KR101213163B1 - Method and system for a analyzing failure of power line using protective relay - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배전선로에 고장 발생시 보조변류기를 통해서 상기 고장 발생의 픽업시간과 상기 고장에 의한 보호계전기의 동작 개시시간의 시간 간격을 지연시간으로 산출하는 지연시간 산출부; 상기 보호계전기의 레버값 및 상기 지연시간을 기초하여 픽업배수를 산출하고, 상기 픽업배수, 상기 보호계전기의 탭값 및 전류비를 이용하여 진단 고장전류를 연산하는 진단 고장전류 연산부; 및 복수의 추정 고장전류의 전류값과 상기 진단 고장전류의 전류값을 비교하여 고장지점을 판단하는 고장지점 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a delay time calculating unit for calculating a time interval between a pickup time of a fault occurrence and an operation start time of a protection relay due to the fault through a secondary current transformer when a fault occurs in a distribution line; A diagnostic fault current calculating unit calculating a pickup multiple based on the lever value and the delay time of the protection relay, and calculating a diagnostic fault current using the pickup multiple, the tap value of the protective relay, and the current ratio; And a failure point determination unit which determines a failure point by comparing current values of a plurality of estimated failure currents with current values of the diagnostic failure current.

Figure R1020110024726
Figure R1020110024726

Description

보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR A ANALYZING FAILURE OF POWER LINE USING PROTECTIVE RELAY} Distribution line failure diagnosis method and system using protective relay {METHOD AND SYSTEM FOR A ANALYZING FAILURE OF POWER LINE USING PROTECTIVE RELAY}

본 발명은 배전선로의 고장진단 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 보호계전기를 이용하여 배전선로에 흐르는 고장전류에 대한 시간 정보를 이용하여 진단 고장전류를 산출하고, 데이터베이스에 저장된 배전선로에 관한 데이터를 이용하여 복수의 추정 고장전류를 산출하며, 진단 고장전류와 추정 고장전류를 반복적으로 비교함으로써 고장이 발생한 배전선로의 고장지점을 산출하는 배전선로의 고장진단 방법 및 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and a system for diagnosing a failure of a distribution line. More specifically, the diagnostic failure current is calculated by using time information on a failure current flowing through the distribution line using a protection relay, and the system is stored in a distribution line stored in a database. The present invention relates to a failure diagnosis method and system for a distribution line that calculates a plurality of estimated failure currents by using related data, and calculates a failure point of a distribution line having a failure by repeatedly comparing the diagnosis failure current and the estimated failure current.

일반적으로, 보호계전기는 지역별로 복잡하게 분포되어 있는 송전선로와 배전선로의 고장상태를 판별하여 고장선로 구간을 고속으로 차단하기 위해 설치된다. 이러한 전력계통의 보호계전기는 송전선로나 변압기, 모선 등과 같은 송전계통과 배전선로에서 전압 및 전류를 각각 입력받아서 고속 샘플링 처리 및 아날로그/디지털 변환을 거쳐서 디지털 전압/전류의 데이터를 생성하게 된다. In general, the protection relay is installed to discriminate the failure state of the transmission line and the distribution line, which are complexly distributed by region, to block the fault line section at high speed. The protection relay of the power system receives the voltage and current from the transmission system and the distribution line, such as a transmission line, a transformer, a bus, respectively, and generates digital voltage / current data through high-speed sampling processing and analog / digital conversion.

보호 알고리즘에 의하여 이런 디지털 전압/전류의 데이터를 진단하고 사고에 의한 고장상태 여부가 판별되면, 차단기를 통해서 고장지점을 고속으로 차단시킬 수 있다. 이는 일반 수용가에서 발생하게 되는 여러 가지 다양한 안전사고의 위험성을 최소화할 수 있다.When the data of the digital voltage / current is diagnosed by the protection algorithm and the failure state is determined by the accident, the break point can be blocked at high speed. This can minimize the risk of many different safety accidents occurring in the general public.

이런 종래의 고장진단은 154kV 보호계통에서는 고장기록장치를 별도로 설치하거나 거리 표정과 같은 고장지점 위치진단 기능을 가진 보호계전기를 이용함으로써 수행될 수 있다.This conventional fault diagnosis can be performed in a 154kV protection system by separately installing a fault recorder or by using a protection relay having a fault point position diagnosis function such as a street expression.

다만, 22.9kV 배전선로의 보호계전기의 경우 고장지점 제시와 같은 별도의 고장분석 기능이 없는 상태로 운전되고 있다. 22.9kV 계통의 고장 진단시 기존 현장에 설치된 전자기형 보호계전기나 디지털 보호계전기는 고장발생시 고장전류를 기록하지 못하고, 기존의 스카다(SCADA) 감시시스템은 고장전류 계측용이 아니라 상시 부하전류를 취득하는 용도이므로 고장전류를 취득할 수 없어서 고장지점을 유추하기 위한 정보를 얻을 수 없다.However, the protection relay of the 22.9kV distribution line is operated without a separate failure analysis function such as the suggestion of a failure point. In case of fault diagnosis of 22.9kV system, the electromagnetic protection relay or digital protection relay installed in the existing site cannot record the fault current when a fault occurs, and the existing SCADA monitoring system acquires the load current at all times, not for fault current measurement. Because it is the purpose of use, it is impossible to acquire fault current, so it is impossible to obtain information to infer the fault point.

따라서, 종래의 22.9kV 계통의 보호계전기는 154kV 계통에 비하여 고장점 표정기능이 없고, 배전선로 계통에는 고장기록장치의 미설치로 인하여 배전선로에서 고장 발생시 고장지점을 파악하기 어려운 문제점이 지적되고 있다.Therefore, the conventional 22.9kV system protection relay has a failure point expression function compared to the 154kV system, and it is pointed out that the distribution line system is difficult to determine the failure point when a failure occurs in the distribution line due to the installation of a failure recording device.

이런 문제점을 해결하기 위해 별도의 분석시스템을 도입할 경우 기존에 설치된 주변압기 이하 배전선로의 보호계전기를 고장전류 취득 및 전송 가능한 최신 디지털 보호계전기로 교체해야 하므로 많은 설치 비용이 드는 문제점도 지적되고 있다.
In order to solve this problem, it is pointed out that a problem of high installation cost is required because a separate analysis system has to be replaced with the latest digital protection relay capable of acquiring and transmitting a fault current. .

