KR101231815B1 - Monitoring device for circuit breaker - Google Patents

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KR101231815B1 KR1020080108553A KR20080108553A KR101231815B1 KR 101231815 B1 KR101231815 B1 KR 101231815B1 KR 1020080108553 A KR1020080108553 A KR 1020080108553A KR 20080108553 A KR20080108553 A KR 20080108553A KR 101231815 B1 KR101231815 B1 KR 101231815B1
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Abstract

본 발명은 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치에 관한 것으로서, 특히 차단기의 코일전류, BCT 전류, 스트로크 센서, 접점신호 들을 CT와 다수의 센서들로 부터 입력받는 입력수단과; 입력수단을 통해 입력된 정보를 이용하여 차단기 상황에 맞는 동작상태를 계산 및 진단하여 현재의 차단기 상태정보를 표시부를 통해 화면출력하면서 통신부를 통해 상위 시스템으로 전송하는 프로세서와; LCD 화면을 통해 차단기 상태정보를 화면 출력하는 표시부와; 이더넷을 통해 상위 시스템으로 데이타를 송신하는 통신부;로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for monitoring and monitoring the operation status of a circuit breaker for a gas insulated switchgear. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for monitoring the operation status of a circuit breaker for a gas insulated switchgear. A processor for calculating and diagnosing an operation state corresponding to a breaker situation using information input through the input means and transmitting the current breaker state information to the upper system through a communication unit while displaying the current breaker state information through a display unit; A display unit for outputting breaker state information on an LCD screen; And a communication unit for transmitting data to an upper system via Ethernet.
본 발명에 의하면, 차단기 부근에 설치되어 CT 및 센서로부터 필요한 데이타를 입력받아 차단기의 주요 동작 파라메터들을 측정 및 계산하여 차단기의 상태를 진단함에 따라 차단기의 동작상태를 보다 정확하게 파악할 수 있으며, 또한 자체적으로 차단기의 동작상태를 진단하여 판단함에 따라 상위 시스템으로 보다 정확한 정보를 전송할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the operation state of the circuit breaker can be more accurately grasped by diagnosing the state of the circuit breaker by measuring and calculating the main operation parameters of the circuit breaker, which is installed near the circuit breaker and receives necessary data from the CT and sensor, It is possible to expect more accurate information to be transmitted to the higher-order system by diagnosing and determining the operation state of the breaker.
가스절연 개폐장치, 차단기, 감시진단장치, 프로세서, 입력수단, 통신부, A gas insulated switchgear, a circuit breaker, a monitoring diagnostic device, a processor, an input means,

Description

가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치{Monitoring device for circuit breaker}Technical Field [0001] The present invention relates to a monitoring device for a circuit breaker,
본 발명은 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치에 관한 것으로서, 특히 차단기 부근에 설치되어 CT 및 센서로부터 필요한 데이타를 입력받아 차단기의 주요 동작 파라메터들을 측정 및 계산하여 차단기의 상태를 진단함에 따라 차단기의 동작상태를 보다 정확하게 파악할 수 있으며, 또한 자체적으로 차단기의 동작상태를 진단하여 판단함에 따라 상위 시스템으로 보다 정확한 정보를 전송할 수 있도록 한 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for monitoring and monitoring the operation status of a circuit breaker for a gas insulated switchgear, and more particularly, The present invention relates to a device for monitoring and monitoring the operation status of a circuit breaker for a gas insulated switchgear, which can more accurately grasp the operating state of the circuit breaker and can more accurately transmit information to an upper system as it self- will be.
현재 국내외 발전소·변전소에 대부분 사용되고 있는 GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐 장치, 이하‘GIS’)는 차단기, 단로기, 모선, 접지장치, 변성기 등을 금속제함에 수납하고 충전부를 SF6가스로 절연시킨 종합 개폐장치로서 절연성능이 뛰어나 이전의 개방형보다 안전할 뿐 아니라 설치면적도 대폭 줄일 수 있는 장치이다.GIS (Gas Insulated Switchgear, GIS), which is mostly used in power plants and substations at home and abroad, houses breakers, disconnectors, buses, grounding devices and transformers in metal enclosures and insulates the live parts with SF6 gas. As an opening and closing device, it is excellent in insulation performance, which is safer than previous open type and can greatly reduce installation area.
세계적으로 신뢰성 있는 전력공급을 위한 방안의 중요성이 그 어느 때보다 부각되는 이 때 전력계통에서 중요한 설비로 자리잡고 있는 GIS의 사고예방과 안정된 운영을 위하여 신뢰성이 보장되는 보수관리 및 상시 감시진단 기술 확보가 필요하다.When the significance of a reliable power supply for the world is more emphasized than ever before, GIS has become an important facility in the power system. .
