KR101358344B1 - 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치 - Google Patents

발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자력 발전소 여자기 자동전압조정기 카드의 시험장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 발전소의 전압자동 조정기의 카드의 시험절차를 획기적으로 간소화하고 건전성을 확보함과 동시에 전압조정기의 점검 및 교정을 용이하게 할 수 있는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 변압기를 구비하여 사용 전원의 전압을 조정할 수 있는 전압조정 전원; 다른 기기와의 디지털 호환을 위한 디지털 입력 인터페이스; SCND(Signal Condition Board) 카드, PSMV(Power Supply Monitoring Voter) 카드, HWSV(Hardwire Sequence Voter Board) 카드와 같은 시험될 자동전압조정기 각종 카드에 시험 소스 전압을 인가하고 자동전압조정기 각종 카드로부터 출력되는 출력전압을 측정하는 전압 측정부; 입출력 신호를 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이하고 자동전압조정기의 각종 카드의 출력 상태를 표시하는 디스플레이 장치; 및 상기 장치들의 동작을 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치를 제공한다.

Description

발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치{Card Testing Apparatus Automatic Voltage Controller of Excitation System in Power Plant}
본 발명은 원자력 발전소 여자기 예들 들어, DS-DEX(Do San-Digital Excitation System) 자동전압조정기의 카드, 예컨대 SCND(Signal Condition Board) 카드, PSMV(Power Supply Monitoring Voter) 카드, HWSV(Hardwire Sequence Voter Board) 카드의 시험장치에 관한 것으로, 특히 발전소의 자동전압조정기의 카드의 시험절차를 획기적으로 간소화하고 건전성을 확보함과 동시에 전압조정기의 점검 및 교정을 용이하게 할 수 있는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치에 관한 것이다.
원자력 발전소의 여자기 예를 들어 DS-DEX(Do San-Digital Excitation System)는 발전기의 단자 전압을 일정하게 유지하기 위해 필요한 계자 전류(field current)를 공급하는 장치로서 발전기 계자 권선에 자계를 형성할 수 있도록 직류를 공급하는 기능을 수행한다. DS-SEX의 자동전압조정기는 발전기 기동시 초기여자전원을 공급하며, 무부하 운전시에 발전기의 단자전압을 조정하고, 부하시에 무효전력을 조정할 수 있도록 하는 장치로서 일련의 피드백(feed back)신호와 조합하여 발전기 출력을 안정시키는 역할을 한다. 이러한 DS-DEX의 자동전압조정기에는 각종 카드 예컨대 SCND, PSMV, HWSV 등의 카드가 사용되고 있다.
그런데 SCND 카드는 반복된 작업과 각 채널에 대한 입/출력을 번갈아 확인하고 교정이 필요한 부분은 교정해야 하므로 번거롭고 각 채널 마다 입력 소스의 인가와 출력에 대한 계측기의 연결시 부주의에 의해 SCND 카드 자체가 소손될 수 있고, 작업자의 부주의로 인해 다른 카드에 영향을 초래하는 문제가 있다. 또한, 교정 회수가 증가할 경우 가변저항의 성능이 저하되고 반복적인 전압 설정의 확인을 위한 인위적인 조정으로 가변저항의 기능이 저하되고, 반복구간의 저항 마모로 인해 헌팅(Hunting)이 초래되는 문제가 있다.
또한, PSMV 카드의 경우, 상한과 하한(Over and Under) 설정(Setting) 확인을 PS-V(Power Supply-Voter) 카드의 가변저항을 인위적으로 조정하여 확인하므로 PS-V 카드의 기능이 저하되고, 정상적인 PS-V 카드의 동작에서도 PSMV 카드의 설정치 변동으로 경보 발생이 유도되어 신뢰성이 저하되는 문제가 있고 또한, 반복적인 전압 설정 확인을 위해 인위적으로 가변저항을 조정하여 확인하므로 가변저항의 기능이 저하되고 반복 구간의 저항 마모로 인해 헌팅(Hunting)이 초래되는 문제가 있다.
또한, HWSV 카드의 경우, DO 출력에 대한 최종적인 하드웨어(H/W) 출력으로 카드를 시험하지만 건전성을 확인할 수는 없고, 출력에 대한 최종 릴레이 동작으로 카드를 시험, 건전성을 확인할 수밖에 없었다.
또한, 종래의 발전소의 전압 자동조정기 시험장치로는 본 출원인의 선행 특허인 대한민국 등록실용신안 제20-0308773호가 있다.
