KR101821091B1 - 자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법 - Google Patents

자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법 Download PDF

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Abstract

자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법을 개시한다. 본 발명의 자동 부하 전환 계폐 시스템은 수용가로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 하는 자동 부하 전환 절체 장치, 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 제1 계통의 전력을 수용가로 공급하는 제1 스위칭부, 및 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 제2 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제2 스위칭부를 포함하고, 자동 부하 전환 절체 장치는 제1 또는 제2 스위칭부 제어시 주전원 또는 보조 전원의 결상이나 정전 여부에 따라 주전원 또는 상기 보조 전원을 전환시켜 이용하는바, 자동 부하 전환 절체 장치의 주 전원과 보조 전원을 안정적으로 절체시켜 이용함으로써, 수용가로 공급되는 계통 전력을 보다 안정적으로 운용할 수 있는 효과를 이룰 수 있다.

Description

자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법{AUTOMATIC LOAD TRANSFER SWITCH SYSTEM AND AUTOMATIC LOAD TRANSFER SWITCHING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 자동 부하 전환 절체 장치의 주 전원과 보조 전원을 안정적으로 절체시켜 이용함으로써, 수용가로 공급되는 계통 전력을 보다 안정적으로 운용할 수 있도록 한 자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법에 관한 것이다.
자동 부하 전환 절체 장치(Automatic Load Transfer Switch)는 계통 전원의 결상 또는 정전시 피해가 큰 공공 기관, 병원, 인텔리전트 빌딩, 전산 센터, 군사 시설 등의 수용가에서 이중 전원을 확보하는데 이용된다. 구체적으로, 자동 부하 전환 절체 장치는 주전원 계통의 정전시 보조 계통의 전원으로 자동 전환시켜 수용가가 안정된 전원을 공급받을 수 있도록 하는 기기이다.
이에, 자동 부하 절체 장치는 설치되는 곳의 특성상, 설치 장소의 무정전 확보가 중요함과 동시에 설치된 기기의 안정성 또한 중요시된다.
종래의 자동 부하 절체 장치는 계통 전원의 스위칭을 위해, 진공 회로 차단기(Vacuum circuit breaker)에 구동 모터를 설치하여, 정전시 모터 구동에 의해 진공 회로 차단기가 절체 동작을 수행하도록 하였다.
하지만, 종래의 자동 부하 절체 장치는 모터를 이용해서 진공 회로 차단기를 제어하기 때문에, 정력 전류 이상에서 절체 동작이 이루어지도록 하면 아크 전류를 소호하지 못하고 소손이 발생하여 소손 사고로 이어지는 등의 문제가 있었다.
또한, 계통 전원이 불안정하여 주전원 계통과 보조 전원 계통의 전환이 잦아지는 경우에는 진공 회로 차단기를 제어하는 모터의 충전이 부족하여 전체 정전 사고로 이어지는 문제가 있었다. 구체적으로, 주전원 계통의 전원에서 보조 계통의 전원으로 전환하고, 다시 보조 전원 계통의 전원에서 주전원 계통의 전원으로 전환하는 동작이 단시간에 반복해서 수행되면, 진공 회로 차단기를 제어하는 모터의 충전이 부족해질 수밖에 없다. 이렇게 되면 결국 모터 구동이 중단되어 전체 정전 사고로 이어질 수밖에 없었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동 부하 전환 절체 장치의 주 전원과 보조 전원을 안정적으로 절체시켜 이용함으로써, 수용가로 공급되는 계통 즉, 주전원 계통과 보조 전원 계통을 보다 안정적으로 절환시켜 효율적으로 운용할 수 있도록 한 자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자동 부하 전환 계폐 시스템은 수용가로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 하는 자동 부하 전환 절체 장치, 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 제1 계통의 전력을 수용가로 공급하는 제1 스위칭부, 및 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 제2 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제2 스위칭부를 포함하고, 여기서 자동 부하 전환 절체 장치는 제1 또는 제2 스위칭부 제어시 주전원 또는 보조 전원의 결상이나 정전 여부에 따라 주전원 또는 상기 보조 전원을 전환시켜 이용한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자동 부하 전환 계폐 방법은 자동 부하 전환 절체 장치를 이용하여 수용가로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부를 판단하고, 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 하는 계통 절체 단계, 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 제1 계통의 전력을 수용가로 공급하는 제1 스위칭 단계, 및 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 제2 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제2 스위칭 단계를 포함하고, 계통 절체 단계는 제1 또는 제2 스위칭 제어시 주전원 또는 보조 전원의 결상이나 정전 여부에 따라 상기 주전원 또는 상기 보조 전원을 전환시켜 이용한다.
