KR101490624B1 - Feeder Utilization & Efficiency Factor Indication Switchgear - Google Patents

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KR101490624B1
KR101490624B1 KR20130121105A KR20130121105A KR101490624B1 KR 101490624 B1 KR101490624 B1 KR 101490624B1 KR 20130121105 A KR20130121105 A KR 20130121105A KR 20130121105 A KR20130121105 A KR 20130121105A KR 101490624 B1 KR101490624 B1 KR 101490624B1
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박윤수
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박윤수
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24Circuit arrangements for boards or switchyards

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

The present invention relates to a reception and distribution board displaying a utilization rate and efficiency of a power system. The reception and distribution board is configured such that the utilization rate and efficiency of a power system apparatus are displayed on the reception and distribution board displaying the utilization rate and efficiency of the power system. A measuring instrument a) obtains power data and temperature data including rated capacity, a current, a voltage, and electric power with respect to the power system apparatus in a distribution board, b) obtains a transformer supply utilization rate by using a real-time current, transformer capacity, a system voltage, and real-time ambient temperature based on the rated capacity, the electric power, and the temperature date, c) obtains a motor supply utilization rate by using the real-time current, a continuous rating of a motor, duty cycle rating capacity, a real-time voltage, and a real-time power factor based on the rated capacity, the real-time electric power, and the temperature data, and d) performs an overload operation determination based on the transformer supply utilization rate and the motor supply utilization rate to perform an optimum operation control. Therefore, according to the present invention, the utilization rate displayed on the measuring instrument can be used as data for calculating a supply apparatus in extending, evacuating, and changing a load, data for determining a parallel operation, a single operation, and a load limitation, data for determining an overload operation in case of emergency, so that the optimal operation control is possible. Also, the efficiency displayed on the measuring instrument can be used as data for determining a load changeover for an optimal efficiency operation, so that the efficient management of the reception and distribution board is possible.

Description

전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반{Feeder Utilization & Efficiency Factor Indication Switchgear}{Feeder Utilization & Efficiency Factor Indication Switchgear}

본 발명은 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반(MCC반, 분전반 등)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 연산하여 표시하고, 이를 기반으로 최적 운전 및 과부하 운전 판단 자료를 제공하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power distribution system (MCC, distribution board, and the like) in which the utility and efficiency of a power system are displayed. More specifically, The present invention relates to a power distribution system that displays utilization and efficiency of a power system providing data.

수배전반은 발전소, 변전소, 산업플랜트, 빌딩 등의 전력공급, 운전, 제어, 전동기의 운전 등을 위해 차단기, 스위치계기, 릴레이(계전기), 변성기, 접지스위치 등을 전력용량에 따라 다양하게 설치한 것으로, 주로 발전된 전력을 송전하여 변전소를 통해 전력을 배분하여 각 요소로 재공급하거나 공급전력을 개폐하는 장치이다.Switchgear, switchgear, relay, transformer, and grounding switch are installed according to the power capacity for power supply, operation, control and operation of electric motor in power plants, substations, industrial plants and buildings , It mainly distributes the developed electric power, distributes the electric power through the substation, re-supplies the electric power to each element, and opens / closes the electric power.

이러한 수배전반은 전기 계통의 감시, 제어 및 보호 등을 수행하는 기기로서, 계기, 계전기, 및 개폐장치 등의 기구류와 이를 부착하는 지지물, 그리고 기구 간을 접속하는 전선 등으로 이루어진 집합체로서, MCC반, 분전반을 포함한다. This switchgear is a device that monitors, controls, and protects the electrical system. It is a collection of instruments such as instruments, relays, switchgears, supports to which the devices are connected, and wires connecting the devices. And a distribution board.