상기 등록실용신안은 발전기 자동전압기용 카드를 시험하는 장치에 있어서,
카드 단자를 연결하고 시험을 위하여 꽂을 수 있도록 설치한 시험슬롯과, 시험슬롯을 통하여 결합한 카드의 단자를 접속하는 카드슬롯으로 이루어진 슬롯부와, 카드슬롯에 직류전원을 구분하여 인가하는 직류 전원부와, 직류 전원부에서 출력하는 전원을 인가 받아 분압 하여 분압 레벨을 카드슬롯에 제공 가능토록 기능하는 가변 저항부와, 상기 직류 전원부에서 전원을 인가 받아 이상 여부를 인식하는 릴레이부와, 시험할 카드의 작동에 따른 출력을 전압으로 인식하도록 카드슬롯의 일단과 직류 전원부에 연결된 전압 지시계를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 발전기 자동전압기용 카드시험장치를 개시하고 있다.
그러나 상기 선행고안은 카드의 이상 유무를 편리하게 시험할 수는 있으나 카드를 교정하거나 카드의 상태를 데이터로서 출력하여 확인할 수 있는 기능은 갖지 못하였다.
대한민국 등록실용신안 제20-0308773호
본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서, 발전소의 전압자동 조정기의 카드의 시험절차를 획기적으로 간소화하고 건전성을 확보함과 동시에 전압조정기의 점검 및 교정을 용이하게 할 수 있는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치는, 발전소의 자동전압조정기의 카드의 시험절차를 획기적으로 간소화하고 건전성을 확보함과 동시에 전압조정기의 점검 및 교정을 용이하게 할 수 있는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치로서,
변압기를 구비하여 사용 전원의 전압을 조정할 수 있는 전압조정 전원;
다른 기기와의 디지털 호환을 위한 디지털 입력 인터페이스;
SCND(Signal Condition Board) 카드, PSMV(Power Supply Monitoring Voter) 카드, HWSV(Hardwire Sequence Voter Board) 카드와 같은 시험될 자동전압조정기 각종 카드에 시험 소스 전압을 인가하고 자동전압조정기 각종 카드로부터 출력되는 출력전압을 측정하는 전압 측정부;
입출력 신호를 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이하고 자동전압조정기의 각종 카드의 출력 상태를 표시하는 디스플레이 장치; 및
상기 장치들의 동작을 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치를 제공한다.
본 발명은 원자력 발전소뿐만 아니라 어떤 유형의 발전소에서도 적용할 수 있으며 작업자의 판단이나 부주의 등의 줄이고 시간적인 면과 실용적인 면에서 한층 향상된 작업 능률을 통하여 정비 인력 및 정비 시간을 획기적으로 줄일 수 있으며 설비의 손상을 줄일 수 있으므로 작업 신뢰성을 높일 수 있고, 반복적인 작업으로 인한 인적인 실수를 저감할 수 있고 또한 장비의 교정이 가능할 뿐만 아니라 데이터를 보고서 형태로 출력함으로써 데이터의 추이를 확인할 수 있고 카드의 건전성에 대한 신뢰도를 증진시킬 수 있고, 카드의 고장에 대한 정확한 진단과 해석을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치의 개략 블록도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치의 제어부 및 전압 측정부를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치에 대해 상세히 설명한다. 도면에 있어서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치의 개략 블록도를 도시한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카드 시험장치는 사업장마다 전압 조건이 다르므로 전원의 전압을 조정할 수 있도록 전압조정 전원(100)을 채용했으며, 전압조정을 위해 전압조정 전원(100)은 변압기 등을 내장하고 있다. 입력 인터페이스(200)는 다른 기기와의 호환을 위해 디지털 입력 인터페이스로 구성되어 있다. 전압 측정부(400)는 시험될 자동전압조정기 각종 카드에 시험 소스 전압을 인가하고 자동전압조정기 각종 카드로부터 출력되는 출력전압을 측정하고, 디스플레이 장치(500)는 입출력 신호를 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이하고 자동전압조정기의 각종 카드의 출력 상태를 표시한다. 제어부(300)는 다른 장치들의 동작을 제어한다. 또한, 본 발명의 카드 시험장치(도 2에 도시)는 RS232C와 같은 직렬 통신을 통해 노트북 컴퓨터와 같은 카드 시험기에 접속되어 있다. 상기 디스플레이 장치(500)는 LED를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 카드 시험기의 디스플레이 장치를 통해 카드의 출력상태를 표시할 수 있다.