그런데 GIS차단기의 모든 고장중의 70%가 기계적인 원인이고 단지 19%만이 전기적인 원인이다. 또한 모든 고장중에서 37%가 차단기의 구동 메커니즘의 오동작이 원인이었으며, 단지 11%만이 주요기기의 절연적인 고장이 원인이었다.However, 70% of all faults in a GIS circuit breaker are mechanical causes and only 19% are electrical causes. Also, 37% of all faults were caused by malfunction of the drive mechanism of the circuit breaker, and only 11% was caused by insulation failure of main equipment.
따라서 GIS의 신뢰성 있는 운영을 위해서 차단기의 동작상태를 상시 감시하여 진단하는 것이 매우 중요한 일이다.Therefore, it is very important to monitor the operation status of the circuit breaker for reliable operation of the GIS.
하지만 기존의 차단기 감시 방법은 차단기의 동작 횟수 정도만 측정하여 상단 시스템으로 전송하고 주기적으로 엔지니어가 직접 접점상태를 육안으로 점검하는 것이기 때문에 보다 정확한 차단기의 동작상택를 진단할 수 없는 문제점이 발생하고 있었다.However, since the existing breaker monitoring method measures only the operation frequency of the breaker and sends it to the upper system and the engineer checks the state of the contact point with the naked eye periodically, it is impossible to diagnose the operation of the breaker more accurately.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 입력수단을 통해 입력된 정보를 이용하여 차단기 상황에 맞는 동작상태를 계산 및 진단하여 현재의 차단기 상태정보를 표시부를 통해 화면출력하면서 통신부를 통해 상위 시스템으로 전송하는 프로세서와; LCD 화면을 통해 차단기 상태정보를 화면 출력하는 표시부와; 이더넷을 통해 상위 시스템으로 데이타를 송신하는 통신부; 로 구성하므로서, 차단기 부근에 설치되어 CT 및 센서로부터 필요한 데이타를 입력받아 차단기의 주요 동작 파라메터들을 측정 및 계산하여 차단기의 상태를 진단함에 따라 차단기의 동작상태를 보다 정확하게 파악할 수 있으며, 또한 자체적으로 차단기의 동작상태를 진단하여 판단함에 따라 상위 시스템으로 보다 정확한 정보를 전송할 수 있도록 한 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치를 제공함을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, according to the present invention, an operation state corresponding to a breaker state is calculated and diagnosed using information input through an input means, and current breaker state information is displayed on a display unit through a display unit, A transmitting processor; A display unit for outputting breaker state information on an LCD screen; A communication unit for transmitting data to an upper system via Ethernet; The operation state of the circuit breaker can be more accurately grasped by diagnosing the state of the circuit breaker by measuring and calculating the main operation parameters of the circuit breaker by inputting necessary data from the CT and the sensor, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for monitoring and monitoring the operation status of a circuit breaker for a gas insulated switchgear.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 차단기의 코일전류, BCT 전류, 스트로크 센서, 접점신호 들을 CT와 다수의 센서들로 부터 입력받는 입력수단과; 입력수단을 통해 입력된 정보를 이용하여 차단기 상황에 맞는 동작상태를 계산 및 진단하여 현재의 차단기 상태정보를 표시부를 통해 화면출력하면서 통신부를 통해 상위 시스템으로 전송하는 프로세서와; LCD 화면을 통해 차단기 상태정보를 화면 출력하는 표시부와; 이더넷을 통해 상위 시스템으로 데이타를 송신하는 통신부; 로 구성한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic circuit breaker comprising: input means for receiving a coil current, a BCT current, a stroke sensor, and a contact signal of a circuit breaker from a CT and a plurality of sensors; A processor for calculating and diagnosing an operation state corresponding to a breaker situation using information input through the input means and transmitting the current breaker state information to the upper system through a communication unit while displaying the current breaker state information through a display unit; A display unit for outputting breaker state information on an LCD screen; A communication unit for transmitting data to an upper system via Ethernet; .