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 기존의 보호계전기 또는 스카다를 이용하여 배전선로에 흐르는 고장전류에 대한 시간 정보를 검출하여 이를 기초로 하여 진단 고장전류를 산출하고, 진단 고장전류와 고장지점에 관한 정보를 담고 있는 추정 고장전류를 반복적으로 비교함으로써 고속으로 고장지점에 대한 정보를 획득하여 신속하게 고장진단을 할 수 있는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by using the existing protective relay or the skadar to detect the time information on the fault current flowing in the distribution line and calculate a diagnostic fault current based on this, the diagnostic fault current and fault It is an object of the present invention to provide a method and system for diagnosing a failure of a distribution line using a protection relay that can obtain information on a point of failure at high speed by repeatedly comparing estimated fault currents containing information about a point and can quickly diagnose the point of failure. do.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템은,배전선로에 고장 발생시 보조변류기를 통해서 상기 고장 발생의 픽업시간과 상기 고장에 의한 보호계전기의 동작 개시시간의 시간 간격을 지연시간으로 산출하는 지연시간 산출부; 상기 보호계전기의 레버값 및 상기 지연시간을 기초하여 픽업배수를 산출하고, 상기 픽업배수, 상기 보호계전기의 탭값 및 전류비를 이용하여 진단 고장전류를 연산하는 진단 고장전류 연산부; 및 복수의 추정 고장전류의 전류값과 상기 진단 고장전류의 전류값을 비교하여 고장지점을 판단하는 고장지점 판단부;를 포함한다.In order to achieve the above object, a distribution line failure diagnosis system using a protection relay according to an embodiment of the present invention, when the failure occurs in the distribution line, the pick-up time of the occurrence of the failure and the operation start time of the protection relay due to the failure A delay time calculating unit calculating a time interval of a delay time; A diagnostic fault current calculating unit calculating a pickup multiple based on the lever value and the delay time of the protection relay, and calculating a diagnostic fault current using the pickup multiple, the tap value of the protective relay, and the current ratio; And a failure point determination unit which determines a failure point by comparing current values of a plurality of estimated failure currents with current values of the diagnostic failure current.

본 발명의 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템은, 상기 진단 고장전류 연산부가, 상기 보호계전기의 한시특성함수를 역변환함으로써 상기 픽업배수를 산출하는 것을 특징으로 한다.In a distribution line fault diagnosis system using a protection relay according to an embodiment of the present invention, the diagnostic fault current calculating unit calculates the pickup multiple by inverting the time characteristic function of the protection relay.

본 발명의 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템은, 상기 진단 고장전류 연산부가, 진단 고장전류 = 탭값 × 전류비 × 픽업배수 에 의해서 상기 진단 고장전류를 연산하는 것을 특징으로 한다.In a distribution line fault diagnosis system using a protection relay according to an embodiment of the present invention, the diagnosis fault current calculating unit calculates the fault fault current based on a fault fault current = tap value × current ratio × pickup drainage.

본 발명의 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템은, 상기 고장지점에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Distribution line failure diagnosis system using a protection relay according to an embodiment of the present invention, characterized in that it further comprises a display unit for displaying information about the failure point.

본 발명의 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템은, 상기 고장지점에 대한 정보를 원격감시조작부로 유선 또는 무선으로 전송하는 송수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Distribution line failure diagnosis system using a protection relay according to an embodiment of the present invention, the transmission and reception unit for transmitting the information on the failure point by wire or wireless to the remote monitoring unit; characterized in that it further comprises.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 스카다를 이용한 배전선로 고장진단시스템은, 상기 지연시간 산출부가, 배전선로와 연결된 스카다(SCADA)를 통해서 배전선로에 흐르는 계측 전류치가 정격전류보다 커지는 시점인 전류증가시각, 상기 정격전류의 미리 설정된 비율보다 작아지는 시점인 전류감소시각, 및 동작소요시간을 검출하고, 상기 전류증가시간, 상기 전류감소시간 및 상기 동작소요시간을 이용하여 지연시간을 연산하는 것을 특징으로 한다.In a distribution line failure diagnosis system using a skid according to another embodiment of the present invention, the delay time calculation unit increases the current at which the measured current value flowing through the distribution line through the SCADA connected to the distribution line is greater than the rated current. Detecting a time, a current decrease time which is a time when the rated current becomes smaller than a predetermined ratio, and an operation time, and calculate a delay time using the current increase time, the current decrease time, and the operation time. It is done.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법은, 지연시간 산출부, 진단 고장전류 연산부 및 고장지점 판단부를 포함하는 배전선로 고장진단시스템을 이용한 배전선로 고장진단방법에 있어서, 상기 지연시간 산출부가, 배전선로에 고장 발생시 보조변류기를 통해서 상기 고장 발생의 픽업시간을 획득하고 상기 고장에 의한 보호계전기의 동작 개시시간을 획득하여, 상기 픽업시간 및 상기 동작 개시시간의 시간간격을 지연시간으로 산출하는 지연시간 산출 단계(S100); 상기 진단 고장전류 연산부가 상기 보호계전기의 레버값 및 상기 지연시간에 기초하여 픽업배수를 산출하고, 상기 픽업배수, 상기 보호계전기의 탭값 및 전류비를 이용하여 진단 고장전류를 연산하는 진단 고장전류 연산 단계(S200); 및 상기 고장지점 판단부가 추정 고장전류의 전류값과 상기 진단 고장전류의 전류값을 비교하여 고장지점을 판단하는 고장지점 판단 단계(S300); 를 포함한다.In a distribution line failure diagnosis method using a protection relay according to another embodiment of the present invention, in a distribution line failure diagnosis method using a distribution line failure diagnosis system including a delay time calculation unit, a diagnosis failure current calculation unit, and a failure point determination unit, The delay time calculating unit obtains the pick-up time of the fault occurrence through the auxiliary current transformer when a fault occurs in the distribution line, obtains the start time of operation of the protection relay due to the fault, and calculates the time interval between the pick-up time and the start time of the operation. Delay time calculation step of calculating the delay time (S100); The diagnostic fault current calculation unit calculates a pickup multiplier based on the lever value and the delay time of the protective relay, and calculates a diagnostic fault current using the pick-up multiplier, the tap value of the protective relay, and the current ratio. Step S200; And a failure point determining step of determining a failure point by comparing the current value of the estimated failure current with the current value of the estimated failure current by the failure point determination unit (S300). It includes.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법은, 상기 진단 고장전류 연산부가, 상기 보호계전기의 한시특성함수를 역변환함으로써 상기 픽업배수를 산출하는 것을 특징으로 한다.The distribution line fault diagnosis method using a protection relay according to another embodiment of the present invention is characterized in that the diagnostic fault current calculating unit calculates the pickup multiple by inverting the time characteristic function of the protection relay.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법은, 상기 진단 고장전류 연산 단계(S200)에서, 상기 진단 고장전류 연산부가, 진단 고장전류 = 탭값 × 전류비 × 픽업배수 에 의해서 상기 진단 고장전류를 연산하는 것을 특징으로 한다.In a distribution line failure diagnosis method using a protection relay according to another embodiment of the present invention, in the diagnosis fault current calculation step (S200), the diagnosis fault current calculation unit may be configured by a diagnosis fault current = tap value × current ratio × pickup drainage. The diagnostic fault current is calculated.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법은, 상기 배전선로 고장진단시스템은 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 고장지점 판단 단계(S300) 이후에, 상기 디스플레이부가, 상기 고장지점에 대한 정보를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a distribution line failure diagnosis method using a protection relay according to another embodiment of the present invention, the distribution line failure diagnosis system further includes a display unit, and after the failure point determination step (S300), the display unit, the failure point And displaying information on the.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법은, 상기 배전선로 고장진단시스템은 송수신부를 더 포함하고, 상기 고장지점을 판단하는 단계(S300) 이후에, 상기 송수신부가, 상기 고장지점에 대한 정보를 원격감시조작부로 유선 또는 무선으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a distribution line failure diagnosis method using a protection relay according to another embodiment of the present invention, the distribution line failure diagnosis system further includes a transceiver, and after the step (S300) of determining the failure point, the transmission and reception unit, And transmitting the information on the failure point to the remote monitoring operation unit by wire or wirelessly.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 스카다를 이용한 배전선로 고장진단방법은, 상기 지연시간을 산출하는 단계(S100)는, 상기 지연시간 산출부가 배전선로에 고장 발생시에 스카다(SCADA)를 통해서 계측 전류치가 정격전류보다 커지는 시점인 전류증가시각, 상기 정격전류의 미리 설정된 비율보다 작아지는 시점인 전류감소시각, 및 동작소요시간을 검출하고, 상기 전류증가시각, 상기 전류감소시각 및 상기 동작소요시간을 이용하여 지연시간을 연산하는 것을 특징으로 한다.
In the distribution line failure diagnosis method using a skada according to another embodiment of the present invention, the step of calculating the delay time (S100), the delay time calculation unit when the failure occurs in the distribution line measured current value through the SCADA (SCADA) Detects a current increase time at which time is greater than the rated current, a current decrease time at which time is smaller than a predetermined ratio of the rated current, and an operation time, and detects the current increase time, the current decrease time and the operation time. The delay time is calculated by using.

