KR102480827B1 - 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기, 과전류 계전 방법, 이를 이용하는 보호 협조 시스템 및 보호 협조 방법 - Google Patents
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Abstract
계통의 선로 전류를 측정하고, 계통에 연결된 모선의 전압을 측정하며, 선로에 마련된 한류기의 전압을 측정하여, 한류기 전압으로부터 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하여, 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 과전류 계전기를 제공한다.
Description
본 발명은 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기, 과전류 계전 방법, 이를 이용하는 보호 협조 시스템 및 보호 협조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 한류기가 설치된 전력 계통에서 보호 동작을 수행하는 과전류 계전기, 과전류 계전 방법, 이를 이용하는 보호 협조 시스템 및 보호 협조 방법에 관한 것이다.
과전류 계전기는 계통에 고장이 발생하여, 매우 큰 고장전류가 흐르는 경우에, 차단기가 선로를 차단하도록 제어하는 보호계전기다. 과전류 계전기는 설정해놓은 임계값 이상의 고장전류가 지속적으로 감지되면, 과전류 계전기의 내부 연산에 따른 값을 누적하며, 누적된 값이 일정 값을 초과하는 경우에 차단기를 동작시킨다.
한편, 고장전류를 제한하기 위한 효과적인 방안은 초전도 한류기(SFCL: Superconducting Fault Current Limiter)를 적용하는 방안이 존재한다. 초전도 한류기는 1/4사이클 내로 고장전류를 신속하게 제한하는 특징이 있고, 평상 시에는 저항이 0이기 때문에 손실이 없다는 장점이 있다.
다만, 초전도 한류기를 이용하여 고장전류를 제한하는 경우에는, 동일한 계통에 설치된 과전류 계전기(OCR: Overcurrent Relay)의 동작에 영향을 주게 되고, 과전류 계전기의 동작영역 변화로 인한 부동작이 발생하게 된다. 그러므로, 전력 계통에서 한류기(FCL: Fault Current Limiter)에 의한 과전류 계전기의 영향을 최소화할 수 있는 방안이 요구되는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 한류기에 의한 트립 시간의 지연을 최소화할 수 있는 과전류 계전기 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 한류기가 설치된 전력 계통에 마련된 복수개의 과전류 계전기의 보호 협조 동작에 대해, 한류기에 의한 트립 시간의 지연을 최소화할 수 있는 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면은, 계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류를 측정하는 선로 전류 측정부; 상기 계통 전원에 연결된 모선의 모선 전압을 측정하는 모선 전압 측정부; 상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압을 측정하는 한류기 전압 측정부; 및 상기 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여, 상기 선로 전류로부터 나타나는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 상기 고장 전류와 상기 모선 전압에 기초하여, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하며, 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의한 한류기 임피던스의 변화에 대해, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 상기 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 상기 동작 변수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 선로 상에서, 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변화되는 상기 모선 전압에 매칭되는 제 1 비례 계수를 추출하고, 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여 상기 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 상기 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 매칭되는 제 2 비례 계수를 추출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 비계 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 상기 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 상기 제 2 비례 계수와 상기 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 상기 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출하고, 상기 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 상기 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출하여, 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교하고, 상기 동작 변수가 상기 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 일측면은, 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기를 이용하는 과전류 계전 방법에 있어서, 계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류를 측정하는 단계; 상기 계통 전원에 연결된 모선의 모선 전압을 측정하는 단계; 상기 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여, 상기 선로 전류로부터 나타나는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 상기 고장 전류와 상기 모선 전압에 기초하여, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계; 및 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는, 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의한 한류기 임피던스의 변화에 대해, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 상기 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 상기 동작 변수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는, 상기 선로 상에서, 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변화되는 상기 모선 전압에 매칭되는 제 1 비례 계수를 추출하고, 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여 상기 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 상기 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 매칭되는 제 2 비례 계수를 추출할 수 있다.
