KR101689501B1 - 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법 - Google Patents

싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101689501B1
KR101689501B1 KR1020160025596A KR20160025596A KR101689501B1 KR 101689501 B1 KR101689501 B1 KR 101689501B1 KR 1020160025596 A KR1020160025596 A KR 1020160025596A KR 20160025596 A KR20160025596 A KR 20160025596A KR 101689501 B1 KR101689501 B1 KR 101689501B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thyristor switch
phase
average current
phase control
current value
Prior art date
Application number
KR1020160025596A
Other languages
English (en)
Inventor
채승민
Original Assignee
두산중공업 주식회사
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 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020160025596A priority Critical patent/KR101689501B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101689501B1 publication Critical patent/KR101689501B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • 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
    • G01R19/003—Measuring mean values of current or voltage during a given time interval
    • 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
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • 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
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/45—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
    • G05F1/455—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

본 발명은 회전자 코일에 전류를 공급하기 위한 여자기용 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 각각이 3상(phase)을 포함하고, 각 상에 2개씩의 싸이리스터 스위치를 구비하며, 서로 병렬로 연결된 다수의 위상제어 정류기, 상기 다수의 위상제어 정류기의 각 위상제어 정류기의 각 상에서의 전류를 측정하기 위한 전류계, 및 상기 전류계에서 측정된 전류값을 기초로 상기 다수의 위상제어 정류기의 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 고장검지부를 포함하는 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기가 개시된다.
본 발명에 의하면, 다수 개의 위상제어 정류기가 병렬로 연결된 여자기에서 싸이리스터 스위치의 고장을 정확하고 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 또한 기기의 분해나 별도의 배선이 필요 없이 여자기의 운용 중에도 스위치의 고장을 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

Description

싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법{MULTIPLE PHASE CONTROLLED RECTIFIERS WITH FAULT DETECTING APPARATUS FOR THRYSTER SWITCH AND FAULT DETECTION METHOD THEREOF}
본 발명은 회전자 코일에 전류를 공급하기 위한 여자기용 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 위상제어 정류기의 각 상별 전류를 측정하여 싸이리스터 스위치의 고장을 검지하는 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법에 관한 것이다.
전기를 생성하는 발전기는 회전자 코일에 자장을 형성할 수 있도록 직류를 공급하는 장치를 여자기라 하며 여자기에서 공급하는 여자전류의 양을 조정하여 발전기에서 생성되는 전압의 크기를 제어할 수 있다.
이러한 여자기의 여자 방식은 다양한 종류가 있으나 직류 전류를 공급하기 위하여 싸이리스터(thyrister) 정류기를 사용하는 싸이리스터 여자 방식이 대용량 발전기에서 많이 사용되고 있다. 싸이리스터 여자 방식은 교류를 직류로 변환시키는 정류기에서 싸이리스터 스위치를 사용하며 주제어기에 의한 위상제어 신호에 의하여 생성하는 직류 전류의 양을 조절할 수 있다.
그런데 수 백 MW급의 대형 발전기의 경우 필요로 하는 여자 전류가 커서 정류기 1대로 필요한 전류를 공급하는 것이 여의치 않을 수 있어 다수 개의 정류기를 사용하여 여자 전류를 공급하고 있다.
여자전류 공급을 위하여 다수개의 정류기가 병렬로 연결된 경우에 종래의 싸이리스터의 콜렉터-에미터간 전압을 측정하여 고장을 검지하는 방법은 사용할 수 없게 된다.
