용되는 것으로서, 주 차단기(130)의 접점과 예비 차단기(160)의 접점과 연결되며, 상위 시스템(도시되지 않음)과 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보호계전기는, 출력부(10), 수신부(11), 동작시간 연산부(12), 저장부(13), 주처리부(14), 신호처리부(15), 정합부(16), 아날로그/디지털(A/D) 변환부(17), 표시부(18) 및 통신부(19)를 포함한다.
출력부(10)는 주 차단기(130)의 차단과 예비 차단기(160)의 투입을 결정하는 신호를 주 차단기(130)의 차단부(131)와 예비 차단기(160)의 투입부(161)로 각각 출력한다. 수신부(11)는 주 차단기(130)의 차단상태와 예비 차단기(160)의 투입상태, 즉, 주 차단기(130)와 예비 차단기(160)의 접점상태가 입력된다. 이때, 수신부(11)는, 각 차단기의 보조접점을 통해 차단상태와 투입상태를 수신한다.
동작시간 연산부(12)는 투입신호와 차단신호를 출력부(10)를 통해 전달하고, 수신부(11)가 수신한 차단기의 상태를 이용하여 차단기 동작시간을 연산한다.
저장부(13)는 주 차단기(130)의 차단특성, 예비 차단기(160)의 투입특성, 아크 소호시간에 대한 설정, 연산된 차단기 동작시간, 주 차단기(130)에서 예비 차단기(160)로 절체되는 경우 만족해야 할 모선의 투입차단의 한계시간을 저장한다. 이러한 차단특성, 투입특성, 한계시간 등의 설정값은, HMI(Human-Machine Interface) 등의 인터페이스(도시되지 않음)를 이용하여 사용자가 입력할 수 있다.
정합부(16)는 전류변환기(Current Transformer; CT)(도시되지 않음) 및 계기용 변압기(Potential Transformers; PT)(도시되지 않음)를 통해 보호계전기에 입력되는 전압 및 전류신호를 정합한다. AD변환부(17)는 정합된 전압 및 전류신호를 디지털 데이터로 변환한다.
신호처리부(15)는, 디지털로 변환된 전압 및 전류를 이용하여 유입전압과 모선전압간의 동기를 측정하고, 주 피더와 모선의 사고를 판단한다.
주처리부(14)는 보호계전기(1)로 입력되는 전압, 전류 및 차단기 상태정보를 이용하여, 절체상황을 최종적으로 판단한다. 이의 상세한 동작은 추후 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
표시부(18)는 보호계전기(1)의 외부에 배치되어, 보호계전기(1)의 동작상태를 사용자가 시각적으로 또는 청각적으로 열람가능하게 표시한다. 통신부(19)는 계측값과 차단기 동작상태를 네트워크를 통해 상위 시스템으로 전달하고, 원방 제어명령을 수신하여 주처리부(14)에 전달한다.
이하에서는, 보호계전기의 주처리부(14)의 제어방법을 설명하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 보호계전기의 차단기 제어방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도로서, 주처리부(14)의 동작을 중심으로 나타낸 것이다.
일단, 도 5a는 주 차단기(130)를 차단제어하는 것을 나타낸 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 상위 보호계전기가 고장을 인지하여 트립을 발생하면, 상위 폐쇄 계전기(lock-out relay)의 보조 접점 P가 동작하고(S51), 주처리부(14)는 수신부(11)로부터 접점상태를 수신하여, 차단부(131)를 차단하는 차단신호를 생성하여, 이를 출력부(10)를 통해 차단부(131)로 출력한다(S52).
도 5b는 예비 차단기(160)를 투입제어하는 것을 나타낸 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 상위 보호계전기가 고장을 인지하여 트립을 발생하면, 접점 S가 동작하는지 확인하여(S61), 접점 S가 동작하면, 유입(incoming) 전압과 모선의 전압을 이용하여 연산되는 동기조건을 만족하는지 확인한다(S62). 이러한 동기조건의 연산에 대해서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
동기조건을 만족하는 경우, 수신부(11)를 통해 주 차단기(130)의 상태를 수신하거나, 또는 보호계전기(1)의 신호처리부(15)에서 연산한 고장정보를 이용하여 모선사고가 발생하였는지 여부를 판단한다(S63).