본 발명에 의하면, 차단기 부근에 설치되어 CT 및 센서로부터 필요한 데이타를 입력받아 차단기의 주요 동작 파라메터들을 측정 및 계산하여 차단기의 상태를 진단함에 따라 차단기의 동작상태를 보다 정확하게 파악할 수 있으며, 또한 자체적으로 차단기의 동작상태를 진단하여 판단함에 따라 상위 시스템으로 보다 정확한 정보를 전송할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the operation state of the circuit breaker can be more accurately grasped by diagnosing the state of the circuit breaker by measuring and calculating the main operation parameters of the circuit breaker, which is installed near the circuit breaker and receives necessary data from the CT and sensor, It is possible to expect more accurate information to be transmitted to the higher-order system by diagnosing and determining the operation state of the breaker.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.The terms defined in describing the present invention have been defined in consideration of the functions of the present invention and should not be construed to limit the technical elements of the present invention.
본 발명은 차단기 부근에 설치되어 CT(1) 및 센서(2)로부터 필요한 데이터들을 입력받아 차단기의 주요 동작 파라메터들을 측정 및 계산하여 차단기의 상태를 진단하는 고성능 임베디드 장치이다.The present invention is a high-performance embedded device that is installed in the vicinity of a circuit breaker and receives necessary data from the CT (1) and the sensor (2) to measure and calculate main operation parameters of the circuit breaker to diagnose the condition of the circuit breaker.
본 발명의 감시 진단장치는 도 1에서와 같이 전체 GIS 예방진단 시스템의 일부로서 차단기의 상태값 및 이상 알람을 상단으로 전송함은 물론 고성능 임베디드 시스템 구조이기 때문에 종전과는 달리 자체에서 차단기 동작상태를 진단하여 상태를 판단함으로써 상단으로의 정확한 상태전달이 가능하고 상단 시스템과 분리되어 로컬 장치 자체로도 역할을 수행한다.As shown in FIG. 1, the monitoring diagnostic apparatus of the present invention transmits a status value and an alarm of a breaker as a part of the entire GIS preventive diagnosis system, as well as a high performance embedded system structure. By diagnosing and diagnosing the state, accurate state transfer to the top is possible, and it acts as a local device itself by being separated from the upper system.
GIS의 차단기 상태는 크게 정상 운전상태와 동작 상태로 구분되며, 동작상태는 투입, 차단, 투입-차단 상태의 3가지로 나뉘어 진다. 각각의 상황에서 측정, 진단하여 디스플레이하고 통신으로 전송하는 항목들은 도 3 과 같다.The breaker status of GIS is largely divided into the normal operation state and the operation state, and the operation state is divided into the three states of input, blocking, and input-blocking state. The items to be measured, diagnosed, displayed and communicated in each situation are shown in Fig.
차단기의 현재 상태(Open or Close)는 차단기에 설치되어 있는 보조접점(센서) 신호를 이용하여 판단한다. 보조접점은 차단기 동작에 따라 On/Off 상태가 변하므로 접점의 DI 신호에 따라 차단기 현재상태를 알 수 있다.The current state of the circuit breaker (Open or Close) is determined by using the auxiliary contact (sensor) signal installed in the circuit breaker. Since the On / Off status changes according to the operation of the breaker, the auxiliary contact can know the current status of the breaker according to the DI signal of the contact.
스트로크(stroke)란 차단기 메커니즘의 가동부가 이동한 총 길이로써 이 스트로크는 차단기의 차단성능에 큰 영향을 끼치는 요소로 매우 중요한 진단 항목이다. 차단기의 스트로크를 측정하기 위해서는 차단기의 구동축에 스트로크 측정 센서(2)를 취부하여 구동시의 스트로크를 측정한다.Stroke is the total length of travel of the moving part of the breaker mechanism. This stroke is a very important diagnostic item because it has a great influence on the breaking performance of the breaker. In order to measure the stroke of the circuit breaker, the stroke measurement sensor (2) is mounted on the drive shaft of the circuit breaker and the stroke at the time of operation is measured.
스트로크 센서(2)로부터 측정된 값을 이용하여 Open /Close 시의 각각 스트로크 길이와 스트로크 속도를 측정하여 상태 진단을 하게 된다.The stroke length and the stroke speed at the time of opening / closing are measured using the measured value from the stroke sensor 2, and the state is diagnosed.
그리고 스트로크가 정상적으로 동작하지 않는 경우를 진단하기 위하여 스트로크 궤적에 대한 평가를 하며 정상 동작시의 데이터를 기준으로 허용 오차를 벗어나면 스트로크 이상으로 진단한다.In order to diagnose the case where the stroke does not operate normally, the stroke trajectory is evaluated. If the tolerance is out of tolerance based on the data during normal operation, the stroke is diagnosed to be more than the stroke.
차단기 동작시간은 각각 Trip Coil 전류, Closing Coil 전류, 스트로크를 측정하여 계산 되어진다.The breaker operation time is calculated by measuring trip coil current, closing coil current and stroke, respectively.