도 1은 종래의 싸이리스터의 콜렉터-에미터간 전압을 측정하여 고장을 검지하는 방법을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 종래에는 각 싸이리스터 스위치(T1 내지 T6)에 병렬로 전압측정기를 연결하여 싸이리스터 스위치의 고장을 검지하였다. 싸이리스터 스위치가 고장이 난 경우에는 싸이리스터 스위치에 전압이 걸리지 않고 전압 파형이 나오지를 아니하여 싸이리스터 스위치가 고장이 났음을 확인할 수 있다. 하지만 다수 개의 정류기가 병렬로 연결된 경우에는 하나의 싸이리스터 스위치가 고장나더라도 병렬로 연결된 다른 싸이스터 스위치에 의하여 전압 파형이 나오기 때문에 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수 없는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 각 정류기별 각 상별 전류계를 구비하여 전류를 측정함으로써 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수 있는 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 여자기용 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기는 각각이 3상(phase)을 포함하고, 상기 3상 중 적어도 어느 하나의 상에 적어도 하나의 싸이리스터 스위치를 구비하며, 서로 병렬로 연결된 다수의 위상제어 정류기, 상기 다수의 위상제어 정류기의 각 위상제어 정류기의 상기 싸이리스터 스위치를 구비한 각 상에서의 전류를 측정하기 위한 전류계, 및 상기 전류계에서 측정된 전류값을 기초로 상기 다수의 위상제어 정류기에 구비된 싸이리스터 스위치 중 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 고장검지부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 다수의 위상제어 정류기는 각 상 별로 2개씩의 싸이리스터 스위치를 구비할 수 있다.
여기서 상기 고장검지부는 상기 전류계에서 측정된 전류로부터 상기 다수의 위상제어 정류기의 각 전류계 별로 평균 전류값을 도출하고, 상기 다수의 위상제어 정류기의 각 전류계 별로 도출된 상기 평균 전류값을 기반으로 고장난 싸이리스터 스위치를 결정할 수 있고, 더 나아가 상기 고장검지부는 상기 평균 전류값의 크기가 기 설정된 제 1 기준값보다 큰 상을 선택하고 선택한 상기 상의 상기 평균 전류값의 부호에 따라 선택한 상기 상에 연결된 적어도 하나의 싸이리스터 스위치 중의 하나를 고장난 싸이리스터 스위치로 결정하거나, 상기 다수의 위상제어 정류기의 각 전류계 별 상기 평균 전류값의 크기를 서로 비교하여, 특정 전류계에 대한 상기 평균 전류값의 크기와 다른 전류계에 대한 상기 평균 전류값의 차이가 기 설정된 제 2 기준값보다 큰 특정 전류계를 선택하고 선택한 상기 특정 전류계의 평균 전류값의 부호에 따라 선택한 상기 특정 상에 연결된 적어도 하나의 싸이리스터 스위치 중의 하나를 고장난 싸이리스터 스위치로 결정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법은 서로 병렬로 연결된 다수의 위상제어 정류기의 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상의 전류를 측정하여 상기 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상 별 평균 전류값을 도출하는 단계, 상기 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상 별 평균 전류값의 크기와 제 1 기준값을 비교하여 상기 제 1 기준값보다 큰 상기 평균 전류값을 가지는 상을 선택하는 단계, 및 선택된 상기 상의 평균 전류값의 부호에 따라 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 다르게 다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법은 서로 병렬로 연결된 다수의 위상제어 정류기의 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상의 전류를 측정하여 상기 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상 별 평균 전류값을 도출하는 단계, 상기 다수의 위상제어 정류기의 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상 별 상기 평균 전류값의 크기를 서로 비교하여, 특정 상에 대한 상기 평균 전류값의 크기와 다른 상에 대한 상기 평균 전류값의 차이가 기 설정된 제 2 기준값보다 큰 특정 상을 선택하는 단계, 및 선택된 상기 특정 상의 평균 전류값의 부호에 따라 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 단계들을 기 설정된 횟수만큼 반복하여 실행하고, 고장난 싸이리스터 스위치로 결정되는 싸이리스터 스위치가 매 반복 시 동일한 경우에만 고장난 싸이리스터 스위치로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수 개의 위상제어 정류기가 병렬로 연결된 여자기에서 싸이리스터 스위치의 고장을 정확하고 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 또한 기기의 분해나 별도의 배선이 필요 없이 여자기의 운용 중에도 스위치의 고장을 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 