KR101209781B1 - 선박용 주배전반 자동성능 평가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 주배전반 자동성능 평가장치에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 선박용 발전기의 운전 모의를 통한 주배전반의 성능 검증시 전 시험평가과정을 자동화함으로써 비경험자라도 손쉽게 성능평가를 수행할 수 있으며, 자동화에 따른 신속한 시험이 진행될 수 있도록 하고, 더욱이 자동화에 따른 재현성의 향상으로 시험과정의 신뢰성을 확보할 수 있게 되었으며, 과거에 시스템에서 발생될 가능성이 높은 인적, 물적 피해를 최소할 수 있도록 한 선박용 주배전반 자동성능 평가장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

주배전반, 선박, 성능평가, 인버터, 고장모의장치, 부하제어기

Description

선박용 주배전반 자동성능 평가장치{Automatic Performance Evaluation System for Marine Switchboard}

본 발명은 선박용 주배전반 자동성능 평가장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박용 주배전반의 시험평가과정을 자동화함으로써 비경험자라도 손쉽게 성능평가를 수행할 수 있으며, 자동화에 따른 신속한 시험이 진행될 수 있도록 하고, 또한, 자동화에 따른 재현성의 향상으로 시험과정의 신뢰성을 확보할 수 있게 되며, 주배전반 성능 평가시 발생될 가능성이 높은 인적, 물적 피해를 최소화 할 수 있도록 한 선박용 주배전반 자동 성능평가 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 제조업체는 선박자체의 전력을 공급하기 위하여 여러 대의 전력공급용 발전기를 탑재하고 있고, 선박내의 전력공급을 원활하게 하기 위해서는 선박의 부하에 따른 발전기의 적절한 운전 및 제어가 필요하며, 이런 역할을 수행하는 것이 선박용 주배전반이다.

중소형 선박에는 3대정도의 발전기를 병렬운전하여 전기를 공급하며, 대형화 되면서 5~6대의 발전기를 병렬로 운전해 선박의 전기를 공급한다. 여기서 발전기의 병렬운전 및 발전기 보호, 부하제어 등을 수행하는 것은 선박용 주배전반으로 선박 의 전력공급에 중요한 역할을 수행하는 부분이다.

현재 선박용 주배전반의 신뢰성 평가는 50kW급 M-G Set 2대와 30kW급 M-G(Motor & Generator) Set 3대를 운전하여 각종 입력 파라메터를 만들고 있다.

그러나, 아날로그 방식의 M-G Set은 무게 및 부피관계로 이동이 불가능하여 장소 및 위치상의 문제로 평가시험에 대한 많은 제약을 받고 있고, 수동으로 운전하므로 숙련된 시험 평가자가 아니면 주배전반의 평가 테스트는 진행할 수 없으며, 수동으로 운전되는 만큼 재현성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다.

그리고 2차적인 문제로 실제 발전기를 운전하여 고전압 대전류를 발생하므로 감전 및 기계적인 위험에 노출되어 있어 인명 피해도 발생할 가능성을 내포하고 있다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 주배전반의 성능평가를 전 자동화하는 것으로, 시험평가과정을 자동화함으로써 비경험자라도 손쉽게 성능평가를 수행할 수 있으며, 자동화에 따른 신속한 시험이 진행될 수 있도록 하고, 또한, 자동화에 따른 재현성의 향상으로 시험과정의 신뢰성을 확보할 수 있게 되며, 주배전반 성능 평가시 발생될 가능성이 높은 인적, 물적 피해를 최소화 할 수 있도록 한 선박용 주배전반 자동 성능평가 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 선박용 주배전반 자동성능 평가장치에 있어서, 전압과 주파수의 조정이 가능한 다수의 인버터를 선박에 설치된 3상 발전기를 대신하여 설치하고, 상기 인버터의 출력단에 성능평가 대상이 되는 주배전반을 설치하며, 발전기 단락사고, 부하탈조, 발전기 탈조, 선간단락, 선로지락 등을 모의 하는 고장 모의장치와; 발전량에 따른 임의의 부하를 모의하여 설정하는 부하제어기와; 상기 고장모의장치와 부하제어기에 의해 설정된 환경에 따라 주배전반에서 출력되는 발전기와 부하의 제어 및 보호를 위한 신호를 입력받아 주배전반의 성능을 평가하는 메인콘트롤러와; 전체적인 주배전반 성능평가 과정을 제어하고, 메인콘트롤러로 부터 제공되는 주배전반 성능 평가 결과를 저장하는 제어컴퓨터; 로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 선박용 발전기의 운전 모의를 통한 주배전반의 성능 검증시 전 시험평가과정을 자동화함으로써 비경험자라도 손쉽게 성능평가를 수행할 수 있으며, 자동화에 따른 신속한 시험이 진행될 수 있도록 하고, 더욱이 자동화에 따른 재현성의 향상으로 시험과정의 신뢰성을 확보할 수 있게 되었으며, 과거에 시스템에서 발생될 가능성이 높은 인적, 물적 피해를 최소할 수 있도록 한 선박용 주배전반 자동성능 평가장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 첨부된 도면 도 1 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