또한, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는, 상기 제 1 비계 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 상기 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 상기 제 2 비례 계수와 상기 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는, 상기 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 상기 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출하고, 상기 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 상기 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출하여, 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는, 상기 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교하고, 상기 동작 변수가 상기 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일측면은, 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템에 있어서, 계통 전원과 제 1 부하를 연결하는 선로에 설치되어, 상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하여, 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제 1 과전류 계전기; 및 상기 제 1 과전류 계전기와 제 2 부하를 연결하는 선로에 설치되어, 상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하여, 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제 2 과전류 계전기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 과전류 계전기는, 상기 선로 상에서, 고장 전류가 발생한 지점에 따라, 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 제 1 과전류 계전기는, 상기 고장 전류가 발생한 지점을 판단하여, 상기 고장 전류가 발생한 지점과 상기 제 1 과전류 계전기의 사이에 제 2 과전류 계전기가 설치된 것으로 판단되는 경우에, 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 1 과전류 계전기는, 상기 제 2 과전류 계전기에서 보호 동작을 수행하는 것을 나타내는 트립 신호가 발생된 것으로 판단되는 경우, 상기 선로 상에서 발생하는 고장 전류에 대해, 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 일측면은, 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 방법에 있어서, 상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압을 측정하는 단계; 상기 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계; 상기 고장 전류가 발생한 지점을 판단하는 단계; 및 상기 동작 변수와 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라, 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계는, 상기 고장 전류가 발생한 지점과 상기 제 1 과전류 계전기의 사이에 제 2 과전류 계전기가 설치된 것으로 판단되는 경우에, 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계는, 상기 제 2 과전류 계전기에서 보호 동작을 수행하는 것을 나타내는 트립 신호가 발생된 것으로 판단되는 경우, 상기 선로 상에서 발생하는 고장 전류에 대해, 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기 및 그 방법을 제공함으로써, 한류기에 의한 트립 시간의 지연을 최소화할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 한류기가 설치된 전력 계통에 마련된 복수개의 과전류 계전기의 보호 협조 동작에 대해, 한류기에 의한 트립 시간의 지연을 최소화할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기가 설치되는 계통의 개략도이다.
도2는 도1의 과전류 계전기의 제어블록도이다.
도3은 도2의 제어부에서 보호 동작을 수행하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도4는 도1의 과전류 계전기가 복수개 설치되는 계통의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법의 순서도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 방법의 순서도이다.
도2는 도1의 과전류 계전기의 제어블록도이다.
도3은 도2의 제어부에서 보호 동작을 수행하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도4는 도1의 과전류 계전기가 복수개 설치되는 계통의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법의 순서도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 방법의 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기가 설치되는 계통의 개략도이다.
과전류 계전기(400)는 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(600)에 설치될 수 있다.
여기에서, 계통 전원(100)은 교류 전원 및 교류 전원에 연결되는 변압기를 포함할 수 있으며, 교류 전원과 변압기 사이에는 보호 장치가 구축될 수 있다.
이에 따라, 선로(600)는 계통 전원(100)으로부터 출력되는 전력을 부하(200)에 전달하도록 마련될 수 있으며, 이때, 계통 전원(100)으로부터 부하(200)까지의 영역을 계통으로 이해할 수 있다.
이와 관련하여, 계통은 계통 전원(100) 및 부하(200)를 포함할 수 있으며, 계통은 계통 전원(100)에 연결되는 모선, 차단기(300), 과전류 계전기(400), 선로(600), 한류기(FCL: Fault Current Limiter)(500) 등의 전기 설비를 포함할 수 있다.
여기에서, 한류기(500)는 한류기(500)에 흐르는 전류가 일정 값을 초과하는 경우에, 회로를 전기적으로 차단하거나, 한류기(500)에서 일정한 저항이 발생하도록 마련될 수 있으며, 예를 들어, 한류기(500)는 사전에 설정되는 임계 값 미만의 전류가 한류기(500)를 통과하는 경우에는 저항이 0인 상태로 동작하고, 임계 값을 초과하는 전류가 한류기(500)를 통과하는 경우에는 한류기(500)를 통과하는 전류의 크기에 따라 한류기(500)의 저항이 증가하는 초전도 한류기(SFCL: Superconducting Fault Current Limiter)가 이용될 수 있다.
이와 같은, 한류기(500)는 차단기(300)의 일측에 연결되어, 계통의 임의의 지점에서 고장 전류가 발생하는 경우에, 고장 전류를 제한하도록 마련될 수 있다.
한편, 계통은 복수개의 부하(200)를 포함할 수 있으며, 이러한 경우에, 과전류 계전기(400)는 각각의 부하(200)에 연결되는 선로(600)에 설치될 수 있다.
