KR101627780B1 - 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치 - Google Patents

가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101627780B1
KR101627780B1 KR1020150165806A KR20150165806A KR101627780B1 KR 101627780 B1 KR101627780 B1 KR 101627780B1 KR 1020150165806 A KR1020150165806 A KR 1020150165806A KR 20150165806 A KR20150165806 A KR 20150165806A KR 101627780 B1 KR101627780 B1 KR 101627780B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
auxiliary
reactor
connection
substation
Prior art date
Application number
KR1020150165806A
Other languages
English (en)
Inventor
김계훈
한지수
Original Assignee
(주)엠피코씨엠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엠피코씨엠 filed Critical (주)엠피코씨엠
Priority to KR1020150165806A priority Critical patent/KR101627780B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101627780B1 publication Critical patent/KR101627780B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/185—Electrical failure alarms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00—Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/02—Constructional details
    • G01R11/25—Arrangements for indicating or signalling faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R31/024—
    • G01R31/04—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/14—Central alarm receiver or annunciator arrangements
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 관한 것으로, 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 의하면 지면으로부터 고공 위치에 설치되는 리액터와 입력 전선부를 연결하는 단자의 단락을 측정하고 이를 관제부에 실시간으로 보고할 수 있으며, 리액터로 유입되는 고압의 교류 전류에서 발생하는 자기장을 이용하여 유도전류를 발생시키고, 이를 장치 운영에 활용하여 별도의 에너지원이 없이 활용될 수 있고, 접속부의 온도값이 기준온도값보다 높은 경우, 주접속구를 주단자에서 분리하고, 보조접속구를 보조단자에 연결되도록 하여 이상상황을 보고받은 관제부로부터 현장관리자가 파견되기 전에 과열요인을 해소할 수 있도록 한 것이다.

Description

가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치{Warning system for overheating of overhead electric power transmission line and substation equipment}
본 발명은 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 리액터와 입력 전선부를 연결하는 단자의 단락을 측정하고 이를 관제부에 실시간으로 보고할 수 있도록 함과 아울러 보고를 받은 관제부로부터 현장관리자를 파견하기 전에 실시간 보고와 동시에 이상 상황을 해제시킴으로써 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부를 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 하는 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 관한 것이다.
변전소는 발전소에서 생산한 전력을 송전선로나 배전선로를 통하여 수용가에게 보내는 과정에서 전압이나 전류의 변성 및 전력의 배분을 위하여 설치하는 시설의 집합체를 말한다.
전력을 발전소에서 수용가에까지 수송하기 위하여는 비교적 장거리의 송전선로를 통과해야 하는데 이때 필연적으로 선로의 저항과 선로를 흐르는 전류의 자승의 곱에 상당하는 손실이 발생한다. 이러한 송전손실을 줄이기 위하여는 전선을 굵은 것으로 사용하여 저항을 작게 하거나 송전전압을 높게 하여 동일 전력 수송시 전류를 작게 하는 방법이 사용된다.
한편, 발전기의 전압은 제작비용 등을 고려하여 통상 20 kV ~ 30 kV 사이의 값을 가지게 되며, 이 전압을 송전전압으로 승압하여 송전한다. 우리나라의 송전전압은 154 kV 및 345 kV 등이며, 최근에는 765 kV 송전선로를 건설하고 있다.
이와 같은 높은 전압으로 일반 가정까지 전력을 수송할 수 없으므로 변전소에서는 이들 전압을 배전전압, 우리나라의 경우 22.9 kV(산업체 구내에는 6.6 kV)로 강압하여 배전하며, 이 배전전압을 주상변압기 등을 통하여 230 V 또는 380 V로 강압하여 각 수용가에 공급하게 된다.
이와 같이 발전전압을 송전전압으로 승압하는 변전소를 승압변전소라고 하고, 송전전압을 배전전압이나 더 낮은 송전전압으로 강압하는 변전소를 강압변전소라고 한다.
강압변전소 중에서 그 기능에 따라 송전전압을 더 낮은 송전전압으로 강압하는 변전소를 1차 변전소(primary substation)라고 하며, 송전전압을 배전전압으로 강압하는 변전소를 2차 변전소(secondary substation)라고도 하나 우리나라의 경우 송전전압이 단순화되어 있고 한 변전소 내에 복합적인 기능을 가진 변전소가 많으므로 이러한 구분이 명확하지 않은 경우가 있다.
변전소를 건설하는 형태에 따라 건물 내부에 기기를 설치하는 변전소를 옥내 변전소하고 하며, 옥외에 기기를 설치하는 변전소를 옥외 변전소라고 하는데 대도시에서는 옥내 변전소가 대부분이다. 변전소에 설치되는 설비들은 다음과 같다.
[변압기]
전자유도 작용에 의하여 한 쪽 권선에 공급한 교류전기를 다른 쪽의 권선에 동일한 주파수의 교류전기로 전압을 변환하는 정지형 기기로서, 변전소에 설치되는 변압기는 전압이 높고 대용량이므로 전력용 변압기라고 하며, 적어도 2개 이상의 권선과 한 개의 공통된 자기회로를 이루는 철심 및 절연유 등으로 구성되어 있다.
