KR101607482B1 - 변전 설비 감시 시스템 - Google Patents

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KR101607482B1
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Abstract

본 발명은 변전 설비 감시 시스템에 관한 것으로, 다수의 변전 설비와, 다수의 측정기와, 서버부 및 원격리페어부로 구성되어 다수의 변전 설비에서의 사용부품들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비에 포함되는 동일한 보조부품으로 자동 교체하여 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행함과 아울러 이상 부품을 보수할 수 있으며, 다시 교체된 교체 부품에서 이상이 발생하였을 경우 보수한 사용부품으로 자동 교체함으로써 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행할 수 있도록 함과 아울러 부품탈거장치를 구비하여 비정상 사용부품을 대신하여 보조부품이 구동된 후 비정상 사용부품을 탈거되도록 함으로써 변전소 설비 관리자가 비정상 사용부품을 현장에 출동하기 전에 비정상 사용부품이 정상 보조부품과 함께 병렬로 연결되어 있음으로 인하여 변전 설비에 미치는 악영향과 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래하는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

변전 설비 감시 시스템{Substation monitoring system}
본 발명은 변전 설비 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 다수의 변전 설비에서의 사용부품들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비에 포함되는 동일한 보조부품으로 자동 교체하여 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행함과 아울러 이상 부품을 보수할 수 있으며, 다시 교체된 교체 부품에서 이상이 발생하였을 경우 보수한 사용부품으로 자동 교체함으로써 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행할 수 있도록 함과 아울러 비정상 사용부품을 대신하여 보조부품이 구동된 후 비정상 사용부품을 탈거되도록 함으로써 변전소 설비 관리자가 비정상 사용부품을 현장에 출동하기 전에 비정상 사용부품이 정상 보조부품과 함께 병렬로 연결되어 있음으로 인하여 변전 설비에 미치는 악영향과 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래하는 것을 방지할 수 있도록 한 변전 설비 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 변전소에는 각종 변전 설비 및 기기들이 설치되어 있고, 각각의 설비에는 자체의 상태변화를 검출하는 상태변화 검출수단과 이들 상태변화 검출수단의 출력신호에 대응하여 「온」, 「오프」 작동되는 경보수단(램프 및 경보기를 포함)이 일 대 일 대응방식으로 구비되어 있어 각종 변전 설비들 중 특정 설비에서 이상상태 변화가 발생하였을 때 해당 설비에 대응하는 경보수단이 구동하여 변전소 설비 관리자가 각각의 설비에 해당하는 경보수단들의 구동 또는 비구동 상태를 육안 또는 청각을 통해 확인하여 상태변화 경보가 발생한 해당 변전 설비를 점검하고 적절한 조치를 취할 수 있도록 하고 있다.
그러나 이와 같은 구성을 가지는 종래 변전소의 설비 이상 경보 시스템은 변전소에 설치되어 있는 수개의 변전 설비 중 어느 한 설비에서 이상 상태가 발생하여 해당 경보수단인 램프들의 구동상태 또는 경보기의 경보음을 일일이 육안 또는 청각을 통해 이상 상태를 확인하고 어느 설비에서 이상이 발생하였는지를 인지한 다음 해당 설비를 점검하여 필요한 조치를 취하고 기록을 남겨야만 하므로 큰 판넬 상에 설치되어 있는 수많은 경보수단들 중 이상 상태가 발생한 해당 설비를 즉시 확인하기 어려울 뿐만 아니라 경보 내용을 인지하는 과정에서 관리자의 오판 또는 오조작으로 인하여 경보 창구가 소멸되는 경우가 발생하기 때문에 총괄적인 관리가 어렵게 되는 문제점이 있다.
이와 관련한 선행기술로서는 대한민국 등록실용신안 제20-0458616호호(2012.02.07. 등록) "원격 감시 제어 시스템의 접점 연동 시험기"(이하, '선행기술1'이라 함)가 있다.
그러나 상기 선행기술1은 단자대의 접점에 접촉하는 적어도 2개의 리드선부에 접촉되는 해당 시험 접점을 자유롭게 동작 유지시키거나, 단락시키고, 상기 시험 접점의 동작 유지시간을 측정하거나 시험 접점의 동작 유지 시간을 설정하여 확인할 수 있는 것으로, 원격 감시 제어 시스템의 접점 연동 시험 시 혼촉으로 인한 오시험을 방지하고, 접점의 정확한 동작 지연 시간을 측정하여 설비 운영의 안정을 도모하고, 부동작 원인을 분석할 수 있게 한 것인바, 선행기술 역시 상술한 종래 기술의 문제점을 완전히 해결하지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1548978호(2015.08.26. 등록) "변전 설비 원격 감시 시스템"(이하, '선행기술2'라 함)은 다수의 변전 설비에서의 부품들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비에 포함되는 동일한 보조부품을 사용하여 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행함과 아울러 이상 부품을 보수 또는 교체할 수 있도록 한 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술2는 사용부품이 비정상일 경우 보조부품으로 교체 구동함으로써 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행할 수 있게 되지만, 변전소 설비 관리자가 비정상 사용부품을 보수 또는 교체를 위하여 탈거하기 전까지는 정상 부품인 보조부품과 전기적으로 병렬로 연결되어 있게 되기 때문에 비정상인 사용부품이 변전 설비에 악영향을 미칠 수 있게 되고, 자칫 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래할 염려가 있다.