상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법은 자동 부하 전환 절체 장치의 주 전원과 보조 전원을 안정적으로 절체시켜 이용함으로써, 자동 부하 전환 절체 장치와 진공 회로 차단기의 모터 구동을 안정화할 수 있다.
특히, 진공 회로 차단기의 모터 구동을 안정화시켜 수용가로 공급되는 계통 즉, 주전원 계통과 보조 전원 계통을 보다 안정적으로 절환하여 효율적으로 운용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 부하 전환 계폐 시스템을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동 부하 전환 절체 장치와 제1 및 제2 스위칭부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 자동 부하 전환 계폐 시스템을 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 자동 부하 절체시 주전원과 보조전원을 절체시켜 이용하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 주전원과 보조전원을 절체시키는 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 부하 전환 계폐 시스템을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 자동 부하 전환 계폐 시스템은 수용가로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 하는 자동 부하 전환 절체 장치(300), 자동 부하 전환 절체 장치(300)의 제어에 따라 제1 계통의 전력을 수용가로 공급하는 제1 스위칭부(100), 및 자동 부하 전환 절체 장치(300)의 제어에 따라 제2 계통의 전력을 수용가로 공급하는 제2 스위칭부(200)를 포함한다.
또한, 자동 부하 전환 계폐 시스템은 자동 부하 전환 절체 장치(300)로부터의 제어에 따라 제1 스위칭부(100) 또는 제2 스위칭부(200)를 통해 제1 또는 제2 계통의 전력을 공급받고, 공급받은 제1 또는 제2 계통 전력의 전압 또는 전류를 인버팅하여 수용가의 부하(600)로 전송하는 전력 변환 장치(500)를 더 구비하기도 한다.
전력 변환 장치(500)는 제1 스위칭부(100) 또는 제2 스위칭부(200)를 통해 공급받은 제1 또는 제2 계통의 전압과 전류를 직류 또는 교류로 변환시켜 수용가의 부하(600)로 전달하기 위해, 1차 측과 2차 측의 전력 계통을 전기적으로 절연하는 절연 변압기, 교류 전압을 직류 전압으로 평활화하는 커패시터, 입/출력 전류 리플을 줄이는 필터 인덕터, 대전력의 고속 스위칭이 가능한 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터) 및 입력된 직류전원을 평활화하는 링크 커패시터 중 적어도 하나의 전기 장치나 소자를 포함할 수 있다.
자동 부하 전환 절체 장치(300)는 수용가의 부하(600)로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 제어한다. 여기서, 제1 및 제2 계통 전력은 R,S,T 3상 전력원이 될 수 있다.
구체적으로, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 제1 계통의 전력이 먼저 수용가의 부하(600)로 공급되도록 하기 위해, 제1 스위칭부(100)를 전기적으로 연결시켜 제1 계통의 전력이 전력 변환 장치(500)나 수용가의 부하(600)로 공급되도록 할 수 있다. 그리고 제1 계통에 결상 또는 정전이 발생하면 제1 스위칭부(100)를 오픈시켜 전기적인 연결을 끊고, 제2 스위칭부(200)를 전기적으로 연결시켜 제2 계통의 전력이 전력 변환 장치(500)나 수용가의 부하(600)로 공급되도록 전환할 수 있다.