[단로기(disconnector)]
충전된 전선로를 개폐하여 변전소 내의 전기설비의 점검이나 수리를 행할 때 전선로의 접속변경, 구분 개폐 및 분리 등을 위하여 사용하는 기기로서 부하전류나 고장전류는 차단할 수 없다.
[차단기]
전력 개폐장치의 일종으로서, 정상 상태의 전선로 이외에 이상 상태, 특히 단락이나 지락 상태의 전선로를 개폐할 수 있는 장치를 말한다. 차단기의 내부의 절연물의 종류에 따라 유입차단기, 자기차단기, 공기차단기, SF6차단기, 진공차단기 등으로 구분된다. 변전소의 개폐설비에 SF6가스차단기를 설치한 변전소를 가스절연변전소(gas insulated substation)라고 하는데, 차단용량이 클 뿐만 아니라 다루기가 간편하고, 유입차단기에 비해 기름처리를 하지 않아도 되는 이점이 있다.
[조상설비(調相設備; phase modifying equipment)]
모선의 무효전력을 조정하여 전압을 일정한 범위 내로 유지하거나 전력손실을 저감시키기 위한 장치이다. 동기조상기와 같은 회전기나 정전축전기와 분로 리액터(shunt reactor) 등의 정지기가 있으나 최근에는 정지기의 사용 빈도가 높다.
[피뢰기(避雷器; arrester)]
뇌격이나 개폐서지로 인한 과전압으로부터 주요한 설비들을 보호하는 장치이다. 종래에는 탄화규소(SiC)로 된 소자를 사용하는 피뢰기가 주로 사용되어 왔으나 최근에는 산화아연(ZnO) 소자를 사용하는 피뢰기가 점차 널리 사용되고 있다.
[배전반]
각종 계전기 및 전류, 전압, 전력용 계측기와 제어스위치 등으로 구성된 철제함이다. 변전소 내의 기기장치들과 제어용 전선으로 연결되어 근무원이 기기의 상태를 감시하여 필요시 기기조작 및 계측을 행할 수 있으며, 고장 시에는 계전기의 여자로 차단기를 작동시켜 고장 부분을 신속하게 회로에서 차단시키는 기능을 가진다.
이를 다시 정리하면, 1차 변전소는 발전소로부터 1차 송전선로를 통해 송전된 전력을 최초로 수전(受電)하는 변전소를 말한다. 이 1차 변전소 내의 변압기에 의하여 전압을 낮춘 후 2차 변전소까지 송전한다. 1차 변전소에서는 일반적으로 전압을 조정하는 것이 목적인데, 조상기 또는 대용량의 전력용 콘덴서가 설비된다.
2차 변전소는 발전소에서 수용가에게 이르는 송전계통을 전압단계에 의한 분류로 보아 1차 변전소에서 2차 송전선에 보내진 전력을 강압하는 변전소이다.
이와 같은 분류방법은 전력계통이 고정되어 있을 때에는 좋지만, 차례차례로 높은 전압이 도입될 경우에는 같은 전압변성(電壓變成)을 하는 변전소가 전력계통상의 위치에 따라 2차 변전소가 되기도 하고 3차 변전소가 되기도 하여, 같은 변전소의 명칭이 변하는 난점이 있다.
일반적으로 발전기 전압은 약 20 kV 정도인데 이것을 높은 전압으로 승압하여 송전선로에 보내고, 1차, 2차, 3차 등 몇 개의 변전소를 거치면서 차례로 이 고전압을 강압시켜 안전하고도 사용하기 쉬운 전압으로 바꾸는 구조로 되어 있다.
이러한 변전소에는 전류의 안정성을 향상시키기 위하여 R, S, T의 리액터를 구비하고 있다. 리액터는 전자기(電磁氣) 에너지의 축적에 의하여 교류전류 또는 전류의 급격한 변화에 대하여 큰 유도성인 리액턴스를 나타내는 전기기기이다.
흔히 철심에 코일을 감은 것이 사용되는데 철심이 없는 것도 있다. 송전계통에 병렬로 설치하여 지상전류(遲相電流)를 공급하는 분로(分路) 리액터, 단락고장(短絡故障)에 대비해서 고장전류를 제한하려는 목적으로 쓰이는 한류(限流) 리액터, 송전선의 일선(一線) 접지사고 때에 접지아크를 자연소멸시키는 소호(消弧) 리액터 등이 있다. 이 밖에 강자성 철심의 포화현상을 이용한 가포화(可飽和) 리액터도 있다.
이러한 리액터나 송전선로 접속부에 22.9 kV의 전류가 공급되는데, 전류가 공급되는 전선부와 리액터 단자 사이의 접속부는 오랜시간이 흐름에 따라 접속부의 이격이 발생하게 되고, 이는 저항의 증가로 이어져서 과열에 의한 화재 등의 문제가 발생하게 된다.
이는 육안으로 관찰할 수 없는 현상이고, 이를 일일이 점검하기 위해서는 공급되는 전류를 차단하고 점검을 하여야 하기 때문에 현실적으로 어려운 점이 많다.
