KR101268620B1 - System and method for detecting the high impedence ground fault using distribution automation system - Google Patents

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Abstract

배전선로의 전선 단선으로 고저항 지락고장 발생시 고장 전과 고장 후의 배전선로 저항의 변화를 근거로 고장상태를 검출하도록 한 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법이 제시된다. 제시된 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템은 복수의 구간들로 구분된 배전선로의 각 구간에 설치된 차단기 또는 개폐기에서 검출되는 상별 전압과 상별 전류를 근거로 고장 이벤트 발생 전후의 상별 전압과 상별 전류 및 위상을 포함하는 고장정보를 생성하고, 고장정보를 근거로 산출한 고장 저항 및 정상 저항을 근거로 배전선로의 각 구간에서의 전선 단선 여부를 판단하고, 전선 단선으로 판단한 구간의 차단기 또는 개폐기의 제어신호를 해당 원격 단말장치들에게 전송하여 고장 구간을 분리한다.A high resistance ground fault detection system and method using a distribution automation system that detects a fault condition based on a change in resistance of a high-resistance ground fault by a power line disconnection to a power distribution line before and after a fault are presented. The ground fault detection system with high resistance using the proposed distribution automation system is based on the phase voltage and the phase current detected in the circuit breaker or switch installed in each section of the distribution line divided into a plurality of sections, And determines whether or not a wire is disconnected in each section of the distribution line based on the fault resistance and normal resistance calculated on the basis of the fault information. When the circuit breaker or the switch And transmits the control signal to the corresponding remote terminal devices to separate the fault section.

Figure R1020110095250
Figure R1020110095250

Description

배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING THE HIGH IMPEDENCE GROUND FAULT USING DISTRIBUTION AUTOMATION SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and method for detecting a high resistance ground fault using a distribution automation system,

본 발명은 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배전선로에서 전선 단선으로 발생하는 고저항 지락고장의 발생 여부를 감지하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지장치 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a system and method for detecting a high resistance ground fault using a distribution automation system, and more particularly, to a system and method for detecting a high resistance ground fault using a power distribution automation system for detecting occurrence of a high resistance ground fault The present invention relates to a fault detection apparatus and method.

일반적으로 변전소는, 송전선을 통해 송전되는 송전전압을 배전전압으로 변환하고, 변환한 배전전압을 배전선을 통해 수용가로 공급하고 있다. 예를 들면, 송전선을 통해 송전되는 154㎸ 또는 345㎸ 등의 송전전압을 변전소에서 22.9㎸의 배전전압으로 변환하여 배전선을 통해 수용가로 배전하고 있다.Generally, a substation converts a transmission voltage transmitted through a transmission line to a distribution voltage, and supplies the converted distribution voltage to a customer through a distribution line. For example, a transmission voltage of 154 kV or 345 kV transmitted through a transmission line is converted to a distribution voltage of 22.9 kV in a substation and is distributed to a customer through a distribution line.

수용가로 전압을 배전하는 배전선로에서 전선 노후 또는 불량 등으로 단선이 발생하면 인명사고 및 설비사고가 발생하게 된다. 이때, 배전선로의 전선 단선시 지락고장의 형태에 따라 고장저항이 결정되고, 고장저항의 크기에 따라 고장 전류의 크기가 결정된다. 이때, 가공 배전선로에서 전선단선시 지락고장 및 단선고장의 2가지 형태로 발생한다. If a wire breaks due to a wire deterioration or defect in a distribution line that distributes a voltage to a customer, human accidents and equipment accidents will occur. At this time, the fault resistance is determined according to the type of the ground fault when the power line is disconnected, and the magnitude of the fault current is determined according to the magnitude of the fault resistance. At this time, there are two types of breakdown, ground fault and wire breakage, in case of wire disconnection in the processing distribution line.

도 1에 도시된 바와 같이, 지락고장(10)은 전선(20)이 단선되면서 단선된 전선(20)과 대지(30) 사이의 접촉저항에 의해 발생하는 고장 전류에 의한 배전선로의 고장을 의미한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단선고장(40)은 접촉저항이 없는 상태의 단선으로 인한 고장을 의미한다. 이러한 접촉저항이 작을 때는 고장 전류가 크게 발생하고, 반대로 접촉저항이 클 때는 고장 전류가 작게 발생한다. 현재 보호계전기는 설정된 전류보다 큰 고장 전류가 발생하면 동작하는 원리이다. 따라서, 전선(20)이 끊어져 단선될 때 보호계전기의 설정전류보다 작은 전류가 발생하면 보호계전기가 동작하지 않고, 단선된 상태로 전력을 지속적으로 공급하기 때문에 감전 또는 파급사고가 발생한다.1, the ground fault 10 indicates a failure of the distribution line due to a fault current generated by the contact resistance between the wire 20 and the ground 30 that has been broken while the wire 20 is broken. do. As shown in Fig. 2, the single-wire fault 40 means a failure due to a disconnection in a state in which there is no contact resistance. When such a contact resistance is small, a fault current largely occurs. On the contrary, when the contact resistance is large, a fault current is small. Current protection relays operate on fault currents larger than the set current. Accordingly, when a current smaller than the set current of the protection relay is generated when the electric wire 20 is disconnected and broken, the protection relay does not operate and the electric power is continuously supplied in a disconnected state, so that an electric shock or spreading accident occurs.

접촉저항의 크기는 단선시 단선된 전선(20)과 접촉물질에 따라 접촉저항의 크기가 다르며 완전 지락고장(10) 일 때 대략 0~100Ω 정도의 접촉저항이 발생하며, 불완전 지락고장(10) 일 때 대략 100~1000Ω정도의 고저항 지락고장(10)이 발생한다. 일반적으로 보호계전기의 설정범위는 정상 부하(55)전류보다 150% 이상 높은 전류가 발생 될 때 고장 전류로 인지하고 동작한다. 따라서 종래의 모든 보호계전기는 고저항 지락고장(10) 발생시 부하(55)전류 이하의 전류가 발생하므로 보호계전기는 동작하지 않는 문제점이 있다. 특히, 단선고장(40)과 같이 발생하며, 지락고장(10) 전류는 발생하지 않고, 3상 중에 2상에만 전력을 공급하기 때문에 결상으로 모터가 소손되는 문제가 발생한다. 고저항 지락고장(10)의 형태를 예를 들어 설명하면, 수목과 접촉, 아스팔트와 접촉, 건물지붕과 접촉, 차량붕대와 접촉 등 고장의 형태는 다양하게 발생한다. 배전선로에는 전선(20) 노후 또는 불량으로 인한 사고 발생을 방지하기 위해서 배전선로용 보호장치로 보호계전기가 설치된다. 현재의 보호계전기는 상별 전류의 크기로 동작하는 과전류 계전기(OCR; over current relay)와 지락 전류의 크기로 동작하는 지락과전류 계전기(OCGR; over current ground relay)로 구성된다. 하지만, 현재 사용되는 전류의 크기로만 동작하도록 되어 있어 고저항 지락고장(10)시 동작하지 않는 문제점이 있다.The magnitude of the contact resistance varies depending on the contact wire and the disconnected wire 20 when the wire is disconnected. The contact resistance is about 0 ~ 100 Ω when the ground fault 10 is complete, A high resistance ground fault 10 of about 100 to 1000 OMEGA occurs. Generally, the setting range of the protection relay is recognized as a fault current when a current more than 150% higher than the normal load (55) current is generated. Therefore, all the protection relays of the related art have a problem that the protection relay does not operate because current less than the load 55 current is generated when the high resistance ground fault 10 is generated. Particularly, a fault such as a single-wire fault 40 occurs, and a ground fault 10 current does not occur, and power is supplied only to two phases out of the three phases. As an example of the shape of the high-resistance ground fault 10, there are various types of failures such as contact with trees, contact with asphalt, contact with building roof, contact with vehicle bandages, and the like. In the distribution line, a protection relay is installed as a protection device for distribution lines to prevent accidents caused by aging or failure of the electric wire (20). Current protection relays are composed of Over Current Relay (OCR) operating at the current level and Over Current Ground Relay (OCGR) operating at the magnitude of the ground current. However, it is operated only at the magnitude of the currently used current, which causes a problem in that it does not operate at the time of the high resistance ground fault (10).

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 배전자동화시스템은 배전자동화 시스템(70)은 배전선로에 설치된 개폐기(60) 및 차단기(50)를 통신으로 원격제어 및 감시할 수 있도록 구성되어 있다. 개폐기(60)와 차단기(50)의 차이점은 개폐기(60)는 고장 전류를 감지할 수 있으나 차단할 수 없고, 차단기(50)는 고장 전류 차단가능 하기 때문에 선로에서 고장이 발생하면 선로를 먼저 차단하고, 차단정보를 자동화시스템의 주장치(25)로 전송한다. 주장치에 구간별 개폐기(60)와 차단기(50)에서 전송된 고장정보를 근무자(90)가 분석하여 수동으로 개폐기(60)를 온/오프(ON/OFF) 조작해서 고장점을 제외하고 건전구간을 송전하는 시스템이다.3, in the conventional distribution automation system, the distribution automation system 70 is configured to remotely control and monitor the switchgear 60 and the breaker 50 installed in the distribution line by communication. The difference between the switch 60 and the breaker 50 is that the switch 60 can detect a fault current but can not be cut off and the breaker 50 can cut off the fault current so that if a fault occurs in the line, , And transmits the blocking information to the host device 25 of the automation system. The worker 90 analyzes the failure information transmitted from the section switch 60 and the breaker 50 to the master unit and manually operates the switch 60 to turn on / .

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 자동화시스템은 구간별 차단기(50)와 개폐기(60)에 각각 연결되는 복수의 원격 단말장치(80; RTU)가 통신망으로 연결되어 있고, 자동화시스템의 주장치(25)에서 구간별 차단기(50) 및 개폐기(60)에서 검출된 고장정보(FI)를 이용하여 근무자(90)가 고장점을 판단하고, 수동으로 개폐기(60) 또는 차단기(50)를 온/오프 조작하여 고장구간을 분리 및 복구하는 방식이다. 예를 들면, 배전선로에서 고장이 발생하면 고장 전류는 고장발생점까지 고장 전류가 발생한다. 이때 고장구간 이내에 설치된 개폐기(60) 또는 차단기(50)에서 고장 전류를 감지하게 되고 고장정보를 주장치로 전송하며, 고장구간 이외에 설치된 개폐기(60) 또는 차단기(50)는 고장 전류가 발생하지 않기 때문에 고장정보가 없다. 따라서, 주장치(25)에서 구간별 차단기(50) 고장정보과 개폐기(60) 고장정보(37)를 수집하고 주장치에서 수집된 고장정보를 보고 근무자(90)가 고장위치를 파악하고, 근무자(90)가 주장치로 조작명령을 하면 주장치에서 차단기(50) 온/오프 또는 개폐기(60) 온/오프를 통해 고장구간을 분리하고 건전구간을 복구할 수 있다. 이처럼, 종래의 고장구간 방식은 사람(근무자(90))에 의해서 고장점을 판단하는 방식이고, 고저항 발생시 고장점을 알 수 없는 문제점이 있다.4, in the conventional automation system, a plurality of remote terminal units (RTUs) 80 (RTUs) connected to the breaker 50 and the switch 60 are connected by a communication network, The worker 90 determines the high advantage by using the failure information FI detected by the breaker 50 and the breaker 60 in the main controller 25 and manually detects the breaker 50 or the breaker 50 On / off operation to separate and recover the fault section. For example, if a fault occurs in the distribution line, the fault current will generate a fault current up to the fault point. At this time, the breaker 60 or the breaker 50 installed within the fault section detects the fault current and transmits the fault information to the host. Since the breaker 60 or the breaker 50 installed outside the fault section does not generate a fault current There is no fault information. Accordingly, the failure information of the circuit breaker 50 and the breaker information 60 of the switch 60 are collected from the main controller 25 and the failure information is collected from the main controller 60. The worker 90 detects the failure location, (50) is turned on / off or the breaker (60) is turned on / off in the main unit, the fault section can be separated and the fault section can be recovered. As described above, the conventional failure section method is a method of judging a high advantage by a person (worker 90), and there is a problem that a high resistance is not known when a high resistance is generated.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 배전선로의 전선 단선으로 고저항 지락고장 발생시 고장 전과 고장 후의 배전선로 저항의 변화를 근거로 고장상태를 검출하도록 한 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 배전선로의 각 구간에 설치된 차단기 및 개폐기를 이용하여 전압, 전류를 측정하고, 배전자동화 주장치에서 각 구간별 설비의 저항상태를 감시하여 전선 단선시 고장 전류의 크기와 관계없이 고저항 지락을 감지하도록 한 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a distribution automation system for detecting a fault condition based on a change in resistance between a power line before a fault and a power line after a fault, And to provide a high resistance ground fault detection system and method. That is, according to the present invention, the voltage and current are measured by using the breaker and the switch provided in each section of the distribution line, and the resistance state of each facility is monitored in the distribution automation main unit, Resistance ground fault detection system and method using a distribution automation system that detects a resistance ground fault.