본 발명에 따르면, 배전선로에 흐르는 고장전류에 대한 시간 정보를 보호계전기 또는 스카다를 이용하여 검출하고 이를 기초로 진단 고장전류를 산출하고, 진단 고장전류 및 임의의 고장지점에 해당하는 고장전류인 추정 고장전류를 비교함으로써 고속으로 고장지점에 대한 정보를 획득하여 신속하게 고장진단을 할 수 있는 있는 효과를 제공한다.
According to the present invention, time information on a fault current flowing in a distribution line is detected by using a protective relay or a skid, and a diagnostic fault current is calculated based on the estimated fault current and a fault current corresponding to a fault point. By comparing the fault current, it acquires the information on the fault point at high speed and provides the effect of quick fault diagnosis.

도 1은 본 발명에 따른 보호계전기를 이용한 고장진단 시스템의 블럭도이고,
도 2는 본 발명에 따른 배전선로용 보호계전기 동작정보 취득 개요도이고,
도 3은 본 발명에 따른 보호계전기를 이용한 고장진단 방법의 흐름도이고,
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스카다를 이용한 고장진단 시스템의 블럭도이고,
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스카다를 이용한 고장진단 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of a failure diagnosis system using a protection relay according to the present invention,
2 is a schematic diagram of obtaining operation information of a protective relay for a distribution line according to the present invention;
3 is a flowchart of a failure diagnosis method using a protection relay according to the present invention;
4 is a block diagram of a failure diagnosis system using a skada according to another embodiment of the present invention,
5 is a flowchart illustrating a fault diagnosis method using a skada according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 보호계전기를 이용한 고장진단 시스템의 블럭도를 도시한다.1 is a block diagram of a failure diagnosis system using a protection relay according to the present invention.

고장진단 시스템은 지연시간 연산부(100), 진단 고장전류 연산부(200), 고장지점 판단부(300) 및 데이터베이스(400)를 포함할 수 있다.The failure diagnosis system may include a delay time calculator 100, a diagnosis fault current calculator 200, a failure point determiner 300, and a database 400.

지연시간 연산부(100)는 보조변류기의 입력을 받아서 고장시와 차단시 나타나는 전류의 변화를 감지할 수 있다. 이렇게 전류의 변화를 감지하여 보호계전기의 동작시점시간(Cc) 및 동작소요시간(α)를 획득할 수 있다.The delay time calculating unit 100 may detect a change in current appearing when a fault is broken and when the auxiliary current transformer is input. By detecting the change in the current in this way it is possible to obtain the operating time time (C c ) and the operating time (α) of the protective relay.

지연시간 연산부(100)는 동작시점시간(Cc)에 동작소요시간(α)를 보정함으로써 동작시간(Cr)을 연산할 수 있다. 또한 지연시간 연산부(100)는 동작시간(Cr) 및 고장전류의 픽업시점시간(Cp)을 이용하여 지연시간(Cd)를 연산할 수 있는데, 동작시간에서 픽업시점시간을 차감하여 지연시간(Cd)를 산출할 수 있다. Delay time calculation unit 100 may calculate a motion time (C r) by correcting an operation time (α) to the operation time point (C c). In addition, the delay time calculating unit 100 may calculate the delay time C d by using the operation time C r and the pick-up time C p of the fault current. The time C d can be calculated.

진단 고장전류 연산부(200)는 지연시간 연산부(100)로부터 지연시간(Cd)을 수신하고, 데이터베이스(400)로부터 보호계전기의 레버값을 수신한다. 진단 고장전류 연산부(200)는 지연시간(Cd)과 레버값을 이용하여 진단 고장전류(If)를 연산한다. 이는 앞서 살펴보았기 때문에 구체적인 설명을 생략하더라도 당업자라면 쉽게 이해할 수 있다.The diagnostic fault current calculator 200 receives a delay time C d from the delay time calculator 100 and receives a lever value of the protection relay from the database 400. The diagnostic fault current calculator 200 calculates a diagnosis fault current I f using the delay time C d and the lever value. Since this has been described above, even if the detailed description is omitted, those skilled in the art can easily understand.

고장지점 판단부(300)는 전원의 고장 상태에 따라 링 보조변류기의 정보, 모선 임피던스 및 선로 임피던스를 이용하여 임피던스를 가변하면서 추정 고장전류(Ie)를 반복적으로 연산할 수 있다.The failure point determination unit 300 may repeatedly calculate the estimated failure current I e while varying the impedance by using information of the ring auxiliary current transformer, bus impedance, and line impedance according to a power failure state.

고장지점 판단부(300)는 진단 고장전류 연산부(200)로부터 수신한 진단 고장전류를 반복적으로 연산된 추정 고장전류와 비교함으로써 고장지점(Ei)을 판단한다.The failure point determination unit 300 determines the failure point E i by comparing the diagnostic failure current received from the diagnostic failure current calculation unit 200 with the estimated failure current repeatedly calculated.

또한, 고장지점 판단부(300)는 고장지점(Ei)에 대한 정보를 디스플레이할 수 있는 디스플레이부와 전기적으로 연결되어 디스플레이부에 고장지점(Ei)에 대한 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이부는 바람직하게는 CRT 모니터, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), LED(light emitting diode) 디스플레이 등 다양한 디스플레이 수단으로 구성될 수 있다.In addition, the failure point determination unit 300 may display information about the point of failure (E i) to the display portion and the display portion is electrically connected to that is capable of displaying information about the failure point (E i). The display unit may be preferably configured with various display means such as a CRT monitor, a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and a light emitting diode (LED) display.