따라서 다수의 변전 설비에서의 부품들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비에 포함되는 동일한 보조부품을 사용하여 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행함과 아울러 이상 부품을 보수 또는 교체할 수 있음과 아울러 비정상 사용부품을 대신하여 보조부품이 구동된 후 비정상 사용부품을 탈거되도록 함으로써 변전소 설비 관리자가 비정상 사용부품을 현장에 출동하기 전에 비정상 사용부품이 정상 보조부품과 함께 병렬로 연결되어 있음으로 인하여 변전 설비에 악영향을 미치고 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래하는 것을 방지할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0458616호호(2012.02.07. 등록) "원격 감시 제어 시스템의 접점 연동 시험기" 대한민국 등록특허 제10-1548978호(2015.08.26. 등록) "변전 설비 원격 감시 시스템"
따라서 본 발명의 목적은 다수의 변전 설비에서의 사용부품들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비에 포함되는 동일한 보조부품으로 자동 교체하여 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행함과 아울러 이상 부품을 보수할 수 있으며, 다시 교체된 교체 부품에서 이상이 발생하였을 경우 보수한 사용부품으로 자동 교체함으로써 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행할 수 있도록 함과 아울러 비정상 사용부품을 대신하여 보조부품이 구동된 후 비정상 사용부품을 탈거되도록 함으로써 변전소 설비 관리자가 비정상 사용부품을 현장에 출동하기 전에 비정상 사용부품이 정상 보조부품과 함께 병렬로 연결되어 있음으로 인하여 변전 설비에 미치는 악영향과 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래하는 것을 방지할 할 수 있도록 한 변전 설비 감시 시스템을 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 사용부품들을 구비하여 구동되는 다수의 변전 설비; 상기 다수의 변전 설비 각각에 설치되며, 상기 사용부품들의 구동 결과를 측정하는 다수의 측정부; 상기 다수의 변전 설비 각각의 측정부와 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 변전 설비 각각에서의 측정된 상기 사용부품들의 구동 결과를 전송 받는 서버부; 및 무선 통신 방식을 통해 측정된 상기 사용부품들의 구동 결과를 상기 서버부로부터 전송받고, 상기 사용부품들 중 비정상 구동이 발생되면, 비정상 구동이 발생된 사용부품과 동일한 사용부품을 해당 변전 설비 또는 다른 변전 설비에서 선정하여 구동시키는 원격리페어부를 포함하고, 상기 다수의 변전 설비 각각은, 상기 사용부품들과 동일한 보조부품들을 구비하고, 상기 사용부품들 및 상기 보조부품들은 규격과 기능별로 구분되어 서로 전기적으로 연결되고, 상기 원격리페어부는 상기 다수의 변전 설비 각각의 상기 측정부로부터 상기 사용부품들의 구동 결과를 전송 받고, 상기 구동 결과가 기설정된 구동 기준에 부합되는지를 판단하여 비정상 구동이 발생된 사용부품을 비정상 부품으로 판단하는 판단기와, 상기 판단기로부터 판단한 상기 비정상 부품을 해당 변전 설비에 따른 비정상 부품 정보로 저장하는 저장기와, 상기 해당 변전 설비에 구비되는 상기 보조부품들 중, 상기 비정상 부품과 동일한 규격 및 기능을 갖는 보조부품을 선정하는 선정기와, 상기 비정상 부품의 구동을 중지하고, 선정된 상기 보조부품을 구동시키는 구동기 및, 제어기를 구비하며, 상기 제어기는 상기 판단기에 의해 비정상 구동이 발생된 사용부품이 비정상 부품으로 판단되는 경우, 상기 비정상 부품으로 판단되는 사용부품의 구동 정보를 일시 저장하고, 상기 구동 정보를 기초로 설정되는 기준 시간 동안 가상 구동 상태를 유지하도록 제어하되, 상기 제어기는 상기 기준 시간을 상기 서버부로부터 전송 받아 설정하고, 상기 기준 시간은, 상기 비정상 부품으로 판단되는 사용부품의 과거 교체 시간 이력 정보이며, 상기 비정상 부품이 정상인 사용부품으로 교체되기까지의 시간이고, 상기 다수의 변전 설비 각각에는 보조 측정부가 설치되며, 상기 보조 측정부는 상기 구동기에 의해 상기 비정상 부품의 구동 중지에 대한 신호를 센싱하고, 상기 비정상 부품의 구동이 중지되는지를 감시하여, 상기 비정상 부품이 구동되는 경우, 선정된 상기 보조부품이 구동되기 전에, 상기 비정상 부품의 구동을 위해 공급되는 전원 라인을 강제 차단하여, 상기 비정상 부품으로 판단된 사용부품과, 상기 보조부품이 동시에 구동되는 것을 방지하며, 비정상 사용부품을 물리적으로 탈거하고, 보수 및 교체된 부품을 장착하기 위한 부품탈착장치를 더 포함하고, 상기 부품탈착장치는 각각의 변전 설비에 구비되며 서로 병렬로 연결되는 사용부품용 고정단자와 보조부품용 고정단자와; 상기 사용부품용 고정단자와 보조부품용 고정단자에 각각 대응하여 상기 사용부품과 보조부품에 각각 구비되는 사용부품단자와 보조부품단자와; 각각의 변전 설비에 전후방향으로 길게 설치되는 사용부품용 안내레일과 보조부품용 안내레일과; 상기 사용부품용 안내레일에 구름접촉하는 안내롤러를 구비하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되며 상기 사용부품이 장착되는 사용부품용 슬라이더와 상기 보조부품용 안내레일에 구름접촉하는 안내롤러를 구비하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되며 상기 보조부품이 장착되는 보조부품용 슬라이더와; 상기 사용부품용 안내레일과 보조부품용 안내레일의 사이에서 각각의 변전 설비에 장착되는 탈착구동모터와; 상기 탈착구동모터의 모터축에 결합되는 탈착구동스크루와; 상기 탈착구동스크루에 나사결합되는 암나사부가 형성된 수직부와, 상기 수직부의 상단에서 수평으로 절곡 형성되어 상기 사용부품용 슬라이더와 보조부품용 슬라이더의 하방에까지 연장되는 수평부가 구비된 탈착작동편과; 상기 탈착작동편의 수평부의 양단부 상면에 장착되는 사용부품용 솔레노이드와 보조부품용 솔레노이드와; 상기 사용부품용 솔레노이드와 보조부품용 솔레노이드에 의하여 승강 작동하는 사용부품용 연동핀과 보조부품용 연동핀과; 상기 사용부품용 슬라이더와 보조부품용 슬라이더의 하면에 형성된 사용부품용 연동핀홈과 보조부품용 연동핀홈; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변전 설비 원격 감시 시스템.