본 발명의 다른 목적은 배전자동화 주장치에서 구간별 고장정보를 전압과 전류를 동시에 검출하고, 검출된 고장정보를 근거로 고장점을 판단하여 고장구간을 분리하도록 한 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a high-resistance ground fault device using a power distribution automation system that simultaneously detects a voltage and a current in each section of a power distribution automation device and discriminates a fault section based on the detected fault information, And to provide a detection system and method.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템은, 복수의 구간들로 구분된 배전선로의 각 구간에 설치된 차단기 또는 개폐기에서 검출되는 상별 전압과 상별 전류를 근거로 고장 이벤트 발생 전후의 상별 전압과 상별 전류 및 위상을 포함하는 고장정보를 생성하는 복수의 원격 단말장치들; 및 복수의 원격 단말장치들로부터 수신한 고장정보를 근거로 산출한 고장 저항 및 정상 저항을 근거로 배전선로의 각 구간에서의 전선 단선 여부를 판단하고, 전선 단선으로 판단한 구간의 차단기 또는 개폐기의 제어신호를 해당 원격 단말장치들에게 전송하여 고장 구간을 분리하는 배전자동화 주장치를 포함한다.In order to achieve the above object, a high-resistance ground fault detection system using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention includes: a voltage detection unit for detecting a fault voltage of a circuit breaker installed in each section of a distribution line divided into a plurality of sections, A plurality of remote terminal apparatuses for generating fault information including a current voltage and a phase voltage for each phase voltage before and after the occurrence of a fault event based on the current for each phase; And judging whether or not a wire is disconnected in each section of the distribution line based on the failure resistance and normal resistance calculated based on the failure information received from the plurality of remote terminal devices and controlling the breaker or switch of the section determined as wire disconnection And transmits the signal to the corresponding remote terminal devices to separate the fault section.

차단기 또는 개폐기의 전원측에 각상별로 설치되어 전원측 전압을 검출하여 차단기 또는 개폐기에 설치된 원격 단말장치에게로 전송하는 복수의 전원측 변성기들; 차단기 또는 개폐기의 부하측에 각상별로 설치되어 부하측 전압을 검출하여 차단기 또는 개폐기에 설치된 원격 단말장치에게로 전송하는 복수의 부하측 변성기들; 및 차단기 또는 개폐기의 부하측에 각상별로 설치되어 전류를 감지하여 차단기 또는 개폐기에 설치된 원격 단말장치에게로 전송하는 변류기를 더 포함한다.A plurality of power source side transformers installed on the power source side of the breaker or switch to detect the power source voltage and transmit the detected voltage to a remote terminal device installed in the breaker or switch; A plurality of load side transformers installed on each of the load side of the breaker or switch to detect the load side voltage and transmit the detected load side voltage to a remote terminal installed in the breaker or the switch; And a current transformer installed on the load side of the breaker or the switch to detect the current and transmit the detected current to the remote terminal installed in the breaker or the switch.

배전자동화 주장치는, 복수의 원격장치들로부터 수신한 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 전의 전압 및 전류를 이용하여 정상 저항을 산출하고, 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 후의 전압 및 전류를 이용하여 고장 저항을 산출한다.The power distribution master device calculates the normal resistance by using the voltage and the current before the occurrence of the failure event included in the failure information received from the plurality of remote devices and calculates the normal resistance by using the voltage and current after occurrence of the failure event included in the failure information, Calculate the resistance.

배전자동화 주장치는, 산출한 고장 저항 및 정상 저항의 차이값이 저항 설정값을 초과하면 해당 구간의 전선 단선으로 판단한다.When the difference between the calculated fault resistance and normal resistance exceeds the resistance set value, the power distribution master device judges that the electric wire is broken in the corresponding section.

배전자동화 주장치는, 구간 내에 개폐기가 2대 존재하는 경우, 부하측 개폐기의 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출하고, 구간 내에 개폐기가 3대 이상 존재하는 경우, 부하측 개폐기들의 저항값들 중에서 가장 큰 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값과 나머지 부하측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출한다.In the case where there are two switches in the section, the power distribution master unit calculates the value obtained by subtracting the resistance value of the power switch from the resistance value of the load side switch by the section resistance of the corresponding section, and if there are three or more switches in the section , The resistance value of the power source side switch and the resistance value of the remaining load side switch are subtracted from the largest resistance value among the resistance values of the load side switches to calculate the interval resistance of the corresponding interval.

배전자동화 주장치는, 고장발생으로 판단한 구간에 설치된 개폐기 및 차단기의 원격 단말장치에게로 트립신호를 전송하고, 건전구간에 상시개방점 차단기를 투입하여 정전을 복구한다.The power distribution master device transmits a trip signal to the remote terminal device of the breaker installed in the section determined as the occurrence of the fault and restores the power failure by putting the normally open breaker into the healthy section.

배전자동화 주장치는, 개폐기에서 측정되는 전류가 부하전류 개폐가능 전류 미만이면 해당 구간의 차단 상태를 유지한다.When the current measured at the switch is less than the load current openable / closable current, the power distribution master maintains the cutoff state of the corresponding section.

원격 단말장치는, 상별 전류 중에서 영상전류의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전류 트리거를 발생하는 영상전류 트리거 판단부; 상별 전압 중에서 영상전압의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전압 트리거를 발생하는 영상전압 트리거 판단부; 3상의 전압이 모두 무전압 트리거 설정값 이하이면 무전압 트리거를 발생하는 무전압 트리거 판단부; 영상전류 트리거와 영상전압 트리거 및 무전압 트리거 중에 적어도 하나의 트리거가 발생하면, 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 산출하는 RMS 산출부; RMS 산출부에서 산출한 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 기준값과 비교하여 고장 이벤트를 발생하는 이벤트 발생부; 및 이벤트 발생부에서 고장 이벤트가 발생하면 산출한 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 포함하는 고장정보를 생성하여 배전자동화 주장치로 전송하는 고장정보 출력부를 포함한다.The remote terminal device comprising: a video current trigger determination unit for generating a video current trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds a set value, by dividing the magnitude of the video current among the currents by the resolution; A video voltage trigger determination unit for generating a video voltage trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds the set value by dividing the magnitude of the video voltage among the voltages by the resolution, A non-voltage trigger determination unit for generating a non-voltage trigger when the voltages of the three phases are all below the no-voltage trigger set value; An RMS calculating unit for calculating a voltage, a current, and a phase angle before and after a trigger is generated when at least one trigger among the video current trigger, the video voltage trigger, and the no-voltage trigger occurs; An event generating unit for generating a fault event by comparing the voltage, current, and phase angle before and after trigger generation calculated by the RMS calculating unit with a reference value; And a fault information output unit for generating fault information including a voltage, a current, and a phase angle before and after the occurrence of the trigger, which is calculated when a fault event occurs in the event generating unit, and transmitting the generated fault information to the power distribution master.

원격 단말장치는, 배전자동화 주장치로부터 수신되는 제어신호에 따라 차단기 및 개폐기를 제어하여 고장구간을 복구하는 단말 제어부를 더 포함한다.The remote terminal apparatus further includes a terminal control unit for controlling the breaker and the switch according to the control signal received from the power distribution master device to recover the malfunction period.

배전자동화 주장치는, 복수의 원격 단말장치들로부터 수신되는 고장정보에서 고장 전후의 전압과 전류 및 위상각을 검출하여 저장하는 고장 전후 데이터 수집부; 고장 전후 데이터 수집부에 수집된 고장 전후의 전압과 전류 및 위상각을 근거로 배전선로의 각 구간에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 고장 판단부; 고장 판단부에서 고장 발생으로 판단한 구간을 분리를 위한 차단기 및 개폐기 제어신호를 고장 구간의 원격 단말장치에게로 전송하는 배전 제어부; 및 고장 판단부에서 고장 발생으로 판단한 구간에 대한 정보 및 고장정보를 출력하는 주장치 출력부를 포함한다.The power distribution master device includes a fault pre- and post-fault data collecting unit for detecting and storing voltage, current and phase angles before and after a fault in fault information received from a plurality of remote terminal devices; A failure determination unit for determining whether a failure has occurred in each section of the distribution line based on the voltage, current, and phase angle before and after the failure collected in the data collection unit before and after the failure; A distribution controller for transmitting a breaker for separating a period determined as a failure in the failure determination unit and a switch control signal to a remote terminal device in a failure interval; And a master value output unit for outputting information on an interval determined as a failure occurrence by the failure determination unit and failure information.

고장 판단부는, 고장 전후의 전압과 전류를 근거로 고장 저항 및 정상 저항을 산출하고, 고장 저항 및 정상 저항의 변동값이 기준값을 초과하면 해당 구간의 고장 발생으로 판단한다.
The fault judgment unit calculates the fault resistance and the normal resistance based on the voltage and the current before and after the fault, and judges that the fault of the corresponding section occurs when the fluctuation value of the fault resistance and the normal resistance exceeds the reference value.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법은, 배전선로의 각 구간에 설치된 복수의 차단기 및 개폐기의 전압과 전류를 수집하는 단계; 수집된 전압 및 전류를 근거로 고장 이벤트를 발생하는 단계; 고장 이벤트를 발생하는 단계에서 고장 이벤트가 발생하면 고장 이벤트 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 포함하는 고장정보를 생성하는 단계; 생성된 고장정보를 근거로 고장 저항 및 정상 저항을 산출하는 단계; 산출한 고장 저항 및 정상 저항을 근거로 배전선로의 각 구간에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 단계; 및 고장 발생 여부를 판단하는 단계에서 고장 발생으로 판단한 고장 구간에 설치된 차단기 및 개폐기를 제어하여 고장 구간을 배전선로에서 분리하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a high-resistance ground fault using a distribution automation system, comprising: collecting voltage and current of a plurality of breakers and switches installed in respective sections of a distribution line; Generating a fault event based on the collected voltage and current; Generating fault information including a voltage, a current, and a phase angle before and after occurrence of a fault event when a fault event occurs in a fault event generating step; Calculating a fault resistance and a normal resistance based on the generated fault information; Determining whether a fault has occurred in each section of the distribution line based on the calculated fault resistance and normal resistance; And a step of controlling the breakers and the switches installed in the fault section determined as the occurrence of the fault in the step of determining whether the fault has occurred to separate the fault section from the power distribution line.

전압과 전류를 수집하는 단계는, 차단기 또는 개폐기의 전원측에서 각상별로 전원측 전압을 검출하는 단계; 차단기 또는 개폐기의 부하측에서 각상별로 부하측 전압을 검출하는 단계; 및 차단기 또는 개폐기의 부하측에서 각상별로 전류를 감지하는 단계를 포함한다.The step of collecting the voltage and the current includes the steps of: detecting the voltage on the power source side for each of the phases on the power source side of the circuit breaker or the switch; Detecting a load-side voltage for each of the loads on the load side of the circuit breaker or the switch; And sensing current on each side of the load side of the breaker or switch.

고장 저항 및 정상 저항을 산출하는 단계는, 복수의 원격장치들로부터 수신한 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 전의 전압 및 전류를 이용하여 정상 저항을 산출하는 단계; 및 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 후의 전압 및 전류를 이용하여 고장 저항을 산출하는 단계를 포함한다.Calculating the fault resistance and the normal resistance may include calculating a normal resistance using voltage and current before occurrence of a fault event included in the fault information received from the plurality of remote devices; And calculating the fault resistance using the voltage and current after occurrence of the fault event included in the fault information.