뿐만 아니라, 고장지점 판단부(300)는 외부 장치와 유선 또는 무선으로 인터페이스할 수 있는 유/무선 인터페이스부를 더 포함할 수 있다. 유/무선 인터페이스부는 RS-232C 인터페이스, USB 인터페이스 또는 TCP/IP 인터페이스 등 다양한 인터페이스 수단으로 구현될 수 있다.In addition, the failure point determination unit 300 may further include a wired / wireless interface that can interface with an external device in a wired or wireless manner. The wired / wireless interface unit may be implemented by various interface means such as an RS-232C interface, a USB interface, or a TCP / IP interface.

데이터베이스부(400)는 보호계전기의 레버값, 탭값, 배전선로의 모선 임피던스, 및 선로 임피던스 값을 입력받아 저장할 수 있고, 진단 고장전류 연산부(200) 및 고장지점 판단부(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.
The database unit 400 may receive and store a lever value, a tap value, a bus impedance of a power distribution line, and a line impedance value of the protection relay, and may be electrically connected to the diagnostic fault current calculator 200 and the fault point determiner 300. Can be.

도 2는 본 발명에 따른 배전선로용 보호계전기의 동작정보를 취득하는 개요도를 도시한다.2 shows a schematic diagram of obtaining operation information of a protection relay for a distribution line according to the present invention.

도 2를 참고하면, 배전선로용 보호계전기의 동작정보의 대략적인 취득방법을 살펴보면 다음과 같다. 배전선로 공급계통(10)은 주변압기(14)를 통하여 주변압기 2차 차단기(12)를 거쳐 계통모선(11)으로 전력이 공급된다. 이후 각각의 차단기(12)를 통하여 해당 배전선로(13)로 공급하도록 구성된다.Referring to Figure 2, looking at the approximate acquisition method of the operation information of the protective relay for the distribution line as follows. The power distribution line supply system 10 is supplied with power to the system bus 11 through the peripheral voltage transformer 14 through the secondary pressure circuit breaker 12. After that, it is configured to supply to the power distribution line 13 through each breaker (12).

각각의 배전선로(13)의 보호는 각각의 차단기(12)마다 배전선로용 보호계전기를 가지며 고장발생시 고장전류를 검출하여 한시요소와 순시요소를 사용하여 각각의 해당 차단기(12)를 동작시켜 배전선로(13) 구간에서 발생하는 단락 및 지락 고장을 차단시키는 기능을 수행한다.The protection of each distribution line 13 has a protection relay for each distribution line for each circuit breaker 12 and detects a fault current in the event of a fault and operates each corresponding circuit breaker 12 by using a time element and an instantaneous element. It performs a function to block the short circuit and ground fault occurring in the furnace (13) section.

배전선로(13)에 설치된 보호계전기의 동작시간은 링 보조변류기(17)를 사용하여 고장전류의 픽업시점시간(Cp)를 알 수 있다. 그 후단의 배전선로(13) 보호계전기의 동작시점시간(Cr)은 차단기의 동작시간(Cc)에서 차단기의 동작소요시간(α)을 빼주는 보정을 함으로써 구할 수 있다.
The operation time of the protection relay installed in the distribution line 13 can be known the pick-up time (C p ) of the fault current using the ring auxiliary current transformer (17). The operation starting time C r of the protection relay 13 of the subsequent stage can be obtained by correcting the operation time α of the breaker from the operating time C c of the breaker.

도 3은 본 발명에 따른 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법의 흐름도를 도시한다. 보다 상세하게는 도 3을 참고하여 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법을 살펴보면 다음과 같다.3 is a flowchart of a distribution line failure diagnosis method using a protection relay according to the present invention. In more detail, referring to FIG. 3, a failure diagnosis method of a distribution line using a protection relay is as follows.

보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법은 시간간격을 지연시간으로 산출하는 지연시간 산출 단계(S100), 진단 고장전류를 연산하는 단계(S200) 및 고장지점을 판단하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. The distribution line failure diagnosis method using the protection relay may include a delay time calculating step (S100) of calculating a time interval as a delay time, a step of calculating a diagnostic failure current (S200), and a step of determining a failure point (S300). have.

지연시간 산출 단계(S100)는, 지연시간 산출부(100)가 배전선로에 고장 발생시 링 보조변류기를 통해서 고장전류의 픽업시간을 획득하고, 픽업시간과 고장에 의한 보호계전기의 동작 개시시간의 시간간격을 지연시간으로 산출한다.Delay time calculation step (S100), the delay time calculation unit 100 obtains the pick-up time of the fault current through the ring auxiliary current transformer when a failure occurs in the distribution line, the time of the operation start time of the pick-up time and the protection relay by the fault The interval is calculated as the delay time.

보다 구체적으로 살펴보면, 지연시간 연산부(100)가 보호계전기의 동작시점시간 및 동작소요시간을 수신한다. 지연시간 연산부(100)가 링 보조변류기(170)를 통해서 고장전류의 픽업시점시간을 획득하고 보호계전기의 동작시간을 산출하여 이를 이용하여 지연시간으로 산출한다. 즉, 지연시간 연산부(100)는 보호계전기의 동작시점시간에서 동작소요시간을 차감함으로써 보호계전기의 동작시간을 연산할 수 있다.In more detail, the delay time calculation unit 100 receives the operation time and the operation time of the protection relay. The delay time calculation unit 100 obtains the pick-up time of the fault current through the ring auxiliary current transformer 170, calculates the operation time of the protection relay, and calculates the delay time using the delay time. That is, the delay time calculator 100 may calculate the operation time of the protection relay by subtracting the operation time required from the operation time of the protection relay.

진단 고장전류 연산 단계(S200)는, 진단 고장전류 연산부(200)가 지연시간 연산부(100)로부터 지연시간을 수신하고, 데이터베이스부(400)로부터 보호계전기의 레버값을 수신한다. In the diagnosis fault current calculating step S200, the diagnosis fault current calculating unit 200 receives a delay time from the delay time calculating unit 100, and receives a lever value of the protection relay from the database unit 400.

배전선로 고장시에 해당 보호계전기의 한시특성함수(Fry())는 강반한시 특성을 가지는 보호계전기의 레버곡선을 함수식으로 표현해 놓은 것이다.The time limit function function (Fry ()) of the protection relay in case of a distribution line failure is a function expression of the lever curve of the protection relay with strong time characteristic.

예컨대, 디지털 보호계전기의 한시특성함수는 다음과 같이 표현될 수 있다.For example, the time characteristic of the digital protective relay can be expressed as follows.