차단기의 차단시에는 Breaking time, Opening Time, Arching time 을 측정하고 투입 동작시에는 Closing time, Make time, Pre-arching time 을 측정하여 그 값으로 건전성을 판단한다.Breaking time, Opening time and Arching time are measured when the breaker is shut off, and the closing time, make time, and pre-arching time are measured during the closing operation, and the soundness is judged by the value.
이렇게 항목들을 측정하여 진단하기 위한 본 발명은 도 2 에 도시된 바와같이 구성된다.The present invention for diagnosing and diagnosing such items is constructed as shown in Fig.
차단기의 코일전류, BCT 전류, 스트로크 센서, 접점신호 들을 CT(1)와 다수의 센서(2)들로 부터 입력받는 입력수단과; 입력수단을 통해 입력된 정보를 이용하여 차단기 상황에 맞는 동작상태를 계산 및 진단하여 현재의 차단기 상태정보를 표시부(6)를 통해 화면출력하면서 통신부(7)를 통해 상위 시스템으로 전송하는 프로세서(5)와; LCD 화면을 통해 차단기 상태정보를 화면 출력하는 표시부(6)와; 이더넷을 통해 상위 시스템으로 데이타를 송신하는 통신부(7);로 구성하고, 상기 입력수단은 아날로그 정보를 입력받는 아날로그 입력부(3)와 디지탈정보를 입력받는 디지탈 입력부(4)로 구성한다.Input means for receiving a coil current of the breaker, a BCT current, a stroke sensor, and contact signals from the CT (1) and the plurality of sensors (2); A processor 5 for calculating and diagnosing an operation state suitable for a breaker situation using the information input through the input means and transmitting the current breaker state information to the upper system through the communication unit 7 while displaying the current breaker state information on the display unit 6 )Wow; A display unit (6) for outputting breaker state information through an LCD screen; And a communication unit 7 for transmitting data to an upper system via Ethernet. The input unit includes an analog input unit 3 for receiving analog information and a digital input unit 4 for receiving digital information.
그리고, 상기 프로세서(5)는 차단기의 동작상태를 '정상상태'와 '차단기 동작상태'로 구분하고, '정상상태'일때에는 open/close상태, 부하전류, 접점마모율을 측정 및 진단하며, 또한, 프로세서(5)는 차단기의 동작상태가 '차단기 동작상태'일때 '차단기 투입','차단기 차단','차단기 투입-차단'으로 동작상태를 구분하고, '차단기 투입'일 때에는 동작시간(Break time/Opening time/Arcing time), 차단속도, 차단전류, Trip Coil 전류를 측정 및 진단하며, '차단기 차단'일 때에는 동작시간(Closing time/Make time/Pre-arcing time), 투입속도, 투입전류, Closing Coil 전류를 측정 및 진단하며, '차단기 투입-차단'일 때에는 동작시간(Make-Break time/Close-Open time), 투입/차단속도, 고장전류, Trip/Closing Coil 전류를 측정 및 진단한다.The processor 5 divides the operation state of the circuit breaker into a 'normal state' and a 'breaker operation state', and measures and diagnoses an open / close state, a load current, , The processor 5 distinguishes the operation state by inputting a breaker, blocking a breaker, and inputting a breaker when the operation state of the breaker is 'breaker operation state'. When the breaker is in operation, time / Opening time / Arcing time), Cutoff speed, Cutoff current and Trip coil current are measured and diagnosed. In case of 'Breaker block', operating time (Closing time / Make time / Pre-arcing time) , Closing Coil current is measured and diagnosed. In case of 'Breaker input-shutoff', it measures and diagnoses operation time (Make-Break time / Close-Open time), closing / closing speed, fault current and trip / closing coil current .
이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
본 발명의 아날로그 입력부(3)와 디지탈 입력부(4)는 차단기에 설치되어 있는 CT(1)와 센서(2) 들로 부터 코일전류, BCT 전류, 스트로크 정보, 접점신호 등을 입력받아 프로세서(5)로 공급하고, 상기 프로세서(5)는 앞서 설명된 바와같이 차단기의 '정상상태' 또는 '차단기 동작상태'에 따라 그 상황에 맞는 항목들을 계산하고, 그 계산결과 얻어진 정보로서 차단기의 동작상태를 진단한다.The analog input unit 3 and the digital input unit 4 of the present invention receive the coil current, the BCT current, the stroke information, the contact signal, and the like from the CT 1 and the sensors 2 installed in the circuit breaker, The processor 5 calculates the items corresponding to the situation according to the 'normal state' or the 'breaker operating state' of the circuit breaker as described above, and calculates the operating state of the circuit breaker as information obtained as a result of the calculation Diagnose.