고장 저항 및 정상 저항을 산출하는 단계에서는, 구간 내에 개폐기가 2대 존재하는 경우, 부하측 개폐기의 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출하고, 구간 내에 개폐기가 3대 이상 존재하는 경우, 부하측 개폐기들의 저항값들 중에서 가장 큰 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값과 나머지 부하측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출한다.In the step of calculating the fault resistance and the normal resistance, when there are two switches in the section, the value obtained by subtracting the resistance value of the power switch from the resistance value of the load side switch is calculated as the section resistance of the corresponding section, If there are three or more units, the value obtained by subtracting the resistance value of the power source side switch and the resistance value of the remaining load side switch at the largest resistance value among the resistance values of the load side switches is calculated as the interval resistance of the corresponding interval.

고장 발생 여부를 판단하는 단계에서는,, 산출한 고장 저항 및 정상 저항의 차이값이 저항 설정값을 초과하면 해당 구간의 전선 단선으로 판단한다.In the step of determining whether or not a fault has occurred, if the difference between the calculated fault resistance and normal resistance exceeds the resistance set value, it is determined that the electric line is broken in the corresponding section.

고장 구간을 배전선로에서 분리하는 단계는, 고장발생으로 판단한 구간에 설치된 개폐기 및 차단기의 원격 단말장치에게로 트립신호를 전송하는 단계; 및 건전구간에 상시개방점 차단기를 투입하여 정전을 복구하는 단계를 포함한다.The step of separating the fault section from the power distribution line includes the steps of transmitting a trip signal to the remote terminals of the breaker and the breaker installed in the section judged as the fault occurrence; And a step of charging the normal open-circuit breaker into the healthy section to recover the power failure.

고장 구간을 배전선로에서 분리하는 단계는, 개폐기에서 측정되는 전류가 부하전류 개폐가능 전류 미만이면 해당 구간의 차단 상태를 유지하는 단계를 더 포함한다.The step of separating the fault section from the power distribution line further includes the step of maintaining the blocking state of the section when the current measured by the switch is less than the load current openable and closable current.

고장 이벤트를 발생하는 단계는, 상별 전류 중에서 영상전류의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전류 트리거를 발생하는 단계; 상별 전압 중에서 영상전압의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전압 트리거를 발생하는 단계; 3상의 전압이 모두 무전압 트리거 설정값 이하이면 무전압 트리거를 발생하는 단계; 영상전류 트리거와 영상전압 트리거 및 무전압 트리거 중에 적어도 하나의 트리거가 발생하면 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 산출하는 단계; 및 산출한 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 기준값과 비교하여 고장 이벤트를 발생하는 단계를 포함한다.Generating a fault event comprises: generating a video current trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds a set value, by dividing the magnitude of the video current among the currents by the resolution; Generating a video voltage trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds a set value by dividing the magnitude of the video voltage among the voltages by the resolution, Generating a no-voltage trigger if all three voltages are below a no-voltage trigger setpoint; Calculating at least one voltage, current, and phase angle before and after trigger generation if at least one trigger occurs between the video current trigger, the video voltage trigger, and the no-voltage trigger; And generating a fault event by comparing the voltage, current, and phase angle before and after the trigger occurrence, with the reference value.

고장 발생 여부를 판단하는 단계에서 고장 발생으로 판단한 고장 구간에 대한 정보 및 고장정보를 출력하는 단계를 더 포함한다.And outputting information on a fault zone determined as a fault occurrence and fault information in a step of determining whether a fault has occurred.

고장 발생 여부를 판단하는 단계에서는, 고장 저항 및 정상 저항의 변동값이 기준값을 초과하면 해당 구간의 고장 발생으로 판단한다.In the step of judging whether or not a fault has occurred, if the variation value of the fault resistance and the normal resistance exceeds the reference value, it is judged that the fault has occurred in the corresponding section.

본 발명에 의하면, 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법은 배전선로의 저항 변화를 감지하여 전선 단선 상태를 판단하여 고장을 검출함으로써, 전류의 크기에 의해 동작하는 종래의 보호장치에서 감지할 수 없는 고저항 지락고장 발생시 고장 전류의 크기와는 무관하게 고장점을 검출할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a high-resistance ground fault monitoring system and method using a power distribution automation system detects a fault in a power line by sensing a change in resistance of a distribution line and detecting a fault, It is possible to detect the high advantage regardless of the magnitude of the fault current when a high resistance ground fault which can not be detected can be detected.

또한, 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템 및 방법은 고저항 지락고장 발생시 배전자동화 주장치에서 구간별 원격제어를 통해 고장 전류를 차단함으로써, 차단기뿐만 아니라 개폐기에서도 고장 전류를 차단할 수 있는 효과가 있다.In addition, the high-resistance ground fault detection system and method using the distribution automation system can prevent the fault current not only in the breaker but also in the breaker by interrupting the fault current through the remote control of the interval master have.

도 1 내지 도 4는 종래의 배전자동화 시스템을 이용한 지락고장 감지 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 6은 도 5의 개폐기 및 차단기를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 5의 원격 단말장치를 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 도 7의 RMS 산출부를 설명하기 위한 도면.
도 10은 도 5의 배전자동화 주장치를 설명하기 위한 도면.
도 11 내지 도 15는 도 8의 고장 판단부를 설명하기 위한 도면.
도 16 및 도 17은 가공배전선로에서 2가지 형태의 지락고장 발생시 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템과 종래의 시스템의 차이점을 설명하기 위한 도면.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법을 설명하기 위한 도면.
1 to 4 are views for explaining a ground fault detection method using a conventional distribution automation system.
5 is a block diagram illustrating a high-resistance ground fault detection system using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a view for explaining the switch and the breaker of Fig. 5; Fig.
7 is a view for explaining the remote terminal apparatus of Fig. 5; Fig.
Figs. 8 and 9 are diagrams for explaining the RMS calculating unit of Fig. 7; Fig.
FIG. 10 is a view for explaining a power distribution master of FIG. 5; FIG.
Figs. 11 to 15 are diagrams for explaining the failure determination unit of Fig. 8; Fig.
16 and 17 are diagrams for explaining the difference between a distribution automation system and a conventional system according to an embodiment of the present invention when two types of ground fault failure occur in a processing distribution line.
18 is a view for explaining a high-resistance ground fault detection method using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. . In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6은 도 5의 개폐기 및 차단기를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 5의 원격 단말장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 RMS 산출부를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 5의 배전자동화 주장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 11 내지 도 15는 도 8의 고장 판단부를 설명하기 위한 도면이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a high resistance ground fault detection system using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 5 is a block diagram illustrating a high-resistance ground fault detection system using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention. 6 is a view for explaining the switch and the breaker of FIG. FIG. 7 is a view for explaining the remote terminal apparatus of FIG. 5, and FIGS. 8 and 9 are views for explaining the RMS calculating unit of FIG. FIG. 10 is a view for explaining the power distribution master of FIG. 5, and FIGS. 11 to 15 are views for explaining the failure determination unit of FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 시스템은 복수의 차단기(100), 복수의 개폐기(200), 상기 복수의 차단기(100) 및 복수의 개폐기(200) 각각에 설치되는 복수의 원격 단말장치(400), 배전자동화 주장치(500)를 포함하여 구성된다.
5, a high-resistance ground fault 10 detection system using a distribution automation system includes a plurality of breakers 100, a plurality of switches 200, the plurality of breakers 100, and a plurality of switches 200 A plurality of remote terminal devices 400 installed in each of the plurality of remote terminal devices 400, and a power distribution master device 500.

복수의 차단기(100) 및 복수의 개폐기(200)는 전압 및 전류를 검출하여 해당 원격 단말장치(400)에게로 전송한다. 이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 차단기(100) 및 복수의 개폐기(200) 각각의 내부에는 배전선로의 전원 및 전류를 측정하여 원격 단말장치(400)에게 전송하는 복수의 전원측 변성기(140, 240)들, 복수의 부하측 변성기(160, 260)들, 복수의 변류기(180, 280)들을 포함하여 구성된다. 이때, 복수의 전원측 변성기(140, 240)와 복수의 부하측 변성기(160, 260) 및 복수의 변류기(180, 280)들은 지속적으로 차단기(100) 및 개폐기(200)의 전압 및 전류를 감지하여 원격 단말장치(400)에게로 전송한다. 또한, 복수의 전원측 변성기(140, 240)와 복수의 부하측 변성기(160, 260) 및 복수의 변류기(180, 280)들은 원격 단말장치(400)로부터의 제어신호에 따라 고장 이벤트 발생 전의 전압 및 전류와, 고장 이벤트 발생 후의 전압 및 전류를 측정하여 원격 단말장치(400)에게로 전송한다.The plurality of breakers 100 and the plurality of switches 200 detect the voltage and the current and transmit the detected voltage and current to the corresponding remote terminal 400. 6, each of the plurality of breaker 100 and the plurality of switches 200 includes a plurality of power source side transformers (not shown) for measuring the power and current of the power line and transmitting the measured power and current to the remote terminal 400, (140, 240), a plurality of load side transformers (160, 260), and a plurality of current deflectors (180, 280). The plurality of power source side transformers 140 and 240 and the plurality of load side transformers 160 and 260 and the plurality of converters 180 and 280 continuously detect the voltage and current of the circuit breaker 100 and the switch 200, To the terminal device (400). The plurality of power source side transformers 140 and 240 and the plurality of load side transformers 160 and 260 and the plurality of converters 180 and 280 are controlled by the control signal from the remote terminal device 400 to generate a voltage and a current And the voltage and current after the occurrence of the fault event, and transmits the measured voltage and current to the remote terminal apparatus 400.

복수의 전원측 변성기(140, 240)는 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 전원측의 각 상(즉, A상, B상, C상)에 설치되어 전원측 전압을 검출한다. 이때, 전원측 변성기(140, 240)는 일측이 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 전원측과 접점(120, 220)을 연결하는 전선(20)에 연결되고, 타측은 접지되어 전원측 전압을 검출한다.The plurality of power source side transformers 140 and 240 are installed in phases (i.e., A phase, B phase, and C phase) on the power source side of the circuit breaker 100 or the switch 200 to detect the power source side voltage. One side of the power source side transformers 140 and 240 is connected to the power line 20 connecting the power source side of the circuit breaker 100 or the switchgear 200 and the contacts 120 and 220 and the other side is grounded to detect the power source side voltage .

복수의 부하측 변성기(160, 260)는 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 부하측의 각 상(즉, A상, B상, C상)에 설치되어 부하측 전압을 검출한다. 이때, 부하측 변성기(160, 260)는 일측이 접점(120, 220)과 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 부하측을 연결하는 전선(20)에 연결되고, 타측은 접지되어 부하측 전압을 검출한다.The plurality of load side transformers 160 and 260 are provided on each phase of the load side of the circuit breaker 100 or the switch 200 (i.e., A phase, B phase, and C phase) to detect the load side voltage. One side of the load side transformers 160 and 260 is connected to the electric wire 20 connecting the contact points 120 and 220 and the load side of the breaker 100 or the switch 200 and the other side is grounded to detect the load side voltage .

복수의 변류기(180, 280)는 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 부하측의 각 상(즉, A상, B상, C상)에 설치되어 전류를 검출한다. 이때, 변류기(180, 280)는 일측이 접점(120, 220)의 출력측 전선(20)과 연결되고, 타측이 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 부하측 전선(20)과 연결되어 전류를 검출한다.The plurality of current transformers 180 and 280 are installed on the respective phases of the load circuit side of the circuit breaker 100 or the switch 200 (i.e., A phase, B phase, and C phase) to detect current. One side of the current transformers 180 and 280 is connected to the output side wire 20 of the contacts 120 and 220 and the other side is connected to the load side wire 20 of the breaker 100 or the switch 200, do.

복수의 차단기(100) 및 복수의 개폐기(200)는 원격 단말장치(400)로부터 수신되는 제어신호에 따라, 해당 구간을 배전선로에서 분리한다.
The plurality of circuit breakers 100 and the plurality of switches 200 separate the corresponding section from the power line according to a control signal received from the remote terminal apparatus 400.