Fry(Tp,레버값)=(39.85/(픽업배수(Tp))^1.95-1)+1.084)×레버값×60/10[cycle]Fry (T p , lever value) = (39.85 / (pickup multiple (T p )) ^ 1.95 -1) +1.084) × lever value × 60/10 [cycle]

여기서, 보호계전기의 레버값이 3이고, 픽업배수는 10 [배수]로 설정된 경우, 한시동작시간=(39.85/(10^1.95-1)+1.084)*3*60/10 = 28 [cycle]일 수 있다. 이러한 한시특성함수는 예시적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본원 발명의 기술적 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.Here, when the lever value of the protective relay is 3 and the pickup multiplier is set to 10 [multiplier], the time limit operation time = (39.85 / (10 ^ 1.95 -1) +1.084) * 3 * 60/10 = 28 [cycle] Can be. This time characteristic function is for illustrative purposes only and is not intended to limit the technical scope of the present invention.

픽업배수는 배전선로에 설치된 보호계전기의 한시특성함수(Fry())를 역변환하여 다음에 따라 구할 수 있다.The pickup drainage can be obtained by inversely converting the time characteristic (Fry ()) of the protection relay installed in the distribution line.

픽업배수 = (39.85/(|레버값*6/한시동작시간-1.084|+1) [배수]Pickup multiplier = (39.85 / (| lever value * 6 / time limit-1.084 | +1) [multiplier]

즉, 배전선로에서 고장 발생시, 진단 고장전류 연산부(200)가 한시동작시간의 정보인 지연시간을 지연시간 연산부(100)로부터 취득한다. 진단 고장전류 연산부(200)가 지연시간 및 레버값을 이용하여 다음의 역 한시특성함수(Gry())에 의해서 픽업배수를 산출할 수 있다.That is, when a failure occurs in the distribution line, the diagnostic failure current calculation unit 200 obtains, from the delay time calculation unit 100, a delay time that is information of the time limit operation time. The diagnostic fault current calculating unit 200 may calculate the pickup multiplier by the following inverse time characteristic function Gry () using the delay time and the lever value.

Gry(레버값, 지연시간) = (6 × 39.85 ×레버값 / 지연시간(Cd))∧1.95 [배수]Gry (Lever value, delay time) = (6 × 39.85 × Lever value / delay time (C d )) ∧1.95 [multiple]

상기 역 한시특성함수를 살펴보면, 픽업배수는 한시동작시간(예컨대, 지연시간)과 반비례 관계에 있음을 알 수 있다. 한시동작시간은 고장지점이 모선으로부터 멀리 떨어질수록 증가하게 된다. 따라서, 한시동작시간이 증가하면 픽업배수의 값은 오히려 감소한다.Looking at the inverse time characteristic function, it can be seen that the pickup multiple is inversely related to the time limit operation time (eg, delay time). The time-out time increases as the failure point moves away from the bus. Therefore, as the time limit operation time increases, the value of the pickup multiple decreases rather.

진단 고장전류 연산부(200)가 데이터베이스(400)로부터 보호계전기의 탭값 및 전류비(예컨대, 600/5)를 수신한다. 배전선로의 소정 지점에서 고장이 발생한 경우에, 상술한 방법에 따라 지연시간 연산부(100)가 지연시간을 연산하고, 진단 고장전류 연산부(200)가 지연시간을 이용하여 픽업배수를 산출한다.The diagnostic fault current calculator 200 receives a tap value and a current ratio (eg, 600/5) of the protection relay from the database 400. When a failure occurs at a predetermined point of the distribution line, the delay time calculation unit 100 calculates the delay time in accordance with the above-described method, and the diagnostic failure current calculation unit 200 calculates the pickup multiple using the delay time.

또한, 진단 고장전류 연산부(200)가 다음의 수학식 1에 따라 픽업배수, 탭값 및 전류비를 이용하여 진단 고장전류를 연산한다.In addition, the diagnostic fault current calculating unit 200 calculates a diagnostic fault current using the pickup multiple, the tap value, and the current ratio according to Equation 1 below.

Figure 112011020306434-pat00001
Figure 112011020306434-pat00001

예컨대, 탭값이 4[A]이고, 전류비가 600/5이며, 픽업배수(Tp)가 10 [배수]일 경우, 상기 수학식 1에 의해서 진단 고장전류(If)는 If = 4*600/5*10 = 4,800[A]임을 알 수가 있다. For example, the tap values is 4 [A], and a current ratio of 600/5, a multiple pick-up (T p) is 10 [drain], diagnosis fault currents (I f) by the equation (1) If the I f = 4 * 600/5 * 10 = 4,800 [A].

본원 발명의 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법에 따르면, 배전선로에서 고장이 발생하는 경우 고장전류에 대한 시간정보를 이용하여 이를 픽업배수로 변환하고, 픽업배수에 기초하여 진단 고장전류를 연산할 수 있으므로 종래의 보호계전기를 활용하여 배전선로의 고장을 진단할 수 있다.According to the distribution line failure diagnosis method using the protection relay of the present invention, when a failure occurs in the distribution line, it can be converted to a pickup multiplier using time information on the fault current, and the diagnostic failure current can be calculated based on the pickup multiplier. Therefore, it is possible to diagnose a failure of the distribution line by utilizing a conventional protective relay.

고장지점을 판단하는 단계(S300)는 고장지점 판단부(300)가 추정 고장전류를 연산하여 진단 고장전류와 비교함으로써 고장지점을 판단하게 된다. 고장지점 판단부(300)가 추정 고장전류를 연산하는 방법에 대해 살펴보면, 고장지점 판단부(300)가 링 보조변류기를 통해서 고장이 발생한 상을 판별하고, 데이터베이스(400)로부터 고장이 발생한 배전선로에 대한 정보로 모선 임피던스 및 선로 임피던스의 값을 수신한다. 고장지점 판단부(400)가 모선 임피던스 및 선로 임피던스를 이용하여 추정 임피던스를 산출한다. 예컨대 다음의 수학식 2에 제시된 고장 조건 중 어느 하나에 따라서 추정 고장전류를 산출한다.In the determining of the failure point (S300), the failure point determination unit 300 calculates the estimated failure current and compares it with the diagnostic failure current to determine the failure point. Looking at how the failure point determination unit 300 calculates the estimated failure current, the failure point determination unit 300 determines the phase in which the failure occurs through the ring auxiliary current transformer, and the failure of the distribution line from the database 400 Receive the values of bus impedance and line impedance as information on. The failure point determination unit 400 calculates an estimated impedance using the bus impedance and the line impedance. For example, the estimated fault current is calculated according to any one of the fault conditions shown in Equation 2 below.

Figure 112011020306434-pat00002
Figure 112011020306434-pat00002

다만, 3상 전원의 경우에 1선 단선이나 2선 단선이 발생하는 경우 비대칭으로 인하여 대칭 조건에 따라 고장 전류를 산출할 수 없다. However, in the case of three-phase power supply, if one-wire disconnection or two-wire disconnection occurs, the fault current cannot be calculated according to the symmetry condition due to asymmetry.

