KR101769671B1 - 가스절연 개폐 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

가스절연 개폐장치의 구획 별로 설치되어 가스의 흐름을 제어하는 개폐조작 밸브 및 가스의 흐름에 따른 압력이 기설정된 범위 이하로 변화하는 경우 이상 상태로 판단하여 폐쇄 제어 신호를 발생시켜 개폐 조작 밸브를 자동으로 폐쇄 제어하는 개폐 제어부를 포함하는, 가스절연 개폐 제어 장치를 개시한다.

Description

가스절연 개폐 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROL GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연 개폐 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이상 조건 발생시 가스절연 개폐 제어 장치의 가스주입용 스톱밸브를 폐쇄 제어하는 장치에 관한 것이다.
종래 기술의 가스배기를 위한 가스밸브 조작 업무 프로세스는 다음과 같다.
우선 휴전작업 사활선 구간을 검토하고, 작업개소 가스구획 도면을 검토한 후에, 가스밸브 및 가스구획 현장을 확인한 뒤, 가스밸브를 수동으로 조작한다.
변전설비인 GIS(가스 Insulated Switchgear) 장비는, 점검 또는 증설공사시 가스밸브를 수동 조작하여 SF6 가스를 배기 또는 충진한다. 가스배기를 위해 밸브 개방시 작업구획의 사활상태와 스톱밸브와의 인터록 기능이 없어 작업자가 현장에서 임의로 판단하여 스톱밸브를 조작하는 것이 일반적이며, 작업자 착각으로 활선구획의 가스밸브를 오조작할 위험성 상존하는 것이 실정이다.
또한, 각 밸브의 상태(잠김, 열림)을 육안으로 확인할 수 없어 비정상적인 상태로 운전되어 위험이 크다.
현재 운전되고 있는 GIS에는 절연내력 확보를 위한 고압의 SF6 가스가 충진되어 있으며 SF6 가스의 배기 및 충진용 스톱밸브가 가스구획의 종단에 설치되어 있어 GIS의 점검, 증설, 또는 SF6 가스의 점검시 수동으로 이 스톱밸브를 조작하여 SF6 가스의 배기 및 충진을 시키고 있다.
GIS는 제작사별, 전압별, 제작연도별, 유형별로 가스 구획 범위 및 모선 구조가 상이하여 가스구획내의 모선의 가압여부를 판단하기가 어렵고 작업자가 착각할 수 있는 위험이 매우 높다.
또한, GIS는 좁은 공간에 많은 전력설비를 수용할 수 있는 이점이 있지만 고장시 타설비에 대한 파급효과가 커서 고장시 인명피해는 물론 대형고장사고로 이어져 전력공급에 심각한 차질을 빗고 고장복구비용이 크고 복구시간이 매우 오래 걸린다.
이러한 위험요소가 있어 기기조작을 위한 전기회로 계통에는 오조작 방지를 위한 인터록(Inter-lock) 회로가 구성되어 있으나 가스조작 계통에는 인터록 시스템이 구성되었지 않아 사람의 실수에 따른 고장사고 대책 기술이 없어 이를 해결하기 위한 기술 개발의 필요성이 높은 실정이다.
종래의 가스밸브 개폐 시스템은 가스구획 점검 전 점검자가 점검하고자 하는 가스구획의 정보를 지능형 단말장치로부터 손쉽게 확인할 수 있고 점검하고자 하는 가스절연개폐장치의 가스구획에 대한 단전여부를 판단하고 자동으로 가스밸브의 개폐를 결정한다. 이를 위해 가스절연개폐장치의 가스구획의 가스를 외부에 방출할 수 있도록 개폐되는 가스밸브와 가스절연개폐장치의 점검하고자 하는 가스구획의 동작상태는 확인하는 센서부 및 상기 동작정보에 기반하여 상기 가스구획의 상태를 판단하고 상기 가스구획이 단전상태의 경우 상기 가스밸브를 동작시켜 가스를 외부에 배출하는 지능형 전자장치를 포함한다.