싸이리스터의 콜렉터-에미터간 전압을 측정하여 고장을 검지하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고장 검지 장치 및 병렬로 연결된 다수 개의 위상제어 정류기를 구비한 여자 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 일반적인 위상제어 정류기(110, 120)에서 싸이리스터 스위치(T11 내지 T16, T21 내지 T26)의 온(on)/오프(off) 구간을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고장이 없는 정상 상태에서 각 상의 전류계(410 내지 460)에서 나타내는 전류값의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 5는 싸이리스터 스위치중의 하나(T12)가 고장난 경우에 전류의 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싸이리스터 스위치중의 하나(T12)가 고장난 경우에 전류계(410 내지 460)에서 나타내는 전류값의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 고장검지부(200)가 전류계(410 내지 460)로부터 획득한 평균 전류값으로부터 고장난 싸이리스터 스위치를 검지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 고장검지부(200)가 전류계(410 내지 460)로부터 획득한 평균 전류값으로부터 고장난 싸이리스터 스위치를 검지하는 또 다른 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고장 검지 장치 및 병렬로 연결된 다수 개의 위상제어 정류기를 구비한 여자 시스템의 예들을 도시한 도면이다.
하기에서 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.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 비록 특정 실시 예로 설명하더라도 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고장 검지 장치 및 병렬로 연결된 다수 개의 위상제어 정류기를 구비한 여자 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 2개의 위상제어 정류기(110, 120)가 병렬로 연결되어 발전기(300)에 전류를 공급할 수 있음을 알 수 있다. 이 경우에 양 위상제어 정류기(110, 120)의 같은 위치에 있는 싸이리스터 스위치(일 예로 T11과 T21)는 콜렉터끼리, 그리고 에미터끼리 서로 연결되어 있어 둘 중의 하나(일 예로 T11)가 고장 나더라도 다른 싸이리스터 스위치(일 예로 T21)가 정상 동작하면 콜렉터와 에미터 양단에 걸리는 전압이 정상적으로 출력되는 것으로 보여 상기한 종래의 방법으로는 싸이리스터 스위치가 고장 유무를 알 수가 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 각 위상제어 정류기(110, 120)의 각 상 도선에 흐르는 전류를 측정할 수 있는 전류계(410 내지 460)를 구비하고 고장검지부(200)는 각 상에서 측정된 전류값을 바탕으로 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수 있다.
도 3은 일반적인 위상제어 정류기(110, 120)에서 싸이리스터 스위치(T11 내지 T16, T21 내지 T26)의 온(on)/오프(off) 구간을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 싸이리스터 스위치(T11 내지 T16, T21 내지 T26)는 위상제어 신호의 위상각에 따라 온이 되었다가 흐르는 전류가 0이 되는 순간에 오프가 된다. 그리고 일반적으로 2개의 싸이리스터 스위치가 동시에 온이 되어 전류가 흐르게 된다. 도 3의 예를 참조하면, a 구간에서는 제 1 위상제어 정류기(110)에서는 싸이리스터 스위치 T11과 T16이 온되고 제 2 위상제어 정류기(120)에서는 싸이리스터 스위치 T21과 T26이 온이 된다. b구간에서는 각각 T11과 T12, T21과 T22가 온이 된다. 그리고 도 3의 6개의 구간 a 내지 f가 반복하게 된다. 이처럼 위상제어 정류기(110, 120)는 구비하고 있는 싸이리스터 스위치(T11 내지 T16, T21 내지 T26)를 일정 주기로 반복하여 온/오프하면서 여자전류를 공급하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고장이 없는 정상 상태에서 각 상의 전류계(410 내지 460)에서 나타내는 전류값의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, a구간에서는 T11(T21)과 T16(T26)이 온이 되어 전류계(410, 440)은 양의 전류가 흐르고, 전류계(420, 450)은 음의 전류가 흐르게 된다. b구간에서는 T11(T21)과 T12(T22)가 온이 되어 전류계(410, 440)은 양의 전류가 흐르고, 전류계(430, 460)은 음의 전류가 흐르게 된다. 여기서 양의 전류는 도 2에서 전류가 전류계의 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 경우를 산정하였다. 유사하게 각 구간 c, d, e, f에서도 각 위상제어 정류기(110,120)에 구비된 세 개의 전류계 중에서 하나의 전류계에서는 양의 전류 흐름을, 다른 하나의 전류계에서는 음의 전류 흐름을, 마지막 하나의 전류계에서는 0을 표시하게 된다.