복수의 원격 단말장치(400) 각각은 배전선로의 각 구간에 설치되는 복수의 차단기(100)들 또는 복수의 개폐기(200)들 중에 하나와 연결된다. 이때, 복수의 원격 단말장치(400) 각각은 연결된 차단기(100) 또는 개폐기(200)에서 검출되는 상별 전압과 상별 전류를 근거로 고장 이벤트를 발생한다. 복수의 원격 단말장치(400) 각각은 고장 이벤트 발생 전후의 상별 전압과 상별 전류를 검출하도록 해당 차단기(100) 또는 개폐기(200)를 제어한다. 복수의 원격 단말장치(400) 각각은 해당 차단기(100) 또는 개폐기(200)로부터 수신한 고장 이벤트 발생 전후의 상별 전압과 상별 전류 및 위상을 포함하는 고장정보를 생성하여 배전자동화 주장치(500)에게로 전송한다. 복수의 원격 단말장치(400) 각각은 배전자동화 주장치(500)로부터의 제어신호에 따라 해당 차단기(100) 또는 개폐기(200)를 온/오프 제어하여 고장구간을 배전선로에서 분리한다.Each of the plurality of remote terminal apparatuses 400 is connected to one of a plurality of breakers 100 or a plurality of switches 200 installed in each section of a power line. At this time, each of the plurality of remote terminal apparatuses 400 generates a fault event based on the voltage and the current of each phase detected by the circuit breaker 100 or the switch 200 connected thereto. Each of the plurality of remote terminal apparatuses (400) controls the circuit breaker (100) or the switch (200) so as to detect a voltage and a phase current before and after occurrence of a failure event. Each of the plurality of remote terminal apparatuses 400 generates failure information including a current voltage and a phase current of each of the plurality of remote terminal apparatuses before and after occurrence of a failure event received from the corresponding circuit breaker 100 or the switch 200, Lt; / RTI > Each of the plurality of remote terminal devices 400 turns on / off the corresponding circuit breaker 100 or the switch 200 according to a control signal from the power distribution master device 500 to separate the faulty section from the power line.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 원격 단말장치(400)는 영상전류 트리거 판단부(410), 영상전압 트리거 판단부(420), 무전압 트리거 판단부(430), RMS 산출부(440), 이벤트 설정부(450), 이벤트 발생부(460), 고장정보 출력부(470), 단말 통신부(480), 단말 제어부(490)를 포함하여 구성된다.7, the remote terminal apparatus 400 includes a video current trigger determination unit 410, a video voltage trigger determination unit 420, a voltage-free trigger determination unit 430, an RMS calculation unit 440 An event setting unit 450, an event generating unit 460, a failure information outputting unit 470, a terminal communication unit 480, and a terminal control unit 490.

영상전류 트리거 판단부(410)는 영상전류를 근거로 트리거를 발생한다. 즉, 영상전류 트리거 판단부(410)는 차단기(100) 또는 개폐기(200)로부터 수신한 상별 전류 중에서 영상전류의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치 보다 크면 영상전류 트리거를 발생한다.The video current trigger determination unit 410 generates a trigger based on the video current. That is, if the variation value of the discrete signal per sample time is larger than the set value, the video current trigger determination unit 410 divides the size of the video current among the currents received from the breaker 100 or the switch 200, do.

영상전압 트리거 판단부(420)는 영상전압을 근거로 트리거를 발생한다. 즉, 영상전압 트리거 판단부(420)는 차단기(100) 또는 개폐기(200)로부터 수신한 상별 전압 중에서 영상전압의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치 보다 크면 영상전압 트리거를 발생한다.The video voltage trigger determination unit 420 generates a trigger based on the video voltage. That is, when the variation value of the discrete signal per sample time is larger than the set value, the video voltage trigger determination unit 420 divides the magnitude of the image voltage among the voltage values received from the breaker 100 or the switch 200, do.

무전압 트리거 판단부(430)는 3상 전압을 근거로 고장 이벤트를 발생한다. 즉, 무전압 트리거 판단부(430)는 3상(즉, A상, B상, C상)의 전압이 모두 무전압 트리거 설정값 이하로 떨어지면 배전계통의 무전압으로 판단하여 무전압 트리거를 발생한다.The non-voltage trigger determination unit 430 generates a failure event based on the three-phase voltage. That is, when the voltages of the three phases (i.e., the A-phase, the B-phase, and the C-phase) fall below the non-voltage trigger set value, the non-voltage trigger determination unit 430 determines that the voltage- do.

RMS 산출부(440)는 트리거가 발생하면 트리거의 발생 시점을 기준으로 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상을 산출한다. 즉, RMS 산출부(440)는 영상전류 트리거와 영상전압 트리거 및 무전압 트리거 중에 적어도 하나의 트리거가 발생하면 해당 트리거의 발생 시점을 기준으로 배전선로의 각상별로 고장 전 전압과 전류 및 위상, 고장 후 전압과 전류 및 위상을 산출한다. 이때, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, RMS 산출부(440)에서 영상전압 및 전류 고장이벤트 발생 전후 RMS 계산방법은 트리거 시점에서 고장이벤트 전과 고장 이벤트 후 각각 설정된 시간의 RMS값을 계산하면 고장 전후 값이 비교된다. 그러나 무전압 고장이벤트 발생시 무전압 정전트리거 시점에서 고장발생 전후를 비교하면 고장 후는 정전으로 인식한다. 또한, 무정전 복전 트리거 시점에서 보면 트리거 시점 이전은 정전으로 인식하기 때문에 무전압 정전 트리거 시점과 무전압 복전 트리거 시점 사이 정전구간을 제외하고 고장이벤트전과 후를 판단하는 방법이다. 특히 본 발명은 고장 전후 RMS값을 계산하기 위해서 고장 전 12CYCLE, 고장 후 12CYCLE로 디폴트값으로 계산하며, 고장 전후 설정시간에 따라 0~60CYCLE 간격으로 설정한다.When a trigger occurs, the RMS calculating unit 440 calculates the voltage, current, and phase before and after the trigger occurrence based on the occurrence time of the trigger. That is, when at least one trigger among the video current trigger, the video voltage trigger, and the no-voltage trigger occurs, the RMS calculator 440 calculates the voltage, current, phase, and failure And calculates the post-voltage, current, and phase. 8 and 9, the RMS calculation method before and after the occurrence of the video voltage and current failure event in the RMS calculation unit 440 calculates the RMS value of the time set before the failure event and the time after the failure event at the trigger time The values before and after the fault are compared. However, when a voltage-free fault event occurs, the fault is detected before the fault occurs at the point of no-voltage interruption trigger. In addition, since the trigger point before the trigger point is recognized as a power failure at the time of the uninterruptible power take-off trigger, it is a method of determining before and after the fault event except the power failure interval between the non-voltage outage trigger point and the non- Particularly, in order to calculate the RMS value before and after the failure, the default value is calculated as 12CYCLE before the failure and 12CYCLE after the failure, and is set to 0 to 60CYCLE intervals according to the set time before and after the failure.

이벤트 설정부(450)는 고장 이벤트의 발생 여부를 판단하는데 기준이 되는 전류 설정값, 전압 설정값, 위상 설정값을 설정한다.The event setting unit 450 sets a current set value, a voltage set value, and a phase set value as criteria for determining whether a failure event has occurred.

이벤트 발생부(460)는 RMS 산출부(440)에서 산출한 고장 전 전압과 전류 및 위상, 고장 후 전압과 전류 및 위상을 기준값과 비교하여 고장 이벤트를 발생한다. 이를 위해, 이벤트 발생부(460)는 RMS 산출부(440)에서 산출된 전압과 전류 및 위상과, 이벤트 설정부(450)에서 설정된 전류 설정값, 전압 설정값 및 위상 설정값을 각각 비교하여 고장 이벤트 발생 여부를 판단한다. 여기서, 이벤트 발생부(460)는 RMS 산출부(440)에서 산출한 값이 설정값을 초과하면 고장 이벤트를 발생한다. 이벤트 발생부(460)는 고장 전 이벤트 및 고장 후 이벤트를 발생한다.The event generator 460 compares the pre-failure voltage, current, phase, and post-failure voltage, current, and phase calculated by the RMS calculator 440 with reference values to generate a failure event. To this end, the event generating unit 460 compares the voltage, current, and phase calculated by the RMS calculating unit 440 with the current setting value, the voltage setting value, and the phase setting value set by the event setting unit 450, It is determined whether an event has occurred or not. Here, the event generating unit 460 generates a fault event when the value calculated by the RMS calculating unit 440 exceeds the set value. The event generator 460 generates a pre-failure event and a post-failure event.

고장정보 출력부(470)는 이벤트 발생부(460)에서 고장 이벤트가 발생하면 고장 이벤트 발생 전후의 전압과 전류 및 위상을 포함하는 고장정보를 출력한다.The fault information output unit 470 outputs fault information including voltage, current, and phase before and after the occurrence of a fault event when a fault event occurs in the event generator 460. [

단말 통신부(480)는 고장정보 출력부(470)에서 출력되는 고장정보를 배전자동화 주장치(500)로 전송한다. 단말 통신부(480)는 배전자동화 주장치(500)로부터 고장 구간의 분리 또는 복구를 위한 제어신호(즉, 차단기(100) 온/오프 신호, 개폐기(200) 온/오프 신호)를 수신한다. 단말 통신부(480)는 제어신호에 따른 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 제어결과를 배전자동화 주장치(500)로 전송한다.The terminal communication unit 480 transmits the failure information output from the failure information output unit 470 to the power distribution master device 500. The terminal communication unit 480 receives a control signal for disconnecting or restoring a fault section from the power distribution automation host apparatus 500 (i.e., the breaker 100 on / off signal, the switch 200 on / off signal). The terminal communication unit 480 transmits the control result of the circuit breaker 100 or the switch 200 according to the control signal to the power distribution master 500.

단말 제어부(490)는 단말 통신부(480)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 차단기(100) 또는 개폐기(200)를 제어하여 고장구간을 배전선로로부터 분리한다. 단말 제어부(490)는 제어신호에 따라 차단기(100) 또는 개폐기(200)를 제어하여 고장구간을 복구한다. 단말 제어부(490)는 제어신호에 따른 제어결과정보(즉, 배전선로의 분리 또는 복구 상태)를 단말 통신부(480)를 통해 배전자동화 주장치(500)로 전송한다.The terminal control unit 490 controls the breaker 100 or the switch 200 according to the control signal received through the terminal communication unit 480 to separate the fault section from the power distribution line. The terminal control unit 490 controls the breaker 100 or the switch 200 according to the control signal to recover the fault section. The terminal control unit 490 transmits the control result information according to the control signal (that is, the separation or recovery state to the distribution line) to the distribution automation master 500 through the terminal communication unit 480. [

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 시스템은 종래의 고장 전류의 크기로만 고장 전류를 검출하는 방식과 다르게 고장 전후 이벤트 각각 검출하여 고장 전 정상상태와 고장 후 비정상상태를 비교하여 고장을 판단하는 방식이다. 종래에는 구간별 개폐기(200) 및 차단기(100)의 원격 단말장치(400)에서 고장을 검출하여 배전자동화 주장치(500)로 보내면 근무자에 의해 고장을 판단하고, 주장치에 제어명령을 하여 고장구간을 수동으로 분리하는 하였다. 그러나 본 발명은 구간별 개폐기(200) 및 차단기(100)의 고장 전, 후 고장정보를 원격 단말장치(400)를 통해 배전 자동화 주장치로 전송하면, 배전자동화 주장치(500)에서 구간별 설비저항 상태를 계산하여 고장 여부를 자동으로 판단하고, 고장구간을 자동으로 분리하는 방식이다. 또한, 종래에는 고장발생시 차단기(100)에서만 차단하고 개폐기(200)는 수동적으로 고장구간을 분리만 하였으나, 본 발명은 부하전류 개폐가능 전류까지(대략 500A미만)는 고장발생시 자동으로 회로를 차단할 수 있다.
As described above, the high-resistance ground fault 10 detection system using the distribution automation system according to the embodiment of the present invention detects the fault current before and after the fault differently from the conventional fault current detection method only, And a failure is judged by comparing the abnormal state after the failure. In the related art, when a breakdown is detected in the remote terminal device 400 of the switch 200 and the breaker 100 and is sent to the power distribution master 500, a fault is determined by the worker and a control command is issued to the master terminal. It was separated manually. However, according to the present invention, when the failure information before and after failure of the switch 200 and the breaker 100 is transmitted to the power distribution master device through the remote terminal device 400, To automatically determine whether a fault has occurred, and to automatically isolate a fault section. In the conventional art, the breaker 100 only blocks the breaker 100, and the breaker 200 manually separates the fault section. However, according to the present invention, the circuit can be automatically shut off when a fault occurs (up to about 500 A) have.