이후, 제2 계통에 결상 또는 정전이 발생하면, 다시 제2 스위칭부(200)를 오픈시켜 전기적인 연결을 끊고, 제1 스위칭부(100)를 전기적으로 연결시켜 제1 계통의 전력이 전력 변환 장치(500)나 수용가의 부하(600)로 다시 공급되도록 재전환할 수도 있다. 이렇게, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 수용가의 부하(600)로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라, 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 제어한다.
제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200) 각각은 적어도 하나의 고압 진공 차단기(Vacuum Circuit Breaker)를 이용하여 계통 전력의 전기적인 연결/차단을 제어한다. 이때 고압 진공 차단기의 온/오프 제어를 위해서는 메인 스프링(main spring)의 차지(charge)가 불가피하다.
이에, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 안정성을 확보하기 위해 주전원과 보조 전원(400)을 이용해서 제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200) 각각에 구비된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 차지를 제어한다.
다시 말해, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원 또는 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 여부에 따라, 현재 결상 또는 정전이 발생한 전원과는 다른 주전원 또는 보조 전원(400)으로 전환시켜 제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200)로 공급함으로써, 제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200)의 제어시 안정성을 확보할 수 있다.
구체적으로, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 먼저 주전원을 이용하여 적어도 하나의 모터를 차지시켜, 적어도 하나의 모터로 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)에 구성된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세(또는, 방세)를 제어할 수 있다. 그리고 주전원에 결상 또는 정전이 발생하면, 주전원 대신 배터리 등의 보조 전원(400)을 이용하여 적어도 하나의 모터로 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)에 구성된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세를 제어할 수 있다.
이후, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원이 복전되면, 다시 주전원으로 적어도 하나의 모터를 구동하여, 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)에 구성된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세를 제어하고, 보조 전원(400)은 주전원으로 충전될 수 있도록 한다.
하지만, 적어도 하나의 모터를 이용하여 메인 스프링을 축세하는 동작 제어는 해당 모터를 충전시킴으로써 메인 스프링이 확실히 축세 될 때까지, 소정의 기간이 확보되어야 한다. 이때는 모터와 메인 스프링의 크기, 전력 소모량, 주전원과 보조 전원(400)의 전력량 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 최소 12초 내지 20초가 소요될 수 있다.
이에, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원 또는 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 여부에 따라, 현재 결상 또는 정전이 발생한 전원과는 다른 주전원 또는 보조 전원(400)으로 전환시켜 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)로 공급할 때, 미리 설정된 기준 시간 동안 지연시킨 후, 주전원 또는 보조 전원(400)을 전환시켜 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)로 공급할 수 있다. 여기서 미리 설정된 기준 시간은 최소 5초에서 최대 30초 또는 그 이상의 기간으로 다양하게 미리 설정될 수 있다.
이렇게 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원의 결상 또는 정전 여부에 따라 보조 전원(400)을 안정적으로 절체시켜 제1 및 제2 스위칭부(100,200)를 제어하는데 이용하되, 미리 설정된 기준 시간을 확보하여 주전원 또는 보조 전원(400)이 전환되도록 함으로써, 자체 구비된 모터와 진공 회로 차단기의 메인 스프링 차지 구동을 안정화할 수 있다. 이러한 자동 부하 전환 절체 장치(300)에 대해서는 이후 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 자동 부하 전환 절체 장치와 제1 및 제2 스위칭부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
주전원 및 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 여부를 검출하고 검출 결과에 따라 이상 신호를 전송하는 검출부(310), 주전원 또는 보조 전원(400)에 대한 이상 신호에 따라 결상 또는 정전 여부를 판단하여 결상 또는 정전이 발생하면, 미리 설정된 기준 시간 동안 지연시킨 후, 결상 또는 정전이 발생한 전원과는 다른 주전원 또는 보조 전원(400)으로 제1 또는 제2 모터부(340.350)를 제어하는 제어부(320)를 포함한다.