상기 도 1 은 본 발명의 선박용 주배전반 자동 성능 평가장치를 보인 도면이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은 전압과 주파수의 조정이 가능한 다수의 인버터(1)를 선박에 설치된 3상 발전기를 대신하여 설치하고, 상기 인버터(1)의 출력단에 성능평가 대상이 되는 주배전반(3)을 설치하며, 발전기 단락사고, 부하탈조, 발전기 탈조, 선간단락, 선로지락 등을 모의 하는 고장 모의장치(4)와; 발전량에 따른 임의의 부하를 모의하여 설정하는 부하제어기(5)와; 상기 고장모의장치(4)와 부하제어기(5)에 의해 설정된 환경에 따라 주배전반(3)에서 출력되는 발전기와 부하의 제어 및 보호를 위한 신호를 입력받아 주배전반(3)의 성능을 평가하는 메인콘트롤러(2)와; 전체적인 주배전반 성능평가 과정을 제어하고, 메인콘트롤러(2)로 부터 제공되는 주배전반 성능 평가 결과를 저장하는 제어컴퓨터(6); 로 구성한다.

그리고, 상기 인버터(1), 메인콘트롤러(2), 고장모의장치(4), 부하제어기(5)는 CAN 통신으로 연결되어 서로 교신하고, 상기 복수개의 인버터(1)는 CAN 통신을 통해 제어컴퓨터(6)로 부터 제어명령을 입력받아 전압 및 주파수의 출력을 동기화하는 것이 바람직하다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 한대의 제어컴퓨터(6)에 의해 모든 시험이 이루어지고, 모든 제어명령 및 시험 시나리오의 진행 및 시험 평가된 결과의 분석 및 시험평가 리포트의 생성 또한 제어컴퓨터(6)에서 이루어진다.

선박용 주배전반(3)의 역할은 발전기의 병렬운전제어 및 부하제어, 발전기 및 부하 보호의 역할을 수행하며, 본 발명에서는 제어컴퓨터(6)의 제어에 따라 주배전반(3)의 성능을 평가할 수 있는 여러가지 환경을 모의하게 된다.

본 발명에 설치되는 여러대의 인버터(1)는 CAN 통신으로 공급되는 제어명령에 따라 출력전압과 주파수가 동기되어 출력되고, 상기 인버터(1)는 0~500V의 전압조정이 가능하며, 주파수는 54Hz~66Hz까지 0.01Hz 의 변경이 가능한 것으로 적용한다.

상기 인버터(1)에서 출력되는 전원이 부하측으로 공급될때, 부하제어기(5)는 제어컴퓨터(6)에서 내려진 지령에 따라 발전량에 따른 임의의 부하를 모의하여 설정하고, 또한 고장 모의장치(4)는 제어컴퓨터(6)의 지령에 따라 발전기 단락사고, 부하탈조, 발전기 탈조, 선간단락, 선로지락 등을 모의 하게 되며, 부하제어기(5)와 고장 모의장치(4)는 서로 연계하여 부하를 모의하게 된다.

상기 부하제어기(5)와 고장 모의장치(4)에 의해 변화된 환경에 따라 주배전반(3)은 발전기와 부하의 제어 및 보호를 위한 신호를 출력하게되며, 상기 주배전반(3)에서 출력되는 신호들은 메인콘트롤러(2)에 의해 평가되어 제어컴퓨터(6)로 공급되어 주배전반(3)의 평가결과가 리포트 형식으로 출력될 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명의 선박용 주배전반 자동 성능 평가장치를 보인 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 인버터, 2: 메인콘트롤러,

3: 주배전반, 4: 고장모의장치,

5: 부하제어기, 6: 제어컴퓨터,

Claims (2)

1. 선박용 주배전반 자동성능 평가장치에 있어서,

   전압과 주파수의 조정이 가능한 복수의 인버터를 선박에 설치된 3상 발전기를 대신하여 설치하고, 상기 인버터의 출력단에 성능평가 대상이 되는 주배전반을 설치하며, 발전기 단락사고, 부하탈조, 발전기 탈조, 선간단락, 선로지락을 모의하는 고장 모의장치; 발전량에 따른 임의의 부하를 모의하여 설정하는 부하제어기; 상기 고장 모의장치와 상기 부하제어기에 의해 설정된 환경에 따라 주배전반에서 출력되는 발전기와 부하의 제어 및 보호를 위한 신호를 입력받아 주배전반의 성능을 평가하는 메인콘트롤러; 및 전체적인 주배전반 성능평가 과정을 제어하고, 메인콘트롤러로부터 제공되는 주배전반 성능 평가 결과를 저장하는 제어컴퓨터; 를 포함하여 구성하고,

   상기 인버터, 메인콘트롤러, 고장 모의장치, 부하제어기는 CAN 통신으로 연결되어 서로 교신하고, 상기 복수의 인버터는 CAN 통신을 통해 상기 제어컴퓨터로 부터 제어명령을 입력받아 전압 및 주파수의 출력을 동기화하는 것을 특징으로 하는 선박용 배전반 자동성능 평가장치.
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