이러한 수배전반은 전력계통의 감시, 제어 및 보호하는 역할을 수행하고, 계측장비가 전류, 전압 및 전력 등의 에너지값만을 표시하기 때문에 실시간 이용률, 설비 여부분, 최적 효율의 운전 여부, 병렬 운전 또는 부하 변동에 따른 효율 개선 여부 등을 확인할 수 없다.This switchboard monitors, controls, and protects the power system and displays only the energy values such as current, voltage and power. Therefore, it can be used in real time utilization rate, equipment availability, optimum operation efficiency, It is not possible to confirm whether the efficiency improves due to the fluctuation.

또한, 급전장치(Feeder)와 연결되는 변압기와 모터는 부하율에 따라 효율이 다르고, 차단기, 모선 및 케이블 등의 전력 계통 기기는 정격 용량이 각각 상이하며, 주위 온도와 설치 상태에 따라 열시정수가 차이가 있기 때문에 각각의 이용률이 상이하다. In addition, the transformers and motors connected to the feeder have different efficiencies according to the load ratio, and power system devices such as circuit breakers, busbars and cables have different rated capacities. Depending on the ambient temperature and installation conditions, There is a difference in the usage rate of each.

수배전반의 운용자가 변압기, 모터, 전력 계통 기기에 대한 이용률 및 효율을 실시간 확인할 수 없고, 운전 모드 변경시 예상되는 이용률 및 효율에 대한 검토 및 확인이 되지않아 배전반을 운용하면서 손실이 크고 수명이 단축될 수 있는 문제점이 있다. It is not possible to check the usage rate and efficiency of transformer, motor, and power system equipment in real time, and it is not possible to review and confirm the expected utilization rate and efficiency when operating mode is changed. There is a problem.

[선행기술자료][Prior Art]

1. 등록특허공보 10-1188221 (공고일자 2012. 10. 09)1. Registration Patent Publication No. 10-1188221 (Date of Publication: Oct. 10, 2012)

2. 등록특허공보 10-1145723 (공고일자 2012. 05. 16)
2. Registration Patent Publication No. 10-1145723 (Date of Publication: May 16, 2012)

본 발명은 단품의 명판상에 용량이 아닌 설치 조건을 감안한 실시간 가변되는 용량 대비 실제 부하를 반영한 실시간 이용률 및 효율을 제공하고, 부하 절체 또는 병렬 운전을 고려할 때 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 예측 계산이 가능하도록 하여 최적 효율 운전 제어를 수행하도록 하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반을 제공한다.
The present invention provides a real-time utilization rate and efficiency reflecting the actual load versus the real-time variable capacity considering the installation conditions, not the capacity, on the nameplate of the single product, and predicts the utilization rate and efficiency of the power system equipment in consideration of load- And the efficiency and efficiency of the power system for performing the optimum efficiency operation control.

실시예들 중에서, 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반은, a) 배전반에서 계측기는 전력 계통 기기에 대한 정격 용량, 전류, 전압 및 전력을 포함한 전력 데이터 및 온도 데이터를 취득하고, b) 상기 정력 용량과 전력 및 온도 데이터를 기초로 하여 실시간 전류, 변압기 용량, 계통 전압 및 실시간 주위 온도를 이용하여 변압기 공급 이용률을 구하며, c) 상기 정격용량과 실시간 전력 및 온도 데이터를 기초로 하여 실시간 전류, 모터의 연속 정격, 반복 사용 정격용량, 실시간 전압 및 실시간 역률을 이용하여 모터 공급 이용률을 구하고, d) 상기 변압기 공급 이용률과 모터 공급 이용률을 기반으로 하여 과부하 운전 판단을 수행함으로써 최적 운전 제어를 수행하고, 상기 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 표시하는 수배전반에 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반이다.Among the embodiments, the switchboard showing the utilization rate and efficiency of the power system is as follows: a) in the switchboard, the meter acquires power data and temperature data including rated capacity, current, voltage and power for the power system equipment; and b) Determining a transformer supply utilization factor using real-time current, transformer capacity, grid voltage, and real-time ambient temperature based on the tuck capacity and power and temperature data; and c) D) determining an overload operation based on the transformer supply utilization rate and the motor supply utilization rate, thereby performing optimal operation control; , And a power-supply-side device A switchgear display the utilization and efficiency.