이러한 문제점을 해결한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1161157호(2012.06.25. 등록) "변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템"(이하, '선행기술'이라 함)은 변전소에 제공되는 R, S, T의 3상의 리액터들과, 각각의 리액터에 교류 전류를 공급하는 전력선을 기계적 및 전기적으로 연결하는 접속단자의 온도값 및 전류값을 측정하고, 이상 상황을 감지하여 이를 경보하도록 한 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술은 리액터의 이상 상황을 감지하고 관제부에 실시간으로 보고하는 데에 그치고 있을 뿐 즉각적으로 이상 상황을 해제하지는 못하는 것이기 때문에 보고를 받은 관제부로부터 현장관리자를 파견하여 이상 상황을 해제할 때까지의 시간동안 리액터의 이상 상황이 지속되는 문제점이 있다.
따라서 리액터의 이상 상황이 발생하였을 때 이를 감지하고 관제부에 보고함과 아울러 현장관리자가 파견되기 전에 리액터의 이상 상황을 해제할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1161157호(2012.06.25. 등록) "변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템"
따라서 본 발명의 목적은 리액터와 입력 전선부를 연결하는 단자의 단락을 측정하고 이를 관제부에 실시간으로 보고할 수 있도록 함과 아울러 보고를 받은 관제부로부터 현장관리자를 파견하기 전에 실시간 보고와 동시에 이상 상황을 해제시킴으로써 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부를 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 하는 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치를 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 송전선로 접속부나 변전소에 제공되는 R, S, T의 3상의 리액터들과, 상기 각각의 리액터에 교류 전류를 공급하는 전력선을 기계적 및 전기적으로 연결하는 접속단자의 온도값 및 전류값을 측정하고, 이상 상황을 감지하여 이를 경보하는 변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템에 있어서,
상기 접속단자에 제공되는 과열경보장치와, 상기 과열경보장치와 근거리 무선 통신이 가능한 위치에 제공되는 중앙처리부를 포함하고, 상기 과열경보장치는, 자체적으로 전력을 발생시켜 사용하는 전원공급부와, 상기 접속단자의 온도값을 측정하는 온도 측정 센서와, 상기 접속단자의 전류값을 측정하는 전류 측정 센서와, 측정된 온도값 및 전류값 중 적어도 하나를 처리하여 이를 상기 중앙처리부로 근거리 통신에 의해 송신하는 데이터송신부를 포함하고, 상기 중앙처리부는, 상기 데이터송신부로부터 온도값 및 전류값 중 적어도 하나를 근거리 무선 통신을 이용하여 수신하는 데이터수신부와, 수신한 온도값 및 전류값 중 적어도 하나를 미리 설정된 온도값 및 전류값 중 적어도 하나와 비교하는 데이터처리부와, 수신한 값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 리액터 상황 경보 신호를 발생시키고 원거리 무선 통신 또는 유선망 통신을 이용하여 리액터 상황 경보 신호를 배전반으로 전송함과 아울러 리액터 상황 경보 신호를 SCADA 시스템으로 전송하는 리액터 상태 경보발생부를 포함하며, 상기 접속단자에는 주단자와 보조단자가 병렬로 연결되고, 이상상황을 보고받은 관제부로부터 현장관리자가 파견되기 전에 과열요인을 해소할 수 있도록 하는 과열요인해소수단을 더 포함하며, 상기 접속단자는 상기 각각의 전력선에 병렬로 연결된 주단자와 보조단자로 구성되고, 상기 과열요인해소수단은 상기 주단자에 접속되는 주접속구와; 상기 보조단자에 접속되는 보조접속구와; 상기 주접속구와 보조접속구를 상기 리액터에 병렬로 연결하는 연결전선과; 상기 주접속구를 주단자에 대하여 접속 및 분리시키기 위한 제1 솔레노이드와; 상기 보조접속구를 보조단자에 대하여 접속 및 분리시키기 위한 제2 솔레노이드와; 상기 보조접속구를 보호하는 보조접속구 보호커버와; 상기 보조단자를 보호하는 보조단자 보호커버와; 상기 보조접속구 보호커버를 개폐하는 제3 솔레노이드와; 상기 보조단자 보호커버를 개폐하는 제4 솔레노이드; 및 상기 제1 내지 제4 솔레노이드를 지지하는 지지대; 를 포함하여 구성되는 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치를 제공한다.
본 발명의 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 의하면 지면으로부터 고공 위치에 설치되는 리액터와 입력 전선부를 연결하는 단자의 단락을 측정하고 이를 관제부에 실시간으로 보고하는 리액터 접속부 과열 검출 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 의하면 리액터로 유입되는 고압의 교류 전류에서 발생하는 자기장을 이용하여 유도전류를 발생시키고, 이를 장치 운영에 활용하여 별도의 에너지원이 없이 활용될 수 있는 리액터 접속부 과열 검출 시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치에 의하면 접속부의 온도값이 기준온도값보다 높은 경우, 주접속구를 주단자에서 분리하고, 보조접속구를 보조단자에 연결되도록 하여 이상상황을 보고받은 관제부로부터 현장관리자가 파견되기 전에 과열요인을 해소할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 기능블록도,
도 2는 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 기능블록도,
도 3은 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 기능블록도,
도 4는 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 동작 흐름도,
도 5는 본 발명에 의한 전원공급부의 일예를 보인 회로도,
도 6은 본 발명에 의한 이상상황해제수단을 보인 사시도,
도 7은 본 발명에 의한 이상상황해제수단을 보인 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 의한 이상상황해제수단의 작동상태를 보인 측면도이다.