본 발명의 변전 설비 감시 시스템에 의하면 다수의 변전 설비와, 다수의 측정기와, 서버부 및 원격리페어부로 구성되어 다수의 변전 설비에서의 사용부품들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비에 포함되는 동일한 보조부품으로 자동 교체하여 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행함과 아울러 이상 부품을 보수할 수 있으며, 다시 교체된 교체 부품에서 이상이 발생하였을 경우 보수한 사용부품으로 자동 교체함으로써 변전 설비의 중단 없이 변전을 수행할 수 있도록 함과 아울러 부품탈거장치를 구비하여 비정상 사용부품을 대신하여 보조부품이 구동된 후 비정상 사용부품을 탈거되도록 함으로써 변전소 설비 관리자가 비정상 사용부품을 현장에 출동하기 전에 비정상 사용부품이 정상 보조부품과 함께 병렬로 연결되어 있음으로 인하여 변전 설비에 미치는 악영향과 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래하는 것을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 변전 설비 감시 시스템의 바람직한 제1 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명의 변전 설비 감시 시스템의 구성을 보인 도면,
도 2는 본 발명의 변전 설비 감시 시스템을 보인 블록도,
도 3은 본 발명의 변전 설비 감시 시스템의 작동을 보인 흐름도이고,
도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 변전 설비 감시 시스템의 바람직한 제2 실시예를 보인 것으로,
도 4는 부품탈착장치를 보인 사시도,
도 5는 부품탈착장치를 보인 분해 사시도,
도 6은 부품탈착장치에 의하여 비정상 사용부품을 탈거한 상태를 보인 사시도,
도 7은 본 발명의 변전 설비 감시 시스템을 보인 블록도,
도 8은 본 발명의 변전 설비 감시 시스템의 작동을 보인 흐름도이다.
이하, 본 발명에 의한 변전 설비 감시 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 본 발명의 변전 설비 감시 시스템을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 변전 설비 감시 시스템은 다수의 변전 설비(100)와, 다수의 측정기(200)와, 서버부(300) 및 원격리페어부(400)로 구성된다.
상기 다수의 변전 설비(100)는 각각 다수의 사용부품(110)을 구비한다.
상기 사용부품(110)은 펌프, 온도센서 등의 독립적인 기능을 수행하는 장치이다.
본 발명의 다수의 변전 설비(100)는 각각 상기 다수의 사용부품(110)에 대응하는 다수의 보조부품(120)을 구비한다.
상기 다수의 보조부품(120)은 펌프, 온도센서 등일 수 있다.
예컨대, 사용부품(110) 중 (111)이 사용 펌프이고, (112)가 사용 온도센서라고 하면, 보조부품(120) 중 (121)은 사용 펌프(111)에 대체할 수 있는 보조 펌프이고, (122)는 사용 온도센서(112)에 대체할 수 있는 보조 온도센서이다.
상기 측정부(200)는 상기 다수의 변전 설비(100)의 각각에 설치되며, 상기 사용부품(110)들의 구동 결과를 측정한다.
예컨대, 측정부(200)는 펌프의 경우 펌프 구동 상태를 센싱하는 센서일 수 있다.
즉, 상기 측정부(200)는 각 변전 설비(100)에 설치되어 사용 펌프(111)와 사용 온도센서(112)의 구동 상태를 측정한다.
상기 서버부(300)는 측정부(200)들과 랜과 같은 통신선(L)을 통하여 네트워크 연결된다.
상기 서버부(300)는 상기 다수의 변전 설비(100) 각각의 측정부(200)와 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 변전 설비(100) 각각에서의 측정된 상기 사용부품(110)들의 구동 결과를 전송받는다.
상기 원격리페어부(400)는 무선 통신 방식을 통하여 측정된 상기 사용부품(110)들의 구동 결과를 상기 서버부(300)로부터 전송받고, 구동 결과를 기설정된 정상 구동 기준과 비교하여 상기 사용부품(110)들 중 비정상 구동이 발생하면, 비정상 구동이 발생한 사용부품(110)과 동일한 사용부품을 해당 변전 설비(100) 또는 다른 변전 설비(100)에서 선정하여 구동시킨다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 다수의 변전 설비(100) 각각은 상기 사용부품(110)들과 동일한 보조부품(120)들을 구비한다.