예를 들어, 과전류 계전기(400)는 계통 전원(100)에 연결된 모선과 임의의 부하(200)가 연결되는 선로(600)에 설치될 수 있으며, 또한, 과전류 계전기(400)는 임의의 부하(200)가 선로(600)에 연결된 지점으로부터 다른 부하(200)가 연결되는 선로(600)에 설치될 수 있다.
여기에서, 과전류 계전기(400)는 차단기(300)에 포함될 수 있으며, 이러한 경우에, 과전류 계전기(400)는 선로(600)에 흐르는 선로 전류를 측정하여, 선로 전류에 따라, 단락 사고 등의 전기적 사고에 의한 고장 전류가 발생한 것으로 경우에, 차단기(300)가 선로(600)를 차단하도록 마련될 수 있다.
여기에서, 선로 전류는 선로(600)에 흐르는 선전류를 의미할 수 있다.
한편, 차단기(300)는 선로(600)에서 차단기(300)의 정격 전류 이상의 고장 전류가 발생하는 경우에, 선로(600)를 전기적으로 차단하도록 마련될 수 있다.
또한, 차단기(300)는 과전류 계전기(400)로부터 차단기(300)가 선로(600)를 차단하도록 마련되는 트립 신호가 전달되는 경우에, 선로(600)를 전기적으로 차단할 수도 있다.
여기에서, 트립 신호는 과전류 계전기(400)가 선로(600)에 고장 전류가 발생한 것으로 판단하여, 차단기(300)가 선로(600)를 전기적으로 차단하도록 마련되는 신호일 수 있으며, 이때, 선로(600)에 고장 전류가 발생한 시점으로부터 과전류 계전기(400)가 선로(600)에 고장 전류가 발생한 것으로 판단하여 트립 신호를 생성하는 시점까지의 시간 간격은 트립 시간으로 명명될 수 있다.
다시 말해서, 트립 시간은 전기적 사고에 의해, 선로(600)에 고장 전류가 발생한 시점으로부터 과전류 계전기(400)가 선로(600)에 고장 전류가 발생한 것으로 판단하는 시점까지의 시간 간격을 나타낼 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기(400)에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도2는 도1의 과전류 계전기의 제어블록도이다.
과전류 계전기(400)는 선로 전류 측정부(410), 모선 전압 측정부(420), 한류기 전압 측정부(430) 및 제어부(440)를 포함할 수 있다.
선로 전류 측정부(410)는 선로 전류 측정부(410)는 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(600)의 선로 전류를 측정할 수 있다.
이를 위해, 선로 전류 측정부(410)는 변류기의 형태로 선로(600)에 연결되어, 선로(600)에 흐르는 선로 전류를 측정할 수 있다.
모선 전압 측정부(420)는 계통 전원(100)에 연결된 모선의 모선 전압을 측정할 수 있다.
이를 위해, 모선 전압 측정부(420)는 변압기 또는 계기용 변압기 등의 형태로 모선에 연결되어 모선 전압을 측정할 수 있다.
이때, 모선 전압 측정부(420)는 계통에 복수개의 모선이 마련되는 경우에, 계통 전원(100) 측으로 가장 인접한 모선의 모선 전압을 측정하도록 마련될 수 있다.
한류기 전압 측정부(430)는 선로(600)에 마련된 한류기(500)의 한류기 전압을 측정할 수 있다.
이를 위해, 한류기 전압 측정부(430)는 변압기 또는 계기용 변압기 등의 형태로 한류기(500)에 연결되어 한류기 전압을 측정할 수 있다.
여기에서, 한류기 전압 측정부(430)는 선로(600)에 마련된 한류기(500)의 양단의 전압 차이를 측정하도록 마련될 수 있으며, 이러한 경우에, 한류기 전압은 한류기(500)의 양단의 전압 차이인 것으로 이해할 수 있다.
제어부(440)는 한류기 전압으로부터 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출할 수 있고, 제어부(440)는 고장 전류와 모선 전압에 기초하여, 산출된 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출할 수 있으며, 제어부(440)는 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행할 수 있다.
여기에서, 고장 전류는 계통의 임의의 지점에서 발생하는 지락, 단락, 단선, 낙뢰 등의 전기적 사고에 의해 선로(600)에 나타나는 이상 전류를 의미할 수 있으며, 이러한 고장 전류는 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하여, 선로 전류로부터 나타날 수 있다.
