KR102622922B1 - 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법 - Google Patents

2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102622922B1
KR102622922B1 KR1020160142317A KR20160142317A KR102622922B1 KR 102622922 B1 KR102622922 B1 KR 102622922B1 KR 1020160142317 A KR1020160142317 A KR 1020160142317A KR 20160142317 A KR20160142317 A KR 20160142317A KR 102622922 B1 KR102622922 B1 KR 102622922B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit breaker
opening
time difference
point circuit
operation time
Prior art date
Application number
KR1020160142317A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180046754A (ko
Inventor
우정욱
구선근
주병수
곽주식
정문규
주형준
오승열
Original Assignee
한국전력공사
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 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020160142317A priority Critical patent/KR102622922B1/ko
Publication of KR20180046754A publication Critical patent/KR20180046754A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102622922B1 publication Critical patent/KR102622922B1/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
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/146—Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/02—Measuring characteristics of individual pulses, e.g. deviation from pulse flatness, rise time or duration

Abstract

2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법이 개시된다. 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치는, 2점절 차단기의 양 단에 각각 설치되는 제1 및 제2 가변저항; 상기 제1 가변저항의 일 단에 연결되며 상기 2점절 차단기에 전압을 인가하는 AC 전압원; 상기 제1 가변저항의 타 단과 상기 2점절 차단기의 일 단 사이에 설치되어 전류를 측정하는 전류측정센서; 및 상기 전류측정센서에 의해 측정된 전류 파형으로부터 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 산출하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD OF MEASURING SWITCHING TIME DIFFERENCE BETWEEN BREAKS OF CIRCUIT-BREAKER WITH TWO BREAKS PER POLE}
본 출원은 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear; GIS)는 전력계통의 핵심 보호 설비로서, 차단기, 단로기, 모선, 접지개폐기 및 변성기 등으로 구성되어 있다. 이 중에서 주요 구성요소인 차단기는 정상상태에서 부하전류를 통전하며, 고장상태에서는 고장전류를 차단하여 고장구간을 계통으로부터 분리하는 역할을 수행한다.
일반적으로, 550kV 까지는 하나의 극에 하나의 차단부를 갖는 1점절 차단기가 적용되고, 그 이상의 전압에서는 하나의 극에 두 개의 차단부를 갖는 2점절 차단기가 적용된다.
2점절 차단기는 각 점절간 균등한 전압분담과 과도회복전압(Transient Recovery Voltage)의 저감을 위해 극간에 균압콘덴서(Grading capacitor)가 설치되어 있다.
그러나, 점절간 차단 시간차가 발생하는 경우 먼저 차단이 이루어지는 점절의 콘덴서는 과도전압이 편중되며, 이는 콘덴서의 절연 저하를 가속화하는 원인이 된다. 따라서, 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 측정하여 동작특성을 분석할 필요가 있다.
시험소에서의 인정시험(type test) 과정에서는, 단락시험을 위해 제작되는 중간 부싱을 이용하여 2점절 차단기의 점절간 개극 시간차를 측정한다.
그러나, 변전소에 설치된 차단기에는 중간 부싱이 없으므로 차단기 양극간에서 개극시간을 측정해야 하나, 종래기술에 따르면 점절간 개극 시간차를 측정할 수 없다는 한계가 있다.
대한민국 등록공보 10-1415079호(차단기 제어 회로 전원의 변화를 고려한 차단기 진단 장치)