도 5는 싸이리스터 스위치중의 하나(T12)가 고장난 경우에 전류의 흐름을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싸이리스터 스위치중의 하나(T12)가 고장난 경우에 전류계(410 내지 460)에서 나타내는 전류값의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제 1 위상제어 정류기(110)의 싸이리스터 스위치(T12)가 고장나 오픈(open)이 된 경우, 일 예로서 싸이리스터 스위치(T11, T12)가 온이 되는 b 구간에서도 싸이리스터 스위치(T12)를 통해서 전류가 흐를 수 없게 되어 전류계(410, 430)은 0을 표시하게 된다. 이에 반하여 모든 싸이리스터 스위치가 정상 동작하는 제 2 위상제어 정류기(120)의 경우에는 대응되는 전류계(440, 460)에 정상적으로 양의 전류와 음의 전류가 흐르게 된다. 이에 의해 도 6에서 도시한 바처럼 싸이리스터 스위치(T12)가 고장난 제 1 위상제어 정류기에 구비된 전류계(410, 420, 430)에서는 정상적인 경우와 다르게 전류의 흐름이 단절되는 부분(610, 620, 630)이 발생하게 된다. 따라서 도 6의 현상을 기초로 하여 특정 싸이리스터 스위치에서의 고장을 검지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 정상적인 경우 a에서 f까지의 구간을 포함하는 일정 주기 동안에 전류계(440, 450, 460)에서 측정되는 전류의 합은 0이 된다. 하지만 싸이리스터 스위치 중의 하나가 고장이 난 경우에는 a에서 f까지의 구간을 포함하는 일정 주기 동안에 전류계(410, 430, 440)에서 측정되는 전류의 합은 0이 되지 않고, 일부 전류계(410, 420)는 전류의 합이 음이 되고, 일부 전류계(430)는 양이 된다. 이것은 싸이리스터 스위치(T12)가 고장난 경우를 산정한 일 실시 예의 경우이고, 싸이리스터 스위치(T15)가 고장난 경우에는 일부 전류계(410, 420)은 전류의 합이 양이 되고, 일부 전류계(430)는 전류의 합이 음이 된다. 이때 전류의 합이 나타내는 평균값은 특정 전류계(430)에서 다른 전류계(410, 420)보다 클 수 있다. 도 6의 일 예를 다시 참조하여 좀 더 상세히 설명하면, 특정 전류계(430)의 경우에는 음의 흐름 전부가 고장난 싸이리스터 스위치(T12)에 의하여 단절되었기 때문에 평균 전류값(I3)이
Figure 112016020728448-pat00001
(여기서 I는 전류계에 흐르는 전류의 크기이고, T는 a에서 f까지 구간을 포함하는 시간으로 한 주기를 나타낸다)로 나타내어 지고, 다른 전류계(410, 420)의 경우에는 양의 전류 흐름 일부가 고장난 싸이리스터 스위치(T12)에 의하여 단절되었기 때문에 평균 전류값(I1, I2)이
Figure 112016020728448-pat00002
가 되어 I3보다 그 평균값은 1/2로 줄어들고 방향은 반대인 평균 전류값을 가지게 된다. 정상적인 경우의 평균 전류값(I4, I5, I6)은
Figure 112016020728448-pat00003
이 된다.