모선사고가 아닌 경우에, 신호처리부(15)에서 연산한 고장정보를 이용하여 투입하는 예비 피더(150)의 저전압 상태를 확인한다(S64). 저전압 상태가 아닌 경우에 한하여, 예비 피더(150) 투입이 가능한 것을 확인하고 이후 단계로 진행한다.
다음으로, 주처리부(14)는, 저장부(13)에 저장된 예비 피더(150)에 연결된 예비 차단기(160)의 투입을 위해, 투입시간을 확인하여 투입지연 타이머를 기동한다(S65).
투입지연 타이머가 완료되면(S66), 예비 피더(150)의 예비 차단기(160)를 투입하는 투입신호를 출력부(10)로 전달하여, 투입부(161)로 출력하도록 한다(S67).
이후로, 주 차단기(130)가 차단을 완료하였는지를 확인하기 위해, 저장부(13)에 저장된 차단확인 시간을 확인하고, 차단확인 타이머를 기동한다(S68). 차단확인 타이머가 완료되면(S69), 수신부(11)를 통해 입력된 주 차단기(130)의 차단상태를 확인하고, 주 차단기(130)의 차단이 완료되지 않은 경우에는(S70), 모선(100)의 병렬운전을 방지하기 위해 투입된 예비 차단기(160)를 차단하는 차단신호를 출력부(10)로 출력하고(S71), 출력부(10)는 이를 예비 차단기(160)의 투입부(161)로 전달한다.
이와 같이 본 발명은, 차단기의 투입특성 정보와 실제 상태 입력단자를 통해 차단기 동작시간을 측정하여 학습된 실제 차단기 투입시간을 이용하여, 예비 차단기의 투입신호를 주 차단기의 차단완료 전에 예비 차단기에 전달함으로써, 두 대의 차단기가 동시에 모선에 전원을 공급하지 않고 고속절체가 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 일련의 동작과정에서 보호계전기에 설정된 차단완료 시간까지 주 차단기의 차단동작이 실패한 경우, 투입된 예비 차단기를 다시 차단하여, 모선에 두개의 전원이 공급되지 않도록 한다.
도 6은 본 발명의 보호계전기의 제어에서 차단기의 동작시간을 측정하는 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도로서, 동작시간 연산부(12)에서 수행되는 것을 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 동작시간 연산부(12)는, 주처리부(14)가 투입신호 또는 차단신호를 예비 차단기(160) 또는 주 차단기(130)로 출력한 경우에(S81), 차단기의 동작시간을 측정하기 위한 타이머를 기동한다(S82).
다음으로, 차단기의 투입 또는 차단상태의 변화를 수신부(11)를 통해 수신하여, 이를 확인한 경우(S83)에는, 차단기 동작시간을 측정하기 위한 타이머를 정지한다(S84).
이후, 차단기 동작시간을 계산하는데(S85), 측정된 타이머 동작시간에서 보호계전기(1)의 내부 처리시간을 차감하여, 차단기 동작시간을 구하고, 이를 저장부(13)에 저장한다.
이때, 계산된 차단기 동작시간이 기 설정된 투입 또는 차단의 한계시간보다 크거나(S86), 차단기 동작시간의 변화율이 설정된 변화율의 한계보다 증가방향으로 크면(S87), 차단기의 이상상태로 판단하고, 이를 표시부(88)를 통해 시각적으로 알리거나 또는 통신부(19)를 통해 상위 시스템(도시되지 않음)으로 알린다(S88).
이상에서 설명한 바와 같은 모선에 공급하는 이중화 피더의 차단기 고속 절체 기능을 가지는 보호계전기의 제안 방법에 따르면 관성이 적은 모터부하가 모선에 연결된 경우에도 주 피더의 이상으로 예비 피더로 고속절체가 가능하게 하여, 무정전이 요구되는 설비의 연속적인 운전이 가능하도록 한다.
또한, 본 발명의 보호계전기의 고속절체 제어는, 차단기의 실제 동작시간을 측정하여 동작시간에 반영하므로, 차단기 제조사에서 제공하는 최대 동작시간보다 정확한 차단기 동작시간을 고속절체에 반영하여, 모선에 병렬운전이 진행되지 않는 조건에서 최소한의 정전시간을 유지하도록 하여, 설비를 효과적으로 운영할 수 있다.