이하, 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 바람직한 실시예를 보인 기능블록도를 보인 것이다.
본 실시예는 송전선로 접속부나 변전소에 제공되는 R, S, T의 3상의 리액터(10)들과, 상기 각각의 리액터(10)에 교류전류를 공급하는 전력선(40)을 기계적 및 전기적으로 연결하는 접속단자(30)의 온도값 및 전류값을 측정하고, 이상상황을 감지하여 이를 경보하는 것이고, 이는 상기 접속단자(30)에 제공되는 과열경보장치(20)와, 상기 과열경보장치(20)와 근거리 무선 통신이 가능한 위치에 제공되는 중앙처리부(50)를 포함한다.
이하의 설명에서 이상상황이라 함은 리액터의 접속단자(30) 주변의 온도가 상승하여 과열되는 경우로서, 이를 방지할 경우에는 화재에 의한 리액터의 완전 파괴가 초래된다.
특히 이는 접속단자의 노후로 인해 기계적 결합이 느슨해지게 되고, 이로 인해 접속단자의 단락 등의 현상에 의하여 저항값이 급격히 증가하게 됨이 원인이다. 저항값이 증가하게 되면, 그 부위에서 발열량이 증가하게 되고, 지나친 경우에는 화재가 발생하게 된다. 따라서 본 발명의 목적 중의 하나는 접속단자의 기계적 풀림 등의 현상을 체크하는 것에 있다.
일반적으로 변전소의 리액터는 R, S, T의 3상의 리액터로 구성된다. 본 발명은 시간의 흐름에 따라 각각 위상차를 가지는 리액터의 전류값의 변화를 측정하고, 이를 저장하여 유입되는 전류의 품질을 분석하는 데이터를 수직하는 효과도 얻을 수 있다. 따라서 단순히 접속단자(30)의 온도값만을 측정하는 것이 아니라, 전류값을 측정하여 이를 중앙처리부(50)로 전송하는 것이 바람직하다.
다만, 과열경보장치(20)는 온도값과 전류값을 모두 측정하나 이중 온도값만을 중앙처리부(50)로 전송하여 이상상황을 판단하는 데에 활용하고, 전류값은 자체적인 메모리에 저장하는 것도 가능하다. 또한 온도값과 함께 전류값을 중앙처리부(50)로 전송하여 전류값을 중앙처리부(50)에 저장하는 것도 가능하다. 이를 위하여 과열경보장치(20) 또는 중앙처리부(500에 메모리를 더 포함할 수 있다.
리액터(10)는 일반적으로 지면으로부터 상당한 높이에 설치되는 것이고, 항시적으로 동작하여 고압의 전류가 흐르는 시스템이기 때문에 동작의 이상여부를 확인하거나 과열경보장치의 전원부를 교체하는 작업은 매우 어렵다. 따라서 과열경보장치(20)는 자체적으로 전력을 발생시켜 사용하는 것이 바람직하다.
리액터(10)로 공급되는 전류가 교류 전류이므로 교류 전류의 위상차 변화에 따른 자기장의 변화가 발생하게 되고, 이를 이용하여 유도기전력을 발생시킬 수 있다. 따라서 이러한 유도기전력을 이용하여 과열경보장치(20)에서 필요로 하는 전력을 생산하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 의한 전원공급부(24)의 구성도이다. 전원공급부(24)는 전류검출변환기(244)와 정류부(241), 정전압회로(242), 충전부(243)로 구성된다. 전류검출변환기(244)는 전력선(40)에 링 형태로 연결되어 제공되는 것이 바람직하다.
정류부(241)는 전류검출변환기(244)로부터 검출된 교류 전류를 전체 회로에 공급하기 위하여 직류 전류로 변환한다. 충전부(243)에 장착된 배터리는 직류 전류로 충전된다. 다만, 본 발명에서는 충전부(243)를 포함하지 않는 것도 가능하다. 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치는 전류가 전력선을 따라 항상 흐르는 경우에 적용되는 것이므로 전류부(241)가 회로에 맞는 전류를 실시간으로 계속적으로 공급하는 것도 가능하다. 오히려 충전부가 존재하는 경우에는 과충전 방지 등의 별도의 회로가 더 필요하게 되므로 비용의 증가를 초래할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 전원공급부(24)의 회로도의 일예를 보인 것이다. 전류검출변환기(244)는 전력선(40)의 유도기전력으로부터 교류 전류를 검출하는 기능을 수행한다. 검출된 교류 전류를 브릿지 및 캐패시터에 의하여 전류 및 평활하여 직류 전류로 변환하는 정류부와 일정한 전압을 유지하는 정전압회로로 구성된다. 좌측 상단에 옵션으로 배터리가 구비되어 정전압회로로부터 충전을 하게 된다. 다만, 이러한 회로는 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 예에 불과한 것이며, 다른 회로도의 적용도 가능함은 당연하다.