검출부(310)는 주전원 및 보조 전원(400)의 전압 및 전류를 실시간 모니터링하여 주전원 및 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 여부를 검출한다. 그리고 주전원 및 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 검출시 제어부(320)로 이상 신호를 전송한다. 이러한 검출부(310)는 제1 계통 전력 및 제2 계통 전력의 전압과 전류를 실시간 모니터링하여 제1 계통 전력 및 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부를 검출하기도 한다. 이에, 제어부(320)는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 제1 또는 제2 계통 전력을 선택해서 전력 변환 장치(500)로 공급하거나, 주전원 및 보조 전원(400)을 선택해서 이용하기도 한다. 예를 들어, 제어부(320)는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 어느 한 계통 전력 공급시(예를 들어, 제1 계통 전력 공급시)에는 보조 전원(400)을 이용하거나 보조 전원(400) 충전시킬 수 있다.
제어부(320)는 주전원 또는 보조 전원(400)에 대한 이상 신호가 공급되면 주전원 또는 보조 전원(400)의 결상 또는 정전을 판단한다. 만일, 주전원의 결상 또는 정전이 발생하면, 미리 설정된 기준 시간 동안 지연시킨 후, 보조 전원(400)을 제1 또는 제2 모터부(340.350)로 공급한다. 이후에, 주전원이 복전되거나 보조 전원(400)의 결상 또는 정전이 발생하면, 다시 미리 설정된 기준 시간 동안 지연시킨 후, 주전원을 제1 또는 제2 모터부(340.350)로 공급한다.
이에, 제1 또는 제2 모터부(340,350)는 자신에게 제공되는 주전원 또는 보조 전원(400)을 이용해서 적어도 하나의 모터를 차지시킴으로써, 제1 및 제2 스위칭부(100,200)에 각각에 구비된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세 또는 방세를 제어하게 된다.
도 2에서는 제1 및 제2 모터부(340.350)가 자동 부하 전환 절체 장치(300)에 포함된 구성을 도시하였으나, 제1 및 제2 모터부(340.350)는 자동 부하 전환 절체 장치(300)의 외부에 별로도 구성되거나, 제1 및 제2 스위칭부(100,200)에 각각 포함될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 자동 부하 전환 계폐 시스템을 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 제1 계통의 전력 공급시, 제1 스위칭부(100)를 전기적으로 연결시켜 제1 계통의 전력이 전력 변환 장치(500)나 수용가의 부하(600)로 공급되도록 한다(S1). 이때 제2 스위칭부(200)는 오픈 상태를 유지하며, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 제1 계통의 결상 또는 정전 여부를 실시간 모니터링한다(S2).
이후, 제1 계통에 결상 또는 정전이 발생하면(S3), 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 제1 또는 제2 계통 전원의 전환 여부를 결정한다(S4). 계통 전원을 전환할 때, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 제1 스위칭부(100)를 오픈시켜 전기적인 연결을 끊고(S5), 제2 스위칭부(200)를 전기적으로 연결시켜 제2 계통의 전력이 전력 변환 장치(500)나 수용가의 부하(600)로 공급되도록 전환한다(S6).
이후, 제2 계통의 결상 또는 정전 여부를 실시간으로 모니터링하게 되며(S7), 제2 계통에 결상 또는 정전이 발생하면 다시 제2 스위칭부(200)를 오픈시켜 전기적인 연결을 끊고(S9), 제1 스위칭부(100)를 전기적으로 연결시켜 제1 계통의 전력이 전력 변환 장치(500)나 수용가의 부하(600)로 다시 공급되도록 재전환할 수 있다(S8). 이렇게, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 수용가의 부하(600)로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라, 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 제어한다.