또한, 차단기 설비의 노후화 등으로 인해, 차단기의 실제 동작시간이 정격사양을 초과하거나, 기존 차단기 동작시간보다 변화가 큰 경우에도, 이를 사용자에게 알려 설비의 유지보수가 가능하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 모선 130: 주 차단기
160: 예비 차단기 1: 보호계전기
10: 출력부 11: 수신부
12: 동작시간 연산부 13: 저장부
14: 주처리부 15: 신호처리부
16: 정합부 17: AD 변환부
18: 표시부 19: 통신부

Claims (8)

  1. 모선에 전력을 공급하는 제1피더와 제2피더를 구비하는 이중화 시스템에서, 상기 제1피더를 모선으로부터 차단하는 제1차단기의 차단과, 상기 제2피더를 모선에 투입하는 제2차단기의 투입을 제어하는 보호계전기에 있어서,
    수신되는 전압 및 전류를 이용하여, 유입전압과 모선전압간의 동기를 측정하고, 상기 제1피더와 모선에서의 사고를 판단하는 신호처리부;
    상기 제1 및 제2차단기의 접점상태를 이용하여 상기 제1 및 제2차단기의 동작시간을 연산하는 동작시간 연산부;
    상기 제1차단기의 차단특성, 상기 제2차단기의 투입특성, 모선의 차단 한계시간, 동작시간의 변화율의 한계 및 상기 동작시간 연산부가 연산한 제1 및 제2차단기의 동작시간을 저장하는 저장부; 및
    상기 제1 및 제2차단기의 상태를 이용하여, 상기 제1차단기로 차단신호를 출력하고, 상기 제1차단기의 차단이 완료되기 전에, 상기 제2차단기의 투입지연시간이 완료되는 경우 상기 제2차단기로 투입신호를 출력하는 주처리부를 포함하는 보호계전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차단신호와 상기 투입신호를 상기 주처리부로부터 전달받아, 상기 제1 및 제2차단기로 출력하는 출력부; 및
    상기 제1 및 제2차단기의 접점상태를 수신하는 수신부를 더 포함하는 보호계전기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호계전기에 입력되는 전압 및 전류신호를 정합하는 정합부; 및
    상기 정합부에 의해 정합된 전압 및 전류신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털(AD) 변환부를 더 포함하는 보호계전기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주처리부의 제어에 의해, 상기 보호계전기의 동작상태를 사용자가 열람가능하게 표시하는 표시부; 및
    상기 주처리부의 제어에 의해, 상기 제1 및 제2차단기 동작상태를 네트워크를 통해 상위 시스템으로 전달하는 통신부를 더 포함하는 보호계전기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주처리부는,
    상기 제1차단기의 차단이 실패한 경우, 상기 제2차단기에 차단신호를 출력하는 보호계전기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 동작시간 연산부는,
    상기 제1차단기의 차단상태와 제2차단기의 투입상태의 변화에 따라 차단/투입 동작시간과 변화율을 측정하여, 모선의 차단 한계시간보다 동작시간이 크거나, 기 설정된 동작시간의 변화율의 한계보다 상태변화 동작시간의 변화율이 큰 경우, 이를 주처리부에 알리는 보호계전기.
  7. 모선에 전력을 공급하는 제1피더와 제2피더를 구비하는 이중화 시스템에서, 상기 제1피더를 모선으로부터 차단하는 제1차단기의 차단과, 상기 제2피더를 모선에 투입하는 제2차단기의 투입을 제어하는 보호계전기의 제어방법에 있어서,
    상기 제1피더의 상위 보호계전기로부터 고장이벤트를 수신하는 경우, 상기 제1 및 제2차단기의 접점상태를 수신하여, 상기 제1차단기의 차단신호를 출력하는 단계;
    유입전압과 모선의 전압을 이용하여 연산되는 동기조건을 만족하는 경우, 투입지연 타이머를 기동하는 단계; 및
    투입지연 타이머가 완료되면, 상기 제2차단기의 투입신호를 출력하는 단계를 포함하는 보호계전기의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1차단기의 차단확인 타이머를 기동하는 단계;
    차단확인 타이머가 완료되면, 상기 제1차단기의 차단상태를 확인하는 단계; 및
    상기 제1차단기의 차단이 완료되지 않은 경우, 상기 제2차단기의 차단신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 보호계전기의 제어방법.
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