상기 과열경보장치(20)는 앞에서 설명한 바와 같이, 자체적으로 전력을 발생시켜 사용하는 전원공급부(24)와, 상기 접속단자(30)의 온도값을 측정하는 온도측정센서(21)와, 상기 접속단자(30)의 전류값을 측정하는 전류측정센서(22)와, 측정된 온도값 및 전류값을 처리하여 이를 상기 중앙처리부(50)로 근거리 통신에 의하여 송신하는 데이터송신부(23)를 포함한다.
온도측정센서(21)는 작동온도가 -50℃ 내지 200℃인 것이 바람직하다. 일예로서 T 타입의 열전대가 적용될 수 있다. 근거리 통신은 적외선 통신, 블루투스 등이 적용될 수 있다. 블루투스를 이용하는 경우, 2.4GHz의 ISM 밴드를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 과열경보장치(20)는 하나의 장치로서 구성되어야 하고, 케이스는 방진 및 방수 등의 처리에 만전을 기해야 한다.
상기 중앙처리부(50)는 상기 데이터송신부(23)로부터 온도값 및 전류값을 근거리 무선 통신을 이용하여 수신하는 데이터수신부(51)와, 수신한 온도값 및 전류값을 소정의 온도값 및 전류값과 비교하는 데이터처리부(52)와, 수신한 값이 소정의 온도값 및 전류값보다 큰 경우에는 리액터 상황경보신호를 발생시키는 리액터 상태 경보발생부(53)를 포함한다. 상기 소정의 온도값 및 전류값은 미리 설정된 값을 의미한다.
상기 리액터 상태 경보발생부(53)는 원거리 무선 통신 또는 유선망 통신을 이용하여 리액터 상황 경보신호를 배전반(70)으로 전송할 수 있다.
상기 리액터 상태 경보발생부(53)는 리액터 상황 경보 신호를 SCADA 시스템(60)으로 전송할 수도 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치는 단순히 온도 상승에 따른 경보만을 발생시키는 것이 아니라, 평소에는 리액터의 동작 상태를 모니터링하는 장치로 활용이 가능하다.
따라서 중앙처리부(50)에는 메모리부(55)가 더 구비된다. 이상이 없는 경우에는 각각의 리액터의 전류값 등을 메모리부(55)에 저장하여 진행상황에 대한 자료 획득 수단으로서 활용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치의 동작 흐름도이다.
각각의 리액터 접속단자 부위의 온도 및 전류를 측정한다(S400). 측정된 온도값을 디지털화하고 검출된 전류값을 배터리에 백업하는 과정을 수행한다(S410). 이를 위하여 과열경보장치(20)에는 충전부(243)를 가지는 배터리가 구비되고, 메모리가 구비되어 이를 저장하는 것이 가능하다. 또는 이를 실시간으로 중앙처리부(50)에 전송하여 중앙처리부(500에 저장할 수도 있다. 본 발명의 목적 중의 하나는 리액터의 시간에 따른 전류값의 변화를 모니터링하는 것에 있기 때문이다.
이후 무선신호로 온도신호 또는 온도 및 전류 신호를 중앙처리부(50)에 전송한다(S420). 이후, 중앙처리부(50)에서는 상별 리액터 폴링 및 무선데이터를 수신하는 과정을 거친다(S430). 수신된 데이터를 처리하고(S440), 미리 설정된 기준 온도값과 비교하여 수신된 온도값이 큰지 여부를 판단한다(S450). 만일 수신된 온도값이 기준 온도값보다 크다고 판단되는 경우에는 이상상황으로 판단하여 경보신호를 출력하고, 계속적으로 모니터링을 수행하여 긴급상황에서는 리액터 차단하는 제어신호를 출력한다(S470).
만일, 수신된 온도값이 기준 온도값보다 크지 않은 경우에는 모니터링 데이터를 축적하고 계속적으로 진행한다.
한편, 본 발명에 의한 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치는 상기 접속단자(30)를 병렬로 연결되는 주단자(31)와 보조단자(32)로 구성하고, 최초 설비 시에는 리액터(10)를 주단자(31)를 통해 전력선(40)에 연결하고, 접속단자(30)의 단락 등의 이상으로 인하여 접속부가 과열되는 경우, 리액터(10)를 보조단자(32)를 통해 전력선(40)에 접속함으로써 이상상황을 보고받은 관제부로부터 현장관리자가 파견되기 전에 과열요인을 해소할 수 있도록 하는 과열요인해소수단(100)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 과열요인해소수단의 사시도이고, 도 7은 과열요인해소수단의 분해 사시도이며, 도 8은 과열요인해소수단의 작동상태를 보인 것이다.