또한, 한류기 임피던스는 한류기(500)로부터 나타나는 저항 또는 리액턴스 등을 의미할 수 있다.
제어부(440)는 아래의 수학식 1에 따라 동작 변수를 산출할 수 있다.
여기에서, M_Z는 동작 변수를 의미할 수 있고, Z_feeder는 선로 임피던스를 의미할 수 있으며, Z_FCL은 한류기 임피던스를 의미할 수 있다. 또한, Z_pickup은 과전류 계전기(400)가 보호 동작을 수행하도록 설정되는 동작 임피던스를 의미할 수 있고, K_1은 선로(600) 상에서, 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변화되는 모선 전압에 매칭되는 제 1 비례 계수를 의미할 수 있으며, K_2는 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하여 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 매칭되는 제 2 비례 계수를 의미할 수 있다.
이에 따라, 제어부(440)는 제 1 비계 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 제 2 비례 계수와 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출할 수 있다.
여기에서, 제 1 비례 계수는 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변하는 모선 전압의 값에 따라 사전에 설정될 수 있으며, 이때, 제어부(440)는 고장 전류가 발생한 지점을 판단하여, 고장 전류가 발생한 지점과 과전류 계전기(400)의 사이에 다른 과전류 계전기(400)가 설치된 것으로 판단되는 경우에, 고장 전류가 발생한 지점과 과전류 계전기(400)의 사이에 설치된 다른 과전류 계전기(400)의 개수에 따라 제 1 비례 계수를 다른 값으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(440)는 과전류 계전기(400)가 계통에 발생한 고장 전류에 대해 전위로 동작하는 경우에, 제 1 비례 계수를 0.49로 설정할 수 있으며, 제어부(440)는 과전류 계전기(400)가 계통에 발생한 고장 전류에 대해 후비로 동작하는 경우에, 제 1 비례 계수를 0.75로 설정할 수 있다.
이때, 제어부(440)는 계통에 발생한 고장 전류에 대해, 다른 과전류 계전기(400)에서 발생하는 트립 신호의 유무에 따라, 과전류 계전기(400)가 전위로 동작하는지 또는, 후비로 동작하는지 판단할 수 있다.
이를 위해, 과전류 계전기(400)는 별도의 통신부를 마련하여, 다른 과전류 계전기(400)로부터 발생하는 트립 신호를 전달받거나, 또는, 다른 과전류 계전기(400)에 트립 신호를 전달할 수 있다.
또한, 제 2 비례 계수는 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하여 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 따라 사전에 설정될 수 있으며, 예를 들어, 제 2 비례 계수는 선로(600) 상의 임의의 지점에 발생하는 지락, 단락, 단선, 낙뢰 등의 전기적 사고의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있다.
한편, 제어부(440)는 아래의 수학식 2에 따라 선로 전류와 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.
여기에서, 여기에서, M_Z는 동작 변수를 의미할 수 있고, Z_feeder는 선로 임피던스를 의미할 수 있으며, Z_FCL은 한류기 임피던스를 의미할 수 있다. 또한, Z_pickup은 과전류 계전기(400)가 보호 동작을 수행하도록 설정되는 동작 임피던스를 의미할 수 있고, K_1은 제 1 비례 계수를 의미할 수 있으며, K_2는 제 2 비례 계수를 의미할 수 있다. 또한, Theta_feeder는 선로 임피던스의 위상을 의미할 수 있으며, Theta_FCL은 한류기 임피던스의 위상을 의미할 수 있다.
이와 같이, 제어부(440)는 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출할 수 있고, 제어부(440)는 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출할 수 있다.
이에 따라, 제어부(440)는 선로 전류와 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.
제어부(440)는 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의한 한류기 임피던스의 변화에 대해, 고장 전류가 발생한 시점으로부터 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 동작 변수를 산출할 수 있다.
이때, 제어부(440)는 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교할 수 있고, 제어부(440)는 동작 변수가 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.
여기에서, 보호 동작은 제어부(440)가 트립 신호를 생성하여, 차단기(300)가 선로(600)를 전기적으로 차단하도록 트립 신호를 차단기(300)에 전달하는 것일 수 있다.
예를 들어, 사전에 설정되는 기준 값은 2로 설정될 수 있으며, 이러한 경우에, 제어부(440)는 제어부(440)에서 산출되는 동작 변수가 2를 초과하는 경우에, 트립 신호를 생성할 수 있다.