배전자동화 주장치(500)는 복수의 원격 단말장치(400)들로부터 수신한 고장정보를 근거로 산출한 고장 저항 및 정상 저항을 근거로 배전선로의 각 구간에서의 전선(20) 단선 여부를 판단한다. 배전자동화 주장치(500)는 전선(20) 단선으로 판단한 구간의 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 제어신호를 해당 원격 단말장치(400)들에게 전송하여 고장 구간을 분리한다.The power distribution master 500 determines whether the wire 20 is disconnected in each section of the power distribution line based on the fault resistance and normal resistance calculated based on the fault information received from the plurality of remote terminal apparatuses 400 . The power distribution master 500 transmits the control signal of the breaker 100 or the switch 200 of the section determined as the disconnection of the wire 20 to the corresponding remote terminal 400 to separate the fault section.

이를 위해, 도 10에 도시된 바와 같이, 배전자동화 주장치(500)는 주장치 통신부(520), 고장 전후 데이터 수집부(540), 고장 판단부(560), 배전 제어부(580), 주장치 출력부(590)를 포함하여 구성된다.10, the power distribution master 500 includes a master communication unit 520, a pre-failure data collection unit 540, a failure determination unit 560, a power distribution control unit 580, a master output unit 590).

주장치 통신부(520)는 복수의 원격 단말장치(400)와 데이터를 송수신한다. 즉, 주장치 통신부(520)는 복수의 원격 단말장치(400)로부터 고장정보를 수신한다. 주장치 통신부(520)는 고장 구간의 분리 또는 복구를 위한 제어신호(즉, 차단기(100) 온/오프 신호, 개폐기(200) 온/오프 신호)를 송신한다. 주장치 통신부(520)는 기전송한 제어신호에 따른 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 제어결과를 수신한다.The master value communication unit 520 transmits and receives data to and from a plurality of remote terminal apparatuses 400. That is, the master value communication unit 520 receives the failure information from the plurality of remote terminal apparatuses 400. The master value communication unit 520 transmits a control signal for separating or restoring the fault section (i.e., the breaker 100 on / off signal, the switch 200 on / off signal). The master value communication unit 520 receives the control result of the breaker 100 or the switch 200 according to the control signal transmitted thereto.

고장 전후 데이터 수집부(540)는 주장치 통신부(520)를 통해 수신되는 고장정보들로부터 고장 전의 전압과 전류 및 위상과, 고장 후의 전압과 전류 및 위상을 검출하여 수집한다.The pre- and post-failure data collecting unit 540 detects and collects voltage, current, and phase before failure and voltage, current, and phase after failure from the failure information received through the master communication unit 520. [

고장 판단부(560)는 고장 전후 데이터 수집부(540)에서 수집한 고장 전의 전압과 전류 및 위상과, 고장 후의 전압과 전류 및 위상을 근거로 배전선로 각 구간의 고장 발생 여부를 판단한다. 이를 위해, 고장 판단부(560)는 고장 전의 전압과 전류를 이용하여 고장 전 저항(즉, 정상 저항)을 산출한다. 고장 판단부(560)는 고장 후의 전압과 전류를 이용하여 고장 후 저항(즉, 고장 저항)을 산출한다. 여기서, 40호 차단기(100a)와 60호 개폐기(200a) 사이의 A상 회로를 도시한 도 9 및 도 10을 참조하여 전선(20) 단선시 구간별 저항값을 산출하는 방법을 예를 들어 설명하면 아래와 같다. 이때, 지락고장(10)시 지락형태에 따라 고장 전류의 크기가 다르게 발생하기 때문에 상기 회로도에서는 고장 전류의 크기에 따라 지락고장(10; 도 11 참조)과 단선고장(도 12 참조) 따로 도시하여 설명한다.The failure judgment unit 560 judges whether or not a fault has occurred in each section on the basis of the voltage, the current and the phase before failure, the voltage, the current and the phase after the failure collected by the data collecting unit 540 before and after the failure. To this end, the failure determination unit 560 calculates the pre-failure resistance (i.e., the normal resistance) using the voltage and current before the failure. The failure determination unit 560 calculates the post-failure resistance (i.e., the failure resistance) by using the voltage and current after the failure. 9 and 10 showing an A phase circuit between the 40th circuit breaker 100a and the 60th circuit breaker 200a, a method of calculating a resistance value for each section when the wire 20 is disconnected is described as an example The following is shown below. In this case, since the magnitude of the fault current varies depending on the ground fault type at the time of the ground fault (10), the ground fault (10; see FIG. 11) and the open fault (see FIG. 12) Explain.

Zline3는 구간 선로저항이며, Zload3는 부하저항이다. 40호 차단기(100a)에서 전압, 전류를 측정하고, 40호~60호 사이의 저항값을 계산할 수 있다. 따라서 상기 저항값의 변화를 고장 전 상태와 고장 후 상태로 각각 비교하여 고장을 판단한다. 40호 차단기(100a)에서 측정된 전압값에 측정 전류값을 나누면 저항값이 계산되고, 60호 개폐기(200a)에서 동일한 방법으로 저항값을 계산된다. 따라서 상기 60호 개폐기(200a)에서 계산된 저항값을 40호 차단기(100a)에서 계산된 저항값을 빼면 구간저항 값을 계산할 수 있다. 이때, 고장이벤트 전후 저항값을 비교하여 설명하면 다음과 같이 계산된다.Zline3 is the section line resistance, and Zload3 is the load resistance. 40 It is possible to measure the voltage and current at the circuit breaker 100a and calculate the resistance value between 40th to 60th. Therefore, the failure is judged by comparing the change of the resistance value between the pre-failure state and the post-failure state. The resistance value is calculated by dividing the measured current value by the voltage value measured by the No. 40 breaker 100a, and the resistance value is calculated by the 60th switch 200a in the same manner. Therefore, if the resistance value calculated in the No. 60 switch 200a is subtracted from the resistance value calculated in the No. 40 circuit breaker 100a, the interval resistance value can be calculated. In this case, the resistance values before and after the fault event are compared and calculated as follows.

먼저, 고장 전 측정된 40호의 전압은 13200V, 전류는 100A, 위상각은 25도이고, 고장 전 60호의 전압은 13000V, 전류는 50A, 위상각은 30도이다. 고장 후 측정된 40호의 전압은 13300V, 전류는 10A, 위상각은 60도이고, 고장 후 60호에서 측정된 전압은 6000V, 전류는 20A, 위상각은 230도이다.First, the voltage measured at fault No. 40 is 13200 V, the current is 100 A, the phase angle is 25 degrees, the voltage of 60 before fault is 13000 V, the current is 50 A, and the phase angle is 30 degrees. The voltage measured at fault 40 is 13300 V, the current is 10 A, the phase angle is 60 degrees, the voltage measured at 60 after failure is 6000 V, the current is 20 A, and the phase angle is 230 degrees.

1) 40호의 고장 이벤트 발생 전 저항값은 하기의 수학식 1과 같이 산출할 수 있다.1) The resistance value before the occurrence of the failure event of No. 40 can be calculated as shown in Equation 1 below.

Figure 112011073538619-pat00001
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Figure 112011073538619-pat00002
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Figure 112011073538619-pat00003
Figure 112011073538619-pat00003

2) 60호의 고장 이벤트 발생 전 저항값은 하기의 수학식 2와 같이 산출할 수 있다.2) The resistance value before the occurrence of the failure event of No. 60 can be calculated as shown in the following formula (2).

Figure 112011073538619-pat00004
Figure 112011073538619-pat00004

Figure 112011073538619-pat00005
Figure 112011073538619-pat00005

Figure 112011073538619-pat00006
Figure 112011073538619-pat00006

3) 40호의 고장 이벤트 발생 후 저항값은 하기의 수학식 3과 같이 산출할 수 있다.3) The resistance value after the occurrence of the fault event in No. 40 can be calculated as shown in Equation 3 below.

Figure 112011073538619-pat00007
Figure 112011073538619-pat00007

Figure 112011073538619-pat00008
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Figure 112011073538619-pat00009
Figure 112011073538619-pat00009

4) 60호의 고장 이벤트 발생 후 저항값은 하기의 수학식 4와 같이 산출할 수 있다.4) The resistance value after the occurrence of the fault event of No. 60 can be calculated as shown in Equation (4) below.

Figure 112011073538619-pat00010
Figure 112011073538619-pat00010

Figure 112011073538619-pat00011
Figure 112011073538619-pat00011

Figure 112011073538619-pat00012
Figure 112011073538619-pat00012

5) 고장 이벤트 발생 전의 40호 및 50호 사이의 저항값은 하기의 수학식 5와 같이 산출할 수 있다.5) The resistance value between No. 40 and No. 50 before the occurrence of the failure event can be calculated as shown in Equation (5) below.

Figure 112011073538619-pat00013
Figure 112011073538619-pat00013

6) 고장 이벤트 발생 후의 40호 및 50호 사이의 저항값은 하기의 수학식 6과 같이 산출할 수 있다.6) The resistance value between No. 40 and No. 50 after the occurrence of the fault event can be calculated as shown in Equation (6) below.

Figure 112011073538619-pat00014
Figure 112011073538619-pat00014

고장이벤트 발생 전과 발생 후 40~60호 사이 구간 저항값을 보면 정상시에는 A, B, C상 상별 저항이 비슷하다. 그러나 상별 저항의 차이가 발생하기 때문에 상별 R+jX값의 변화를 분석하여 고장을 판단하는 방법이다. 수학식 5의 고장이벤트 발생 전의 저항값과 수학식 6의 고장이벤트 발생 후의 R+jX값을 비교하면, R값은 300Ω에서 -3128.7Ω 변동되었고, X값은 520Ω에서 -4196Ω으로 변동되었다. 고장이벤트 발생 후 R값이 이론적으로 -값이 될 수 없기 때문에 건전 상과 비교하면, 건전 상은 +R, +jX값이고, 고장 상은 -R, -jX값일 때, 역조류 현상으로 전선(20)단선 고장으로 판단하면 된다. 배전선로의 구성은 분산전원 연계선로와 일반선로로 구성되며, 분산전원연계선로는 배전선로에 발전기가 연계되어 있어 60호에서 측정된 값을 보면 부하측에서 전원측으로 에너지를 공급하기 때문에 역조류 현상이 발생한다. 그러나 일반선로에서는 전선(20)이 단선되면 에너지가 공급되지 않기 때문에 60호에서 측정된 전압과 전류는 0이다. 따라서 구간별 저항의 변화를 판단하기 위해서는 2가지 방법이 있다. 첫째, 고장이벤트 발생 전후 구간별 R+jX값의 극성을 비교하여 고장을 검출하는 방법과 둘째, 고장이벤트 발생 전후 구간별 R+jX값의 저항의 크기를 비교하여 고장을 검출하는 방법이다. 고장판단 기준값 설정방법은 상별 고장이벤트 발생 전과 발생 후 각상별 저항값의 비로 계산한다. 고장이벤트 발생 전 고장상과 건전상의 R+jX값을 먼저 비교하여 고장 전 상불평형부하를 계산하고, 고장판단 기준값으로 선로부하특성에 따라 차이가 있으나 1~10배로 설정하게 되어 있으나, 아래 예시 표와 같이 고장 전 고장상과 건전상의 상 불평형 저항비에 1.5배의 디폴트값으로 고장판단 기준값을 설정한다. 따라서 고장이벤트 발생 후 상불평형 저항비의 1.5배보다 클 때 고장으로 판단하는 방법과 R+jX의 극성으로 판단하는 방법 2가지 있다.The resistance values of A, B, and C at the normal time are similar to those between 40 and 60 before and after the fault event. However, since there is a difference in resistance between phases, it is a method to determine the failure by analyzing the change of R + jX value. When the resistance value before the occurrence of the failure event of Equation (5) is compared with the R + jX value after the occurrence of the failure event of Equation (6), the R value was varied from 300? To -3128.7 ?, and the X value varied from 520? To -4196?. Since the R value after the occurrence of the failure event can not be a theoretically negative value, the sound image is + R and + jX values when compared with the sound image, and when the failure images are -R, It is judged that the wire is broken. The distribution line configuration consists of the distributed power line and the general line, and the distributed power line is connected to the distribution line and the generator. Therefore, when the value measured at No. 60 is supplied from the load side to the power source side, Occurs. However, the voltage and current measured at 60 are zero because the energy is not supplied when the wire 20 is disconnected in a normal line. Therefore, there are two ways to determine the change in resistance for each section. First, there is a method of detecting the fault by comparing the polarity of the R + jX value for each section before and after the occurrence of the fault event, and a method of detecting the fault by comparing the resistance of the R + jX value for each section before and after the occurrence of the fault event. The method of setting the failure judgment reference value is calculated as the ratio of the resistance value of each phase before occurrence of the fault event to the occurrence of each phase. Before the occurrence of a fault event, the R + jX value of the faulty phase and that of the healthy phase are compared first to calculate the faulted phase unbalanced load, and the failure judgment reference value is set to be 1 to 10 times, , The failure judgment reference value is set to a default value 1.5 times the phase unbalance resistance ratio of the pre-failure failure phase and the healthy phase. Therefore, there are two methods to judge the failure when the fault event is greater than 1.5 times the phase unbalance resistance ratio and to determine the polarity of R + jX.