상기 사용부품(110)들 및 상기 보조부품(1200들은 규격과 기능별로 구분되어 서로 전기적으로 연결된다.
여기서 상기 원격리페어부(400)는 상기 다수의 변전 설비(100) 각각의 측정부(200)로부터 상기 사용부품(110)의 구동 결과를 전송받고, 상기 구동 결과가 구동 기준에 부합하는지를 판단하여 비정상 구동이 발생한 사용부품(110)을 비정상 부품으로 판단하는 판단기(410)와, 상기 판단기(410)로부터 판단한 상기 비정상 부품을 해당 변전 설비(100)에 따른 비정상 부품 정보로 저장하는 저장기(420)와, 상기 해당 설에 구비되는 상기 보조부품(120)들 중 상기 비정상 부품과 동일한 규격 및 기능을 하지는 보조부품(120)을 선정하는 선정기(430)와, 상기 비정상 부품의 구동을 중지하고 선정된 상기 보조부품(120)을 구동시키는 구동기(440)로 구성된다.
예컨대, 1번 변전 설비(100)의 사용부품(110) 중 사용 펌프(111)가 비정상 부품으로 판단되면, 1번 변전 설비(100)의 사용 펌프(111)에 대체할 수 있는 보조부품(210) 중 보조 펌프(121)를 검색 및 선정한다.
이어 해당 보조 펌프(121)가 검색되면, 이를 상기 사용 펌프(111)를 대체할 수 있는 보조 펌프(121)로 선정하고, 비정상 부품으로 판단된 사용 펌프(111)의 구동을 중지하고, 보조 펌프(121)를 구동시킨다.
한편, 본 발명에 따른 선정기(430)는 해당 변전 설비(100)에 구비되는 상기 보조부품(120) 중 상기 비정상 부품과 동일한 규격 및 기능을 가지는 보조부품이 없는 경우, 다른 변전 설비(100)에 구비된 사용부품(110) 및 보조부품(120) 중 상기 비정상 부품과 동일한 규격 및 기능을 가지는 보조부품을 선정한다.
즉, 1번 변전 설비(100)의 사용 펌프(111)가 비정상 부품을 판단되면, 1번 변전 설비(100)에서 사용 펌프(111)에 대체할 수 있는 보조부품(120)을 검색 및 선정한다.
만일, 1번 변전 설비(100)에 상기 사용 펌프(111)를 대체할 수 있는 보조 펌프(121)가 없는 경우, 2번 내지 N번 변전 설비(100) 중 사용 펌프(111)에 대체할 수 있는 보조 펌프(121)를 검색 및 선정한다.
이어 해당 보조 펌프(111)가 검색되면 이를 상기 사용 펌프(111)에 대체할 수 있는 보조 펌프(121)로 선정하고, 비정상 부품으로 판단된 사용 펌프(111)의 구동을 중지시키고 보조 펌프(121)를 구동시킨다.
한편, 상기 원격리페어부(400)는 제어기(450)를 구비한다.
상기 제어기(450)는 상기 판단기(410)에 의해 비정상 구동이 발생한 사용부품(110)이 비정상 부품으로 판단되는 경우, 상기 비정상 부품으로 판단되는 사용부품(110)의 구동 정보를 일시 저장하고, 상기 구동 정보를 기초로 설정되는 기준 시간 동알 가상 구동 상태를 유지하도록 제어한다.
상기 제어기(450)는 상기 기준 시간을 상기 서버부(300)로부터 전송 받아 설정하되, 상기 기준 시간은 상기 비정상 부품이 정상인 사용부품으로 교체되기까지의 시간일 수 있다.
즉, 1번 변전 설비(100)에서 사용 펌프(11)가 비정상 구동으로 판단되면, 사용 펌프(111)가 비정상 구동으로 판단되기 이전까지의 구동 경로를 로그 파일화하여 일시적으로 저장하고, 로그 파일화된 구동 정보로 기준 시간 동안 가상 운용되도록 제어할 수 있다.
그리고 기준 시간은 비정상 구동으로 판단되는 사용 펌프(111)의 과거 교체 이력 정보로 새로운 부품으로 교체하기 이전까지 해당 변전 설비(100)를 중지하지 않고 대기 상태를 유지하도록 할 수도 있다.
상기의 구성 및 작용을 참고하면 본 발명에 따른 실시예는 다수의 변전 설비(100)에서의 사용부품(110)들의 동작 상태를 실시간으로 감시하고, 부품 이상이 발생하는 경우, 보조부품을 구동시키거나 다른 변전 설비(100)에 포함되는 동일한 보조부품(120)을 사용하여 설비 중지 없이 보수를 가능하게 할 수 있다.
또한 상기 다수의 변전 설비(100) 각각에는 보조 측정부(미도시)가 설치될 수도 있다.
상기 보조 측정부는 상기 구동기(440)에 의하여 상기 비정상 부품의 구동 중지에 대한 신호를 센싱한다.
그리고 보조 측정부는 상기 비정상 부품의 구동이 중지되었는지를 감시하고, 만일 상기 비정상 부품이 구동되는 경우, 선정된 상기 보조부품(120)이 구동되기 전에 상기 비정상 부품의 구동을 위해 공급되는 전원 라인을 강제 차단한다.
따라서 비정상 부품이 구동 중지신호에도 불구하고, 오작동하여 보조부품(120)과 동시에 구동하여 발생되는 설비 이상을 미연에 방지할 수도 있다.