이와 관련하여, 전기적 사고에 의해, 선로(600)에 고장 전류가 발생한 시점으로부터 제어부(440)에서 트립 신호가 생성되는 시점까지의 트립 시간은 아래의 수학식 3에 따라 계산될 수 있다.
수학식 3에서, T_trip은 트립 시간을 나타낼 수 있고, M은 동작 변수를 나타낼 수 있다. 또한, TD는 시간 다이얼(Time Dial)을 나타낼 수 있고, A, B, P는 과전류 계전기(400)의 특성 값을 나타낼 수 있으며, 여기에서, TD, A, B, P는 사전에 설정되는 값으로 이해할 수 있다.
여기에서, 동작 변수는 계통에 발생하는 고장 전류에 의해 변하는 한류기 임피던스에 대해, 일정한 값으로 유지될 수 있으므로, 트립 시간은 한류기 임피던스가 변하여도, 일정한 시간 간격으로 나타날 수 있다.
이와 같이, 과전류 계전기(400)는 계통에 발생하는 고장 전류에 의해 한류기 임피던스가 변하여도, 고장 전류의 발생에 따른 트립 시간이 일정하게 나타나는 효과가 존재할 수 있다.
도3은 도2의 제어부에서 보호 동작을 수행하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도3을 참조하면, 선로 전류 측정부(410)는 선로 전류 측정부(410)는 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(600)의 선로 전류를 측정할 수 있고, 모선 전압 측정부(420)는 계통 전원(100)에 연결된 모선의 모선 전압을 측정할 수 있다.
이때, 한류기 전압 측정부(430)는 선로(600)에 마련된 한류기(500)의 한류기 전압을 측정할 수 있다.
이에 따라, 제어부(440)는 한류기 전압으로부터 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출할 수 있고, 제어부(440)는 산출된 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.
여기에서, 제어부(440)는 제 1 비계 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 제 2 비례 계수와 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출할 수 있다.
이와 관련하여, 제어부(440)는 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출할 수 있고, 제어부(440)는 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출할 수 있다.
이에 따라, 제어부(440)는 선로 전류와 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출할 수 있다.
이와 같이, 제어부(440)는 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의한 한류기 임피던스의 변화에 대해, 고장 전류가 발생한 시점으로부터 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 동작 변수를 산출할 수 있다.
제어부(440)는 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행할 수 있다. 여기에서, 보호 동작은 제어부(440)가 트립 신호를 생성하여, 차단기(300)가 선로(600)를 전기적으로 차단하도록 트립 신호를 차단기(300)에 전달하는 것일 수 있다.
이를 위해, 제어부(440)는 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교할 수 있고, 제어부(440)는 동작 변수가 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성할 수 있다.
도4는 도1의 과전류 계전기가 복수개 설치되는 계통의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.
도4를 참조하면, 제 1 과전류 계전기(400a)는 계통 전원(100)과 제 1 부하(200a)를 연결하는 선로(600)에 설치된 것을 확인할 수 있으며, 제 2 과전류 계전기(400b)는 제 1 과전류 계전기(400a)와 제 2 부하(200b)를 연결하는 선로(600)에 설치된 것을 확인할 수 있다.
이와 관련하여, 일 실시예에서, 모의배전계통은 154-22.9 kV의 주변압기가 설치되며, 선로(600a, 600b, 600c, 600d)는 10Km로 설치된 것으로 이해할 수 있다. 이때, 각 선로는 2.5Km를 나타내는 것으로 이해할 수 있다.
이러한 경우에, 제 1 과전류 계전기(400a)는 선로(600) 상에서 고장 전류가 발생한 지점에 따라, 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하도록 마련될 수 있다.
이에 따라, 제 1 과전류 계전기(400a)는 고장 전류가 발생한 지점을 판단하여, 고장 전류가 발생한 지점과 제 1 과전류 계전기(400a)의 사이에 제 2 과전류 계전기(400b)가 설치된 것으로 판단되는 경우에, 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
여기에서, 후비 보호 동작은 임의의 과전류 계전기(400)가 보호 동작을 수행한 뒤에, 보호 동작을 수행하는 다른 과전류 계전기(400)의 동작을 의미할 수 있으며, 예를 들어, 후비 보호 동작은 제 2 과전류 계전기(400b)가 보호 동작을 수행한 뒤에, 제 1 과전류 계전기(400a)가 보호 동작을 수행하는 경우에, 제 1 과전류 계전기(400a)에서 수행한 보호 동작을 의미할 수 있다.