도 4는 자동 부하 절체시 주전원과 보조전원을 절체시켜 이용하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하며, 자동 부하 전환 절체 장치(300)에서 주전원과 보조전원을 절체시켜, 주전원 또는 보조전원으로 제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200) 각각에 구비된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세(또는, 방세)를 제어하는 방식을 설명하면 다음과 같다.
자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원 또는 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 여부에 따라, 현재 결상 또는 정전이 발생한 전원과는 다른 주전원 또는 보조 전원(400)으로 전환시켜 제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200)로 공급함으로써, 제1 스위칭부(100)와 제2 스위칭부(200)의 제어시 안정성을 확보하게 된다.
이를 위해, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 먼저 제1 계통부터 공급이 시작되면(SS1), 주전원을 이용하여 적어도 하나의 모터를 차지시켜, 적어도 하나의 모터로 제1 스위칭부(100)에 구성된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세(또는, 방세)를 제어할 수 있다. 이때부터는 주전원의 결상 또는 정전 여부를 실시간으로 모니터링한다(SS2).
이후, 주전원에 결상 또는 정전이 발생하면(SS3), 미리 설정된 기준 시간의 지연 여부를 확인(SS4)한 후, 주전원 대신 배터리 등의 보조 전원(400)을 이용하여 적어도 하나의 모터로 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)에 구성된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세를 제어할 수 있다(SS5,SS6). 즉, 주전원이나 보조 전원(400)이 공급되었던 시간(ht)이 미리 설정된 시간(st) 이상일 경우에만 전환이 가능하다. 이렇게 전환 이후부터는 주전원과 보조전원(400)의 결상 또는 정전 여부를 다시 실시간으로 모니터링한다(SS7).
이어, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원이 복전되거나(SS11), 보조전원(400)에 결상 또는 정전이 발생하면(SS8), 또다시 미리 설정된 기준 시간의 지연 여부를 확인(SS9)한 후, 주전원으로 적어도 하나의 모터를 구동하여(SS10,SS11) 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)에 구성된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세를 제어하고, 보조 전원(400)은 주전원으로 충전될 수 있도록 한다(SS10).
전술한 바와 같이, 적어도 하나의 모터를 이용하여 메인 스프링을 축세하는 동작 제어는 해당 모터를 충전시킴으로써 메인 스프링이 확실히 축세 될 때까지, 소정의 기간이 확보되어야 한다. 이때는 모터와 메인 스프링의 크기, 전력 소모량, 주전원과 보조 전원(400)의 전력량 등에 따라 최소 12초 내지 20초가 소요될 수 있다.
이에, 자동 부하 전환 절체 장치(300)는 주전원 또는 보조 전원(400)의 결상 또는 정전 여부에 따라, 미리 설정된 기준 시간 동안 지연시킨 후, 주전원 또는 보조 전원(400)을 전환시켜 제1 또는 제2 스위칭부(100,200)로 공급할 수 있다.
도 5는 주전원과 보조전원을 절체시키는 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 자동 부하 전환 절체 장치(300)의 검출부(310)는 주전원의 공급 이후, 주전원의 전압 및 전류를 실시간 모니터링하여 주전원의 결상 또는 정전 여부를 검출한다(ST1).
그리고 주전원 및 보조 전원(400)의 결상 또는 정전이 검출되면, 제어부(320)로 이상 신호를 전송한다(ST2).
만일, 제어부(320)는 주전원에 대한 이상 신호가 공급되면 주전원 또는 보조 전원(400)의 공급 시간을 확인한 후(ST3), 미리 설정된 기준 시간동안 지연되었는지 여부를 확인한다(ST4). 그리고 주전원 공급시간이 미리 설정된 기준 시간 이상인 경우, 주전원은 오픈시키고, 보조 전원(400)으로 절체하여 보조 전원(400)을 제1 또는 제2 모터부(340.350)로 공급한다(ST6).