상기 변압기 공급 이용률은 하기한 수학식에 의해 구하고, A는 실시간 전류, KVA는 변압기 용량, V는 전력계통의 전압, a는 실시간 주위 온도(단 a가 0℃ 이하일 경우는 a=0으로 한다)를 각각 나타내는 것을 특징으로 한다. A is the real-time current, KVA is the transformer capacity, V is the voltage of the power system, a is the real-time ambient temperature (a = 0 if a is less than 0 ° C) Respectively.

Figure 112013091913506-pat00001
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상기 모터 공급 이용률은 하기한 수학식에 의해 구하고, A는 실시간 전류, KW는 모터의 연속 정격 및 모터의 반복 사용 정격용량, V는 전력계통의 전압, cosφ는 실시간 역률을 각각 나타내는 것을 특징으로 한다. Wherein the motor supply utilization factor is obtained by the following equation, where A is a real time current, KW is a continuous rating of the motor, and V is a voltage of the power system and cos? Is a real time power factor .

Figure 112013091913506-pat00002
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상기 전력계통 기기의 각 부하율별 효율 데이터를 데이터베이스화하여 실시간 전류를 취득하고, 하기한 수학식에 의해 변압기 공급 효율을 연산하여 표시하고, 실시간 전류, KVA는 변압기 용량, V는 전력계통의 전압, Ed는 데이터베이스화된 효율이다. Real-time current, KVA is a transformer capacity, V is a voltage of a power system, and V is a power factor of a power system. Ed is a databaseized efficiency.

Figure 112013091913506-pat00003
Figure 112013091913506-pat00003

상기 계측기는 부하 편차가 클 경우에 병렬 운전하기 전 상호 병렬 운전 실시간 전류를 취득하고, 상기 변압기 공급 효율을 이용하여 ATR 이용률과 BTR 이용률을 구하여 예측 효율을 연산하여 표시하는데, Za는 ATR %Z, Zb는 BTR %Z이다. The meter obtains the ATR utilization rate and the BTR utilization rate using the supply efficiency of the transformer, calculates and displays the prediction efficiency, and Z a denotes ATR% Z , And Z b is BTR% Z.

Figure 112013091913506-pat00004
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Figure 112013091913506-pat00005
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상기 변압기 공급 효율을 이용하여 상기 변압기의 부하 절체시 효율 예측이 가능한 것을 특징으로 한다.
The efficiency of the transformer can be predicted by using the transformer supply efficiency.

본 발명의 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반은 계측기에 표시되는 이용률을 이용하여 부하 증설, 철거, 변경시 공급장치 산정 자료를 제공하여 부하 증설, 철거 또는 변경의 상황발생시 지속적인 전력공급이 가능하게 설계 및 대체 관리에 필요한 데이터를 제공하고, 병렬 운전, 단독 운전, 부하 제한, 비상시 이에 대한 판단 자료를 활용하여 지속적인 전력공급과 최적 부하설계 및 설비개보수를 진행할 수 있게 하는 효과를 제공한다.The switchgear representing the utilization rate and efficiency of the power system of the present invention can provide continuous power supply in the event of load addition, demolition, or change by providing supply device calculation data at the time of load addition, demolition, It provides the data necessary for design and replacement management, and provides the effect of continuous power supply, optimal load design, and facility refurbishment by using judgment data for parallel operation, single operation, load limitation, and emergency.

본 발명의 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반은, 계측기에 표시되는 효율데이터를 활용하여 부하 신증설 및 감소하여 효율적인 수배전반 부하관리를 함으로써 수배전반의 최적운전을 가능하게 하여 최대 20%이상의 효율을 향상할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. Using the efficiency data displayed on the meter, the switchgear of the power system showing utilization ratio and efficiency of the power system of the present invention improves the efficiency by up to 20% or more by enabling efficient operation of the switchgear And the like.