이때, 제 2 과전류 계전기(400b)는 전위 보호 동작을 수행한 것으로 이해할 수 있다.
또한, 제 1 과전류 계전기(400a)는 제 2 과전류 계전기(400b)에서 보호 동작을 수행하는 것을 나타내는 트립 신호가 발생된 것으로 판단되는 경우에, 선로(600) 상에서 발생하는 고장 전류에 대해 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제 1 과전류 계전기(400a)는 선로 상의 F1 지점에서 고장이 발생하는 경우에, 선로(600)를 차단하도록 동작할 수 있으며, 제 1 과전류 계전기(400a)는 선로 상의 F2 지점에서 고장이 발생하는 경우에, 후비 보호 동작을 수행할 수 있다.
또한, 제 2 과전류 계전기(400b)는 선로 상의 F2 지점에서 고장이 발생하는 경우에, 전위 보호 동작을 수행할 수 있다.
다시 말해서, 계통은 선로 상의 F2 지점에서 고장이 발생하는 경우에, 제 2 과전류 계전기(400b)가 전위 보호 동작을 수행한 뒤, 제 1 과전류 계전기(400a)가 후비 보호 동작을 수행하도록 마련될 수 있다.
이와 관련하여, 제 1 과전류 계전기(400a)의 제 1 비례 계수는 제 1 과전류 계전기(400a)가 전위 보호 동작을 수행하는 경우와, 제 1 과전류 계전기(400a)가 후비 보호 동작을 수행하는 경우에 대해, 각각 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제 1 과전류 계전기(400a)는 계통에 발생한 고장 전류에 대해 전위로 동작하는 경우에, 제 1 비례 계수를 0.49로 설정할 수 있으며, 제 1 과전류 계전기(400a)는 계통에 발생한 고장 전류에 대해 후비로 동작하는 경우에, 제 1 비례 계수를 0.75로 설정할 수 있다.
이와 관련하여, 과전류 계전기(400)는 계통 내에서 복수개가 설치될 수도 있으며, 이러한 경우에, 과전류 계전기(400)는 다른 과전류 계전기(400)와의 보호 협조 관계에 따라 보호 동작의 순서가 변경될 수 있으며, 과전류 계전기(400)는 보호 동작의 순서에 따라 제 1 비례 계수가 각각 다른 값으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 계통은 복수개의 과전류 계전기(400)가 설치되어, 각각의 과전류 계전기(400) 간의 보호 협조 관계가 설정되는 보호 협조 시스템이 설정될 수 있으며, 이에 따라, 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템은 계통에 설치된 복수개의 과전류 계전기(400) 간의 보호 협조 관계에 따라 보호 동작을 수행하도록 마련되는 것일 수 있다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전 방법은 도 1에 도시된 과전류 계전기(400)와 실질적으로 동일한 구성 상에서 진행되므로, 도 1의 과전류 계전기(400)와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
과전류 계전 방법은 선로 전류를 측정하는 단계(600), 모선 전압을 측정하는 단계(610), 한류기 전압을 측정하는 단계(620), 동작 변수를 산출하는 단계(630) 및 보호 동작을 수행하는 단계(640)를 포함할 수 있다.
선로 전류를 측정하는 단계(600)는 선로 전류 측정부(410)가 계통 전원(100)으로부터 부하(200) 측으로 연결되는 선로(600)의 선로 전류를 측정하는 단계일 수 있다.
모선 전압을 측정하는 단계(610)는 모선 전압 측정부(420)가 계통 전원(100)에 연결된 모선의 모선 전압을 측정하는 단계일 수 있다.
한류기 전압을 측정하는 단계(620)는 한류기 전압 측정부(430)가 선로(600)에 마련된 한류기(500)의 한류기 전압을 측정하는 단계일 수 있다.
동작 변수를 산출하는 단계(630)는 제어부(440)가 한류기 전압으로부터 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계일 수 있다.
보호 동작을 수행하는 단계(640)는 제어부(440)가 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 단계일 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 방법의 순서도이다.