종래의 가스절연개폐장치 가스밸브 개폐 시스템 기술을 살펴보면 가스구획의 종단에 가스밸브를 설치하도록 되어있고 단전상태에서만 가스밸브를 열 수 있도록 하게 되어 있는데 이는 가스구획내부에서 발생할 수 있는 가스 누기시 경보를 발생하여 가스가 일정 수준의 압력을 유지할 수 있도록 보충하기 위하여 가스구획 종단의 가스밸브를 평상시 열어 놓고 운전하는 가스절연개폐장치 운영 시스템에도 맞지 않을 뿐 아니라 가스구획 내부의 경보기능이 작동되지 않아 가스 누기시 방치되어 절연파괴로 인한 심각한 고장을 가져올 수 있는 위험이 있다.
종래의 기술은 가스절연개폐장치의 내부에 고압(5~7㎏/㎠)으로 충진되어 있는 SF6 가스의 절연 상태를 점검하기 위해 단전상태가 아닌 활선상태에서도 수동으로 가스밸브를 조작해야 하는 가스절연개폐장치 운영 시스템에 적합하지 않다.
또한, 점검창 및 스페이서에 설치된 센서부를 통해 GIS 내부의 단전유무를 판단하게 되는데 GIS의 점검창이나 스페이서에는 접지차폐가 되어있어 GIS 외부에서 모선의 단전유무를 판단할 수가 없다. GIS내부에는 고압의 SF6 가스가 충진되어 있고 특고압 이상의 전압을 개폐하는 기능을 하기 때문에 어떤 장치도 임의로 설치할 수 없다. 그래서 사실상 모선의 단전유무 정보를 수집, 판단해서 가스밸브의 조작을 수행하려는 이 기술은 현실적이지 못하다. 만약 적용한다고 하더라도 가스를 회수한 후에 설치작업이 가능하여 그에 따른 엄청난 비용이 소모되며 설치작업시의 안전을 담보할 수 없다.
또한, 종래의 기술은 GIS의 점검창에서 단로기와 접지스위치의 동작을 감지하는 동작감지센서를 포함하고 있는데 GIS 점검창은 불투명재질인 스틸로 되어있어 외부에서 내부에 있는 단로기와 접지스위치의 동작상태를 볼 수 없을 뿐 아니라 점검창의 위치 또한 내부의 단로기와 접지 스위치를 감지할 수 없는 위치에 있기 때문에 동작감지센서로 단로기와 접지개폐기의 동작상태를 판단하는 것은 어렵다.
이러한 어려움들 때문에 필요한 기술임에도 불구하구 현장에 적용되지 못하고 사고위험은 방치되고 있다.
한국공개특허 제2006-0014539호 (명칭: 가스절연 개폐장치용 기계적 인터록 구동장치)
본 발명은 GIS 가스계통 운용에 바로 적용할 수 있는 현장 적용성을 가지고 GIS의 내부 모선에 활선이 될 수 있는 조건을 검토하여 활선이 될 수 있는 조건이 성립되고 활선이 되어있는 가스구획 내부의 가스밸브를 조작하여 일정 압력 이하로 가스가 배출되면 강제적으로 전자밸브를 폐쇄시킴과 동시에 경고음을 발생하여 더 이상 가스밸브 조작을 진행하지 못하게 가스밸브를 자동으로 잠그는 가스절연개폐 제어 장치를 제공하데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 개폐 제어 장치는 가스절연 개폐장치의 구획 별로 설치되어 가스의 흐름을 제어하는 개폐조작 밸브; 및 가스의 흐름에 따른 압력이 기설정된 범위 이하로 변화하는 경우 이상 상태로 판단하여 폐쇄 제어 신호를 발생시켜 개폐 조작 밸브를 자동으로 폐쇄 제어하는 개폐 제어부; 를 포함한다.