또한, 본 발명의 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반은, 수배전반 운영시 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 기반으로 최적 운전을 수행함으로써 내부기기별 적정 부하에 알맞은 부하를 수배전반 내의 내부기기의 제공할 수 있도록 함으로써 기기의 수명손실을 대폭 줄여 10%이상 수명을 연장시킬 수 있고, 별도의 디바이스 없이 IED(보호계전기) PLC 기능을 응용하여 최적의 이용율 및 효율을 구현할 수 있는 효과를 제공한다.
In addition, the numerical switchboard showing the utilization ratio and efficiency of the power system according to the present invention performs optimum operation based on the utilization rate and efficiency of the power system equipment in the operation of the switchboard, so that a load suitable for the proper load per internal equipment can be provided It is possible to extend the service life by more than 10% by greatly reducing the life span of the device, and it is possible to realize the optimum utilization rate and efficiency by applying the IED (Protection Relay) PLC function without a separate device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram applied to an embodiment of the present invention.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반을 설명하는 순서도이다.1 is a flowchart for explaining a power and distribution system showing utilization rates and efficiencies of a power system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반은 배전반 내의 계측기에서 수행되는 것으로, 배전반에서 변압기, 모터, 케이블, 모선, 차단기, 변류기, 접속재 등의 전력계통 기기에 대한 각각의 정격 용량, 실시간 전류, 전압 및 전력을 포함한 전력 데이터 및 온도 데이터를 취득한다.(S1 참조)Referring to FIG. 1, the switchboard indicating the utilization rate and efficiency of the power system is performed in an instrument in the switchboard. The switchboard has a rating of each rating for the power system equipment such as a transformer, a motor, a cable, a bus, a circuit breaker, Capacity, real-time current, voltage, and power (see S1).

계측기는 실시간 취득되는 정격 용량과 전력 및 온도 데이터를 기초로 하여 실시간 전류, 변압기 용량, 계통 전압 및 실시간 주위 온도를 이용한 수학식 1을 통해 변압기 공급 이용률을 구한다.(S2 참조)
The instrument obtains the transformer supply utilization rate from equation (1) using real-time current, transformer capacity, grid voltage and real-time ambient temperature based on the rated capacity and power and temperature data acquired in real time (see S2)

Figure 112013091913506-pat00006
Figure 112013091913506-pat00006

수학식 1에서, A는 실시간 전류, KVA는 변압기 용량, V는 전력계통의 전압, a는 실시간 주위 온도를 각각 나타낸다.In Equation (1), A represents a real-time current, KVA represents a transformer capacity, V represents a voltage of a power system, and a represents a real-time ambient temperature.

다음 계측기는 전력 계통 기기의 정격용량과 실시간 전력 및 온도 데이터를 기초로 하여 실시간 전류, 모터의 연속 정격, 반복 사용 정격용량, 실시간 전압 및 실시간 역률을 이용한 수학식 2를 통해 모터 공급 이용률을 구한다.(S3 참조)
The following instrument obtains the motor supply utilization rate from equation (2) using real-time current, continuous rating of motor, rated capacity of repeated use, real-time voltage and real-time power factor based on rated capacity of power system equipment and real-time power and temperature data. (See S3)

Figure 112013091913506-pat00007
Figure 112013091913506-pat00007

수학식 2에서, A는 실시간 전류, KW는 모터의 연속 정격 및 모터의 반복 사용 정격용량, V는 전력계통의 전압, cosφ는 실시간 역률을 각각 나타낸다.In the equation (2), A represents a real-time current, KW represents a continuous rating of the motor, a rated capacity of the motor for repeated use, V represents a voltage of the power system, and cos? Represents a real time power factor.

계측기는 변압기 공급 이용률과 모터 공급 이용률을 기반으로 하여 과부하 운전 판단을 수행함으로써 최적 운전 제어를 수행한다.(S4 및 S5 참조)The instrument performs the optimal operation control by performing the overload operation judgment based on the transformer supply utilization rate and the motor supply utilization rate (see S4 and S5).