상기 접속단자(30)는 상기 각각의 전력선(40)에 병렬로 연결된 주단자(31)와 보조단자(32)로 구성되고, 상기 과열요인해소수단(100)은 상기 주단자(31)에 접속되는 주접속구(110)와; 상기 보조단자(32)에 접속되는 보조접속구(120)와; 상기 주접속구(110)와 보조접속구(120)를 상기 리액터(10)에 병렬로 연결하는 연결전선(130)과; 상기 주접속구(110)를 주단자(31)에 대하여 접속 및 분리시키기 위한 제1 솔레노이드(140)와; 상기 보조접속구(120)를 보조단자(32)에 대하여 접속 및 분리시키기 위한 제2 솔레노이드(150)와; 상기 보조접속구(120)를 보호하는 보조접속구 보호커버(160)와; 상기 보조단자(32)를 보호하는 보조단자 보호커버(170)와; 상기 보조접속구 보호커버(160)를 개폐하는 제3 솔레노이드(180)와; 상기 보조단자 보호커버(170)를 개폐하는 제4 솔레노이드(190); 및 상기 제1 내지 제4 솔레노이드(140, 150, 180, 190)를 지지하는 지지대(200); 를 포함하여 구성된다.
상기 전력선(40)은 피복전선으로 구성되고, 상기 주단자(31)와 보조단자(32)는 끝단 부분만 도체가 오픈되고 나머지 부분은 절연피복으로 피복된 상태로 설치되며, 상기 주접속구(110)와 보조접속구(120)는 절연체의 내주면에 상기 주단자(31)와 보조단자(32)의 도체부에 접속되는 도체부를 구비한 구조로 구성할 수 있다.
상기 연결전선(130)은 피복전선이 사용되며, 상기 주접속구(110)와 보조접속구(120)의 도체부에 기계적, 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 연결전선(130)은 피복전선 자체의 유연성에 의하여 상기 주접속구(110)와 보조접속구(120)가 작동하는 데에 지장을 주지 않게 구성할 수 있다.
상기 주접속구(110) 및 보조접속구(120)는 제1 및 제2 솔레노이드(140, 150)의 작동봉(141, 151)의 선단에 결합된다. 작동봉(141, 151)은 주접속구(110)와 보조접속구(120)의 절연체 부분에 결합되어 도체부와는 차단된 상태로 유지된다.
상기 보조접속구 보호커버(160)는 보조접속구(120)가 삽입되는 삽입홈(161)을 구비하고, 상기 보조단자 보호커버(170)는 보조단자(32)가 삽입되는 삽입홈(171)을 구비한다.
상기 보조접속구 보호커버(160)와 보조단자 보호커버(170)에는 하방으로 연장되는 힌지연결부(162, 172)가 구비되고, 상기 제3 및 제4 솔레노이드(180, 190)의 작동봉(181, 191) 선단에는 힌지연결편(182, 192)이 형성되며, 힌지연결부(162, 172)와 힌지연결편(182, 192)은 힌지핀(183, 193)에 의하여 힌지연결된다.
상기 제1 솔레노이드(140)는 전원이 인가되었을 때 작동봉(141)이 후퇴하고, 전원이 인가되지 않았을 때 작동봉(141)이 전진하는 타입의 솔레노이드를 사용한다.
상기 제2 솔레노이드(150)는 전원이 인가되었을 때 작동봉(151)이 전진하고, 전원이 인가되지 않았을 때 후퇴하는 타입의 솔레노이드를 사용한다.
상기 제3 및 제4 솔레노이드(180, 190)는 전원이 인가되었을 때 전진하고, 전원이 인가되지 않았을 때 후퇴하는 타입의 솔레노이드를 사용한다.
또한 상기 제1 내지 제4 솔레노이드(140, 150, 180, 190)는 상기 전원공급부(24)의 전원에 의하여 동작할 수 있도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 중앙처리부(50)에는 제1 내지 제4 솔레노이드(140, 150, 180, 190)를 구동하는 솔레노이드 구동부(56)가 더 포함된다.
상기 솔레노이드 구동부(56)는 리액터(10)의 상태가 정상인 경우에는 제1 내지 제4 솔레노이드(140, 150, 180, 190)에 대한 전원을 모두 차단하도록 구동하여, 제1 솔레노이드(140)에 의해 작동되는 주접속구(110)가 주단자(31)에 접속되고, 제2 솔레노이드(150)에 의해 작동되는 보조접속구(120)가 보조단자(32)로부터 분리되며, 제3 솔레노이드(180)에 의해 작동되는 보조접속구 보호커버(160)가 보조접속구(120)에 씌워진 상태를 유지하게 되고, 제4 솔레노이드(190)에 의해 작동되는 보조단자 보호커버(170)가 보조단자(32)에 씌워진 상태를 유지하게 된다[도 8의 (a) 참조].
따라서 리액터(10)는 전력선(40)에 대하여 주단자(31)와 주접속구(110) 및 연결전선(130)을 통하여 연결된 상태로 유지된다.