이 때, 개폐 조작 밸브는, 폐쇄 제어 신호에 따라 회전 구동하는 모터부; 모터부에 연결되어 회전 구동 방향과 동일하게 회전 동작하는 제1 기어부; 제1 기어부에 맞물려 설치되고, 제1 기어부의 회전 동작에 따라 회전 동작하는 제2 기어부; 및 제2 기어부에 연결되어, 제2 기어부의 회전 동작에 따라 가스의 흐름을 개방 또는 폐쇄하는 가스밸브; 를 포함할 수 있다.
한편, 개폐 조작 밸브는, 제1 기어부의 회전 각도에 따라 가스 밸브의 열림 또는 닫힘 상태 감지하여 이를 표시하는 동작표시부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 제1 기어부 및 제2 기어부는 평기어를 적용할 수 있다.
이 때, 개폐 제어부는 제1 기어부 및 제2 기어부의 토크를 감시하며, 제1 기어부 및 제2 기어부의 토크가 기 설정된 범위 이상이 되는 경우 자동으로 가스절연 개폐 장치의 전원을 차단할 수 있다.
이 때, 개폐 제어부는 이상 상태라고 판단되는 경우 경고음과 경고등을 발생할 수 있다.
한편, 개폐 제어부는, 제1 단로기 보조접점(DS1X), 제2 단로기 보조접점(DS2X) 및 활선확인 보조접점(LPSX)이 병렬로 연결되는 제1 동작회로부; 및 제1 동작회로부에 직렬로 연결되는 가스압력계의 경보점접회로(GLW); 를 포함하고, 제1 단로기 보조접점(DS1X), 제2 단로기 보조접점(DS2X) 및 활선확인 보조접점(LPSX) 중 적어도 하나의 A 접점이 폐로를 형성하고, 경보점접회로의 A 접점이 폐로를 형성할 경우 폐쇄 제어 신호를 발생할 수 있다.
또한, 개폐 제어부는, 제1 단로기 보조접점(DS1X), 제2 단로기 보조접점(DS2X), 활선확인 보조접점(LPSX) 및 타선로 제1 단로기 통신 접점(DS1X1-DS10X1)이 병렬로 연결되는 제2 동작회로부; 및 제2 동작회로부에 직렬로 연결되는 가스압력계의 경보점접회로(GLW); 를 포함하고, 제1 단로기 보조접점(DS1X), 제2 단로기 보조접점(DS2X), 활선확인 보조접점(LPSX) 및 타선로 제1 단로기 통신 접점(DS1X1-DS10X1) 중 적어도 하나의 A 접점이 폐로를 형성하고, 경보점접회로의 A 접점이 폐로를 형성할 경우 폐쇄 제어 신호를 발생할 수 있다.
이 때, 타선로 제1 단로기 통신 접점은 RS485 통신방식을 적용하여 다른 선로의 단로기의 접점 상태를 송수신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가스절연개폐 제어 장치는 수동으로 조작하도록 되어있는 GIS의 가스주입용 가스밸브를 작업자가 인적 실수로 인해 오조작 하였을 때 작동되는 가스배출 강제 잠김 장치에 의해 강제적으로 가스배출을 폐쇄시킴으로서 GIS내부의 절연파괴로 인한 GIS고장 및 대형정전사고를 사전에 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐 제어 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐조작 밸브에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐조작 밸브에 대한 좌측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐조작 밸브의 동작에 따른 가스 구획의 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 인터록 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단로기의 인터록 회로도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 가스절연 개폐 제어 장치에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 가스절연 개폐 제어 장치는 개폐제어부(100) 및 계폐제어부(100)로부터 제어 신호를 받아 동작하는 개폐 조작 밸브(200)를 포함하여 구성된다.
개폐제어부(100)는 GIS의 내부 모선에 활선이 될 수 있는 조건을 검토하여 활선이 될 수 있는 조건이 성립되고 활선이 되어있는 가스구획 내부의 가스밸브를 조작하여 일정 압력 이하로 가스가 배출되면 개폐 조작 밸브(200)에 동작 신호를 보내 강제적으로 전자밸브를 폐쇄 제어시키며, 추가적으로 경고음을 발생하여 더 이상 가스밸브 조작을 진행하지 못하게 가스밸브를 자동으로 잠금 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 개폐제어부(100)는 전원스위치(1100), 비상버튼(1200), 셀렉터 스위치(1300), 밸브열림버튼(1400), 밸브닫힘버튼(1500), 표시부(1600) 및 동작제어부(1700)를 포함하여 구성된다.