고장검지부(200)는 상기 현상을 이용하여 고장난 싸이리스터 스위치를 정확하게 검지할 수 있다.
도 7은 고장검지부(200)가 전류계(410 내지 460)로부터 획득한 평균 전류값으로부터 고장난 싸이리스터 스위치를 검지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 고장검지부(200)부는 다중 위상제어 정류기(110, 120)에 구비된 모든 전류계(410 내지 460)로부터 전류값을 받아 일정 주기동안 각 전류계 별로 평균값(I1 내지 I6)을 도출(S710)한다. 그리고 각 평균값의 크기가 기 설정된 제 1 기준값보다 큰 지를 비교(S720)한다. 상기한 도 6의 일 실시 예에 의할 때 제 1 기준값의 일 예로서 1.5I/T를 설정할 수 있다. 비교하여 제 1 기준값보다 큰 평균값 크기를 가지는 전류계가 있으면 평균 전류값의 부호가 음인지 양인지에 따라 고장난 싸이리스터 스위치를 결정(S730)할 수 있다. 도 6을 다시 참조하면 전류계(430)의 평균 전류값(I3)이 2I/T로 상기한 제 1 기준값 1.5I/T보다 크므로 이와 관련된 싸이리스터 스위치(T12, T15)중의 하나가 고장났다는 것을 알 수 있고, 평균 전류값이 양이므로 음의 전류값을 생성할 때 온이 되는 싸이리스터 스위치(T12)가 고장났다는 것을 알 수 있고, 싸이리스터 스위치(T12)가 고장났다고 결정할 수 있다. 만약 평균 전류값이 음이라면 양의 전류값을 생성할 때 온이 되는 싸이리스터 스위치(T15)가 고장났다는 것을 알 수 있는 바 싸이리스터 스위치(T15)가 고장났다고 결정할 수 있다. 이때 한 번의 주기에서의 검사를 통하여 결정하지 않고, 다수 주기에서 동일한 검사를 시행하여 계속적으로 고장났다고 나타나는 경우에만 싸이리스터 스위치가 고장났다고 결정할 수도 있다.
도 8은 고장검지부(200)가 전류계(410 내지 460)로부터 획득한 평균 전류값으로부터 고장난 싸이리스터 스위치를 검지하는 또 다른 방법을 도시한 흐름도이다.
일반적으로 싸이리스터 스위치는 저마다 다른 고유의 특성을 가지고 있고, 동작하는 환경도 서로 다를 수 있기 때문에 도 7의 방법에서 가정한 바처럼 서로 동일하면서도 정확한 전류값을 생성할 수 없을 수 있다. 그래서 정밀하게 동작하지 않는 상황에서도 동작할 수 있도록 하기 위한 검지 방법을 제시한다.
도 8을 참조하면, 고장검지부(200)는 각 전류계(410 내지 460)에서 측정한 전류값으로부터 평균 전류값을 도출(S810)한다. 그리고 각 도출된 평균 전류값 크기 사이의 차이를 기 설정된 제 2 기준값과 비교(S820)한다. 비교 결과, 특정 전류계에서 도출된 평균 전류값이 다른 전류계에서 도출된 평균 전류값보다 커 그 차이가 기 설정된 제2 기준값보다 큰 경우에는 해당 전류계와 관련된 싸이리스터 스위치중의 하나를 고장으로 판단하고, 이때 해당 전류계의 평균 전류값의 부호에 따라 고장난 싸이리스터 스위치를 결정할 수 있다. 이때에도 한 번의 주기에서의 검사를 통하여 결정하지 않고, 다수 주기에서 동일한 검사를 시행하여 계속적으로 고장났다고 나타나는 경우에만 그 싸이리스터 스위치가 고장났다고 결정할 수도 있다.