상기 솔레노이드 구동부(56)는 리액터(10) 접속부의 온도값이 기준온도값보다 높을 경우에는 제1 내지 제4 솔레노이드(140, 150, 180, 190)에 대한 전원을 인가하여(S480), 제1 솔레노이드(140)의 작동봉(141)이 후퇴하여 제1 솔레노이드(140)에 의해 작동되는 주접속구(110)가 주단자(31)에서 분리되고, 제3 솔레노이드(180)의 작동봉(181)이 전진하여 제3 솔레노이드(180)에 의해 작동되는 보조접속구 보호커버(160)가 보조접속구(120)에서 분리되며, 제4 솔레노이드(190)의 작동봉(191)이 전진하여 제4 솔레노이드(190)에 의해 작동되는 보조단자 보호커버(170)가 보조단자(32)에서 분리됨과 동시에 제2 솔레노이드(150)의 작동봉(151)이 전진하여 제2 솔레노이드(150)에 의해 작동되는 보조접속구(120)가 보조단자(32)에 접속된다[도 8의 (b) 참조].
따라서 리액터(10)는 전력선(40)에 대하여 보조단자(32)와 보조접속구(120) 및 연결전선(130)을 통하여 연결된 상태로 유지된다.
본 발명에 의한 과열요인해소수단(100)은 접속부의 온도값이 기준온도값보다 높은 경우, 주접속구(110)를 주단자(31)에서 분리하고, 보조접속구(120)를 보조단자(32)에 연결되도록 하여 이상상황을 보고받은 관제부로부터 현장관리자가 파견되기 전에 과열요인을 해소할 수 있게 된다.
또한 보조접속구(120)와 보조단자(32)는 최초 설치 시에는 각각 보조접속구 보호커버(160)와 보조단자 보호커버(170)에 의하여 보호되도록 함으로써 보조접속구(120)와 보조단자(32)가 이물질에 의하여 오손되는 것을 방지할 수 있고, 이상상황 발생시 보조접속구(120)와 보조단자(32)의 접속이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 리액터 20 : 과열경보장치
30 : 접속단자 31 : 주단자
32 : 보조단자 40 : 전력선
50 : 중앙처리부 51 : 데이터수신부
52 : 데이터처리부 53 : 리액터 상태 경보발생부
56 : 솔레노이드 구동부 100 : 과열요인해소수단
110 : 주접속구 120 : 보조접속구
130 : 연결전선 140 : 제1 솔레노이드
150 : 제2 솔레노이드 160 : 보조접속구 보호커버
170 : 보조단자 보호커버 180 : 제3 솔레노이드
190 : 제4 솔레노이드

Claims (1)

  1. 송전선로 접속부나 변전소에 제공되는 R, S, T의 3상의 리액터(10)들과, 상기 각각의 리액터(10)에 교류 전류를 공급하는 전력선(40)을 기계적 및 전기적으로 연결하는 접속단자(30)의 온도값 및 전류값을 측정하고, 이상 상황을 감지하여 이를 경보하는 변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템에 있어서,
    상기 접속단자(30)에 제공되는 과열경보장치(20)와, 상기 과열경보장치(20)와 근거리 무선 통신이 가능한 위치에 제공되는 중앙처리부(50)를 포함하고, 상기 과열경보장치(20)는 자체적으로 전력을 발생시켜 사용하는 전원공급부(24)와, 상기 접속단자(30)의 온도값을 측정하는 온도 측정 센서(21)와, 상기 접속단자(30)의 전류값을 측정하는 전류 측정 센서(22)와, 측정된 온도값 및 전류값 중 적어도 하나를 처리하여 이를 상기 중앙처리부(50)로 근거리 통신에 의해 송신하는 데이터송신부(23)를 포함하고, 상기 중앙처리부(50)는 상기 데이터송신부(23)로부터 온도값 및 전류값 중 적어도 하나를 근거리 무선 통신을 이용하여 수신하는 데이터수신부(51)와, 수신한 온도값 및 전류값 중 적어도 하나를 미리 설정된 온도값 및 전류값 중 적어도 하나와 비교하는 데이터처리부(52)와, 수신한 값이 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 리액터 상황 경보 신호를 발생시키고 원거리 무선 통신 또는 유선망 통신을 이용하여 리액터 상황 경보 신호를 배전반(70)으로 전송함과 아울러 리액터 상황 경보 신호를 SCADA 시스템(60)으로 전송하는 리액터 상태 경보발생부(53)를 포함하며,
    상기 접속단자(30)에는 주단자(31)와 보조단자(32)가 병렬로 연결되고,
    이상상황을 보고받은 관제부로부터 현장관리자가 파견되기 전에 과열요인을 해소할 수 있도록 하는 과열요인해소수단(100)을 더 포함하며,
    상기 접속단자(30)는 상기 각각의 전력선(40)에 병렬로 연결된 주단자(31)와 보조단자(32)로 구성되고, 상기 과열요인해소수단(100)은 상기 주단자(31)에 접속되는 주접속구(110)와; 상기 보조단자(32)에 접속되는 보조접속구(120)와; 상기 주접속구(110)와 보조접속구(120)를 상기 리액터(10)에 병렬로 연결하는 연결전선(130)과; 상기 주접속구(110)를 주단자(31)에 대하여 접속 및 분리시키기 위한 제1 솔레노이드(140)와; 상기 보조접속구(120)를 보조단자(32)에 대하여 접속 및 분리시키기 위한 제2 솔레노이드(150)와; 상기 보조접속구(120)를 보호하는 보조접속구 보호커버(160)와; 상기 보조단자(32)를 보호하는 보조단자 보호커버(170)와; 상기 보조접속구 보호커버(160)를 개폐하는 제3 솔레노이드(180)와; 상기 보조단자 보호커버(170)를 개폐하는 제4 솔레노이드(190); 및 상기 제1 내지 제4 솔레노이드(140, 150, 180, 190)를 지지하는 지지대(200); 를 포함하여 구성되는 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치.