여기서 사용부품(110)이 비정상 부품일 경우 해당 사용부품(110)을 보수하기 전까지 정상 부품인 보조부품(120)과 함께 병렬로 연결되어 있다면 변전 설비(100)에 대하여 악영향을 미칠 수 있으며, 자칫 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래할 염려가 있다.
도 4 내지 도 8은 이러한 비정상 부품으로 인한 악영향을 배제하기 위하여 본 발명은 서로 대응하는 사용부품(110)과 보조부품(120)을 물리적으로 탈착할 수 있는 부품탈착장치(500)를 더 포함한 제2 실시예를 보인 것이다.
상기 부품탈착장치(500)는 각각의 변전 설비(100)에 구비되며 서로 병렬로 연결되는 사용부품용 고정단자(510)와 보조부품용 고정단자(520)와; 상기 사용부품용 고정단자(510)와 보조부품용 고정단자(520)에 각각 대응하여 상기 사용부품(110)과 보조부품(120)에 각각 구비되는 사용부품단자(530)와 보조부품단자(540)와; 각각의 변전 설비(100)에 전후방향으로 길게 설치되는 사용부품용 안내레일(550)과 보조부품용 안내레일(560)과; 상기 사용부품용 안내레일(550)에 구름접촉하는 안내롤러(571)를 구비하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되며 상기 사용부품(110)이 장착되는 사용부품용 슬라이더(570)와 상기 보조부품용 안내레일(560)에 구름접촉하는 안내롤러(581)를 구비하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되며 상기 보조부품(120)이 장착되는 보조부품용 슬라이더(580)와; 상기 사용부품용 안내레일(550)과 보조부품용 안내레일(560)의 사이에서 각각의 변전 설비(100)에 장착되는 탈착구동모터(590)와; 상기 탈착구동모터(590)의 모터축에 결합되는 탈착구동스크루(600)와; 상기 탈착구동스크루(600)에 나사결합되는 암나사부(612)가 형성된 수직부(611)와, 상기 수직부(611)의 상단에서 수평으로 절곡 형성되어 상기 사용부품용 슬라이더(570)와 보조부품용 슬라이더(580)의 하방에까지 연장되는 수평부(613)가 구비된 탈착작동편(610)과; 상기 탈착작동편(610)의 수평부(613)의 양단부 상면에 장착되는 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)와; 상기 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)에 의하여 승강 작동하는 사용부품용 연동핀(640)과 보조부품용 연동핀(650)과; 상기 사용부품용 슬라이더(570)와 보조부품용 슬라이더(580)의 하면에 형성된 사용부품용 연동핀홈(660)과 보조부품용 연동핀홈(670); 을 포함하여 구성된다.
상기 사용부품용 고정단자(510)와 보조부품용 고정단자(520)는 각각의 변전 설비(100)에 설치되는 것으로 전기적으로는 서로 병렬로 연결된다.
상기 사용부품용 가동단자(530)와 보조부품용 가동단자(540)는 각각 사용부품(110)과 보조부품(120)에 설치되는 것으로 실질적으로 이들 단자가 가동되는 것은 아니나 상기 사용부품용 고정단자(510)와 보조부품용 고정단자(520)가 변전 설비(100)에 고정되어 있는 것에 대하여 사용부품(110)과 보조부품(120)과 함께 이동하는 것이므로 이를 구분하기 위하여 가동단자로 칭하는 것으로 이해하여야 할 것이다.
상기 사용부품용 안내레일(550)과 보조부품용 안내레일(560)은 변전 설비(100)의 전면에 외팔보 형태로 고정 설치되는 것으로 통상적인 보강용 스테이(stay)등에 의하여 보강구조를 포함할 수 있는바, 이에 대해서는 도시 및 설명은 생략한다.
상기 사용부품용 안내레일(550)과 보조부품용 안내레일(560)은 상면에 길이방향으로 안내홈(551, 561)을 형성하여 사용부품용 안내롤러(571)와 보조부품용 안내롤러(581)가 이탈되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 사용부품용 안내롤러(571)와 보조부품용 안내롤러(581)는 사용부품용 슬라이더(570)와 보조부품용 슬라이더(580)의 양측에 돌출 설치된 롤러축(572, 582)에 회전 가능하게 지지된다.
상기 탈착구동모터(590)는 각각의 변전 설비(100)의 전면에 통상적인 볼트/너트 체결방식으로 장착되는 것으로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 탈착구동스크루(600)는 탈착구동모터(590)의 모터축(591)에 결합되는 것으로, 통상적인 샤프트 조인트(shaft joint) 방식으로 결합할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 탈착구동스크루(600)의 선단부는 상기 사용부품용 안내레일(550)과 보조부품용 안내레일(560)의 선단에 축받이판(601)에 지지하는 것이 바람직하다. 축받이판(601)에는 통상적인 볼베어링을 구비하여 탈착구동스크루(600)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직한바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 탈착작동편(610)에 형성되는 암나사부(612)는 도시예와 같이 수직부(611)에 직접 형성할 수도 있으나, 암나사부를 가지는 너트를 수직부(611)에 결합하는 것에 의하여 구성할 수도 있다.
상기 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)는 하단이 상기 탈착작동편(610)의 수평부(613)의 상면에 통상적인 볼트/너트 체결방식으로 장착할 수 있는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)는 전원이 인가되었을 때 작동봉이 후퇴작동(하강)하고, 전원이 차단되었을 때 작동봉이 전진작동(상승)하는 방식의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 사용부품용 연동핀(640)과 보조부품용 연동핀(650)은 상기 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)의 작동봉(미도시)에 결합하거나 이 작동봉 자체를 사용부품용 연동핀(640)과 보조부품용 연동핀(650)으로 구성할 수 있다.