이때, 주전원이 공급되었던 시간이 미리 설정된 기준 시간을 넘기지 않은 경우에는 미리 설정된 기준 시간동안 대기한 후에 주전원은 오픈시키고, 보조 전원(400)으로 절체하여 보조 전원(400)을 제1 또는 제2 모터부(340.350)로 공급한다(ST6).
마찬가지로, 보조 전원(400) 공급시, 보조 전원(400)에서 결성 또는 정전이 발생하더라도 보조 전원(400) 공급 시간이 미리 설정된 시간 이상 지연되었는지 확인하여 미리 설정된 시간 이상 지연되었을때만, 주전원으로 절체한다.
이렇게 주전원이 복전되거나 보조 전원(400)의 결상 또는 정전이 발생하더라도 다시 미리 설정된 기준 시간동안 지연시킨 후, 주전원이나 보조 전원(400)을 제1 또는 제2 모터부(340.350)로 공급한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법은 자동 부하 전환 절체 장치의 주 전원과 보조 전원을 안정적으로 절체시켜 이용함으로써, 자동 부하 전환 절체 장치와 진공 회로 차단기의 모터 구동을 안정화할 수 있다.
특히, 진공 회로 차단기의 모터 구동을 안정화시켜 수용가로 공급되는 계통 즉, 주전원 계통과 보조 전원 계통을 보다 안정적으로 절환하여 효율적으로 운용할 수 있다.
상기에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시 예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시 예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
100: 제1 스위칭부
200: 제2 스위칭부
300: 자동 부하 전환 절체 장치
400: 보조 전원
500: 전력 변환 장치
600: 부하

Claims (12)

  1. 수용가로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부에 따라 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 하는 자동 부하 전환 절체 장치;
    상기 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 상기 제1 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제1 스위칭부; 및
    상기 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 상기 제2 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제2 스위칭부;를 포함하고,
    상기 자동 부하 전환 절체 장치는
    상기 제1 또는 제2 스위칭부를 제어하기 위한 주전원의 결상이나 정전 여부를 판단하여 주전원에 결상이나 정전이 발생되면, 보조 전원으로 전환시켜서 상기 보조 전원을 상기 제1 또는 제2 스위칭부로 공급하고,
    상기 주전원이 복전되면 다시 상기 주전원으로 전환하여 상기 주전원을 상기 제1 또는 제2 스위칭부로 공급하되, 상기 보조전원을 상기 주전원으로 충전시키는 자동 부하 전환 계폐 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동 부하 전환 절체 장치로부터의 제어에 따라 상기 제1 스위칭부 또는 제2 스위칭부를 통해 제1 또는 제2 계통의 전력을 공급받고, 상기 공급받은 제1 또는 제2 계통 전력의 전압 또는 전류를 인버팅하여 상기 수용가의 부하로 전송하는 전력 변환 장치를 더 구비하는
    자동 부하 전환 계폐 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭부는
    적어도 하나의 고압 진공 차단기를 이용하여 상기 제1 및 제2 계통 각각의 전기적인 연결/차단을 제어하고,
    상기 자동 부하 전환 절체 장치는 상기 주전원 또는 보조 전원을 이용해서 상기 제1 및 제2 스위칭부에 각각에 구비된 상기 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세 또는 방세를 제어하는
    자동 부하 전환 계폐 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동 부하 전환 절체 장치는
    상기의 주전원 또는 보조 전원을 서로 전환시켜 상기 제1 또는 제2 스위칭부로 공급할 때, 미리 설정된 기준 시간동안 지연시킨 후 상기 주전원 또는 보조 전원을 전환시켜 상기 제1 또는 제2 스위칭부로 공급하는
    자동 부하 전환 계폐 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 주전원 및 보조 전원의 결상 또는 정전 여부를 검출하고 검출 결과에 따라 이상 신호를 전송하는 검출부; 및
    상기 주전원 또는 보조 전원에 대한 이상 신호에 따라 결상 또는 정전 여부를 판단하여 상기 결상 또는 정전이 발생하면, 상기 미리 설정된 기준 시간동안 지연시킨 후, 상기 결상 또는 정전이 발생한 전원과는 다른 상기 주전원 또는 보조 전원으로 제1 또는 제2 모터부를 제어하는 제어부를 포함하는
    자동 부하 전환 계폐 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 모터부는
    상기 주전원 또는 보조 전원을 이용해서 적어도 하나의 모터를 차지시킴으로써 상기 제1 및 제2 스위칭부에 각각에 구비된 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세 또는 방세를 제어하는
    자동 부하 전환 계폐 시스템.
  7. 자동 부하 전환 절체 장치를 이용하여 수용가로 공급되는 제1 또는 제2 계통 전력의 결상 또는 정전 여부를 판단하고, 현재 결상 또는 정전이 발생한 계통과는 다른 제1 또는 제2 계통의 전력이 수용가로 공급되도록 하는 계통 절체 단계;
    상기 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 상기 제1 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제1 스위칭 단계; 및
    상기 자동 부하 전환 절체 장치의 제어에 따라 상기 제2 계통의 전력을 상기 수용가로 공급하는 제2 스위칭 단계를 포함하고,
    상기 계통 절체 단계는
    상기 제1 또는 제2 스위칭 제어를 위한 주전원의 결상이나 정전 여부를 판단하여 주전원에 결상이나 정전이 발생되면, 보조 전원으로 전환시켜서 상기 보조 전원에 의해 상기 제1 또는 제2 스위칭 제어가 수행되도록 하는 단계, 및
    상기 주전원이 복전되면 다시 상기 주전원으로 전환하여 상기 주전원에 의해 상기 제1 또는 제2 스위칭 제어가 수행되도록 함과 아울러, 상기 보조전원을 상기 주전원으로 충전시키는 단계를 포함하는
    자동 부하 전환 계폐 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 스위칭 제어에 따라, 제1 또는 제2 계통 전력의 전압 또는 전류를 인버팅하여 수용가의 부하로 전송하는 전력 변환 단계를 더 포함하는
    자동 부하 전환 계폐 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 스위칭 단계는
    적어도 하나의 고압 진공 차단기를 이용하여 상기 제1 및 제2 계통 각각의 전기적인 연결/차단을 제어하고,
    상기 자동 부하 전환 절체 장치를 이용해서는 상기 주전원 또는 보조 전원으로 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세 또는 방세를 제어하는
    자동 부하 전환 계폐 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 계통 절체 단계는
    상기의 주전원 또는 보조 전원으로 전환시켜 상기 제1 또는 제2 스위칭 제어를 수행할 때, 미리 설정된 기준 시간동안 지연시킨 후 상기 주전원 또는 보조 전원을 전환시켜서 상기 제1 또는 제2 스위칭부로 공급함으로써, 상기 제1 또는 제2 스위칭 제어가 수행되도록 하는
    자동 부하 전환 계폐 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 주전원 및 보조 전원의 결상 또는 정전 여부를 검출하고 검출 결과에 따라 이상 신호를 전송하는 검출 단계; 및
    상기 주전원 또는 보조 전원에 대한 이상 신호에 따라 결상 또는 정전 여부를 판단하여 상기 결상 또는 정전이 발생하면, 상기 미리 설정된 기준 시간 동안 지연시킨 후, 상기 결상 또는 정전이 발생한 전원과는 다른 상기 주전원 또는 보조 전원으로 제1 또는 제2 모터부를 제어하는 단계를 포함하는
    자동 부하 전환 계폐 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 모터부를 제어하는 단계는
    상기 주전원 또는 보조 전원을 이용해서 적어도 하나의 모터를 차지시킴으로써 고압 진공 차단기의 메인 스프링 축세 또는 방세를 제어하는
    자동 부하 전환 계폐 방법.
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