상기한 본 발명의 설명에서는 2개의 위상제어 정류기가 병렬로 연결된 경우를 상정하여 설명하였지만, 3개 이상의 위상제어 정류기가 병렬로 연결된 경우에도 상기에서 설명한 동일한 방법이 적용하여 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수 있음은 당업자에게 당연할 것이다.
또한 상기한 본 발명의 설명에서는 각 상 별 2개의 싸이리스터 스위치가 구비된 경우를 상정하여 설명하였지만 도 9 내지 도 11에서 도시한 바와 같이 각 상 별 0개 또는 1개의 싸이리스터 스위치가 구비된 경우에도 설명한 방법을 적용하여 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수도 있다. 이때 전류계는 싸이리스터 스위치가 구비된 상에만 존재할 수 있다.
일 예로서 도 9를 참조하면, 싸이리스터 스위치(T12, T14, T16, T22, T24, T26)중의 어느 하나(일 예로서 T12)가 고장나면 그 싸이리스터 스위치를 통과하여 전류가 흐를 수 없기 때문에 그 상의 전류를 측정하는 전류계(T12의 경우에는 430)에 음의 전류가 흐르지 않기 때문에 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 싸이리스터 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기를 이용하는 경우 운용 중에 쉽게 특정 싸이리스터 스위치의 고장을 검지할 수 있어 신속하고 정확한 대응이 가능할 수 있을 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 120: 위상제어 정류기
200: 고장검지부
300: 발전기
410 내지 460: 전류계

Claims (8)

  1. 여자기용 다중 위상제어 정류기에 있어서,
    각각이 3상(phase)을 포함하고, 상기 3상 중 적어도 어느 하나의 상에 적어도 하나의 싸이리스터 스위치를 구비하며, 서로 병렬로 연결된 다수의 위상제어 정류기;
    상기 다수의 위상제어 정류기의 각 위상제어 정류기에서 싸이리스터 스위치를 구비한 상의 전류를 측정하기 위한 복수의 전류계; 및
    상기 복수의 전류계에서 측정된 전류값을 기초로 상기 다수의 위상제어 정류기에 구비된 싸이리스터 스위치 중 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 고장검지부; 를 포함하고,
    상기 고장검지부는,
    상기 복수의 전류계에서 측정된 전류로부터 상기 다수의 위상제어 정류기의 각 전류계 별 평균 전류값 및 평균 전류값의 부호를 도출하고,
    상기 다수의 위상제어 정류기의 각 전류계 별로 도출된 상기 평균 전류값 및 평균 전류값의 부호을 기반으로 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는,
    싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 위상제어 정류기의 각 위상제어 정류기는 각 상 별로 2개씩의 싸이리스터 스위치를 구비한,
    싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고장검지부는,
    상기 평균 전류값의 크기가 기 설정된 제 1 기준값보다 큰 상을 선택하고,
    선택한 상기 상의 상기 평균 전류값의 부호에 따라 선택한 상기 상에 연결된 적어도 하나의 싸이리스터 스위치 중의 하나를 고장난 싸이리스터 스위치로 결정하는,
    싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기.
  5. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고장검지부는,
    상기 다수의 위상제어 정류기의 각 전류계 별 상기 평균 전류값의 크기를 서로 비교하여, 특정 전류계에 대한 상기 평균 전류값의 크기와 다른 전류계에 대한 상기 평균 전류값의 차이가 기 설정된 제 2 기준값보다 큰 특정 전류계를 선택하고,
    선택한 상기 특정 전류계의 평균 전류값의 부호에 따라 선택한 상기 특정 상에 연결된 적어도 하나의 싸이리스터 스위치 중의 하나를 고장난 싸이리스터 스위치로 결정하는,
    싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기.