따라서, 당해 기술분야에서는 변전소에 설치된 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 측정하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치를 제공한다. 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치는, 2점절 차단기의 양 단에 각각 설치되는 제1 및 제2 가변저항; 상기 제1 가변저항의 일 단에 연결되며 상기 2점절 차단기에 전압을 인가하는 AC 전압원; 상기 제1 가변저항의 타 단과 상기 2점절 차단기의 일 단 사이에 설치되어 전류를 측정하는 전류측정센서; 및 상기 전류측정센서에 의해 측정된 전류 파형으로부터 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법을 제공한다. 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법은, 2점절 차단기의 양 단에 각각 설치되는 제1 및 제2 가변저항과, 상기 2점절 차단기에 전압을 인가하는 AC 전압원과, 전류를 측정하는 전류측정센서를 이용하여 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 측정하는 방법에 있어서, 상기 전류측정센서에 의해 전류 파형이 측정될 때까지 상기 AC 전압원에 의해 인가하는 전압을 증가시키는 단계; 상기 2점절 차단기의 개폐명령을 수행하는 단계; 및 상기 전류측정센서에 의해 측정된 전류 파형으로부터 개폐동작 시간차를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 변전소에 설치된 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 측정할 수 있게 된다. 이에 따라, 시험소에서 인정시험을 완료한 차단기와 실제 변전소에 설치된 차단기의 기계적 동작 특성에 대한 동일성 검증이 가능해진다.
또한, 측정된 점절간 동작 편차를 기초로 콘덴서의 전압 스트레스 편중 정도를 판단할 수 있어, 동작횟수와 함께 콘덴서 열화 정도를 예측하여 적절한 시점에서의 유지보수가 이루어지도록 함으로써 콘덴서 고장을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 변전소에 설치된 차단기의 동작 특성을 정확하게 측정함으로써 차단기의 건전성을 평가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 점절간 폐극 및 개극 시간차 설정에 대한 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 시뮬레이션 결과에서 폐극 부분을 확대하여 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 시뮬레이션 결과에서 개극 부분을 확대하여 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치는 AC 전압원(110), 2개의 가변저항(120, 125), 전류측정센서(130) 및 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
AC 전압원(110)는 2점절 차단기에 전압을 인가하기 위한 것으로, 출력을 가변할 수 있는 AC 가변전원으로 구성될 수 있다.
AC 전압원(110)의 일단은 접지, 타단은 가변저항(120)과 연결될 수 있다.
2개의 가변저항(120, 125)은 측정된 전류 파형의 결과를 보다 명확하게 해석할 수 있도록 하기 위해 회로 정수를 조정하기 위한 것으로, 각각 2점절 차단기(10)의 양단에 설치될 수 있다.
제1 가변저항(120)은 2점절 차단기(10)의 일단에 설치되어 AC 전압원(110)와 전류측정센서(130) 사이에 연결되고, 제2 가변저항(125)는 2점절 차단기(10)의 타단에 설치될 수 있다.
전류측정센서(130)는 AC 전압원(110)에 의해 2점절 차단기(10)에 전압이 인가되는 동안의 개폐동작 수행에 따른 전류를 측정하기 위한 것으로, 제1 가변저항(120)의 타 단과 2점절 차단기(10)의 일 단 사이에 설치될 수 있다.
제어부(140)는 전류측정센서(130)에 의해 측정된 전류 파형으로부터 개폐동작 시간차를 산출하기 위한 것으로, 프로세서 등으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 점절간 폐극 및 개극 시간차 설정에 대한 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 시뮬레이션 결과에서 폐극 부분을 확대하여 도시하는 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 시뮬레이션 결과에서 개극 부분을 확대하여 도시하는 도면이다.
제어부(140)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 전류측정센서(130)에 의해 측정된 전류 파형에서 전류 써지 및 전류 변곡점을 통해 개폐동작 시간차를 산출할 수 있다. 특히, 2점절 차단기에서 균압 콘덴서의 전압 불균등 분배 영향은 폐극에 비해 개극 동작 시간차에 많은 영향을 받으므로, 개극 시간차를 정확하게 측정할 필요가 있다.
또한, 2점절 차단기의 개폐시에 과도 현상이 발생할 경우 전류 변곡점이 나타나지 않을 수 있는데 이 경우 가변저항(120, 125)에 의해 회로 정수를 조정함으로써 과도 현상의 감쇄특성을 변경할 수 있다. 이로써, 전류 파형에서 전류 써지 및 전류 변곡점이 명확하게 나타나도록 하여 개폐동작 시간차를 산출하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법의 흐름도이다.
우선, 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 측정하기 위한 준비 작업으로 단로기(DS) 개방 및 무전압을 확인하고(S21), 2점절 차단기 양단의 접지개폐기(ES) 접지를 분리한 후(S22), 도 1을 참조하여 상술한 바와 같이 AC 전압원, 2개의 가변저항 및 전류측정센서를 설치한다(S23).
이후, AC 전압원에 의해 2점절 차단기에 전압을 인가하는데(S24), 전류측정센서에 의해 전류 파형이 측정될 때까지(S25) AC 전압원에 의해 인가하는 전압을 증가시킬 수 있다(S26).
이후, 2점절 차단기의 개폐 명령을 수행하고(S27), 전류 파형의 변곡점이 측정되지 않을 경우(S28) 가변저항을 증가하여 회로 정수를 조정할 수 있다(S29).
전류 파형의 변곡점이 측정되면 전류 파형을 저장하고(S30), 저장된 전류 파형의 전류 써지 및 전류 변곡점으로부터 개폐동작 시간차를 산출할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
10: 2점절 차단기
110: AC 전압원
120, 125: 가변저항
130: 전류측정센서
140: 제어부

Claims (7)