따라서, 비대칭 3상 전원의 경우에는 이른바 대칭좌표법에 의해서 복수의 추정 고장전류를 산출할 수 있다. 추정 고장전류를 산출하는 것과 함께 픽업배수를 연산할 수 있다.Therefore, in the case of an asymmetric three-phase power supply, a plurality of estimated fault currents can be calculated by the so-called symmetrical coordinate method. In addition to calculating the estimated fault current, the pickup multiple can be calculated.

고장지점 판단부(300)가 추정 고장전류를 반복하여 연산함으로써 진단 고장전류 연산부(200)로부터 수신한 진단 고장전류와 비교하여 고장지점을 판단하게 된다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The failure point determination unit 300 repeatedly calculates the estimated failure current to determine the failure point by comparing with the diagnostic failure current received from the diagnostic failure current calculation unit 200. More specifically, it is as follows.

예컨대, 진단 고장전류 연산부(200)가 진단 고장전류로 4800 [A]을 산출한 경우에, 고장지점 판단부(300)가 모선임피던스 및 선로임피던스를 가변하면서 추정 고장전류를 반복적으로 연산하면서 그 결과를 진단 고장전류와 비교한다.For example, when the diagnostic fault current calculating unit 200 calculates 4800 [A] as the diagnostic fault current, the fault point determining unit 300 repeatedly calculates the estimated fault current while varying the bus impedance and the line impedance, and as a result, Is compared with the diagnostic fault current.

즉, 긍장 0km 지점부터 50cm씩 증가처리하면서 픽업배수 및 추정 고장전류를 연산하면 다음의 표 1과 같다.That is, when the pickup multiplier and the estimated fault current are calculated while increasing by 50cm from the 0km point, it is shown in Table 1 below.

긍장거리[Km]Distance [Km] 픽업배수[배수]Pickup multiple [multiple] 추정 고장전류[A]Estimated Fault Current [A] 2.152.15 10.0910.09 4,8464,846 2.202.20 10.0210.02 4,8094,809 2.252.25 9.949.94 4,7734,773 2.302.30 9.879.87 4,7374,737

고장지점 판단부(300)가 긍장거리(모선 임피던스 또는 선로 임피던스)를 가변시키면서 추정 고장전류를 반복적으로 연산하면서, 진단 고장전류와 차이값을 다음의 수학식 3에 제시된 것과 같이 연산한다.The failure point determination unit 300 repeatedly calculates the estimated fault current while varying the false distance (bus impedance or line impedance), and calculates the diagnosis fault current and the difference value as shown in Equation 3 below.

Figure 112011020306434-pat00003
Figure 112011020306434-pat00003

상기 수학식 3과 같은 방식으로 모선 임피던스 또는 선로 임피던스를 가변시키면서 반복적으로 진단 고장전류와 추정 고장전류의 차이값을 연산함으로써, 이러한 차이값이 소정의 기준치 이내일 경우에 그때의 추정 고장전류에 대한 정보를 이용하여 고장지점을 판단할 수 있다.By repeatedly calculating the difference value between the diagnostic fault current and the estimated fault current while varying the bus impedance or the line impedance in the same manner as in Equation 3 above, when the difference value is within a predetermined reference value, Information can be used to determine the point of failure.

상기 수학식 3에서 제시하고 있는 경우를 살펴보면, df(2.20km)에서 추정 고장전류와 진단 고장전류의 차이값이 소정의 기준치(예컨대, 40[A]로 이미 설정)이내에 해당하므로 그때의 추정 고장전류에 대한 정보인 긍장거리 2.20km를 이용하여 고장지점을 판단할 수 있다.
Referring to the case shown in Equation (3), the estimated failure at that time since the difference value between the estimated fault current and the diagnostic fault current in df (2.20 km) falls within a predetermined reference value (for example, already set to 40 [A]). The fault point can be determined using the 2.20km of the distance, which is information about the current.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스카다를 이용한 고장진단 시스템의 블럭도를 도시한다.4 is a block diagram of a failure diagnosis system using a scarda according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 스카다를 이용한 고장진단 시스템은, 지연시간 연산부(100), 진단 고장전류 연산부(200), 고장지점 판단부(300) 및 데이터베이스(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a failure diagnosis system using a scarda may include a delay time calculator 100, a diagnosis fault current calculator 200, a failure point determiner 300, and a database 400.

지연시간 연산부(110)는 스카다를 통해서 배전선로의 전류에 대한 정보를 수신하며, 전류증가 시각(Cf), 전류감소 시간(Cz), 및 동작소요시간(α)을 이용하여 지연시간(Cd)을 산출할 수 있다.The delay time calculating unit 110 receives information on the current of the power distribution line through the skid, and delay time (C) using the current increase time (C f ), the current decrease time (C z ), and the operation time (α). C d ) can be calculated.

즉, 배전선로에 고장전류가 발생하면 스카다를 통해서 배전선로에 흐르는 전류를 계측하되 계측 전류치가 정격전류의 크기 이상이 되는 시점을 고장 시점으로 하는 전류증가시각(Cf)으로 하고, 계측 전류치가 정격전류의 크기의 미리 설정된 비율 이하가 되는 시점을 고장 해소 시점으로 하는 전류감소시각(Cz)으로 하며, 차단기 동작 소요시간을 동작소요시간(a)으로 한다. In other words, if a fault current occurs in the distribution line, the current flowing through the distribution line is measured, but the current increase time (C f ) at which the measured current value is equal to or greater than the rated current is set as the fault point. The point of time at which the rated current falls below a preset ratio is referred to as the current reduction time (C z ) at which the fault is to be solved, and the breaker operation time is taken as the operating time (a).

전류증가시각(Cf)은 배전선로에 흐르는 전류의 크기가 정격전류의 크기 이상이 되는 시점으로 볼 수 있겠으나, 바람직하게는 배전선로에 흐르는 전류의 크기가 정격전류의 크기의 150% 이상이 되는 시점을 전류증가시각으로 볼 수도 있다. The current increase time (C f ) may be viewed as the point at which the magnitude of the current flowing in the distribution line is greater than or equal to the rated current, but preferably, the magnitude of the current flowing in the distribution line is not less than 150% of the magnitude of the rated current. It can also be seen as the current increase time.

다만, 일반적으로 배전선로에 흐르는 전류의 크기가 정격전류의 크기 이상이 되는 경우는 배전선로 고장에 의한 경우 뿐만 아니라 부하의 변동에 의한 경우도 생길 수 있다. In general, however, if the magnitude of the current flowing in the distribution line is greater than the magnitude of the rated current, it may not only be caused by the distribution line failure but also by the load variation.