전원스위치(1100)는 가스절연 개폐 제어 장치의 동작전원의 인가를 허가한다. 동작전원은 개폐제어부(100) 및 개폐조작밸브(200)에 인가되어 이상 상태를 감지하고 이상 상태 감지시 밸브를 강제로 폐쇄하는 제어가 이루어진다.
비상버튼(1200)은 개폐제어부(100)가 이상상황이 발생한 것으로 감지한 경우, 발생하는 알람을 강제로 소거하는 기능을 수행한다.
셀렉터 스위치(1300)는 가스 구획별로 설치된 여러 개의 개폐조작 밸브(200)들 중 어떤 개폐조작 밸브(200)를 조작할 것인지에 대한 선택명령을 입력하는 기능을 수행한다.
밸브열림 버튼(1400) 및 밸브 닫힘버튼(1500)은 개폐조작 밸브(200)에 설치된 DC모터의 동작을 제어하여 강제로 가스 밸브를 개방제어하거나 폐쇄제어를 수행한다.
표시부(1600)는 LCD 패널을 적용할 수 있으며, 현재의 가스절연 개폐 제어 장치의 운용 상태를 사용자에게 표시한다. 가스 구획별로 개폐조작 밸브(200)의 개방 또는 폐쇄 여부와 가스 구획별 운용 제반 정보를 표시하고, 또한 이상 상태 정보를 사용자에게 표시하여 사용자가 조작을 용이하게 할 수 있는 정보를 제공한다.
동작제어부(1700)는 개폐제어부(100)의 다른 구성들을 통한 사용자에 의해 발생한 조작 정보를 개폐조작 밸브(200)에 전달하고, 개폐조작 밸브(200)로부터 수신된 제반 정보를 표시부(1600)를 통해 사용자에게 제공한다.
동작제어부(1700)의 상세한 동작 과정의 설명은 도 5 및 도 6을 통해 후술한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐조작 밸브에 대한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐조작 밸브의 동작에 따른 가스 구획의 제어 동작을 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 2 및 도 3을 참고하면, 계폐조작 밸브(200)는 동작표시부(2100), 가스밸브(2200), 모터(2300), 제1 기어(2400), 제2 기어(2500), 조작부(2600), 전력신호선(2700) 및 손잡이부(2800)를 포함하여 구성된다.
가스절연 개폐장치(GIS)는 CB(차단기), DS(단로기), ES(접지개폐기), BUS(모선) 등을 포함하여 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이 개폐조작 밸브(200)는 CB(차단기), 상부 DS(단로기), 제1 BUS DS(모선 단로기), 제2 BUS DS로 나뉘어진 구획 별로 각각 설치될 수 있으며, 각 구획의 열림 또는 잠김 상태를 제어하여 가스 배출을 제어한다. 또한, 개폐조작 밸브(200)는 LCP의 개폐 및 기기운영의 안정성을 고려하여 스톱 밸브(Stop Valve)와 가스압력 스위치의 사이에 장착될 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참고하면, 모터(2300)는 전력신호선(2700)을 통해 개폐 제어부(100)와 연결되고, 전력 및 제어 신호를 송수신한다. 바람직하게는, 모터(2300)의 종류는 DC 모터를 적용할 수 있다.
개폐 제어부(100)를 통해 제어 신호가 전달되면 모터(2300)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전을 하고, 모터(2300)에 연결된 제1 기어(2400)는 함께 동일한 방향으로 회전하게 된다.
여기서 제1 기어(2400)는 제2 기어(2500)와 맞물려 있고, 모터(2300) 동작에 따라 제2 기어(2500)가 함께 회전동작 하게 된다.