  1. 2점절 차단기의 양 단에 각각 설치되는 제1 및 제2 가변저항;
    상기 제1 가변저항의 일 단에 연결되며 상기 2점절 차단기에 전압을 인가하는 AC 전압원;
    상기 제1 가변저항의 타 단과 상기 2점절 차단기의 일 단 사이에 설치되어 전류를 측정하는 전류측정센서; 및
    상기 전류측정센서에 의해 측정된 전류 파형으로부터 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 산출하는 제어부를 포함하는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 가변저항은 회로 정수를 조정하여 상기 2점절 차단기의 개폐시에 발생하는 과도 현상의 감쇄 특성을 변경하는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC 전압원은 출력을 가변할 수 있는 AC 가변전원인 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전류 파형에서 전류 써지 및 전류 변곡점을 통해 상기 개폐동작 시간차를 산출하는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치.
  5. 2점절 차단기의 양 단에 각각 설치되는 제1 및 제2 가변저항과, 상기 2점절 차단기에 전압을 인가하는 AC 전압원과, 전류를 측정하는 전류측정센서를 이용하여 상기 2점절 차단기의 개폐동작 시간차를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 전류측정센서에 의해 전류 파형이 측정될 때까지 상기 AC 전압원에 의해 인가하는 전압을 증가시키는 단계;
    상기 2점절 차단기의 개폐명령을 수행하는 단계; 및
    상기 전류측정센서에 의해 측정된 전류 파형으로부터 개폐동작 시간차를 산출하는 단계를 포함하는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 개폐동작 시간차를 산출하는 단계는 상기 전류 파형의 전류 써지 및 전류 변곡점으로부터 개폐동작 시간차를 산출하는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전류 파형의 변곡점이 측정되지 않을 경우, 상기 제1 및 제2 가변저항을 증가하여 회로 정수를 조정하는 단계를 더 포함하는 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정방법.
KR1020160142317A 2016-10-28 2016-10-28 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법 KR102622922B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160142317A KR102622922B1 (ko) 2016-10-28 2016-10-28 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160142317A KR102622922B1 (ko) 2016-10-28 2016-10-28 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180046754A KR20180046754A (ko) 2018-05-09
KR102622922B1 true KR102622922B1 (ko) 2024-01-10

Family

ID=62200821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160142317A KR102622922B1 (ko) 2016-10-28 2016-10-28 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102622922B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108896907B (zh) * 2018-08-27 2024-01-23 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种双断口断路器的分合闸时间测试装置和方法
CN113614553B (zh) * 2019-03-13 2023-10-24 三菱电机株式会社 触点部异常监视装置及使用该装置的电路断路器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013529053A (ja) 2010-06-17 2013-07-11 中国電力科学研究院 ガス絶縁開閉装置（ｇｉｓ）変電所内の非常に高速な過渡過電圧の発生をシミュレートする方法およびこの試験回路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2586253B2 (ja) * 1991-09-02 1997-02-26 三菱電機株式会社 遮断器の投入試験回路
KR101415079B1 (ko) 2013-05-15 2014-07-17 주식회사 비츠로테크 차단기 제어 회로 전원의 변화를 고려한 차단기 진단 장치
KR102553451B1 (ko) * 2016-07-15 2023-07-12 한국전력공사 가스절연개폐기 시스템내 고장 판별 장치 및 가스절연개폐기 시스템내 고장 판별 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013529053A (ja) 2010-06-17 2013-07-11 中国電力科学研究院 ガス絶縁開閉装置（ｇｉｓ）変電所内の非常に高速な過渡過電圧の発生をシミュレートする方法およびこの試験回路

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180046754A (ko) 2018-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
dos Santos et al. High impedance faults: From field tests to modeling
EP2237296A2 (en) Circuit breaker switching control system
Dias et al. Comparison of secondary arcs for reclosing applications
Lazaro et al. Waveform asymmetry of instantaneous current signal based symmetrical fault detection during power swing
Monadi et al. Design and real-time implementation of a PMU-based adaptive auto-reclosing scheme for distribution networks
KR102622922B1 (ko) 2점절 차단기의 개폐동작 시간차 측정장치 및 방법
WO2018109889A1 (ja) 直流遮断器の試験装置
Sweeting Applying IEC 60909, short-circuit current calculations
Kasztenny et al. Circuit breaker ratings—A primer for protection engineers
US10338122B2 (en) Method and device for detecting a fault in an electrical network
Fakheri et al. Single phase switching tests on the AEP 765 KV system-extinction time for large secondary arc currents
Paul et al. Averting Failure of Pre-Insertion Resistor in Circuit Breaker Through Preventive Maintenance
JP4765762B2 (ja) 位相制御開閉装置
EP2848951A1 (en) Test system and method for high voltage circuit breakers
Gudmundsdottir et al. Solving Zero-Miss with Cable Energisation at Voltage Peak, Based on Insulationcoordination Study Results
Mahmood et al. Modeling of flashover arcs in medium voltage networks due to direct lightning strikes
Abdulkareem et al. The use of three-phase fault analysis for rating circuit breakers on Nigeria 330 kV transmission lines
JP2008263761A (ja) 配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法
Munir et al. Application of surge arrester on vacuum circuit breaker
JP2007192756A (ja) 配電線人工地絡試験装置および配電線人工地絡試験方法
Valverde et al. Behavioral patterns in voltage transformer for ferroresonance detection
Zalitis et al. An adaptive single-pole automatic reclosing method for uncompensated high-voltage transmission lines
Grąkowski et al. Analysis of earth faults in the MV grid using the EMTP-ATP program
KR20210063834A (ko) 차단기 모의시험과 분석을 수행하는 시스템
Bui-Van et al. Performance of series-compensated line circuit breakers under delayed current-zero conditions

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right