상기 사용부품용 연동핀홈(660)과 보조부품용 연동핀홈(670)은 상기 사용부품용 슬라이더(570)와 보조부품용 슬라이더(580)의 하면에 형성되어 상기 사용부품용 연동핀(640)과 보조부품용 연동핀(650)이 삽입 및 인출 가능하게 형성되는 것이다.
상기 부품탈착장치(500)를 제어하기 위하여 상기 원격리페어부(400)에 제어기(450)의 제어에 의하여 탈착구동모터(590)에 대한 구동명령을 출력하는 탈착구동모터 구동부(460)와, 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)에 대한 구동명령을 출력하는 솔레노이드 구동부(470) 및, 상기 탈착구동모터(590)와 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)를 구동신호가 입력되는 입력부(480)가 구비된다(도 7 참조).
상기 입력부(480)는 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)의 전원을 직접 인가하거나 차단하도록 구성하거나 제어기(450)와 솔레노이드 구동부(470)를 통하여 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)의 전원이 인가되거나 차단되도록 구성할 수 있다. 또한 상기 입력부(480)는 탈착구동모터(590)를 직접적으로 부품탈거 방향과 부품장착 방향으로 구동시킬 수 있도록 구성하거나 제어기(450)와 탈착구동모터 구동부(460)를 통하여 탈착구동모터(590)가 부품탈거 방향과 부품장착 방향으로 구동되도록 구성할 수 있다.
상기 부품탈착장치(500)가 구비된 본 실시예에 따른 본 발명의 변전 설비 감시 시스템은 상술한 제1 실시예와 동일한 방식으로 작동하며, 사용부품(110) 중 비정상 부품이 발생하여 보조부품(120)의 선정하고, 보조부품(120)을 구동한 다음, 비정상 부품을 탈거하는 동작을 수행한다.
이하, 부품탈착수단(500)에 의하여 비정상 부품을 탈거하는 과정과, 부품을 다시 장착하는 과정에 대하여 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 최초 사용부품(110)의 사용부품용 가동단자(530)와 보조부품(120)의 보조부품용 가동단자(540)가 각각 사용부품용 고정단자(510)와 보조부품용 고정단자(520)에 접속된 상태에서는 상술한 제1 실시예와 같이 감시 및 조치가 이루어지게 된다.
이때 제어기(450)는 솔레노이드 구동부(470)에 대하여 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)에 대하여 연동유지 제어명령을 출력하게 되고, 솔레노이드 구동부(470)는 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)에 대하여 연동유지 구동신호를 송출하게 된다.
연동유지 구동신호는 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)에 대하여 전원을 차단하는 구동신호이다.
이 상태에서 상술한 제1 실시예에서와 같이 사용부품(110) 중 비정상 부품이 발생하여 보조부품(120)의 선정하고, 보조부품(120)을 구동하게 되면, 제어기(450)는 솔레노이드 구동부(470)에 대하여 비정상 부품에 대한 연동유지 제어명령과 비정상 사용부품(110)에 대체될 보조부품(120)에 대한 연동해제 제어명령을 출력하게 되고, 솔레노이드 구동부(470)는 비정상 사용부품(110)에 대한 연동유지 구동신호와, 비정상 사용부품(110)에 대체될 보조부품(120)에 대응하는 보조부품용 솔레노이드(630)에 대하여 연동해제 구동신호를 송출하게 된다.
보조부품용 솔레노이드(630)에 대한 연동해제 구동신호는 해당 솔레노이드에 대하여 전원을 인가하는 구동신호이다.
솔레노이드 구동부(470)로부터 연동해제 구동신호가 입력된 보조부품용 솔레노이드(630)는 작동봉이 후퇴(하강)하게 되고, 보조부품용 솔레노이드(630)의 작동봉에 결합된 보조부품용 연동핀(650)이 하강하여 보조부품용 슬라이더(580)의 하면에 형성된 보조부품용 연동핀홈(670)으로부터 인출된다.
아울러 솔레노이드 구동부(470)로부터 연동유지 구동신호가 입력된 사용부품용 솔레노이드(620)는 작동봉이 전진(상승)한 상태를 유지하게 되고, 사용부품용 솔레노이드(620)의 작동봉에 결합된 사용부품용 연동핀(640)이 사용부품용 슬라이더(570)의 하면에 형성된 사용부품용 연동핀홈(660)에 삽입된 상태를 유지하게 된다.
이 상태에서 제어기(450)는 탈착구동모터 구동부(460)에 대하여 부품탈거 명령을 출력하게 되고, 탈착구동모터 구동부(460)는 탈착구동모터(590)에 대하여 부품탈거 구동신호를 송출하게 된다.
탈착구동모터 구동부(460)로부터 부품탈거 구동신호가 입력된 탈착구동모터(590)는 부품탈거 방향으로 가동되고, 탈착구동모터(490)의 모터축(591)에 결합된 탈착구동스크루(600)가 부품탈거 방향으로 회전하게 된다.
여기서 탈착구동스크루(600)의 부품탈거 방향은 탈착수동스크루(600)와 암나사부(612)의 나선이 통상적인 오른나선일 경우를 기준으로 할 때, 도 4에서 반시계방향이다.