제2 기어(2500)는 연결된 가스밸브(2200)의 개방 또는 폐쇄를 수행하여, 가스의 유출입을 제어하게 된다.
한편, 동작표시부(2100)는 제1 기어(2400)의 회전 상태를 감지하여 특정한 각도 이상으로 회전한 상태이면 가스 밸브의 열림 상태임을 표시하며, 반대로 특정한 각도 이하로 회전한 상태이면 가스 밸브의 닫힘 상태임을 표시하게 된다. 바람직하게는 열림 상태로 인식되면 동작표시부(2100)는 녹색 알림표시를 출력하고, 닫힘 상태로 인식되면 적색 알림표시를 출력한다. 이를 통해, 사용자는 외부에서 육안으로 가스 밸브(2200)가 개방 또는 폐쇄 상태인지 여부를 용이하게 판별할 수 있다.
조작부(2600)는 제2 기어(2500)에 연결되어 설치되고, 사용자에 의해 조작부(2600) 또는 조작부(2600)에 연장되어 부착된 손잡이부(2800)를 수동으로 회전하게 되면 제2 기어(2500)가 함께 회전하게 되고, 가스밸브(2200)가 개방 또는 폐쇄된다. 이 때, 사용자에 의한 조작이 오동작으로 인식되는 조건이 성립되면, 가스밸브(2200)는 모터(2300)의 동작에 의해 자동으로 폐쇄 제어 된다.
이 때, 개폐 제어부(100)는 제1 기어 및 제2 기어의 토크를 감시하며, 제1 기어 및 제2 기어의 토크가 기설정된 범위 이상이 되는 경우 자동으로 전원을 차단시킨다.
이하에서는, 이러한 개폐조작 밸브(200)의 개폐 동작의 제어과정을 도 5 및 도 6을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 인터록 회로도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단로기의 인터록 회로도이다.
본 발명의 실시예에 따른 가스절연 개폐 제어 장치의 동작제어부(1700)는 사용자의 가스밸브 오조작시 활선부의 가스가 일정압력 이하로 배기되지 않도록 GAS 구획의 인터록 회로가 도 5 및 도 6의 형태로 구성될 수 있다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 인터록 회로는 도 4에 도시된 가스구획 중 CB(차단기) 및 상부 DS(단로기) 구획에 적용될 수 있다.
여기서 PB는 수동복귀 스위치(1200), DS1X는 제1 DS 보조접점, DS2X는 제2 DS 보조접점, LPSX는 활선확인(LPS) 보조접점, GLW는 가스압력계의 차단부 가스 로우 경보접점, SL은 차단부 전자밸브 구동코일, PL은 가스 오배기 경보등, BZ는 가스 오배기 경보 부저(Buzzer)를 나타낸다.
CB(차단기) 및 상부 DS(단로기)용 가스밸브 동작제어부(1700)에는 각 GIS의　제1 및 제2 DS　"A"접점과 LPS　"A"접점이 병렬로 연결되어 있고, 하단에　가스압력계의　"A"접점이 직렬로 연결된다.
따라서 가스밸브의 모터를 구동시키는 조건은　각 GIS의　DS　"A"접점 및 LPS　　"A"접점 중 어느 하나 이상이 폐로(DS 또는 LPS가 ON)되고, 가스압력계의　"A"접점이 폐로(가스가 일정 압력까지 배기)　되었을 때다.
즉,　각 GIS의　DS가 "ON"되어 있거나　전력케이블을 통해 역가압되어 모선이 활선상태가 되어 있을 때 차단부의 가스를 빼게 되면 차단부 내의 절연이 파괴되는 사고를 예방하기 위해 일정량의 가스가 배기될 때는 모터가 구동하지 않고, 일정량 이상의 가스가 배기되면 가스 압력계의　　"A"접점 이 붙어서 SL의 구동에 따라 모터 제어신호가 발생하고, 모터를 구동시킴으로써 가스밸브를 차단시키게 된다.