과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 방법은 한류기 전압을 측정하는 단계(800), 동작 변수를 산출하는 단계(810), 고장 전류가 발생한 지점을 판단하는 단계(820) 및 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작을 수행하는 단계(830)를 포함할 수 있다.
한류기 전압을 측정하는 단계(800)는 선로(600)에 마련된 한류기(500)의 한류기 전압을 측정하는 단계일 수 있다.
동작 변수를 산출하는 단계(810)는 한류기 전압으로부터 선로(600) 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계일 수 있다.
고장 전류가 발생한 지점을 판단하는 단계(820)는 고장 전류가 발생한 지점을 판단하는 단계일 수 있다.
전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작을 수행하는 단계(830)는 동작 변수와 고장 전류가 발생한 지점에 따라, 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계일 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 계통 전원
200: 부하
300: 차단기
400: 과전류 계전기
500: 한류기
600: 선로
200: 부하
300: 차단기
400: 과전류 계전기
500: 한류기
600: 선로
Claims (19)
- 계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류를 측정하는 선로 전류 측정부;
상기 계통 전원에 연결된 모선의 모선 전압을 측정하는 모선 전압 측정부;
상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압을 측정하는 한류기 전압 측정부; 및
상기 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여, 상기 선로 전류로부터 나타나는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 상기 고장 전류와 상기 모선 전압에 기초하여, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하며, 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 선로 상에서, 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변화되는 상기 모선 전압에 매칭되는 제 1 비례 계수를 추출하고,
상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여 상기 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 상기 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 매칭되는 제 2 비례 계수를 추출하되,
상기 제 2 비례 계수는,
상기 선로 상의 임의의 지점에 발생하는 지락, 단락, 단선, 낙뢰 중 어느 하를 포함하는 사고의 종류에 따라 사전에 설정된 값으로 설정되고,
상기 제어부는,
상기 제 1 비례 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 상기 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 상기 제 2 비례 계수와 상기 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출하되,
상기 제 1 비례 계수와 상기 제 2 비례 계수를 통해 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되는 상기 동작 변수를 산출하기 위해,
상기 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 상기 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출하고, 상기 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 상기 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출하여, 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출하는, 과전류 계전기.
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의한 한류기 임피던스의 변화에 대해, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 상기 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 상기 동작 변수를 산출하는, 과전류 계전기.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교하고, 상기 동작 변수가 상기 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성하는, 과전류 계전기.
- 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기를 이용하는 과전류 계전 방법에 있어서,
계통 전원으로부터 부하 측으로 연결되는 선로의 선로 전류를 측정하는 단계;
상기 계통 전원에 연결된 모선의 모선 전압을 측정하는 단계;
상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압을 측정하는 단계;
상기 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여, 상기 선로 전류로부터 나타나는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 상기 고장 전류와 상기 모선 전압에 기초하여, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계; 및
상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 동작 변수를 산출하는 단계는,
상기 선로 상에서, 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변화되는 상기 모선 전압에 매칭되는 제 1 비례 계수를 추출하고,
상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여 상기 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 상기 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 매칭되는 제 2 비례 계수를 추출하되,
상기 제 2 비례 계수는,
상기 선로 상의 임의의 지점에 발생하는 지락, 단락, 단선, 낙뢰 중 어느 하나를 포함하는 사고의 종류에 따라 사전에 설정된 값으로 설정되고,
상기 동작 변수를 산출하는 단계는,
상기 제 1 비례 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 상기 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 상기 제 2 비례 계수와 상기 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출하되,
상기 제 1 비례 계수와 상기 제 2 비례 계수를 통해 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되는 상기 동작 변수를 산출하기 위해,
상기 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 상기 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출하고, 상기 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 상기 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출하여, 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출하는, 과전류 계전 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는,
상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의한 한류기 임피던스의 변화에 대해, 상기 고장 전류가 발생한 시점으로부터 상기 보호 동작이 수행되는 시점까지의 시간 간격을 나타내는 트립 시간이 일정해지도록 마련되는 상기 동작 변수를 산출하는, 과전류 계전 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제7항에 있어서, 상기 동작 변수를 산출하는 단계는,
상기 동작 변수와 사전에 설정되는 기준 값을 비교하고, 상기 동작 변수가 상기 기준 값보다 큰 경우, 보호 동작을 수행하도록 마련되는 트립 신호를 생성하는, 과전류 계전 방법.