  6. 각각이 3상(phase)을 포함하고, 상기 3상 중 적어도 어느 하나의 상에 적어도 하나의 싸이리스터 스위치를 구비하며, 서로 병렬로 연결된 다수의 위상제어 정류기를 포함하는 여자기용 다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법에 있어서,
    상기 다수의 위상제어 정류기의 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 구비된 상의 전류를 측정하여 상기 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 구비된 상 별 평균 전류값 및 평균 전류값의 부호를 도출하는 단계;
    상기 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 구비된 상의 평균 전류값의 크기와 제 1 기준값을 비교하여 상기 제 1 기준값보다 큰 상기 평균 전류값을 가지는 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 구비된 상을 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 상의 평균 전류값의 부호에 따라 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 단계;
    를 포함하는,
    다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법.
  7. 각각이 3상(phase)을 포함하고, 상기 3상 중 적어도 어느 하나의 상에 적어도 하나의 싸이리스터 스위치를 구비하며, 서로 병렬로 연결된 여자기용 다수의 위상제어 정류기를 포함하는 다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법에 있어서,
    상기 다수의 위상제어 정류기의 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 구비된 상의 전류를 측정하여 상기 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 구비된 상의 평균 전류값 및 평균 전류값의 부호를 도출하는 단계;
    상기 다수의 위상제어 정류기의 적어도 하나의 싸이리스터 스위치가 부착된 상 별 상기 평균 전류값의 크기를 서로 비교하여, 특정 상에 대한 상기 평균 전류값의 크기와 다른 상에 대한 상기 평균 전류값의 차이가 기 설정된 제 2 기준값보다 큰 특정 상을 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 특정 상의 상기 평균 전류값의 부호에 따라 고장난 싸이리스터 스위치를 결정하는 단계;
    를 포함하는,
    다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 단계들을 기 설정된 횟수만큼 반복하여 실행하고, 고장난 싸이리스터 스위치로 결정되는 싸이리스터 스위치가 매 반복 시 동일한 경우에만 고장난 싸이리스터 스위치로 결정하는 단계를 더 포함하는,
    다중 위상제어 정류기의 싸이리스터 스위치 고장 검지 방법.
KR1020160025596A 2016-03-03 2016-03-03 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법 KR101689501B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160025596A KR101689501B1 (ko) 2016-03-03 2016-03-03 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160025596A KR101689501B1 (ko) 2016-03-03 2016-03-03 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101689501B1 true KR101689501B1 (ko) 2016-12-23

Family

ID=57736003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160025596A KR101689501B1 (ko) 2016-03-03 2016-03-03 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101689501B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021096312A1 (ko) * 2019-11-13 2021-05-20 주식회사 엘지화학 멀티 배터리 팩에 포함된 스위치부의 고장 진단 장치 및 방법
KR20220087643A (ko) 2020-12-17 2022-06-27 주식회사 원익피앤이 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법
KR20230066831A (ko) 2021-11-08 2023-05-16 주식회사 원익피앤이 정류 회로 제어용 게이트 신호 복구 장치 및 이를 이용한 전원공급장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS645357A (en) * 1987-06-25 1989-01-10 Mitsubishi Electric Corp Power converter
JPH0623194Y2 (ja) * 1986-09-01 1994-06-15 株式会社明電舎 並列接続整流素子によるブリッジ整流回路の電流不平衡検出回路
JP2006204056A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Lecip Corp 充電方法、充電装置及びコンピュータプログラム
JP6023194B2 (ja) * 2011-08-01 2016-11-09 アドネットゴール・エス・エル 広告装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623194Y2 (ja) * 1986-09-01 1994-06-15 株式会社明電舎 並列接続整流素子によるブリッジ整流回路の電流不平衡検出回路
JPS645357A (en) * 1987-06-25 1989-01-10 Mitsubishi Electric Corp Power converter