한편, 계측기는 전력계통 기기의 각 부하율별 효율 데이터를 데이터베이스화하여 실시간 전류를 취득하고, 수학식 3에 의해 변압기 공급 효율을 연산하여 표시한다.
On the other hand, the meter acquires the real-time current by converting the efficiency data for each load rate of the power system equipment into a database and calculates and displays the transformer supply efficiency according to Equation (3).

Figure 112013091913506-pat00008
Figure 112013091913506-pat00008

수학식 3에서, A는 실시간 전류, KVA는 변압기 용량, V는 전력계통의 전압, Ed는 데이터베이스화된 효율이다. 계측기는 데이터베이스화된 효율을 각 전류별로 백분율로 분할하여 각 퍼센트(%)별 대응되는 효율(출력/입력)표를 구축하는데, 효율표를 변압기의 무부하 및 부하 시험으로 얻을 수 있다. In equation (3), A is the real-time current, KVA is the transformer capacity, V is the voltage of the power system, and Ed is the database efficiency. The instrument divides the database efficiency into percentages for each current to construct a corresponding efficiency (output / input) table for each percent (%). The efficiency table can be obtained from the no load and load test of the transformer.

일반적으로, 변압기는 이용률 55% 정도에서 최대 효율이 되고, ATR은 90%, BTR은 20%로 운전될 경우에 병렬 운전하면 최대 효율로 운전 제어가 가능하다.In general, when the transformer operates at a utilization rate of about 55%, the efficiency becomes maximum, and when the ATR is operated at 90% and the BTR is operated at 20%, operation control at maximum efficiency is possible.

따라서, 계측기는 부하 편차가 클 경우에 병렬 운전하기전 상호 병렬 운전 실시간 전류를 취득하고, 수학식 3의 변압기 공급 효율을 이용하여 ATR 이용률과 BTR 이용률을 구하여 수학식 4 및 수학식 5와 같이 예측 효율을 연산하여 표시한다.
Therefore, when the load deviation is large, the meter acquires the inter-parallel operation real-time current before the parallel operation, calculates the ATR utilization rate and the BTR utilization rate using the transformer supply efficiency of Equation (3) The efficiency is calculated and displayed.

Figure 112013091913506-pat00009
Figure 112013091913506-pat00009

Figure 112013091913506-pat00010
Figure 112013091913506-pat00010

수학식 4 및 수학식 5에서, Za는 ATR %Z, Zb는 BTR %Z이다. In the equations (4) and (5), Z a is ATR% Z and Z b is BTR% Z.

또한, 계측기는 변압기의 부하 절체시 효율 예측이 가능하다. 심야 등의 저부하시 변압기의 이용률은 매우 낮고, 이때 운전 개수를 줄여서 무부하 손실을 줄이면 고효율 운전이 가능하다.In addition, the efficiency of the instrument can be predicted when the load of the transformer is switched. The utilization rate of the transformer at low load such as midnight is very low. At this time, by reducing the number of operation and reducing no load loss, high efficiency operation is possible.

예를 들어, BTR의 부하를 ATR로 절체하고, BTR을 오프(OFF) 하면 ATR 이용률은 수학식 6을 이용하여 연산하고, 수학식 3의 변압기 공급 효율의 데이터베이스를 이용하여 효율 예측 표시가 가능하다.
For example, when the load of the BTR is switched to the ATR and the BTR is turned off, the ATR utilization rate can be calculated using Equation 6 and the efficiency prediction can be displayed using the database of the transformer supply efficiency of Equation 3 .