그리고, 진단 결과를 표시부(6)를 통해 화면출력하면서 동시에 통신부(7)를 통해 상위시스템으로 전송하는 것이다.Then, the diagnosis result is transmitted to the host system via the communication unit 7 while being outputted on the screen through the display unit 6.
미설명된 도면부호 8 은 디지탈 출력부 이다.Reference numeral 8 denotes a digital output section.
도 1 은 본 발명이 적용된 전체 GIS 예방진단 시스템을 보인 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an entire GIS preventive diagnosis system to which the present invention is applied; FIG.
도 2 는 본 발명의 차단기 동작상태 감시 진단장치를 보인 도면.2 is a view showing a breaker operation state monitoring diagnostic apparatus according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 적용된 프로세서의 차단기 상태에 따른 측정 및 진단항목을 보인 도면.FIG. 3 is a diagram showing measurement and diagnosis items according to breaker states of a processor applied to the present invention; FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
3: 아날로그 입력부, 4: 디지탈 입력부,3: Analog input, 4: Digital input,
5: 프로세서, 6: 표시부,5: processor, 6: display unit,
7: 통신부, 8: 디지탈 출력부,7: communication unit, 8: digital output unit,

Claims (4)

  1. 차단기의 코일전류, BCT 전류, 스트로크 센서, 접점신호들을 CT와 다수의 센서들로 부터 입력받는 입력수단; 상기 입력수단을 통해 입력된 정보를 이용하여 차단기 상황에 맞는 동작상태를 계산 및 진단하여 현재의 차단기 상태정보를 표시부를 통해 화면출력하면서 통신부를 통해 상위 시스템으로 전송하는 프로세서; LCD 화면을 통해 차단기 상태정보를 화면 출력하는 표시부; 및 이더넷을 통해 상위 시스템으로 데이타를 송신하는 통신부; 를 포함하여 구성하고,Input means for receiving a coil current of a breaker, a BCT current, a stroke sensor, and a contact signal from a CT and a plurality of sensors; A processor for calculating and diagnosing an operation state corresponding to a breaker situation using the information inputted through the input means and transmitting the current breaker state information to the upper system through a communication unit while displaying the current breaker state information through a display unit; A display unit for displaying breaker status information on an LCD screen; And a communication unit for transmitting data to an upper system via Ethernet; And,
    상기 프로세서는 차단기의 동작상태를 '정상상태'와 '차단기 동작상태'로 구분하고, 상기 '정상상태' 일때에는 open/close 상태, 부하전류, 접점 마모율을 측정 및 진단하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치.Wherein the processor divides the operating state of the circuit breaker into a 'normal state' and a 'breaker operating state', and measures and diagnoses an open / close state, a load current, Monitoring device for operating condition monitoring of breaker for switchgear.
  2. 삭제delete
  3. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 프로세서는 차단기의 동작상태가 '차단기 동작상태'일때 '차단기 투입','차단기 차단','차단기 투입-차단'으로 동작상태를 구분하고,When the operation state of the breaker is 'breaker operation state', the processor divides the operation state into 'breaker input', 'breaker breaker', and 'breaker input breaker'
    '차단기 투입'일 때에는 동작시간(Break time/Opening time/Arcing time), 차단속도, 차단전류, Trip Coil 전류를 측정 및 진단하며,In case of 'Breaker input', it measures and diagnoses operation time (Break time / Opening time / Arcing time), breaking speed, breaking current and trip coil current,
    '차단기 차단'일 때에는 동작시간(Closing time/Make time/Pre-arcing time), 투입속도, 투입전류, Closing Coil 전류를 측정 및 진단하며,When the circuit breaker is blocked, it measures and diagnoses operating time (Closing time / Make time / Pre-arcing time), closing speed, closing current, and closing coil current,
    '차단기 투입-차단'일 때에는 동작시간(Make-Break time/Close-Open time), 투입/차단속도, 고장전류, Trip/Closing Coil 전류를 측정 및 진단하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치.Wherein the break-off time of the breaker is determined and diagnosed based on the make-break time / close-open time, the closing / breaking speed, the fault current, and the trip / closing coil current. Of the operating condition monitoring apparatus.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 입력수단은 아날로그 정보를 입력받는 아날로그 입력부와 디지탈정보를 입력받는 디지탈 입력부로 구성한 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 차단기의 동작상태 감시진단장치.The apparatus of claim 1, wherein the input means comprises an analog input for receiving analog information and a digital input for receiving digital information.
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