탈착구동스크루(600)가 부품탈거 방향으로 회전하게 되면, 탈착구동스크루(600)에 나사결합되어 있는 암나사부(612)가 형성된 탈착작동편(610)이 탈착구동스크루(600)와 암나사부(612)의 나사작용에 의하여 변전 설비(100)의 전방을 향해 이동하게 되고, 탈착작동편(610)의 수평부(613)에 장착된 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)가 변전 설비(100)의 전방으로 이동하게 된다.
이때, 사용부품용 연동핀(640)은 사용부품용 솔레노이드(620)에 의하여 사용부품용 슬라이더(570)의 하면에 형성된 사용부품용 연동핀홈(660)에 삽입되어 있으므로 사용부품용 슬라이더(570)는 탈착작동편(610)과 연동하여 변전 설비(100)의 전방을 향하여 이동하게 되고, 사용부품용 슬라이더(570)에 장착된 사용부품(110)은 변전 설비(100)의 전방을 향하여 이동하여 사용부품(110)의 사용부품용 가동단자(530)가 사용부품용 고정단자(510)로부터 분리된다.
상기 사용부품용 슬라이더(570)는 양측에 회전 가능하게 지지된 안내롤러(571)가 사용부품용 안내레일(550)에 구름접촉하도록 구성되어 있으므로 슬라이딩 작동이 원활하게 이루어지게 된다.
한편 보조부품용 연동핀(640)은 보조부품용 솔레노이드(630)에 의하여 보조부품용 슬라이더(580)의 하면에 형성된 보조부품용 연동핀홈(670)에서 인출된 상태이므로 보조부품용 슬라이더(580)는 탈착작동편(610)과 연동하지 않게 되며, 결과적으로 보조부품용 슬라이더(580)에 장착된 보조부품(120)은 보조부품용 가동단자(540)가 보조부품용 고정단자(520)에 접속된 상태를 그대로 유지하게 된다.
따라서 도 6에 도시한 바와 같이 보조부품(120)은 변전 설비(100)에 접속된 상태로 유지되고, 비정상 사용부품(110)은 변전 설비(100)로부터 탈거되어 전방으로 이동된 상태로 유지되므로 비정상 사용부품(110)이 보조부품(120)과 함께 변전 설비(100)에 병렬로 접속되어 있음에 따라 변전 설비에 미치는 악영향과 단전 사고 또는 타 부품의 손상을 초래하는 것을 방지할 수 있게 된다.
변전 설비(100)로부터 탈거되어 전방으로 이동된 비정상 사용부품(110)은 변전소 설비 관리자가 현장 출동하여 사용부품용 슬라이더(570)로부터 완전히 탈거함으로써 보수 또는 교체할 수 있다.
한편, 보수 또는 교체된 사용부품(110)은 다시 사용부품용 슬라이더(570)에 장착하고, 입력부(480)에 부품장착신호가 입력되면 탈착구동모터(590)가 부품장착 방향으로 가동되고, 탈착구동스크루(600)와 암나사부(612)의 나사작용에 의하여 탈착작동편(610)과 이에 장착된 사용부품용 솔레노이드(620)와 보조부품용 솔레노이드(630)가 변전 설비(100)를 향하여 이동하게 된다.
이때, 사용부품용 솔레노이드(620)에 의하여 작동하는 사용부품용 연동핀(640)은 사용부품용 슬라이더(570)의 하면에 형성된 사용부품용 연동핀홈(660)에 삽입되어 있으므로 사용부품용 슬라이더(570)와 보수 또는 교체되어 사용부품용 슬라이더(570)에 장착된 사용부품(110)이 변전 설비(100)를 향하여 이동하게 되고, 사용부품용 가동단자(530)가 변전 설비(100)의 사용부품용 고정단자(510)에 접속된다.
이상의 설명에서는 사용부품(110)에 이상이 있을 경우 보조부품(120)으로 대체하는 과정에 대하여 설명하였으나, 보조부품(120)에 이상이 있을 경우에는 상술한 작동을 반대로 하여 보조부품(120)을 사용부품(110)으로 교체할 수도 있다.
또한 본 실시예에 따른 변전 설비 감시 시스템은 사용부품(110)과 보조부품(120)의 장착이 탈착구동모터(590), 탈착구동스크루(600), 탈착작동편(610)에 의하여 이루어질 수 있으므로 많은 힘을 들이지 않고서도 사용부품(110)과 보조부품(120)을 장착할 수 있다.