Figure 112013091913506-pat00011
Figure 112013091913506-pat00011

이와 같이, 계측기는 전력 계통 기기의 각종 데이터를 입력(Design input)하고, 이렇게 입력된 데이터를 기준으로 실시간 주위 온도와 전력 데이터를 수집하며, 이용률 표시 로직 및 병렬 운전시 예측 로직을 수행하면서 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 연산하여 표시한다. 또한, 계측기는 병렬 운전 또는 부하 절체시 예측 계산한 전력 계통 기기의 이용률과 효율의 변화 상태를 표시한다. In this way, the meter inputs various design data of the power system equipment, collects the real-time ambient temperature and power data on the basis of the input data, performs the utilization logic and the prediction logic in parallel operation, The utilization rate and efficiency of the device are calculated and displayed. In addition, the meter displays the utilization rate and the change in efficiency of the power system equipment calculated and estimated during parallel operation or load transfer.

이때, 계측기는 실시간 주위 온도(℃), 변압기의 부하율에 따른 효율 곡선(3T), 변압기의 온도 상승(부하시험) 시험 데이터(T°K), 변압기의 열시정수(IT), 수배전반의 차단기, 모션, 변류기를 포함한 온도상승시험 데이터, 케이블의 포설 조건에 다른 용량 계산서, 접속부의 유효접촉면적 계산서, 모터의 부하율에 따른 효율 및 온도 상승 시험 데이터, 실시간 전류를 입력(Design input)한다. At this time, the instrument has real time ambient temperature (℃), the efficiency curve (3T) according to the load ratio of the transformer, the temperature rise test data (T ° K) of the transformer, the thermal constant (I T ) of the transformer, , Temperature and temperature rise test data including motors and current transformers, other capacity calculations for cable laying conditions, effective contact area calculation for connecting parts, efficiency and temperature rise test data according to load ratio of motor, and real time current input.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반은 계측기에 표시되는 이용률을 기반으로 부하 증설, 철거, 변경시 공급장치 산정 자료로 사용되어 백화점, 사무실, 공장 등의 장비나 레이아웃 변경시 유효한 자료로 사용하도록 한다.The switchgear representing the utilization rate and efficiency of the power system according to an embodiment of the present invention is used as a supply device calculation data for the expansion, demolition, and change of the load based on the utilization rate displayed on the meter, Use it as a valid resource when changing the layout.

또한, 계측기에 표시되는 이용률은 병렬 운전, 단독 운전, 부하 제한에 판단 자료가 되어 냉방 부하나 공연장 등의 임시 부하에 적용될 수 있고, 비상시 과부하 운전의 판단 자료로 사용될 수도 있다. In addition, the utilization rate displayed on the instrument can be used as a judgment data for parallel operation, single operation, and load limitation, and can be applied to a temporary load such as a cooling unit or a performance hall, and can be used as a judgment data for an emergency overload operation.

한편, 계측기에 표시되는 효율은 최적 효율 운전을 위한 부하 절체 판단 자료로 사용되어 수배전반의 효율 관리가 가능하도록 한다. On the other hand, the efficiency displayed on the instrument is used as the load change judgment data for the optimum efficiency operation, thereby enabling the efficiency management of the switchgear.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

Claims (6)

a) 수배전반에서 계측기가 전력 계통 기기에 대한 정격 용량, 전류, 전압 및 전력을 포함한 전력 데이터 및 온도 데이터를 취득하고,
b) 상기 정격 용량과 전력 및 온도 데이터를 기초로 하여 실시간 전류, 변압기 용량, 계통 전압 및 실시간 주위 온도를 이용하여 변압기 공급 이용률을 구하며,
c) 상기 정격용량과 실시간 전력 및 온도 데이터를 기초로 하여 실시간 전류, 모터의 연속 정격, 반복 사용 정격용량, 실시간 전압 및 실시간 역률을 이용하여 모터 공급 이용률을 구하고,
d) 상기 변압기 공급 이용률과 모터 공급 이용률을 기반으로 하여 과부하 운전 판단을 수행함으로써 최적 운전 제어를 수행하고, 상기 전력 계통 기기의 이용률 및 효율을 표시하는 수배전반에 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반.
a) In the switchboard, the instrument acquires power data and temperature data including the rated capacity, current, voltage and power for the power system equipment,
b) obtaining the transformer supply utilization rate using the real time current, the transformer capacity, the grid voltage and the real time ambient temperature based on the rated capacity and the power and temperature data,
c) obtaining a motor supply utilization rate based on the real-time current, the continuous rating of the motor, the rated capacity used repeatedly, the real-time voltage and the real-time power factor based on the rated capacity and the real-
d) performing an optimal operation control by performing an overload operation judgment based on the utilization ratio of the transformer supply and the motor supply utilization rate, and performing a power distribution system in which the utilization rate and efficiency of the power system are displayed in a power & .
제1항에 있어서,
상기 변압기 공급 이용률은 하기한 수학식에 의거 구해지고,
Figure 112013091913506-pat00012