JP2006204056A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Lecip Corp 充電方法、充電装置及びコンピュータプログラム
JP6023194B2 (ja) * 2011-08-01 2016-11-09 アドネットゴール・エス・エル 広告装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021096312A1 (ko) * 2019-11-13 2021-05-20 주식회사 엘지화학 멀티 배터리 팩에 포함된 스위치부의 고장 진단 장치 및 방법
CN113874741A (zh) * 2019-11-13 2021-12-31 株式会社Lg新能源 诊断多电池组中包括的开关单元的故障的设备及方法
EP3985403A4 (en) * 2019-11-13 2022-08-10 LG Energy Solution, Ltd. APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING A MALFUNCTION OF THE SWITCHING UNIT INCLUDED IN A MULTIPLE BATTERY PACK
US11815556B2 (en) 2019-11-13 2023-11-14 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and method for diagnosing failure of switch unit included in multi battery pack
CN113874741B (zh) * 2019-11-13 2024-03-15 株式会社Lg新能源 诊断故障的设备及方法、电池管理系统和电动驱动机构
KR20220087643A (ko) 2020-12-17 2022-06-27 주식회사 원익피앤이 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법
KR102420213B1 (ko) 2020-12-17 2022-07-14 주식회사 원익피앤이 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법
KR20230066831A (ko) 2021-11-08 2023-05-16 주식회사 원익피앤이 정류 회로 제어용 게이트 신호 복구 장치 및 이를 이용한 전원공급장치
KR102577878B1 (ko) * 2021-11-08 2023-09-13 주식회사 원익피앤이 정류 회로 제어용 게이트 신호 복구 장치 및 이를 이용한 전원공급장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108332353B (zh) 负载状态检测方法、装置和电路、空调控制器
KR101689501B1 (ko) 싸이리스터 스위치 고장 검지 장치를 구비한 다중 위상제어 정류기 및 고장 검지 방법
US20140167779A1 (en) Ground Fault Detection System for a Power Supply System
CN116540008A (zh) 用于检测dc系统中的接地故障的系统和方法
JP4433890B2 (ja) 電気機器稼動状態推定システムおよび電気機器稼動状態推定用データベース構築方法
JP2014011952A (ja) インバータの直流リンクコンデンサ診断装置
US10838007B2 (en) Piecewise estimation of negative sequence voltage for fault detection in electrical systems
KR20120031143A (ko) 전기 기기의 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치
JPWO2017122309A1 (ja) 電動機制御装置
KR102213786B1 (ko) 고압인버터 재기동 장치
US9482704B2 (en) Detecting shorted diodes
KR20150142279A (ko) 부하 모델링 장치 및 방법
KR101791225B1 (ko) 정류기 고장 진단 장치 및 방법
CN105322863A (zh) 电动机驱动装置
Thantirige et al. Reliable detection of open-circuit faults in cascaded H-bridge multilevel inverter via current residual analysis
US9488698B2 (en) System and method for detecting diode failures
KR102593482B1 (ko) 전동기 구동용 인버터에서 전류 센서의 고장 판별 방법 및 전동기 구동용 인버터에서 전류 센서의 고장 판별 장치
WO2022144165A1 (en) Determination of residual flux in a power transformer
Dasika et al. An on-line fault detection and a post-fault strategy to improve the reliability of matrix converters
JP6453556B2 (ja) 交流電気信号検出装置および交流電気信号検出方法
Caseiro et al. Real-time multiple IGBT open-circuit fault diagnosis in three-level neutral-point-clamped converters with no additional sensors
JP2012150110A (ja) 回路接続性を監視することを含む方法及びシステム
JP6597798B2 (ja) 負荷制御装置、負荷制御装置の電流計測方法
Sobanski et al. IGBT open-circuit fault diagnosis based on the voltage estimation in the line-side AC/DC converter
US20230275426A1 (en) Dc power distribution system, control apparatus, operating state determination method and program

Legal Events

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

Payment date: 20190930

Year of fee payment: 4