본 발명의 카드 시험장치는 퓨즈를 기기의 케이스에 배치함으로써 유지보수를 하기 용이하게 하였으며, 랙(rack)에서 카드를 인출한 후 카드 시험장치에 장착할 수 있도록 한다. 또한 본 발명에서는 종래와 같이 익스텐션 카드(Extension card)를 사용하지 않고 자동전압조정기의 카드 입출력을 점검할 수 있다. 또한, 카드별, SN별, 교정 및 교정된 이력관리를 할 수 있으며 시험절차 재사용 트렌드, 보고서 기능을 구현할 수 있다. 또한 휴대형 카드 시험장치로 수동과 자동 기능을 부여하고 카드 시험기간 단축 및 안정성을 확보하고 이력을 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치의 제어부 및 전압 측정부를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 PSMV 카드(700), HWSV 카드(800) 및 SCND 카드(900)는 시험 되어야 할 각종 카드이고, 본 발명의 카드 시험장치(1000)는 제어부(300), 전압측정 소스(410), 전압 측정기(420), 디스플레이 장치(500), 전압 측정기 및 소스(400')를 포함하고 있다.
먼저 각종 카드의 시험에 있어서, 상기 PSMV 카드(700), HWSV 카드(800) 및 SCND 카드(800)는 상기 전압측정 소스(410), 전압 측정기(420), 디스플레이 장치(500) 및 전압 측정기 및 소스(400')의 각각의 슬롯(도시 않음)에 삽입된다.
SCND 카드(900)를 시험하는 경우 전압측정 소스(410)에서 0V, 15V, 24V, 또는 120V 등의 시험 직류 전압을 발생시켜 제어 신호로서 SCND 카드(900)에 공급한다. 전압측정 소스(410)에서 15V의 소스를 준 경우 전압 측정기(420)에서 SCND(900)에 출력되는 신호가 그대로 15V를 출력하는 경우는 SCND 카드(800)는 정상으로 볼 수 있다. 상기 SCND(900)에서 15V 이하 또는 이상으로 나오는 경우는 불량으로 판단한다.
본 발명에서는 SCND 카드(900)의 VME(Versa Module Eurocard) 보드(도시 않음)를 통해 한번에 모든 CH(채널)을 설정(Setting)하고 스케일(Scale)을 구현한다. 따라서 작업의 반복성과 시간적인 손실을 줄이고, 명확한 데이터 관리를 통해 정비의 질을 높이고 고객에 대한 신뢰를 증진시킬 수 있다.
초기 교정 확인 후 교정이 필요한 CH은 해당 CH만 클릭하여 재교정이 가능하고 판정기준에 따라 정, 오의 판단을 상기 카드 시험기(600)를 통해 표시토록 하여 채널 수의 많고 적음에 상관없이 불량에 대한 구분성과 분별 성으로 작업의 능률을 증대할 수 있다. 교정 결과를 그래프로 표시하거나 세이브 기능을 통해 추이 분석이 용이하고 최종 결과가 카드 시험기(600)를 통해 리포트로 첨부되어 나오도록 하고 있다.
PSMV 카드(700)의 경우, 전압 측정기 및 소스(400')에서 PSMV 카드(700)의 +12V, -12V, +5V 등의 상한/하한(Under/Over) 전압을 상기 PSMV 카드(700)에 자동으로 공급하고, 제어부(300)가 상기 PSMV 카드(700)를 자동 리셋시키고 PSMV 카드(700)의 +12V, -12V, +5V 등의 상한/하한 설정 점(Set Point)을 순차적으로 확인하고 재교정시에는 +12V, -12V, +5V 중 해당 전압만 클릭하여 재교정할 수 있다. PSMV 카드(700)의 상한/하한 설정 점 확인 시에 전압이 0.01V에서 조정이 가능하도록 자동으로 순차적으로 변화하여 하한 설정 점에서 설정 값을 확인하고, 제어부(300)로부터 알람 경보를 확인 후 자동으로 리셋되고, 다시 전압을 자동 감소시켜 상한 설정 점으로 설정 값을 확인 후 상기 제어부(300)로부터 알람 경보 발생 후 자동 리셋된다.
HWSV 카드(800)의 경우, HWSV 카드(800)의 36개 릴레이(도시 않음)의 동작 상태나 접점의 상태를 상기 제어부(300)의 제어를 통해 확인토록 했다. HWSV 카드(800) 내에 연결된 36개 릴레이를 직접 구동시키고 HWSV 카드(800)로부터 출력되는 릴레이의 동작 상태를 디스플레이 장치(500)를 통해 확인하고, 또한 접점 상태를 제어부(300)가 모니터링하여 양/불량 상태를 디스플레이 장치(500)를 통해 나타내도록 하였다.