따라서, 전류증가시각(Cf)을 정격전류보다 커지는 시각으로 판단할 경우에는 고장이 아닌 경우에도 전류증가시각(Cf)으로 판단할 수 있다. 다만, 부하변동으로 배전선로에 흐르는 전류치가 정격전류의 크기를 넘었을 경우에는 전류의 변화는 수십에서 수백 싸이클의 시간동안에 걸쳐서 발생하게 되므로 그 변화율이 급작스럽지 않게 된다. 반면, 배전선로에 고장이 발생하여 배전선로에 흐르는 전류의 변화는 수 싸이클 예컨대 2~3 싸이클의 시간동안에 걸쳐서 발생하게 되므로 그 변화율이 급작스럽다. 정격전류의 크기를 넘는 시점을 전류증가시각(Cf)으로 판단하는 알고리즘에 의해도 상술한 내용을 기초하면 배전선로의 고장에 의한 것인지를 판단할 수 있게 된다.Therefore, when the current increase time C f is determined to be greater than the rated current, it may be determined as the current increase time C f even when it is not a failure. However, when the current flowing through the power distribution line exceeds the magnitude of the rated current due to the load variation, the change of current occurs over a period of tens to hundreds of cycles, so the change rate is not abrupt. On the other hand, since the breakdown of the distribution line occurs and the change of the current flowing through the distribution line occurs over several cycles, for example, two to three cycles, the change rate is abrupt. Based on the above-mentioned information also by the algorithm which judges the time which exceeds the magnitude | size of a rated current as the current increase time (C f ), it can be judged whether it is a failure of a distribution line. Will be.

전류감소시각(Cz)은 배전선로에 흐르는 전류의 크기가 정격전류의 미리 설정된 비율 이하가 되는 시점으로 볼 수 있는데, 이때 미리 설정된 비율은 예시적으로 0.1 ~ 1%로 설정될 수 있다. 이론적으로는 차단기가 동작하면 배전선로에 흐르는 전류가 감소하여 0A가 될 수 있겠으나, 차단기 또는 배전선로의 상태에 따라 정격전류의 크기의 2 ~ 5%의 크기의 전류가 배전선로에 흐를 수 있다. 따라서, 예시적으로는 미리 설정된 비율을 1%로 설정할 수 있겠다. 이러한 미리 설정된 비율은 본원 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 당업자라면 차단기 또는 배전선로의 상태를 감안하여 다양하게 변형하여 설정할 수 있다.The current reduction time C z may be viewed as a point in time at which the magnitude of the current flowing in the distribution line is less than or equal to a preset ratio of the rated current. In this case, the preset ratio may be set to 0.1 to 1%. Theoretically, if the breaker operates, the current flowing in the distribution line may decrease to 0A, but the current of 2 to 5% of the rated current may flow in the distribution line depending on the condition of the breaker or distribution line. . Thus, for example, the preset ratio may be set to 1%. The preset ratio may be variously modified and set by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention in consideration of the state of the circuit breaker or the distribution line.

또는, 전류감소시각(Cz)은 바람직하게는 배전선로에 흐르는 전류치가 0[A]에 도달할 때의 시각으로 판단할 수도 있고, 경우에 따라서는 부하전류가 소멸되는 시점을 전류감소시각으로 판단할 수도 있겠다. Alternatively, the current reduction time C z may preferably be determined by the time when the current value flowing in the distribution line reaches 0 [A], and in some cases, the time when the load current disappears is used as the current reduction time. You can judge.

따라서, 지연시간 연산부(110)가 고장발생시각(Cf), 고장해소시각(Cz) 및 동작소요시간(a)을 다음의 수학식 4에 의하여 한시계전기 지연시간(Cd)을 연산한다.Therefore, the delay time calculating unit 110 calculates the one time electrical delay time C d by using the following equation (4) to calculate the failure time (C f ), the failure elimination time (C z ), and the operation time (a). .

Figure 112011020306434-pat00004
Figure 112011020306434-pat00004

진단 고장전류 연산부(200)는 지연시간 연산부(110)로부터 수신한 지연시간(Cd) 및 데이터베이스(400)로부터 수신한 레버값을 이용하여 픽업배수(Tp)를 연산한다. 진단 고장전류 연산부(200)가 데이터베이스(400)로부터 탭값을 수신하고, 전류비를 수신하여 이를 이용하여 진단 고장전류(If)를 상술한 방법으로 산출할 수 있다.The diagnostic fault current calculator 200 calculates a pickup multiplier T p using the delay time C d received from the delay time calculator 110 and the lever value received from the database 400. The diagnostic fault current calculator 200 may receive a tap value from the database 400, receive a current ratio, and calculate the diagnostic fault current I f using the method described above.

이런 스카다를 이용한 고장진단 시스템은 링 보조변류기(17)를 별도 설치하지 않고 스카다의 전류 정보를 이용하여 지연시간(Cd)을 연산할 수 있는 장점이 있다.
The failure diagnosis system using the SCADA has an advantage of calculating the delay time C d using current information of the SCADA without separately installing the ring auxiliary current transformer 17.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스카다(SCADA)를 이용한 고장진단 방법의 흐름도를 도시한다.5 is a flowchart illustrating a failure diagnosis method using a SCADA according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 스카다를 이용한 고장진단 방법은, 도 3에서 도시된 보호계전기를 이용하여 배전선로의 고장진단방법과 비교했을 때 지연시간(Cd)을 구하는 알고리즘에 차별적인 특징이 있다.Referring to FIG. 5, a failure diagnosis method using a scarda has a distinctive feature in an algorithm for obtaining a delay time C d when compared with a failure diagnosis method of a distribution line using the protection relay shown in FIG. 3.

즉, 앞서 살펴본 바와 같이 스카다를 이용한 고장진단 시스템은 링 보조변류기(17)를 별도 설치하지 않고 스카다의 전류 정보를 이용하여 지연시간(Cd)을 연산할 수 있다.
That is, as described above, the failure diagnosis system using the scarda may calculate the delay time C d using the current information of the scarda without separately installing the ring auxiliary current transformer 17.

아울러 본 발명의 바람직한 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes, etc. fall within the scope of the claims Should be seen.

Claims (12)