첫째, 저항비로 동작 여부를 판단하면 기준 설정값이 R값이 1.38, X값이 1.48이므로 고장 후 저항비가 R값이 5.44, X값이 5.08로 기준설정 값보다 크므로 전선(20)단선고장으로 판단한다.First, if the operation is judged by the resistance ratio, the R value is 1.38 and the X value is 1.48. Therefore, the resistance ratio after failure is 5.44 and the X value is 5.08, which is larger than the reference value. .

둘째, R+jX의 극성으로 판단하면 기준 설정값이 R값이 "+", X값이 "+"이고, 고장 후 극성값이 R값이 "-", X값이 "-"이므로 전선단선 고장으로 판단할 수 있다.Second, when the polarity of R + jX is judged, the reference set value is "+", the X value is "+", the polarity value after failure is "-" and the X value is "-" It can be judged as a failure.

상술한 구간별 고장이벤트 발생 전후 A상 불평형 저항비 계산방법을 표로 요약하면 아래의 표1과 같다.Table 1 below summarizes the calculation method of the A-phase unbalance resistance ratio before and after the occurrence of the above-described fault event of each section.

Figure 112011073538619-pat00015
Figure 112011073538619-pat00015

고장 판단부(560)는 고장구간의 계통상태에 따라 고장구간의 저항값을 산출하는 방법에 차이가 있다. 즉, 배전선로는 계통상황에 따라 설치되는 개폐기(200)의 대수에 차이가 있다. 즉, 배전선로의 계통상황에 따라 도 13에 도시된 바와 같이, 구간에 개폐기(200) 2대가 설치될 수도 있고, 도 14에 도시된 바와 같이, 개폐기(200) 3대가 설치될 수도 있으며, 도 15에 도시된 바와 같이, 개폐기(200) 4대가 설치될 수도 있다. 따라서, 고장 판단부(560)는 고장구간의 계통상태(즉, 개폐기(200) 설치 대수)에 EK라 저항값의 산출방식에 차이가 발생한다. 예를 들어, 고장개폐기(200) 4대가 설치된 구간에 저항값을 계산하면, 개폐기(200)마다 전압과 전류를 이용해서 저항값을 계산할 수 있다. 전원측에 가장 가까운 개폐기(200)를 차단하면 해당 개폐기(200) 이후의 부하는 모두 정전이 되기 때문에 고장구간의 저항값을 계산하기 위해서는 전원측 가장 가까운 개폐기(200)의 저항값과 나머지 구간의 저항값을 제외하면 고장구간의 저항값이 계산된다. 그러기 위해서는 구간별 개폐기(200), 차단기(100)에서 측정된 고장 전후의 전압, 전류값을 이용하여 고장 저항 및 정상 저항을 산출한다.The fault determination unit 560 differs in the method of calculating the resistance value of the fault section according to the system state of the fault section. That is, there are differences in the number of the switches 200 installed in the distribution line depending on the system conditions. In other words, as shown in FIG. 13, two switchgear 200 may be installed in the section depending on the system condition of the distribution line, three switches may be installed as shown in FIG. 14, As shown in FIG. 15, four switches 200 may be installed. Therefore, the failure determination unit 560 generates a difference in the calculation method of the resistance value of the EKR in the system state of the failure section (that is, the number of installed switches 200). For example, when a resistance value is calculated in a section in which four failure switches 200 are installed, the resistance value can be calculated using the voltage and the current for each switch 200. When the switch 200 closest to the power supply side is shut off, all loads after the switch 200 are turned off. Therefore, in order to calculate the resistance value of the fault section, the resistance value of the switch 200 closest to the power supply side and the resistance value The resistance value of the fault section is calculated. In order to do so, the fault resistance and the normal resistance are calculated using the voltage and current values before and after the fault measured by the switch 200 and the breaker 100.

고장 판단부(560)는 기산출한 고장 저항 및 정상 저항의 차이값을 기준값과 비교하여 해당 구간의 고장 발생 여부를 판단한다. 이때, 고장 판단부(560)는 차이값이 기준값을 초과하여 해당 구간의 고장 발생으로 판단한다. 여기서, 고장 판단부(560)는 해당 구간의 전선(20) 단선 상태에 따른 고장 발생 여부를 판단한다.The failure determination unit 560 compares the difference between the calculated resistance value and the normal resistance value with the reference value to determine whether or not a failure has occurred in the corresponding interval. At this time, the failure determination unit 560 determines that a failure occurs in the corresponding interval because the difference value exceeds the reference value. Here, the failure determination unit 560 determines whether a failure has occurred in accordance with the disconnection state of the wire 20 in the corresponding section.

배전 제어부(580)는 고장 판단부(560)에서 고장 발생으로 판단하면 해당 구간의 차단기(100) 또는 개폐기(200)를 제어하여 해당 구간을 분리 또는 복구하기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 배전 제어부(580)는 해당 구간(즉, 고장 구간)의 차단기(100) 및 개폐기(200)에 대한 온/오프 제어신호를 발생하여 원격으로 구간별 개폐기(200) 및 차단기(100)를 이용해 고장구간을 자동으로 차단하고, 원격제어를 통해 건전구간을 타 선로로 절체하여 고장을 복구한다.The power distribution controller 580 controls the breaker 100 or the switch 200 of the corresponding interval to generate a control signal for separating or recovering the corresponding interval when the failure detector 560 determines that a failure has occurred. That is, the power distribution control unit 580 generates on / off control signals for the circuit breaker 100 and the switch 200 of the corresponding interval (i.e., the failure interval) to remotely control the switch 200 and the breaker 100 And the fault section is automatically shut off, and the fault is recovered by transferring the healthy section to another line through the remote control.

주장치 출력부(590)는 고장 판단부(560)의 판단 결과를 화면출력한다. 즉, 주장치 출력부(590)는 구간의 고장 발생으로 판단하면 해당 구간 정보와 전압, 전류, 위상 등의 고장정보를 화면출력한다. 주장치 출력부(590)는 주장치 통신부(520)를 통해 수신되는 차단기(100) 또는 개폐기(200)의 제어결과를 화면출력할 수도 있다.
The master value output unit 590 outputs the determination result of the failure determination unit 560 to the screen. That is, if the master value output unit 590 determines that a section has failed, the corresponding section information and the failure information such as voltage, current, and phase are displayed on the screen. The master value output unit 590 may display the control result of the breaker 100 or the switch 200 received through the master value communication unit 520 on the screen.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 시스템과 종래의 시스템의 차이점을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 16 및 도 17은 가공배전선로에서 2가지 형태의 지락고장(10) 발생시 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템과 종래의 시스템의 차이점을 설명하기 위한 도면.Hereinafter, the differences between the high-resistance ground fault 10 detection system and the conventional system using the distribution automation system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figs. 16 and 17 are diagrams for explaining the difference between a distribution automation system and a conventional system according to an embodiment of the present invention when two types of ground fault 10 occur in a machining distribution line. Fig.

도 16에 도시된 바와 같이, 40호 차단기(100a)와 60호 개폐기(200a) 사이에서 A상 전력선이 단선되어 지락고장(10)이 발생하면, 지락전류가 발생한다. 이때, 아스팔트 지락, 수목 지락, 자갈 지락 등과 같이 전선(20)단선 형태에 따라 지락 저항이 다르게 형성되기 때문에 지락전류도 다르게 발생한다. As shown in FIG. 16, when the ground fault 10 is generated by disconnecting the power line A between the No. 40 breaker 100a and the No. 60 breaker 200a, a ground fault current is generated. At this time, since ground resistance is formed differently according to the disconnection form of the wire 20 such as asphalt ground, tree ground, gravel ground, etc., ground fault current also occurs differently.

종래의 보호계전기는 전류의 크기에 의해 동작하기 때문에 설정치 이상의 전류가 흘러야만 보호계전기가 정상동작 한다. 본 발명의 핵심은 지락전류의 크기와 무관하게 배전선로의 저항의 변화를 감지하여 전선(20)상태를 감지하는 방법이다. 감지구간의 배전선로 저항은 대략 100Ω이하로 전선(20) 단선시 수천Ω이상 변화하게 된다. 이와 같이 개폐기(200), 차단기(100) 등 전압, 전류를 측정이 가능하면 배전선로 저항을 고장 전 상태와 고장 후 상태를 상별로 비교하여 고장을 감지하는 방법이다.Since the conventional protection relay operates according to the magnitude of the current, the protective relay operates normally when a current exceeding the set value flows. The core of the present invention is a method of sensing the state of the wire 20 by detecting a change in the resistance of the distribution line regardless of the magnitude of the ground fault current. The resistance to the power line of the sensing section is less than about 100 Ω, and it changes by several thousand Ω or more when the wire 20 is disconnected. If the voltage and current such as the breaker 200 and the breaker 100 can be measured, the fault is detected by comparing the resistance of the power line with the state before the fault and the state after the fault.

특히, 전선(20)단선시 상별 전압의 크기에 의해 동작하는 보호계전기가 있으나, 분산전원 등 계통상황에 따라 고객측 변압기에 의해 유기되기 때문에 정확하게 동작되지 않는 문제점이 있다. 상기 계통도 40호~60호 구간에서 A상 전선(20)이 단선되면 60호 이후 수용가측 변압기에 의해 A전압이 유기되어 A상은 BC상과 다르게 역방향 조류가 발생한다. 이때 Zload3부하를 A상에서 공급하기 때문에 60호 개폐기(200a)에서 전선(20)단선시 VI벡터도 측정값을 보면 전압-전류 위상차(도 17의 'θ')는 ±90도를 초과하게 되고, 벡터회전방향에 따라 2분면 또는 3분면에 위치하는 것이 특징이다. 따라서, 전선(20) 단선시 구간별 개폐기(200)에서 상별로 전압-전류 위상차를 측정하고, 배전선로의 저항값 변화를 감지하여 자동화시스템에서 고장을 검출하는 방법이다.
In particular, although there is a protective relay operating according to the magnitude of the voltage of each voltage when the wire 20 is disconnected, there is a problem that it is not operated correctly because it is induced by the customer-side transformer depending on the system situation such as the distributed power supply. When the A-phase line 20 is disconnected in the system diagrams 40 to 60, the A voltage is induced by the receiver-side transformer after the No. 60, and the A-phase generates the reverse current differently from the BC-phase. Since the Zload3 load is supplied from A at this time, the voltage-current phase difference (&thetas;&thetas; in FIG. 17) exceeds ± 90 degrees when the VI vector of the wire 20 is disconnected at the 60th switch 200a. And is located on the second or third surface depending on the vector rotation direction. Accordingly, the voltage-current phase difference is measured for each phase in the switch 200 according to the section when the wire 20 is disconnected, and the change in the resistance value of the power distribution line is detected to detect the failure in the automation system.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a method for detecting a high-resistance ground fault 10 using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 18 is a diagram for explaining a method for detecting a high-resistance ground fault 10 using a distribution automation system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 원격 단말장치(400)는 배전선로의 각 구간에 설치된 차단기(100) 및 개폐기(200)로부터 전압 및 전류를 수집한다(S110). 이때, 복수의 차단기(100)들 및 개폐기(200)들에는 변류기(180, 280)들 및 변류기(180, 280)가 설치되어 각상별로 전원측 전압, 부하측 전압, 및 전류를 검출한다. 원격 단말장치(400)는 복수의 차단기(100)들 및 개폐기(200)들 각각에 설치된 변성기들 및 변류기(180, 280)로부터 검출된 전압 및 전류를 수집한다.First, the remote terminal device 400 collects voltage and current from the circuit breaker 100 and the switch 200 installed in each section of the distribution line (S110). Current transformers 180 and 280 and current transformers 180 and 280 are installed in the plurality of circuit breakers 100 and switches 200 to detect the power source voltage, the load voltage, and the current. The remote terminal apparatus 400 collects the detected voltage and current from the transformers and the current transformers 180 and 280 installed in the plurality of circuit breakers 100 and the switches 200, respectively.