KR1020150165806A 2015-11-25 2015-11-25 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치 KR101627780B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150165806A KR101627780B1 (ko) 2015-11-25 2015-11-25 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150165806A KR101627780B1 (ko) 2015-11-25 2015-11-25 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101627780B1 true KR101627780B1 (ko) 2016-06-07

Family

ID=56193211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150165806A KR101627780B1 (ko) 2015-11-25 2015-11-25 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101627780B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101751786B1 (ko) * 2016-07-07 2017-06-28 이노넷 주식회사 전력 설비의 단자 온도 모니터링 시스템 및 단자 온도 감지 장치
KR102085346B1 (ko) * 2019-04-26 2020-03-05 신호원 공동주택의 실내전기 전원공급제어장치
CN113554264A (zh) * 2021-06-07 2021-10-26 华北电力科学研究院有限责任公司 一种发电设备的报警方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100956712B1 (ko) * 2009-07-29 2010-05-06 (주)정인시스템 송전·배전선로의 고장구간 자동개폐장치
KR101161157B1 (ko) 2011-02-14 2012-06-29 (주)지지에스 변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템
KR101332793B1 (ko) * 2013-06-07 2013-11-25 주식회사 효성전기 배전반 안전 관리 방법 및 그 시스템
KR101441462B1 (ko) * 2014-07-14 2014-09-17 주식회사 서부전기 배전선로의 고장구간 분리 제어시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100956712B1 (ko) * 2009-07-29 2010-05-06 (주)정인시스템 송전·배전선로의 고장구간 자동개폐장치
KR101161157B1 (ko) 2011-02-14 2012-06-29 (주)지지에스 변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템
KR101332793B1 (ko) * 2013-06-07 2013-11-25 주식회사 효성전기 배전반 안전 관리 방법 및 그 시스템
KR101441462B1 (ko) * 2014-07-14 2014-09-17 주식회사 서부전기 배전선로의 고장구간 분리 제어시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101751786B1 (ko) * 2016-07-07 2017-06-28 이노넷 주식회사 전력 설비의 단자 온도 모니터링 시스템 및 단자 온도 감지 장치
KR102085346B1 (ko) * 2019-04-26 2020-03-05 신호원 공동주택의 실내전기 전원공급제어장치
CN113554264A (zh) * 2021-06-07 2021-10-26 华北电力科学研究院有限责任公司 一种发电设备的报警方法及装置
CN113554264B (zh) * 2021-06-07 2023-11-17 华北电力科学研究院有限责任公司 一种发电设备的报警方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6393005B2 (ja) 中電圧及び高電圧のためのサージ抑制システム
US11506546B2 (en) Systems and methods for measuring internal transformer temperatures
KR101627780B1 (ko) 가공 송전선로 및 변전소기기 접속부 과열경보장치
KR102104835B1 (ko) 원격감시용 ct 2차 개방 방지시스템을 구비한 29kv gis
CN208571394U (zh) 一种基于智能控制器的光伏发电用箱式变电站
KR20100133586A (ko) 계통설비별 색상정보를 이용한 변전소 모니터링 시스템
CN107884665A (zh) 防止发电机出口电压互感器匝间短路误跳机的装置及方法
Haider et al. Protection of DERs
US20110178649A1 (en) Method for preventing electric shock by contact with connected-to-ground electric appliances and installations, and apparatus therefor
US4796147A (en) Method for detecting voltage losses in a low voltage distribution system
Owen The historical development of neutral grounding practices
CN208257390U (zh) 一种防止发电机出口电压互感器匝间短路误跳机的装置
Beltz et al. High-resistance ground retrofits in pulp and paper mills
Smith Performing detailed power system studies for designing and analyzing electrical distribution systems-Power system studies for cement plants
KR102096992B1 (ko) 송변전용 3상용 단상 전력 변압기 보호회로 시스템
KR101161157B1 (ko) 변전소 리액터 접속단자 과열 경보 시스템
CN105551785A (zh) 一种防止变压器带电挂接地线的方法
CN209266994U (zh) 一种所用变高压开关设备
CN207603190U (zh) 一种零线过流保护装置
CN108110726A (zh) 船岸等电位保护装置
CN219554656U (zh) 一种检修电源配电优化设备
US11101631B2 (en) Downed conductor detection
US20150162740A1 (en) Safe Service Mode
Biabani et al. Maintenance of EHV substation
CN214204937U (zh) 一种基于全控混合桥式高温超导限流器的110kV变电站

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant