KR101923109B1 - 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반 - Google Patents

콘덴서 진단 기능을 가진 배전반 Download PDF

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Abstract

본 발명 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은, 각상별로 구비되는 콘덴서가 델타 결선되어 구성되는 3상 콘덴서 뱅크에 대하여 활선상태에서 진단하는 기능을 구비하는 것으로서, 상기 3상 콘덴서 뱅크의 입력단에 연결되는 3상 전력선의 선전류를 센싱하는 전류 센서모듈; 및 상기 전류 센서모듈이 센싱한 선전류와 상기 3상 전력선의 선간전압을 기초로 적어도 상기 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서의 정전용량을 개별적으로 연산하고 기준 정전용량으로부터의 용량감소를 판단하는 연산 및 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

콘덴서 진단 기능을 가진 배전반{DISTRIBUTING CENTER CAPABLE OF DIAGNOSING CAPACITOR}
본 발명은 각상별로 구비되는 콘덴서가 델타 결선되어 구성되는 3상 콘덴서 뱅크에 대하여 활선 상태에서 콘덴서의 이상 여부를 진단하는 기능를 가진 배전반에 관한 것이다.
통상 콘덴서의 용량 계측수단으로 무효전력계가 사용되는데, 콘덴서의 진상분 무효전력을 계측하고 콘덴서의 용량 변동(증감)을 비교하여 콘덴서의 이상 여부를 판단한다.
그런데, 이러한 방법은 관리자의 육안에 의해 수행되는 것이므로, 콘덴서 이상 여부의 실시간 진단이 어려운 문제점이 있다. 그리고 콘덴서의 용량 변동이 없어 동일 용량의 콘덴서이더라도, 콘덴서가 공급하게 되는 진상분 무효전력의 크기는 인가되는 전압 및 주파수의 크기에 따라 변동하므로, 진상분 무효전력의 크기로 콘덴서의 용량 감소 여부를 진단하는 것은 심각한 오류를 불러일으킬 수 있다.
수학식 1은 콘덴서가 공급하는 진상분 무효전력의 산출식이다.
Figure 112017079750842-pat00001
Pc : 진상분 무효전력
f : 주파수
C : 커패시턴스
V : 인가전압
콘덴서로부터 발생되는 진상분 무효전력의 크기는 콘덴서의 용량뿐만 아니라 그에 인가되는 전압 및 주파수의 크기에 의해 변화함을 알 수 있다. 즉, 콘덴서의 캐패시턴스가 감소하는 이상이 발생하더라도 인가 전압이 상승하거나 주파수가 상승하면 콘덴서의 진상분 무효전력의 크기는 변동하지 않을 수 있으며, 진상분 무효전력이 감소하더라도 그 원인이 용량 감소로 인한 것인지 아니면 전압 또는 주파수의 감소로 인한 것인지를 구별할 수 없으므로 고장의 검출이 부정확할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, Y 결선에 한해 각각 Y 결선된 콘덴서의 중성점을 연결하는 고장 검출장치(1)를 구성할 수 있다. 어느 한 콘덴서의 용량 감소로 인해 중성선에 전류가 흐르게 될 경우 고장 검출장치(1)는 이를 검출하여 콘덴서의 용량감소 여부를 진단한다. 그런데 이러한 방식은 Y 결선에 한해서 가능하며, 단지 콘덴서의 용량감소 여부만을 확인할 수 있을 뿐, 어떤 상의 콘덴서에 얼마만큼의 용량이 감소하였는지 등의 구체적인 고장 정보를 획득하는 것은 불가능한 문제가 있다. 또한 콘덴서를 항상 쌍으로 배열해야 하며, 두 콘덴서에서 동시에 용량 감소가 발생하는 경우 고장의 진단이 불가능한 문제가 있다.
이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.
본 발명의 목적은 델타(Δ) 결선에서도 각상별로 콘덴서에 대한 진단이 가능한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전압 및 주파수가 변화하는 조건에서도 콘덴서의 용량감소를 정확히 진단하여 콘덴서의 폭발, 화재 및 고조파 공진 등의 사고를 방지하며 콘덴서 사용의 안전성을 확보할 수 있는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은, 각상별로 구비되는 콘덴서가 델타 결선되어 구성되는 3상 콘덴서 뱅크에 대하여 활선상태에서 진단하기 위한 것으로서, 상기 3상 콘덴서 뱅크의 입력단에 연결되는 3상 전력선의 선전류를 센싱하는 전류 센서모듈; 및 상기 전류 센서모듈이 센싱한 선전류와 상기 3상 전력선의 선간전압을 기초로 적어도 상기 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서의 정전용량을 개별적으로 연산하고 기준 정전용량으로부터의 용량감소를 판단하는 연산 및 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 상기 전류 센서모듈은 3상 전력선의 각각에 대한 선전류의 위상 및 크기를 센싱하며, 상기 연산 및 제어부는 각 선전류의 위상 및 크기로부터 불평형 전류가 흐르는지를 감시하고 감시 결과 불평형 전류가 흐르는 경우 콘덴서 이상으로 판단한다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 부하로 가는 전력선에 설치되는 부하전류 검출센서를 이용하여 3상 부하 전류를 센싱하고 상기 부하로 가는 전력선으로부터 상기 선간전압을 센싱하여 상기 연산 및 제어부로 제공하는 부하 전류·전압 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 상기 기준 정전용량은, 상기 연산 및 제어부가 사용자로부터 입력되는 정격 진상 무효전력값으로부터 역산하여 산출한다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 상기 용량 감소가 있는 경우 경보 정보를 표시하고 상기 콘덴서가 사용된 시간을 누적한 누적 사용 시간을 표시하는 표시장치부;를 더 포함한다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 상기 3상 콘덴서 뱅크는 철제 케이스내에 오일 절연물질로 충진된다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 상기 3상 콘덴서 뱅크로 가는 전력선을 개폐하는 개폐스위치;를 더 포함하며, 상기 연산 및 제어부는, 각 상별 콘덴서중 어느 하나 이상에 용량감소가 있는 경우 상기 개폐스위치가 개방되도록 하는 제어 신호를 출력함으로써, 상기 3상 콘덴서 뱅크에서 콘덴서의 이상이 확대되지 않도록 보호하는 것을 특징으로 한다.
상기한 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반에 있어서, 상기 3상 콘덴서 뱅크는 2 이상 구성되며, 상기 3상 콘덴서 뱅크별로 상기 전류 센서모듈과 상기 개폐 스위치가 구성된다.
본 발명의 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은 델타(Δ) 결선에서도 각상별로 콘덴서에 대한 진단이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은 전압 및 주파수가 변화하는 조건에서도 콘덴서의 용량감소를 정확히 진단하여 콘덴서의 폭발, 화재 및 고조파 공진 등의 사고를 방지하며 콘덴서 사용의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은 3상 콘덴서 뱅크에서 어느 하나 또는 복수의 콘덴서에서 발생된 이상이 다른 콘덴서로 확대되지 않도록 보호하는 효과가 있다.
도 1은 Y 결선된 콘덴서의 중성점을 연결하는 고장 검출장치의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반의 구성을 도시한 블럭도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반의 구성을 도시한 블럭도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은, 콘덴서 뱅크(10), 콘덴서 진단장치(100), 개폐스위치(200) 및 부하전류 검출센서(300)를 포함하여 구성된다. 도시하지는 않았으나 배전반 본연의 기능을 수행하기 위하여 MCCB 및 부스바 등의 구성을 가지며, 콘덴서 뱅크(10)는 배전반과는 별도의 함체에 구성될 수도 있다.
콘덴서 진단장치(100)는 각상별로 구비되는 콘덴서가 델타(Δ) 결선되어 구성되는 3상 콘덴서 뱅크(10)에 대하여 활선 상태에서 진단하기 위한 것이다. 3상 콘덴서 뱅크(10)는 각 상별로 하나 또는 복수의 콘덴서(10a,10b,10c)를 포함하며 서로 델타(Δ) 결선되어 있다. 델타 결선된 콘덴서는 A상 콘덴서(10a), B 상 콘덴서(10b) 및 C상 콘덴서(10c)를 포함한다.
3상 콘덴서 뱅크(10)의 전체, 또는 각 상별로 구비되는 하나 또는 복수의 콘덴서는 철제 케이스내에 오일 절연물질로 각각 충진된 것일 수 있다. 각 상별로 복수의 콘덴서가 있는 경우, 그들 사이는 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결되어 있을 수 있으며, 각 상별로 복수의 콘덴서들이 있는 경우에도 이하 간단히 '콘덴서'라고 지칭될 수 있다.
콘덴서 진단장치(100)는 3상 콘덴서 뱅크에 입력되는 3상 전력선의 선전류(Iab,Ibc,Ica)를 센싱하며, 센싱한 선전류와 3상 전력선의 선간전압(Va,Vb,Vc)을 기초로 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서의 정전용량을 개별적으로 연산하고 기준 정전용량으로부터의 용량감소를 판단한다. 각 선전류는 A상 콘덴서 및 B 상 콘덴서와 공통 연결된 전선, B상 콘덴서 및 C 상 콘덴서와 공통 연결된 전선, 및 C상 콘덴서 및 A 상 콘덴서와 공통 연결된 전선으로 흐르는 전류이다.
3상 전력선의 각각에 대한 선전류의 위상 및 크기를 센싱하며, 선전류의 위상 및 크기로부터 불평형 전류가 흐르는지를 감시하고, 각 상의 콘덴서에 있어서 정전용량을 정확히 산출하며 감시 결과 불평형 전류가 흐르는 경우 콘덴서 이상으로 일단 판단하여 또는 주기적으로 각 상별 용량과 각 상별 용량 변화를 산출한다.
그리고 부하로 가는 전력선에 설치되는 부하전류 검출센서(300)를 이용하여 3상 부하 전류를 센싱하고 부하로 가는 전력선 또는/및 콘덴서 뱅크(10)로 가는 전력선으로부터 선간전압을 센싱하여 이용한다.
콘덴서 진단장치(100)에서 기준 정전용량은 사용자로부터 입력되는 정격 진상 무효전력값으로부터 역산하여 산출한 것을 이용하거나 직접 입력토록 할 수 있으며, 용량 감소가 있는 경우 경보 정보를 표시하고 콘덴서가 사용된 시간을 누적한 누적 사용 시간을 표시할 수 있다.
개폐스위치(200)는 콘덴서 진단장치(100)로부터 스위치 제어 신호를 받아서 3상 콘덴서 뱅크(10)로 가는 전력선을 개폐한다. 콘덴서 진단장치(100)는 각 상별 콘덴서중 어느 하나 이상에 용량감소가 있는 경우 개폐스위치(200)가 개방되도록 하는 제어 신호를 출력함으로써, 3상 콘덴서 뱅크(10)에서 어느 하나 또는 복수의 콘덴서에서 발생된 이상이 확대되지 않도록 보호한다.
콘덴서 진단장치(100)는 전류 센서 모듈(110) 및 본체(120)를 포함하여 구성된다. 전류 센서모듈(110)은 3상 콘덴서 뱅크(10)의 입력단에 연결되는 3상 전력선의 각각을 통해 흐르는 선전류(Iab,Ibc,Ica)를 센싱하는 콘덴서 전류센서(111)와, 콘덴서 전류센서(111)가 센싱한 센싱 신호를 디지털의 전류 데이터로 변환하여 본체(120)로 제공하고 본체(120)로부터의 명령에 따라 개폐 스위치(200)를 개폐하기 위한 개폐 제어 신호를 출력하는 콘덴서 전류 검출부(112)를 포함하여 구성된다. 전류 센서모듈(110)은 3상 전력선의 각각에 대한 선전류의 위상 및 크기를 센싱한다.
본체(120)는 연산 및 제어부(121), 부하 전류·전압 검출부(122) 및 표시장치부(123)을 포함하여 구성된다.
연산 및 제어부(121)는 전류 센서모듈(110)이 센싱하여 디지털의 전류 데이터로써 제공되는 선전류와 3상 전력선의 선간전압을 기초로 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서의 정전용량을 개별적으로 연산하고 기준 정전용량으로부터의 용량감소를 판단한다. 연산 및 제어부(121)는 각 선전류의 위상 및 크기로부터 불평형 전류가 흐르는지를 감시하고 감시 결과 불평형 전류가 흐르는 경우 콘덴서 이상으로 일단 판단하며, 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서(들)의 정전용량과 정전용량의 변동을 개별적으로 연산한다. 상기한 기준 정전용량은 연산 및 제어부(121)가 사용자로부터 표시장치부(123) 또는 별도로 구비되는 입력수단에 의해 입력되는 정격 진상 무효전력값으로부터 역산하여 산출한다.
연산 및 제어부(121)와 콘덴서 전류 검출부(112)는 RS-485와 같은 직렬 통신에 의해 서로 통신할 수 있다.
부하 전류·전압 검출부(122)는 부하로 가는 전력선에 설치되는 부하전류 검출센서(300)를 이용하여 3상 부하 전류를 센싱하고 센싱된 전류신호를 기초로 디지털 전류데이터를 생성하여 연산 및 제어부(121)로 제공하며, 부하로 가는 전력선 또는 콘덴서 뱅크(10)로 가는 전력선으로부터 선간전압을 센싱하여 연산 및 제어부(121)로 제공한다.
표시장치부(123)는 용량 감소가 있는 경우 경보 정보와 용량 감소의 내역 및 현재 용량 등을 표시할 수 있으며, 콘덴서가 사용된 시간을 누적한 누적 사용 시간도 표시할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴서 진단장치 및 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반의 동작에 대하여 설명한다.
콘덴서 사용 중 콘덴서의 용량 감소 여부를 진단하기 위해서는 각상에 흐르는 전류(Ia, Ib, Ic)를 측정하거나 콘덴서에 전원(전압)공급을 중단하고 전선A - 전선B 사이, 전선B - 전선C 사이 및 전선C - 전선A 사이의 임피던스를 측정해야 하지만, 통상 콘덴서는 철재 케이스 내에 오일(Oil)등의 절연물질을 채워 제작되므로 각 상 전류의 측정이 불가하며, 임피던스 측정을 위해서는 콘덴서에 전원공급을 중단하고 콘덴서가 방전될 때까지 대기한 다음 임피던스 측정기 등을 이용해 측정해야 하므로 해당 절차에 소요되는 시간만큼 콘덴서의 진상무효전력 공급이 중단되므로 전동기 등 부하설비의 역률개선등이 불가능해지는 단점이 있다.
콘덴서 뱅크(10)로 가는 전선에 흐르는 선전류 Iab, Ibc 및 Ica는 각상의 전류 Ia, Ib 및 Ic의 벡터합으로 나타낼 수 있다. 그리고 이때 각 상에 흐르게 되는 전류 Ia, Ib 및 Ic 는 콘덴서에 흐르는 전류이므로 인가된 3상 전압보다 90도 앞선 위상의 전류가 흐르게 된다. 각 상전류 Ia, Ib 및 Ic 는 각각 90도, -30도, -150도의 위상을 갖는다. 따라서 각상의 전류 Ia, Ib 및 Ic의 좌표는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112017079750842-pat00002
그렇다면, 위 수학식 2에 따라 선전류 Iab, Ibc 및 Ica는 아래와 같이 된다.
Figure 112017079750842-pat00003
Figure 112017079750842-pat00004
Figure 112017079750842-pat00005
그리고 위 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 아래 수학식 6이 도출된다.
Figure 112017079750842-pat00006
위 수학식 6을 이용하여 수학식 2를 정리하면 수학식 7과 같다.
Figure 112017079750842-pat00007
그리고, 각 상의 콘덴서의 임피던스는 아래 수학식 8과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112017079750842-pat00008
여기서 Za, Zb 및 Zc는 각 상별 임피던스이다.
따라서 각상에 연결된 콘덴서의 합성정전용량은 아래 수학식 9, 수학식 10 및 수학식 11과 같이 연산될 수 있다.
Figure 112017079750842-pat00009
Figure 112017079750842-pat00010
Figure 112018079956661-pat00011
xab, yab : A상 콘덴서 및 B 상 콘덴서와 공통 연결된 전선으로 흐르는 선전류 Iab의 벡터 성분
xca, yca : C상 콘덴서 및 A상 콘덴서와 공통 연결된 전선으로 흐르는 선전류 Ica의 벡터 성분

여기서 f는 주파수이며 선간전압은 모두 V라 한다. 위 수학식들과 같이, 각 상별 합성정전용량을 산출할 수 있게 되며 측정된 선전류 Iab, Ibc 및 Ica의 크기 및 위상과 주파수 및 전압(선간 전압)으로 각 상별 콘덴서의 정전용량을 정확하게 산출할 수 있게 되는 것이다.
삭제
콘덴서 진단장치(100)의 전류 센서모듈(110)은 3상 콘덴서 뱅크의 입력단에 연결되는 3상 전력선의 선전류를 센싱하여 전류 데이터를 생성하되, 예를 들면 위와 같이 각 선전류의 크기 및 위상의 값(이는 선전류의 벡터값이 될 것이다)으로 산출되는 전류 데이터를 생성하여 본체(120)의 연산 및 제어부(121)로 제공할 수 있다.
콘덴서 진단장치(100)는 각 선전류의 위상 및 크기(벡터 값)로부터 불평형 전류가 흐르는지를 감시하며 감시 결과 불평형 전류가 흐르는 경우 일단 콘덴서 이상으로 판단하며 각 상의 콘덴서 용량을 불평형 전류의 감시 결과에 연동하여 또는 독립적으로 연산할 수 있다.
연산 및 제어부(121)는 각 선전류의 크기 및 위상와 주파수 및 선간전압을 더 이용하여 위 수학식 9 내지 수학식 11에 따라 합성 정전용량을 연산한다. 그리고 연산 및 제어부(121)는 기준 정전용량으로부터의 용량감소를 판단할 수 있다.
예를 들면, 아래와 같이 불평형 전류가 흐를 때를 가정하여 살펴본다. 정상상태에서 306μF의 정전용량을 갖는 콘덴서 3기를 델타 결선하고 이에 60Hz, 380V의 3상 전원이 인가된다.
Figure 112017079750842-pat00012
각 선의 선전류를 백터해석하면 아래와 같다.
Figure 112017079750842-pat00013
그리고 이때의 각상의 정전용량 Ca합성, Cb합성, Cc합성은 아래와 같이 산출된다.
Figure 112017079750842-pat00014
이와 같이 각 상별 콘덴서의 합성용량을 산출할 수 있으며, 전선 A, B, C에 흐르는 불평형 전류의 크기와 위상을 분석하여 특정 상에 있어서 콘덴서의 정전용량의 감소 여부를 정확하게 진단할 수 있다.
그리고 연산 및 제어부(121)는 용량 감소가 있는 경우 표시장치부(120)에 경보 정보를 표시하는 등의 동작을 수행한다.
콘덴서 사용 중 산출된 콘덴서의 정전용량(㎌)값이 콘덴서의 이상으로 인해 평형을 잃게 될 경우, 연산 및 제어부(121)는 3상의 콘덴서 중, 어느 부분의 콘덴서에 이상이 발생했는지 판정하고 콘덴서의 이상내용을 표시장치부(123)에 표시하고 이상 신호 또는 명령를 콘덴서 전류검출부(112)에 전달하며, 콘덴서 전류검출부(112)는 즉시 개폐 스위치를 개방시키는 스위치 제어 신호를 출력하여 개폐 스위치(200)를 개방함으로써 콘덴서의 이상이 확대되지 않도록 보호한다.
아울러, 연산 및 제어부(121)는 콘덴서가 사용된 시간을 누적하여 표시장치부(123)에 표시하여 사용 연한이 경과한 콘덴서를 교체할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은 도 3과 같이 다중의 콘덴서 뱅크에 대한 진단을 수행할 수 있다. 단일의 본체(110)는 복수의 전류센서 모듈(110A,110B)과 RS-485와 같은 직렬 통신으로 연결될 수 있다.
3상 콘덴서 뱅크(10A,10B)는 2 이상 구성될 수 있으며, 3상 콘덴서 뱅크별로 전류 센서모듈(110A,110B)과 개폐 스위치(111A,111B)가 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반은 역률보상용 3상 콘덴서 뱅크, 고주파 필터용 3상 콘덴서 뱅크 등을 구비하거나 이들과 연결되어 있는 배전반에서, 각 콘덴서 뱅크에 대한 진단 및 관리에 이용될 수 있다.
10 : 콘덴서 뱅크 100 : 콘덴서 진단장치
110 : 전류 센서 모듈 111 : 콘덴서 전류 센서
112 : 콘덴서 전류 검출부 120 : 본체
121 : 연산 및 제어부 122 : 부하 전류·전압 검출부
123 : 표시장치부 200 : 개폐 스위치
300 : 부하전류 검출센서

Claims (9)

  1. 각상별로 구비되는 콘덴서가 델타 결선되어 구성되는 3상 콘덴서 뱅크에 대하여 활선상태에서 진단하기 위한, 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반으로서,
    상기 3상 콘덴서 뱅크의 입력단에 연결되는 3상 전력선의 선전류를 센싱하는 전류 센서모듈; 및
    상기 전류 센서모듈이 센싱한 선전류와 상기 3상 전력선의 선간전압을 기초로 상기 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서의 정전용량을 개별적으로 연산하고 기준 정전용량으로부터의 용량감소를 판단하는 연산 및 제어부;를 포함하여 구성되며,
    상기 3상 콘덴서 뱅크를 구성하는 각 상별 콘덴서의 정전용량을 개별적으로 연산하는 데 있어,
    각 상별 콘덴서의 정전용량은 아래 수학식에 의해서 연산되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
    Figure 112019500449758-pat00019

    Ca합성, Cb합성, Cc합성 : A상 콘덴서, B 상 콘덴서 및 C상 콘덴서의 정전 용량
    f : 주파수
    V : 선간전압
    xab, yab : A상 콘덴서 및 B 상 콘덴서와 공통 연결된 전선으로 흐르는 선전류 Iab의 벡터 성분
    xca, yca : C상 콘덴서 및 A상 콘덴서와 공통 연결된 전선으로 흐르는 선전류 Ica의 벡터 성분
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류 센서모듈은 3상 전력선의 각각에 대한 선전류의 위상 및 크기를 센싱하며,
    상기 연산 및 제어부는 각 선전류의 위상 및 크기로부터 불평형 전류가 흐르는지를 감시하고 감시 결과 불평형 전류가 흐르는 경우 콘덴서 이상으로 판단하는,
    것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
  3. 청구항 1에 있어서,
    부하로 가는 전력선에 설치되는 부하전류 검출센서를 이용하여 3상 부하 전류를 센싱하고 상기 부하로 가는 전력선으로부터 상기 선간전압을 센싱하여 상기 연산 및 제어부로 제공하는 부하 전류·전압 검출부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준 정전용량은,
    상기 연산 및 제어부가 사용자로부터 입력되는 정격 진상 무효전력값으로부터 역산하여 산출한 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 용량 감소가 있는 경우 경보 정보를 표시하고 상기 콘덴서가 사용된 시간을 누적한 누적 사용 시간을 표시하는 표시장치부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 3상 콘덴서 뱅크는 철제 케이스내에 오일 절연물질로 충진된 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 3상 콘덴서 뱅크로 가는 전력선을 개폐하는 개폐스위치;를 더 포함하며,
    상기 연산 및 제어부는,
    각 상별 콘덴서중 어느 하나 이상에 용량감소가 있는 경우 상기 개폐스위치가 개방되도록 하는 제어 신호를 출력함으로써, 상기 3상 콘덴서 뱅크에서 콘덴서의 이상이 확대되지 않도록 보호하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 3상 콘덴서 뱅크는 2 이상 구성되며, 상기 3상 콘덴서 뱅크별로 상기 전류 센서모듈과 상기 개폐 스위치가 구성되는 것을 특징으로 하는 콘덴서 진단 기능을 가진 배전반.
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