원격 단말장치(400)는 영상전류 트리거 설정값, 영상전압 트리거 설정값, 무전압 트리거 설정값을 설정한다(S120).The remote terminal device 400 sets the video current trigger set value, the video voltage trigger set value, and the no-voltage trigger set value (S120).

원격 단말장치(400)는 수집한 전압 민 전류를 근거로 영상전류 트리거, 영상전압 트리거 무전압 트리거를 발생한다. 이때, 원격 단말장치(400)는 수집한 상별 전류 중에서 영상전류의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 영상전류 트리거 설정값보다 크면 영상전류 트리거를 발생한다. 원격 단말장치(400)는 차단기(100) 또는 개폐기(200)로부터 수신한 상별 전압 중에서 영상전압의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 영상전압 트리거 설정값보다 크면 영상전압 트리거를 발생한다. 원격 단말장치(400)는 3상(즉, A상, B상, C상)의 전압이 모두 무전압 트리거 설정값 이하로 떨어지면 배계통의 무전압으로 판단하여 무전압 트리거를 발생한다. 영상전류 트리거와 영상전압 트리거 및 무전압 트리거 중에 적어도 하나의 트리거 중에 적어도 하나의 트리거가 발생하면(S130; YES), 원격 단말장치(400)는 RMS 계산을 통해 트리거 발생 전후의 전압, 전류, 위상각을 산출한다(S140).The remote terminal device 400 generates a video current trigger, a video voltage trigger, and a no-voltage trigger based on the collected voltage minus current. At this time, the remote terminal device 400 generates a video current trigger if the variation value of the discrete signal per sample time is larger than the video current trigger setting value, by dividing the size of the video current among the collected currents by the resolution. The remote terminal apparatus 400 generates a video voltage trigger if the variation value of the discrete signal per sample time is larger than the video voltage trigger set value by dividing the magnitude of the video voltage among the voltages of the respective phases received from the circuit breaker 100 or the switch 200 do. When the voltages of the three phases (i.e., the A phase, the B phase, and the C phase) fall below the no-voltage trigger set value, the remote terminal apparatus 400 determines that the voltage is zero in the voltage distribution system and generates the no-voltage trigger. If at least one trigger among at least one of the video current trigger, the video voltage trigger, and the voltage-free trigger is generated (S130; YES), the remote terminal apparatus 400 calculates the voltage, And calculates the angle (S140).

원격 단말장치(400)는 기산출한 트리거 발생 전후의 전압, 전류, 위상각을 근거로 고장 이벤트를 발생한다. 즉, 원격 단말장치(400)는 RMS 산출부(440)에서 산출한 값이 설정값을 초과하면 고장 이벤트를 발생한다. 고장 이벤트가 발생하면(S150; YES), 원격 단말장치(400)는 고장 이벤트 발생 전후의 전압, 전류, 위상각을 포함하는 고장정보를 생성한다(S160).The remote terminal device 400 generates a fault event based on the voltage, current, and phase angle before and after the generation of the trigger. That is, the remote terminal apparatus 400 generates a failure event when the value calculated by the RMS calculating unit 440 exceeds the set value. When a failure event occurs (S150: YES), the remote terminal device 400 generates failure information including voltage, current, and phase angles before and after occurrence of the failure event (S160).

원격 단말장치(400)는 생성한 고장정보를 배전자동화 주장치(500)에게로 전송한다. 배전자동화 주장치(500)는 원격 단말장치(400)로부터 수신한 고장정보를 근거로 고장 저항 및 정상 저항을 산출한다(S170).The remote terminal device (400) transmits the generated failure information to the power distribution master device (500). The power distribution master 500 calculates a fault resistance and a normal resistance based on the fault information received from the remote terminal 400 (S170).

배전자동화 주장치(500)는 기산출한 고장 저항과 정상 저항의 차이값을 기준값과 비교하여 배전선로의 각 구간에 대한 고장 발생 여부를 판단한다. 이때, 배전자동화 주장치(500)는 차이값이 기준값을 초과하여 해당 구간의 고장 발생으로 판단한다. 고장 구간이 발생하면(S180; YES), 배전자동화 주장치(500)는 고장구간을 검출하여 화면에 출력한다(S190).The power distribution master 500 compares the difference between the calculated resistance value and the normal resistance value with the reference value to determine whether or not a failure has occurred in each section of the distribution line. At this time, the power distribution master 500 judges that a fault occurs in the corresponding section because the difference value exceeds the reference value. If a fault section occurs (S180: YES), the power distribution master 500 detects the fault section and outputs the fault section to the screen (S190).

배전자동화 주장치(500)는 고장구간을 배전선로로부터 절체(분리)하기 위해서 해당 구간의 개폐기(200) 및 차단기(100)에 대한 온/오프 제어신호를 발생한다. 배전자동화 주장치(500)는 발생한 제어신호를 고장구간의 차단기(100) 및 개폐기(200)에 설치된 원격 단말장치(400)들에게로 전송한다. 그에 따라, 원격 단말장치(400)들 각각은 제어신호에 따라 연결된 차단기(100) 및 개폐기(200)를 제어하여 고장구간을 배전선로에서 절체(분리)한다(S200).
The power distribution master 500 generates an on / off control signal for the switch 200 and the breaker 100 of the corresponding section in order to switch (disconnect) the fault section from the distribution line. The power distribution master 500 transmits the generated control signal to the remote terminal devices 400 installed in the circuit breaker 100 and the switch 200 of the failure section. Accordingly, each of the remote terminal devices 400 controls the breaker 100 and the switch 200 connected in accordance with the control signal to switch the fault section from the power line (S200).

상술한 바와 같이, 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 시스템 및 방법은 배전선로의 저항 변화를 감지하여 전선(20) 단선 상태를 판단하여 고장을 검출함으로써, 전류의 크기에 의해 동작하는 종래의 보호장치에서 감지할 수 없는 고저항 지락고장(10) 발생시 고장 전류의 크기와는 무관하게 고장점을 검출할 수 있는 효과가 있다.As described above, the high-resistance ground fault 10 detection system and method using the distribution automation system detects the failure of the electric wire 20 by detecting the resistance change of the distribution line to detect the failure, It is possible to detect a high advantage regardless of the magnitude of a fault current when a high resistance ground fault 10 that can not be detected by a conventional protection device is detected.

또한, 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장(10) 감지 시스템 및 방법은 고저항 지락고장(10) 발생시 배전자동화 주장치(500)에서 구간별 원격제어를 통해 고장 전류를 차단함으로써, 차단기(100)뿐만 아니라 개폐기(200)에서도 고장 전류를 차단할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the high-resistance ground fault 10 detection system and method using the distribution automation system can prevent the breaker 100 from interrupting the fault current by remote control for each interval in the power distribution master 500 when the high resistance ground fault 10 occurs, In addition, there is an effect that the breaker current can be cut off in the switch 200 as well.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It will be understood that the invention may be practiced.

10: 지락고장 20: 전선
30: 대지 40: 단선고장
50: 차단기 55: 부하
60: 개폐기 70: 배전자동화 시스템
80: 원격 단말장치(RTU) 90: 근무자
100: 차단기 120: 접점
140: 전원측 변성기 160: 부하측 변성기
180: 변류기 200: 개폐기
220: 접점 240: 전원측 변성기
260: 부하측 변성기 280: 변류기
300: 부하 400: 원격 단말장치
410: 영상전류 트리거 판단부 420: 영상전압 트리거 판단부
430: 무전압 트리거 판단부 440: RMS 산출부
450: 이벤트 설정부 460: 이벤트 발생부
470: 고장정보 출력부 480: 단말 통신부
490: 단말 제어부 500: 배전자동화 주장치
520: 주장치 통신부 540: 고장 전후 데이터 수집부
560: 고장 판단부 580: 배전 제어부
10: Ground fault 20: Wires
30: Ground 40: Open fault
50: breaker 55: load
60: Actuator 70: Distribution automation system
80: Remote Terminal Unit (RTU) 90: Worker
100: breaker 120: contact point
140: power side transformer 160: load side transformer
180: Current transformer 200: Actuator
220: Contact point 240: Power side transformer
260: load side transformer 280: current transformer
300: load 400: remote terminal device
410: video current trigger determination unit 420: video voltage trigger determination unit
430: voltage-free trigger determination unit 440: RMS calculation unit
450: Event setting unit 460: Event generating unit
470: Failure information output unit 480: Terminal communication unit
490: terminal control unit 500: power distribution master
520: master communication unit 540: before and after the failure data collecting unit
560: failure determination unit 580: distribution control unit

Claims (21)