- 한류기가 마련된 전력 계통에 이용되는 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템에 있어서,
계통 전원과 제 1 부하를 연결하는 선로에 설치되어, 상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하여, 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제 1 과전류 계전기; 및
상기 제 1 과전류 계전기와 제 2 부하를 연결하는 선로에 설치되어, 상기 선로에 마련된 한류기의 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하여, 상기 동작 변수에 따라 보호 동작을 수행하는 제 2 과전류 계전기를 포함하고,
상기 제 1 과전류 계전기 및 상기 제 2 과전류 계전기는,
상기 선로 상에서, 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라 변화되는 모선 전압에 매칭되는 제 1 비례 계수를 추출하고,
상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하여 상기 고장 전류를 생성하는 고장의 종류 또는 상기 고장 전류의 과도 상태 중 적어도 하나의 요소에 매칭되는 제 2 비례 계수를 추출하되,
상기 제 2 비례 계수는,
상기 선로 상의 임의의 지점에 발생하는 지락, 단락, 단선, 낙뢰 중 어느 하를 포함하는 사고의 종류에 따라 사전에 설정된 값으로 설정되고,
상기 제 1 과전류 계전기 및 상기 제 2 과전류 계전기는,
상기 제 1 비례 계수와 사전에 설정되는 동작 임피던스의 곱을, 상기 선로 전류에 따른 선로 임피던스로부터 상기 제 2 비례 계수와 상기 한류기 임피던스의 곱을 뺀 값으로 나눈 결과 값으로 나타나는 동작 변수를 산출하되,
상기 제 1 비례 계수와 상기 제 2 비례 계수를 통해 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되는 상기 동작 변수를 산출하기 위해,
상기 선로 전류에서 나타나는 주파수에 따라, 상기 선로 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 선로 저항과 무효 성분을 나타내는 선로 리액턴스를 산출하고, 상기 한류기 전압으로부터 나타나는 주파수에 따라, 상기 한류기 임피던스로부터 유효 성분을 나타내는 한류기 저항과 무효 성분을 나타내는 한류기 리액턴스를 산출하여, 상기 선로 전류와 상기 한류기 전압의 유효 성분과 무효 성분이 보정되도록 동작 변수를 산출하는, 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 제 1 과전류 계전기는,
상기 선로 상에서, 고장 전류가 발생한 지점에 따라, 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하도록 마련되는, 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템.
- 제14항에 있어서, 상기 제 1 과전류 계전기는,
상기 고장 전류가 발생한 지점을 판단하여, 상기 고장 전류가 발생한 지점과 상기 제 1 과전류 계전기의 사이에 제 2 과전류 계전기가 설치된 것으로 판단되는 경우에, 후비 보호 동작을 수행하는, 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템.
- 제14항에 있어서, 상기 제 1 과전류 계전기는,
상기 제 2 과전류 계전기에서 보호 동작을 수행하는 것을 나타내는 트립 신호가 발생된 것으로 판단되는 경우, 상기 선로 상에서 발생하는 고장 전류에 대해, 후비 보호 동작을 수행하는, 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템.
- 제13항에 따른 과전류 계전기를 이용하는 보호 협조 시스템에서의 보호 협조 방법으로서,
선로에 마련된 한류기의 한류기 전압을 측정하는 단계;
상기 한류기 전압으로부터 상기 선로 상의 임의의 지점에서 발생하는 고장 전류에 의해 발생하는 한류기 임피던스를 산출하고, 산출된 상기 한류기 임피던스가 보상되도록 동작 변수를 산출하는 단계;
상기 고장 전류가 발생한 지점을 판단하는 단계; 및
상기 동작 변수와 상기 고장 전류가 발생한 지점에 따라, 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 보호 협조 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계는,
상기 고장 전류가 발생한 지점과 상기 제 1 과전류 계전기의 사이에 제 2 과전류 계전기가 설치된 것으로 판단되는 경우에, 후비 보호 동작을 수행하는, 보호 협조 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 전위 보호 동작 또는 후비 보호 동작 중 하나의 동작을 수행하는 단계는,
상기 제 2 과전류 계전기에서 보호 동작을 수행하는 것을 나타내는 트립 신호가 발생된 것으로 판단되는 경우, 상기 선로 상에서 발생하는 고장 전류에 대해, 후비 보호 동작을 수행하는, 보호 협조 방법.
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