여기서, A는 실시간 전류, KVA는 변압기 용량
, V는 전력계통의 전압, a는 실시간 주위 온도(단 a가 0℃ 이하일 경우는 a=0으로 한다)를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반.
The method according to claim 1,
The transformer supply utilization factor is obtained according to the following equation,
Figure 112013091913506-pat00012

Where A is the real-time current, KVA is the transformer capacity
, V represents a voltage of the power system, and a represents a real-time ambient temperature (where a is 0 when a is 0 DEG C or less).
제1항에 있어서,
상기 모터 공급 이용률은 하기한 수학식에 의해 구해지고,
Figure 112013091913506-pat00013

여기서, A는 실시간 전류, KW는 모터의 연속 정격 및 모터의 반복 사용 정격용량, V는 전력계통의 전압, cosφ는 실시간 역률을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반.
The method according to claim 1,
The motor supply utilization factor is obtained by the following equation,
Figure 112013091913506-pat00013

Wherein A represents a real time current, KW represents a continuous rating of the motor, and V represents a voltage of the power system and cos? Represents a real time power factor, respectively.
제1항에 있어서,
상기 전력계통 기기의 각 부하율별 효율 데이터를 데이터베이스화하여 실시간 전류를 취득하고, 하기한 수학식에 의해 변압기 공급 효율을 연산하여 표시되고,
Figure 112013091913506-pat00014

여기서, A는 실시간 전류, KVA는 변압기 용량, V는 전력계통의 전압, Ed는 데이터베이스화된 효율인 것을 특징으로 하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반.
The method according to claim 1,
The efficiency data for each load factor of the power system equipment is converted into a database to obtain a real time current, and the transformer supply efficiency is calculated and displayed by the following equation,
Figure 112013091913506-pat00014

Here, A is a real time current, KVA is a transformer capacity, V is a voltage of a power system, and Ed is a database-based efficiency.
제4항에 있어서,
상기 계측기는 부하 편차가 클 경우에 병렬 운전하기 전 상호 병렬 운전 실시간 전류를 취득하고, 상기 변압기 공급 효율을 이용하여 ATR 이용률과 BTR 이용률을 구하여 예측 효율을 연산하여 표시되고,
Figure 112013091913506-pat00015

Figure 112013091913506-pat00016

여기서, Za는 ATR %Z, Zb는 BTR %Z인 것을 특징으로 하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반.
5. The method of claim 4,
The measuring instrument obtains the inter-parallel operation real-time current before the parallel operation when the load deviation is large, calculates the predictive efficiency by calculating the ATR utilization ratio and the BTR utilization ratio using the transformer supply efficiency,
Figure 112013091913506-pat00015

Figure 112013091913506-pat00016

Wherein Z a is ATR% Z, and Z b is BTR% Z.
제5항에 있어서,
상기 변압기 공급 효율을 이용하여 상기 변압기의 부하 절체시 효율 예측이 가능한 것을 특징으로 하는 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반.
6. The method of claim 5,
Wherein the efficiency of the transformer is predictable using the transformer supply efficiency.
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