이상 기술한 바와 같은 본 발명에 의하면 원자력 발전소뿐만 아니라 어떤 유형의 발전소에서도 적용할 수 있으며 작업자의 판단이나 부주의 등의 줄이고 시간적인 면과 실용적인 면에서 한층 향상된 작업 능률을 통하여 정비 인력 및 정비 시간을 획기적으로 줄일 수 있으며 설비의 손상을 줄일 수 있으므로 작업 신뢰성을 높일 수 있고, 반복적인 작업으로 인한 인적인 실수를 저감할 수 있고 또한 장비의 교정이 가능할 뿐만 아니라 데이터를 보고서 형태로 출력함으로써 데이터의 추이를 확인할 수 있고 카드의 건전성에 대한 신뢰도를 증진시킬 수 있고, 카드의 고장에 대한 정확한 진단과 해석을 용이하게 할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치를 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전압조정 전원 200: 입력 인터페이스
300: 제어부 400: 전압측정부
400': 전압 측정기 및 소스 410: 전압 측정소스
420: 전압 측정기 500: 디스플레이 장치
600: 카드 시험기 700: PSMV 카드
800: HWSV 카드 900: SCND 카드
1000: 카드 시험장치

Claims (4)

  1. 발전소의 자동전압조정기의 카드의 시험절차를 획기적으로 간소화하고 건전성을 확보함과 동시에 전압조정기의 점검 및 교정을 용이하게 할 수 있는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치로서,
    변압기를 구비하여 사용 전원의 전압을 조정할 수 있는 전압조정 전원;
    다른 기기와의 디지털 호환을 위한 디지털 입력 인터페이스;
    SCND(Signal Condition Board) 카드, PSMV(Power Supply Monitoring Voter) 카드, HWSV(Hardwire Sequence Voter Board) 카드와 같은 시험될 자동전압조정기 각종 카드에 시험 소스 전압을 인가하고 자동전압조정기 각종 카드로부터 출력되는 출력전압을 측정하는 전압 측정부;
    입출력 신호를 실시간으로 확인할 수 있도록 디스플레이하고 자동전압조정기의 각종 카드의 출력 상태를 표시하는 디스플레이 장치; 및
    상기 전압조정 전원, 디지털 입력 인터페이스, 전압 측정부 및 디스플레이 장치의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카드 시험 장치와 통신 망으로 연결되어 시험 결과를 표시 및 출력하는 노트북 컴퓨터와 같은 카드 시험기를 더 포함하고,
    상기 SCND 카드를 시험하는 경우 전압 측정부의 전압측정 소스에서 소정의 시험 직류 전압을 발생시켜 제어 신호로서 SCND 카드에 공급하고, SCND 카드의 VME(Versa Module Eurocard) 보드를 통해 한번에 모든 CH(Channel)을 설정(Setting) 및 스케일(Scale)을 구현하고, 초기 교정 확인 후 교정이 필요한 CH은 해당 CH만 클릭하여 재교정이 가능하고 판정기준에 따라 정, 오의 판단을 상기 카드 시험기를 통해 표시하고 교정 결과를 그래프로 표시하거나 세이브 기능을 통해 추이 분석이 용이하고 최종 결과가 상기 카드 시험기를 통해 리포트로 출력되도록 한 것을 특징으로 하는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 PSMV 카드의 경우, 상기 전압 측정부에서 PSMV 카드의 소정 전압의 상한/하한(Under/Over) 전압을 상기 PSMV 카드에 자동으로 공급하고, 상기 제어부가 상기 상기 PAMV 카드를 자동 리셋시키고, PSMV 카드의 상기 소정 전압의 상한/하한 설정 점(Set Point)을 순차적으로 확인하고 재교정시에는 소정 전압 중 해당 전압만 클릭하여 재교정하고, 상한/하한 설정 점 확인 시에 전압이 0.01V에서 조정이 가능하도록 자동으로 순차적으로 변화하여 하한 설정 점에서 설정 값을 확인하고, 제어부로부터 알람 경보 확인 후 자동으로 리셋되고, 전압을 자동으로 감소시켜 상한 설정 점으로 설정 값을 확인 후 상기 제어부로부터 알람 경보 발생 후 자동 리셋되는 것을 특징으로 하는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 HWSV 카드의 경우, HWSV 카드의 소정 개수의 릴레이의 동작 상태나 접점의 상태를 상기 제어부의 제어를 통해 확인하고, 상기 HWSV 카드 내에 연결된 상기 릴레이들을 직접 구동시키고 HWSV카드로부터 출력되는 릴레이의 동작 상태를 상기 디스플레이 장치를 통해 확인하고, 또한 접점 상태를 제어부가 모니터링하여 양/불량 상태를 디스플레이 장치를 통해 나타내도록 한 것을 특징으로 하는 발전소 여자기 자동전압조정기의 카드 시험장치.



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