또한, PL의 구동에 따라 오배기 상태임을 나타내는 경보등의 점등되고, BZ의 구동에 따라 오배기 상태임을 나타내는 경보음이 발생된다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 인터록 회로는 도 4에 도시된 가스구획 중 제1 BUS DS, 제2 BUS DS 구획에 적용될 수 있다.
여기서 PB는 수동복귀 스위치(1200), CBX는 차단기(CB) 보조접점, DS1X는 제1 단로기(DS) 보조접점, DS2X는 제2 DS 보조접점, PTX는 모선 활선확인(PT) 보조접점, DS1X1-DS10X1은 타선로 제1 단로기 통신 접점인 피더(Feeder)별 제1 DS 내지 제10 DS 보조접점, GLW는 가스압력계의 차단부 가스 로우 경보접점, SL은 차단부 전자밸브 구동코일, PL은 가스 오배기 경보등, BZ는 가스 오배기 경보 부저(Buzzer)를 나타낸다.
제1 BUS DS, 제2 BUS DS용 가스밸브 동작제어부(1700)에는 각 GIS의　DS　"A"접점 및 LPS　"A"접점 병렬로 연결되어 있고, 다른 선로의　DS　"A"접점이　유선통신을 통해 병렬로 구성되어 있고, 하단에　가스압력계의　"A"접점이 직렬로 연결된다. 여기서, 유선통신은 RS485 통신을 적용할 수 있다.
따라서 가스밸브의 모터를 구동시키는 조건은　각 GIS의　DS　"A"접점 및 LPS "A"접점 그리고 다른 선로의 DS　"A"접점　중 어느 하나 이상이 폐로(DS 또는 LPS가 ON)되고,　가스압력계의　"A"접점이 폐로(가스가 일정 압력까지 배기)　되었을 때다.
즉,　각 GIS의　DS가 "ON"되어 있거나　전력케이블을 통해 역가압되어 모선이 활선상태가 되어 있을 때,　또는 다른 선로의 같은 BUS의 DS가 "ON" 되어 있을 때 DS부의 가스를 빼게 되면 DS부 내의 절연이 파괴되는 사고를 예방하기 위해 일정량의 가스가 배기될 때는 모터가 구동하지 않고 일정량 이상의 가스가 배기되면 가스압력계의　"A"접점 이 붙어서 SL의 구동에 따라 모터 제어 신호가 발생하고, 모터를 구동시킴으로써 가스밸브를 차단시키게 된다.
또한, PL의 구동에 따라 오배기 상태임을 나타내는 경보등의 점등되고, BZ의 구동에 따라 오배기 상태임을 나타내는 경보음이 발생된다.
이렇게 도 5 및 도 6의 인터록 회로 구성에 따라, GIS내의 모선이 가압될 수 있는 모든 조건을 검토하여 각 DS, LPS, CBX 및 PTX의 기계적 "A"접점을 활용하여 모선이 가압된 조건에서 활선부의 가스를 배기하게 되면 인터록 회로에서 스톱밸브의 모터에 동작 전원이 공급될 수 있도록 구성하여 모터가 구동하여 가스밸브를 잠금으로써 활선부의 가스가 더 이상 배출되지 않아 절연파괴 고장이 일어나지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연 개폐 제어 장치를 적용하면 별도의 휴전이나 가스의 회수를 하지 않고 쉽게 설치하여 가스밸브의 상태(열림, 잠김)를 육안으로 판단할 수 있으며 GIS의 점검, 또는 증설 공사시 작업자의 가스밸브를 오조작하여 활선구획의 가스를 배출하여 가스압력이 일정압력 이하로 떨어지면 강제적으로 가스밸브에 설치된 DC모터가 기동하여 강제적으로 가스밸브를 닫음으로써 GIS 내부 절연 파괴로 인한 인명피해를 없애고 안전사고에 따른 보상비용 및 GIS 고장 복구 비용을 절감시키고 대형 정전고장 예방으로 정전 관련 피해보상비용 절감하며 안정된 전력공급을 유지할 수 있게 한다.