이상, 본 발명의 변전 설비 원격 감시 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 변전 설비 110 : 사용부품
120 : 보조부품 200 : 측정부
300 : 서버부 400 : 원격리페어부
410 : 판단기 420 : 저장기
430 : 선정기 440 : 구동기
450 : 제어기 460 : 탈착구동모터 구동부
470 : 솔레노이드 구동부 480 : 입력부
500 : 부품탈착장치 510 : 사용부품용 고정단자
520 : 보조부품용 고정단자 530 : 사용부품용 가동단자
540 : 보조부품용 가동단자 550 : 사용부품용 안내레일
560 : 보조부품용 안내레일 570 : 사용부품용 슬라이더
571 : 사용부품용 안내롤러 580 : 보조부품용 슬라이더
581 : 보조부품용 안내롤러 590 : 탈착구동모터
600 : 탈착구동스크루 610 : 탈착작동편
611 : 수직부 612 : 암나사부
613 : 수평부 620 : 사용부품용 솔레노이드
630 : 보조부품용 솔레노이드 640 : 사용부품용 연동핀
650 : 보조부품용 연동핀 660 : 사용부품용 연동핀홈
670 : 보조부품용 연동핀홈

Claims (1)

  1. 사용부품들을 구비하여 구동되는 다수의 변전 설비; 상기 다수의 변전 설비 각각에 설치되며, 상기 사용부품들의 구동 결과를 측정하는 다수의 측정부; 상기 다수의 변전 설비 각각의 측정부와 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 변전 설비 각각에서의 측정된 상기 사용부품들의 구동 결과를 전송 받는 서버부; 및 무선 통신 방식을 통해 측정된 상기 사용부품들의 구동 결과를 상기 서버부로부터 전송받고, 상기 사용부품들 중 비정상 구동이 발생되면, 비정상 구동이 발생된 사용부품과 동일한 사용부품을 해당 변전 설비 또는 다른 변전 설비에서 선정하여 구동시키는 원격리페어부를 포함하고, 상기 다수의 변전 설비 각각은, 상기 사용부품들과 동일한 보조부품들을 구비하고, 상기 사용부품들 및 상기 보조부품들은 규격과 기능별로 구분되어 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 원격리페어부는 상기 다수의 변전 설비 각각의 상기 측정부로부터 상기 사용부품들의 구동 결과를 전송 받고, 상기 구동 결과가 기설정된 구동 기준에 부합되는지를 판단하여 비정상 구동이 발생된 사용부품을 비정상 부품으로 판단하는 판단기와, 상기 판단기로부터 판단한 상기 비정상 부품을 해당 변전 설비에 따른 비정상 부품 정보로 저장하는 저장기와, 상기 해당 변전 설비에 구비되는 상기 보조부품들 중, 상기 비정상 부품과 동일한 규격 및 기능을 갖는 보조부품을 선정하는 선정기와, 상기 비정상 부품의 구동을 중지하고, 선정된 상기 보조부품을 구동시키는 구동기 및, 제어기를 구비하며,
    상기 제어기는 상기 판단기에 의해 비정상 구동이 발생된 사용부품이 비정상 부품으로 판단되는 경우, 상기 비정상 부품으로 판단되는 사용부품의 구동 정보를 일시 저장하고, 상기 구동 정보를 기초로 설정되는 기준 시간 동안 가상 구동 상태를 유지하도록 제어하되,
    상기 제어기는 상기 기준 시간을 상기 서버부로부터 전송 받아 설정하고, 상기 기준 시간은, 상기 비정상 부품으로 판단되는 사용부품의 과거 교체 시간 이력 정보이며, 상기 비정상 부품이 정상인 사용부품으로 교체되기까지의 시간이고,
    상기 다수의 변전 설비 각각에는 보조 측정부가 설치되며, 상기 보조 측정부는 상기 구동기에 의해 상기 비정상 부품의 구동 중지에 대한 신호를 센싱하고, 상기 비정상 부품의 구동이 중지되는지를 감시하여, 상기 비정상 부품이 구동되는 경우, 선정된 상기 보조부품이 구동되기 전에, 상기 비정상 부품의 구동을 위해 공급되는 전원 라인을 강제 차단하여, 상기 비정상 부품으로 판단된 사용부품과, 상기 보조부품이 동시에 구동되는 것을 방지하며,
    비정상 사용부품을 물리적으로 탈거하고, 보수 및 교체된 부품을 장착하기 위한 부품탈착장치를 더 포함하고,
    상기 부품탈착장치는 각각의 변전 설비에 구비되며 서로 병렬로 연결되는 사용부품용 고정단자와 보조부품용 고정단자와; 상기 사용부품용 고정단자와 보조부품용 고정단자에 각각 대응하여 상기 사용부품과 보조부품에 각각 구비되는 사용부품단자와 보조부품단자와; 각각의 변전 설비에 전후방향으로 길게 설치되는 사용부품용 안내레일과 보조부품용 안내레일과; 상기 사용부품용 안내레일에 구름접촉하는 안내롤러를 구비하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되며 상기 사용부품이 장착되는 사용부품용 슬라이더와 상기 보조부품용 안내레일에 구름접촉하는 안내롤러를 구비하여 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되며 상기 보조부품이 장착되는 보조부품용 슬라이더와; 상기 사용부품용 안내레일과 보조부품용 안내레일의 사이에서 각각의 변전 설비에 장착되는 탈착구동모터와; 상기 탈착구동모터의 모터축에 결합되는 탈착구동스크루와; 상기 탈착구동스크루에 나사결합되는 암나사부가 형성된 수직부와, 상기 수직부의 상단에서 수평으로 절곡 형성되어 상기 사용부품용 슬라이더와 보조부품용 슬라이더의 하방에까지 연장되는 수평부가 구비된 탈착작동편과; 상기 탈착작동편의 수평부의 양단부 상면에 장착되는 사용부품용 솔레노이드와 보조부품용 솔레노이드와; 상기 사용부품용 솔레노이드와 보조부품용 솔레노이드에 의하여 승강 작동하는 사용부품용 연동핀과 보조부품용 연동핀과; 상기 사용부품용 슬라이더와 보조부품용 슬라이더의 하면에 형성된 사용부품용 연동핀홈과 보조부품용 연동핀홈; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변전 설비 원격 감시 시스템.
KR1020150180164A 2015-12-16 2015-12-16 변전 설비 감시 시스템 KR101607482B1 (ko)

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