복수의 구간들로 구분된 배전선로의 각 구간에 설치된 차단기 또는 개폐기에서 검출되는 상별 전압과 상별 전류를 근거로 고장 이벤트 발생 전후의 상별 전압과 상별 전류 및 위상을 포함하는 고장정보를 생성하는 복수의 원격 단말장치들; 및
상기 복수의 원격 단말장치들로부터 수신한 고장정보를 근거로 산출한 고장 저항 및 정상 저항을 근거로 상기 배전선로의 각 구간에서의 전선 단선 여부를 판단하고, 전선 단선으로 판단한 구간의 차단기 또는 개폐기의 제어신호를 해당 원격 단말장치들에게 전송하여 고장 구간을 분리하는 배전자동화 주장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
A plurality of fault information generating means for generating fault information including a fault voltage and a phase voltage before and after occurrence of a fault event based on the fault voltage detected by the breaker or switch installed in each section of the distribution line divided into a plurality of sections, Remote terminal devices; And
Determining whether a wire is disconnected in each section of the distribution line based on fault resistance and normal resistance calculated on the basis of the fault information received from the plurality of remote terminal apparatuses and determining whether the disconnection of the circuit breaker or the switch And a power distribution master device for transmitting a control signal to the corresponding remote terminal devices to separate the fault sections.
청구항 1에 있어서,
상기 차단기 또는 개폐기의 전원측에 각상별로 설치되어 전원측 전압을 검출하여 상기 차단기 또는 개폐기에 설치된 원격 단말장치에게로 전송하는 복수의 전원측 변성기들;
상기 차단기 또는 개폐기의 부하측에 각상별로 설치되어 부하측 전압을 검출하여 상기 차단기 또는 개폐기에 설치된 원격 단말장치에게로 전송하는 복수의 부하측 변성기들; 및
상기 차단기 또는 개폐기의 부하측에 각상별로 설치되어 전류를 감지하여 상기 차단기 또는 개폐기에 설치된 원격 단말장치에게로 전송하는 변류기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method according to claim 1,
A plurality of power supply side transformers installed on the power supply side of the circuit breaker or the switch to detect the power supply voltage and transmit the voltage to the remote terminal installed in the circuit breaker or the switch;
A plurality of load side transformers installed on the load side of the circuit breaker or switches to detect the load side voltage and transmit the detected load side voltage to a remote terminal installed in the circuit breaker or the switch; And
Further comprising a current transformer installed at each of the load side of the breaker or the switch to detect the current and transmit the detected current to the remote terminal installed in the breaker or the switch.
청구항 1에 있어서,
상기 배전자동화 주장치는,
상기 복수의 원격장치들로부터 수신한 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 전의 전압 및 전류를 이용하여 정상 저항을 산출하고, 상기 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 후의 전압 및 전류를 이용하여 고장 저항을 산출하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power distribution automation master comprises:
Calculating a normal resistance by using a voltage and a current before occurrence of a failure event included in the failure information received from the plurality of remote devices and calculating a failure resistance by using a voltage and a current after occurrence of a failure event included in the failure information Wherein the ground fault detection system comprises:
청구항 3에 있어서,
상기 배전자동화 주장치는,
상기 산출한 고장 저항 및 정상 저항의 차이값이 저항 설정값을 초과하면 해당 구간의 전선 단선으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the power distribution automation master comprises:
And judging that the electric line is disconnected in the corresponding section when the difference value of the calculated fault resistance and normal resistance exceeds the resistance set value.
청구항 1에 있어서,
상기 배전자동화 주장치는,
구간 내에 개폐기가 2대 존재하는 경우, 부하측 개폐기의 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출하고,
구간 내에 개폐기가 3대 이상 존재하는 경우, 부하측 개폐기들의 저항값들 중에서 가장 큰 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값과 나머지 부하측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power distribution automation master comprises:
If there are two switches in the section, the value obtained by subtracting the resistance value of the power switch from the resistance value of the load switch is calculated as the section resistance of the corresponding section,
When there are three or more switches in the interval, the value obtained by subtracting the resistance value of the power source side switch and the resistance value of the remaining load side switch at the largest resistance value among the resistance values of the load side switches is calculated as the interval resistance of the corresponding interval Fault ground fault detection system using distributed automation system.
청구항 1에 있어서,
상기 배전자동화 주장치는,
고장발생으로 판단한 구간에 설치된 개폐기 및 차단기의 원격 단말장치에게로 트립신호를 전송하고, 건전구간에 상시개방점 차단기를 투입하여 정전을 복구하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power distribution automation master comprises:
A fault signal is transmitted to a remote terminal of a breaker installed in a section determined as a fault occurrence, and a normally open breaker is inserted into a healthy section to recover a power failure. system.
청구항 6에 있어서,
상기 배전자동화 주장치는,
상기 개폐기에서 측정되는 전류가 부하전류 개폐가능 전류 미만이면 해당 구간의 차단 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method of claim 6,
Wherein the power distribution automation master comprises:
And when the current measured by the switch is less than the load current openable / closable current, the open / close state of the corresponding section is maintained.
청구항 1에 있어서,
상기 원격 단말장치는,
상별 전류 중에서 영상전류의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전류 트리거를 발생하는 영상전류 트리거 판단부;
상별 전압 중에서 영상전압의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전압 트리거를 발생하는 영상전압 트리거 판단부;
3상의 전압이 모두 무전압 트리거 설정값 이하이면 무전압 트리거를 발생하는 무전압 트리거 판단부;
상기 영상전류 트리거와 영상전압 트리거 및 무전압 트리거 중에 적어도 하나의 트리거가 발생하면, 상기 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 산출하는 RMS 산출부;
상기 RMS 산출부에서 산출한 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 기준값과 비교하여 고장 이벤트를 발생하는 이벤트 발생부; 및
상기 이벤트 발생부에서 고장 이벤트가 발생하면 상기 산출한 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 포함하는 고장정보를 생성하여 상기 배전자동화 주장치로 전송하는 고장정보 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method according to claim 1,
The remote terminal apparatus comprises:
A video current trigger determination unit for generating a video current trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds a set value by dividing the magnitude of the video current among the currents by the resolution,
A video voltage trigger determination unit for generating a video voltage trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds the set value by dividing the magnitude of the video voltage among the voltages by the resolution,
A non-voltage trigger determination unit for generating a non-voltage trigger when the voltages of the three phases are all below the no-voltage trigger set value;
An RMS calculating unit for calculating a voltage, a current, and a phase angle before and after the trigger generation when at least one trigger among the image current trigger, the image voltage trigger, and the no-voltage trigger occurs;
An event generating unit for comparing a voltage, a current, and a phase angle before and after a trigger generated by the RMS calculating unit with a reference value to generate a fault event; And
And a failure information output unit for generating failure information including a voltage, a current, and a phase angle before and after the trigger occurrence, when the failure event occurs in the event generation unit, and transmitting the generated failure information to the power distribution automation main controller High - Resistance Ground Fault Detection System Using System.
청구항 8에 있어서,
상기 원격 단말장치는,
상기 배전자동화 주장치로부터 수신되는 제어신호에 따라 상기 차단기 및 개폐기를 제어하여 고장구간을 복구하는 단말 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method of claim 8,
The remote terminal apparatus comprises:
And a terminal controller for controlling the breaker and the switch according to a control signal received from the power distribution master device to recover a fault section.
청구항 1에 있어서,
상기 배전자동화 주장치는,
상기 복수의 원격 단말장치들로부터 수신되는 고장정보에서 고장 전후의 전압과 전류 및 위상각을 검출하여 저장하는 고장 전후 데이터 수집부;
상기 고장 전후 데이터 수집부에 수집된 고장 전후의 전압과 전류 및 위상각을 근거로 배전선로의 각 구간에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 고장 판단부;
상기 고장 판단부에서 고장 발생으로 판단한 구간을 분리를 위한 차단기 및 개폐기 제어신호를 고장 구간의 원격 단말장치에게로 전송하는 배전 제어부; 및
상기 고장 판단부에서 고장 발생으로 판단한 구간에 대한 정보 및 고장정보를 출력하는 주장치 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power distribution automation master comprises:
A fault pre-and-post data collecting unit for detecting and storing voltage, current and phase angles before and after the fault in the fault information received from the plurality of remote terminal devices;
A failure determination unit for determining whether a failure has occurred in each section of the distribution line based on the voltage, current, and phase angle before and after the failure collected in the before and after-failure data collection unit;
A distribution controller for transmitting a breaker for separating a period determined as a failure in the failure determination unit and a switch control signal to a remote terminal device in a failure interval; And
And a master value output unit for outputting information on an interval determined as a failure by the failure determination unit and failure information.
청구항 10에 있어서,
상기 고장 판단부는,
상기 고장 전후의 전압과 전류를 근거로 고장 저항 및 정상 저항을 산출하고, 상기 고장 저항 및 정상 저항의 변동값이 기준값을 초과하면 해당 구간의 고장 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 시스템.
The method of claim 10,
Wherein the failure determination unit
Wherein the failure resistance and the normal resistance are calculated on the basis of the voltage and the current before and after the failure, and when the variation value of the failure resistance and the normal resistance exceeds the reference value, High resistance ground fault detection system.
배전선로의 각 구간에 설치된 복수의 차단기 및 개폐기의 전압과 전류를 수집하는 단계;
상기 수집된 전압 및 전류를 근거로 고장 이벤트를 발생하는 단계;
상기 고장 이벤트를 발생하는 단계에서 고장 이벤트가 발생하면 고장 이벤트 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 포함하는 고장정보를 생성하는 단계;
상기 생성된 고장정보를 근거로 고장 저항 및 정상 저항을 산출하는 단계;
상기 산출한 고장 저항 및 정상 저항을 근거로 상기 배전선로의 각 구간에 대한 고장 발생 여부를 판단하는 단계; 및
상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계에서 고장 발생으로 판단한 고장 구간에 설치된 차단기 및 개폐기를 제어하여 고장 구간을 배전선로에서 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
Collecting voltages and currents of a plurality of breakers and switches provided in each section of the distribution line;
Generating a fault event based on the collected voltage and current;
Generating fault information including a voltage, a current, and a phase angle before and after a fault event when a fault event occurs in the fault event;
Calculating a fault resistance and a normal resistance based on the generated fault information;
Determining whether a fault has occurred in each section of the distribution line based on the calculated fault resistance and normal resistance; And
And a step of separating the fault section from the power distribution line by controlling the breaker and the switch provided in the fault section determined as the occurrence of the fault in the step of determining whether or not the fault has occurred, .
청구항 12에 있어서,
상기 전압과 전류를 수집하는 단계는,
차단기 또는 개폐기의 전원측에서 각상별로 전원측 전압을 검출하는 단계;
상기 차단기 또는 개폐기의 부하측에서 각상별로 부하측 전압을 검출하는 단계; 및
상기 차단기 또는 개폐기의 부하측에서 각상별로 전류를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
The step of collecting the voltage and current comprises:
Detecting the voltage on the power source side for each of the breakers or the power source side of the breaker;
Detecting a load-side voltage on each side of the load side of the breaker or switch; And
And detecting a current for each phase at the load side of the breaker or the switch.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 저항 및 정상 저항을 산출하는 단계는,
상기 복수의 원격장치들로부터 수신한 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 전의 전압 및 전류를 이용하여 정상 저항을 산출하는 단계; 및
상기 고장정보에 포함된 고장 이벤트 발생 후의 전압 및 전류를 이용하여 고장 저항을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
Wherein the step of calculating the fault resistance and the normal resistance comprises:
Calculating normal resistance using voltage and current before occurrence of a failure event included in the failure information received from the plurality of remote devices; And
And calculating a fault resistance using a voltage and a current after occurrence of a fault event included in the fault information.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 저항 및 정상 저항을 산출하는 단계에서는,
구간 내에 개폐기가 2대 존재하는 경우, 부하측 개폐기의 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출하고,
구간 내에 개폐기가 3대 이상 존재하는 경우, 부하측 개폐기들의 저항값들 중에서 가장 큰 저항값에서 전원측 개폐기의 저항값과 나머지 부하측 개폐기의 저항값을 감산한 값을 해당 구간의 구간 저항으로 산출하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
In the step of calculating the fault resistance and the normal resistance,
If there are two switches in the section, the value obtained by subtracting the resistance value of the power switch from the resistance value of the load switch is calculated as the section resistance of the corresponding section,
When there are three or more switches in the interval, the value obtained by subtracting the resistance value of the power source side switch and the resistance value of the remaining load side switch at the largest resistance value among the resistance values of the load side switches is calculated as the interval resistance of the corresponding interval A method for detecting a high resistance ground fault using a power distribution automation system.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계에서는,,
상기 산출한 고장 저항 및 정상 저항의 차이값이 저항 설정값을 초과하면 해당 구간의 전선 단선으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
In the step of determining whether the failure has occurred,
And if the difference between the calculated fault resistance and the normal resistance exceeds the resistance set value, it is determined that the electric line is broken in the corresponding section.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 구간을 배전선로에서 분리하는 단계는,
고장발생으로 판단한 구간에 설치된 개폐기 및 차단기의 원격 단말장치에게로 트립신호를 전송하는 단계; 및
건전구간에 상시개방점 차단기를 투입하여 정전을 복구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
The step of separating the fault section from the distribution line includes:
Transmitting a trip signal to a remote terminal device of a breaker and a breaker installed in a section determined as a failure occurrence; And
And recovering the power failure by injecting a normally open breaker into the healthy section.
청구항 17에 있어서,
상기 고장 구간을 배전선로에서 분리하는 단계는,
상기 개폐기에서 측정되는 전류가 부하전류 개폐가능 전류 미만이면 해당 구간의 차단 상태를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
18. The method of claim 17,
The step of separating the fault section from the distribution line includes:
And if the current measured by the switch is less than the load current openable and closable current, maintaining the cutoff state of the corresponding section.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 이벤트를 발생하는 단계는,
상별 전류 중에서 영상전류의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전류 트리거를 발생하는 단계;
상별 전압 중에서 영상전압의 크기를 분해능으로 나누어 샘플시간당 이산신호의 변동값이 설정치를 초과하면 영상전압 트리거를 발생하는 단계;
3상의 전압이 모두 무전압 트리거 설정값 이하이면 무전압 트리거를 발생하는 단계;
상기 영상전류 트리거와 영상전압 트리거 및 무전압 트리거 중에 적어도 하나의 트리거가 발생하면 상기 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 산출하는 단계; 및
상기 산출한 트리거 발생 전후의 전압과 전류 및 위상각을 기준값과 비교하여 고장 이벤트를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
Wherein the step of generating the fault event comprises:
Generating a video current trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds the set value by dividing the magnitude of the video current among the currents by the number of resolutions;
Generating a video voltage trigger when the variation value of the discrete signal per sample time exceeds a set value by dividing the magnitude of the video voltage among the voltages by the resolution,
Generating a no-voltage trigger if all three voltages are below a no-voltage trigger setpoint;
Calculating at least one of voltage, current, and phase angle before and after the trigger generation if at least one trigger occurs between the video current trigger, the video voltage trigger, and the no-voltage trigger; And
And comparing the calculated voltage, current, and phase angle before and after the trigger with a reference value to generate a fault event.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계에서 고장 발생으로 판단한 고장 구간에 대한 정보 및 고장정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
Further comprising the step of outputting information on a fault zone determined as a fault occurrence and fault information in the step of determining whether the fault has occurred or not.
청구항 12에 있어서,
상기 고장 발생 여부를 판단하는 단계에서는,
상기 고장 저항 및 정상 저항의 변동값이 기준값을 초과하면 해당 구간의 고장 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 시스템을 이용한 고저항 지락고장 감지 방법.
The method of claim 12,
In the step of determining whether the failure has occurred,
And when the variation value of the fault resistance and the normal resistance exceeds a reference value, it is determined that a fault has occurred in the corresponding section.
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