본 발명의 가스절연 개폐 제어 장치에 따른 경제적 효과는 연 41.5억원에 달할 것으로 예측된다.
구체적으로는, 고장복구 비용 절감 연 2억 7천만원 (연 평균 1.4건 고장발생, 개폐장치 고장 1건당 평균 복구 비용 1억 9천만원)으로 예상된다. 복구 비용은 구체적으로 자재비 1억 8천, 철거 및 설치비용 1천만원, 정전비용 1백만원(5분, 30MW X 2Bank) 등이다.
정전으로 인한 사회적 손실비용은 아래의 표 1과 같다. 즉, 24.2억의 절감효과가 예상된다.
구 분 주택용 상업용 공공용 농축산 산업용 계
평균피해액(원/KW) 2,082 6,117 131,127 76,027 104,432 -
정전호수 14,860 2,489 2,008 2,548 337 22,242
정전전력(kW) 8,218 4,465 738 1,336 14,242 29,000
정전피해액(천원) 17,111 27,314 96,814 101,553 1,487,342 1,730,133
[피해액출처: 경쟁체제하에서의 배전계통 공급신뢰도 및 경제성 평가기법 연구(지경부, '03)]
또한, 재해자 1명당 안전사고 발생시 손실비용 절감은 14.6억으로 예상된다. (인재개발원 안전교재)
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 개폐 제어부 200: 개폐 조작 밸브

Claims (9)

  1. 가스절연 개폐장치의 구획 별로 설치되어 가스의 흐름을 제어하는 개폐조작 밸브; 및
    가스의 흐름에 따른 압력이 기설정된 범위 이하로 변화하는 경우 이상 상태로 판단하여 폐쇄 제어 신호를 발생시켜 개폐 조작 밸브를 자동으로 폐쇄 제어하는 개폐 제어부; 를 포함하고,
    개폐 제어부는,
    제1 단로기 보조접점(DS1X), 제2 단로기 보조접점(DS2X), 활선확인 보조접점(LPSX) 및 타선로 제1 단로기 통신 접점(DS1X1-DS10X1)이 병렬로 연결되는 제2 동작회로부; 및
    제2 동작회로부에 직렬로 연결되는 가스압력계의 경보접점회로(GLW); 를 포함하고,
    제1 단로기 보조접점(DS1X), 제2 단로기 보조접점(DS2X), 활선확인 보조접점(LPSX) 및 타선로 제1 단로기 통신 접점(DS1X1-DS10X1) 중 적어도 하나의 A 접점이 폐로를 형성하고, 경보접점회로의 A 접점이 폐로를 형성할 경우 폐쇄 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    개폐 조작 밸브는,
    폐쇄 제어 신호에 따라 회전 구동하는 모터부;
    모터부에 연결되어 회전 구동 방향과 동일하게 회전 동작하는 제1 기어부;
    제1 기어부에 맞물려 설치되고, 제1 기어부의 회전 동작에 따라 회전 동작하는 제2 기어부; 및
    제2 기어부에 연결되어, 제2 기어부의 회전 동작에 따라 가스의 흐름을 개방 또는 폐쇄하는 가스밸브; 를 포함하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    개폐 조작 밸브는,
    제1 기어부의 회전 각도에 따라 가스 밸브의 열림 또는 닫힘 상태 감지하여 이를 표시하는 동작표시부를 더 포함하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    제1 기어부 및 제2 기어부는 평기어인 것을 특징으로 하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    개폐 제어부는 제1 기어부 및 제2 기어부의 토크를 감시하며, 제1 기어부 및 제2 기어부의 토크가 기 설정된 범위 이상이 되는 경우 자동으로 가스절연 개폐 장치의 전원을 차단하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    개폐 제어부는 이상 상태라고 판단되는 경우 경고음과 경고등을 발생하는 것을 특징으로 하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    타선로 제1 단로기 통신 접점은 RS485 통신방식을 적용하여 다른 선로의 단로기의 접점 상태를 송수신하는 것을 특징으로 하는, 가스절연 개폐 제어 장치.
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