배전선로에 고장 발생시 보조변류기를 통해서 상기 고장 발생의 픽업시간과 상기 고장에 의한 보호계전기의 동작 개시시간의 시간 간격을 지연시간으로 산출하는 지연시간 산출부;
상기 보호계전기의 레버값 및 상기 지연시간을 기초하여 픽업배수를 산출하고, 상기 픽업배수, 상기 보호계전기의 탭값 및 전류비를 이용하여 진단 고장전류를 연산하는 진단 고장전류 연산부; 및
복수의 추정 고장전류의 전류값과 상기 진단 고장전류의 전류값을 비교하여 고장지점을 판단하는 고장지점 판단부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템.
A delay time calculating unit for calculating, as a delay time, a time interval between a pickup time of the occurrence of a failure and an operation start time of the protection relay due to the failure through an auxiliary current transformer when a failure occurs in a distribution line;
A diagnostic fault current calculating unit calculating a pickup multiple based on the lever value and the delay time of the protection relay, and calculating a diagnostic fault current using the pickup multiple, the tap value of the protective relay, and the current ratio; And
A failure point determination unit which determines a failure point by comparing current values of a plurality of estimated failure currents with current values of the diagnostic failure current;
Distribution line failure diagnosis system using a protective relay comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 진단 고장전류 연산부는, 상기 보호계전기의 한시특성함수를 역변환함으로써 상기 픽업배수를 산출하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템.
The method of claim 1,
The diagnostic fault current calculating unit calculates the pickup multiple by inversely converting the time-limiting characteristic function of the protection relay.
제 1 항에 있어서, 상기 진단 고장전류 연산부가,
진단 고장전류 = 탭값 × 전류비 × 픽업배수
에 의해서 상기 진단 고장전류를 연산하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템.
The method of claim 1, wherein the diagnostic fault current calculation unit,
Diagnostic fault current = tap value × current ratio × pickup
Distribution line fault diagnosis system using a protective relay, characterized in that for calculating the diagnostic fault current by.
제 1 항에 있어서,
상기 고장지점에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템.
The method of claim 1,
Distribution line failure diagnosis system using a protection relay further comprises a; display unit for displaying information about the failure point.
제 1 항에 있어서,
상기 고장지점에 대한 정보를 원격감시조작부로 유선 또는 무선으로 전송하는 송수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템.
The method of claim 1,
Distribution line failure diagnosis system using a protective relay further comprising; transmitting and receiving unit for transmitting the information on the failure point by wire or wireless to the remote monitoring operation unit.
제 1 항에 있어서,
상기 지연시간 산출부는, 배전선로와 연결된 스카다(SCADA)를 통해서 배전선로에 흐르는 계측 전류치가 정격전류보다 커지는 시점인 전류증가시각, 상기 정격전류의 미리 설정된 비율보다 작아지는 시점인 전류감소시각, 및 동작소요시간을 검출하고, 검출된 전류증가시각, 전류감소시각 및 동작소요시간을 이용하여 지연시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단시스템.
The method of claim 1,
The delay time calculating unit may include a current increase time at which the measured current value flowing through the SCADA connected to the power distribution line is greater than the rated current, a current decrease time at which the time is smaller than a predetermined ratio of the rated current, And detecting the operation time, and calculating the delay time using the detected current increase time, current decrease time, and operation time.
지연시간 산출부, 진단 고장전류 연산부 및 고장지점 판단부를 포함하는 배전선로 고장진단시스템을 이용한 배전선로 고장진단방법에 있어서,
상기 지연시간 산출부가, 배전선로에 고장 발생시 보조변류기를 통해서 상기 고장 발생의 픽업시간을 획득하고 상기 고장에 의한 보호계전기의 동작 개시시간을 획득하여, 상기 픽업시간 및 상기 동작 개시시간의 시간간격을 지연시간으로 산출하는 지연시간 산출 단계(S100);
상기 진단 고장전류 연산부가 상기 보호계전기의 레버값 및 상기 지연시간에 기초하여 픽업배수를 산출하고, 상기 픽업배수, 상기 보호계전기의 탭값 및 전류비를 이용하여 진단 고장전류를 연산하는 진단 고장전류 연산 단계(S200); 및
상기 고장지점 판단부가 추정 고장전류의 전류값과 상기 진단 고장전류의 전류값을 비교하여 고장지점을 판단하는 고장지점 판단 단계(S300);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법.
In the distribution line failure diagnosis method using a distribution line failure diagnosis system including a delay time calculation unit, a diagnostic failure current calculation unit and a failure point determination unit,
The delay time calculating unit obtains the pick-up time of the fault occurrence through the auxiliary current transformer when a fault occurs in the distribution line, obtains the start time of operation of the protection relay due to the fault, and calculates the time interval between the pick-up time and the start time of the operation. Delay time calculation step of calculating the delay time (S100);
The diagnostic fault current calculation unit calculates a pickup multiplier based on the lever value and the delay time of the protective relay, and calculates a diagnostic fault current using the pick-up multiplier, the tap value of the protective relay, and the current ratio. Step S200; And
A failure point determination step of determining a failure point by comparing the current value of the estimated failure current with the current value of the estimated failure current by the failure point determination unit (S300);
Distribution line failure diagnosis method using a protective relay comprising a.
제 7 항에 있어서, 상기 진단 고장전류 연산 단계(S200)에서,
상기 진단 고장전류 연산부는, 상기 보호계전기의 한시특성함수를 역변환함으로써 상기 픽업배수를 산출하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법.
According to claim 7, In the diagnostic fault current calculation step (S200),
The diagnostic fault current calculating unit calculates the pickup multiple by inverting the time characteristic function of the protection relay.
제 7 항에 있어서, 상기 진단 고장전류 연산 단계(S200)에서,
상기 진단 고장전류 연산부가,
진단 고장전류 = 탭값 × 전류비 × 픽업배수
에 의해서 상기 진단 고장전류를 연산하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법.
According to claim 7, In the diagnostic fault current calculation step (S200),
The diagnostic fault current calculation unit,
Diagnostic fault current = tap value × current ratio × pickup
The fault diagnosis method for a distribution line using a protective relay, characterized in that for calculating the diagnostic fault current.
제 7 항에 있어서,
상기 배전선로 고장진단시스템은 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 고장지점 판단 단계(S300) 이후에, 상기 디스플레이부가, 상기 고장지점에 대한 정보를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법.
The method of claim 7, wherein
The distribution line failure diagnosis system further includes a display unit,
After the failure point determination step (S300), the display unit, the distribution line failure diagnosis method using a protective relay, characterized in that further comprising the step of displaying information about the failure point.
제 7 항에 있어서,
상기 배전선로 고장진단시스템은 송수신부를 더 포함하고,
상기 고장지점을 판단하는 단계(S300) 이후에, 상기 송수신부가, 상기 고장지점에 대한 정보를 원격감시조작부로 유선 또는 무선으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법.
The method of claim 7, wherein
The distribution line failure diagnosis system further includes a transceiver,
After the step of determining the failure point (S300), the transmission line failure using the protective relay, characterized in that further comprising the step of transmitting the information on the failure point to the remote monitoring operation by wire or wireless. Diagnostic method.
제 7 항에 있어서, 상기 지연시간을 산출하는 단계(S100)는,
상기 지연시간 산출부가 배전선로에 고장 발생시에 스카다(SCADA)를 통해서 계측 전류치가 정격전류보다 커지는 시점인 전류증가시각, 상기 정격전류의 미리 설정된 비율보다 작아지는 시점인 전류감소시각, 및 동작소요시간을 검출하고, 검출된 전류증가시각, 전류감소시각 및 동작소요시간을 이용하여 지연시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 보호계전기를 이용한 배전선로 고장진단방법.
The method of claim 7, wherein calculating the delay time (S100),
When the delay time calculation unit fails in the distribution line, the current increase time, which is the point of time when the measured current value becomes larger than the rated current through the SCADA, the current decrease time, which is the time point, which becomes smaller than the preset ratio of the rated current, and operation required A method for diagnosing a distribution line failure using a protective relay, comprising detecting a time and calculating a delay time using the detected current increase time, current decrease time, and operation time.
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