KR19990024809U - 보호계전기의 특성진단 장치 - Google Patents

보호계전기의 특성진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 고장설비의 전력공급을 스위치하는 보호계전기의 특성진단 장치에 관한 것으로, 다양한 정격의 모든 계전기에 대한 정상 작동여부를 간단히 체크하고 체크된 계전기별 데이터의 이력을 컴퓨터를 통하여 체계적으로 관리하는 것을 가능하게 하는 보호 계전기의 특성 진단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안 진단장치는 PC(개인용 컴퓨터)(10)에 접속되어 측정데이터 및 제어신호를 주고받는 통신블록(20)과, 상기 통신블록을 통한 PC(10)의 모터 제어신호를 받아 슬라이닥스에 설치된 모터를 구동하는 모터 드라이브(11,12)와, 상기 모터 드라이브에 의한 모터 구동에 따라 가변되는 출력전류 및 출력전압을 측정대상의 보호계전기(17)에 공급하는 전류 슬라이닥스(13) 및 전압 슬라이닥스(14)와, 상기 전류 및 전압 슬라이닥스의 출력을 측정하여 통신블록을 통해 PC로 전송하는 전류계(15) 및 전압계(16)와, 상기 보호계전기에 투입되는 테스트 전압 인가 시점부터 스타트하여 트립시점까지의 시간을 카운트하고 이를 PC측으로 전송하는 카운터(18)와, 상기 슬라이닥스의 출력을 조정하기 위한 제어신호를 출력하고 카운터에 의한 카운트 값과 인가 전압,전류의 측정값을 입력하여 해당 측정계전기의 이상유무를 판단하는 PC(10)로 구성된다.

Description

보호계전기의 특성진단 장치
본 고안은 보호계전기 특성진단 자동판정 장치에 관한 것으로, 전기를 많이 사용하고 있는 공장에서 과부하 및 이상 발생시 급히 전원을 차단하여 주는 각종 보호계전기의 차단 동작특성을 진단하기 위한 계전기의 특성 진단장치에 관한 것이다.
보호계전기의 동작특성을 시험하여 정상동작여부를 판단하기 위해서는 각 계전기의 정격이 다름으로 해서 매 시험 케이스별로 인가전압 및 인가전류를 바꾸어주어야 한다.
지금까지는 이를 위해 계전기의 정격에 맞추어 시험전류 및 시험전압을 전압,전류 공급기의 수동 손잡이를 작업자가 일일이 조정해왔다. 이에 따라 계전기에 공급되는 전압이나 전류값이 작업자의 계측오차나 목측오차를 지니게 되므로 정확한 동작특성의 평가에 신뢰성이 떨어지게 되었다.
또한 보호계전기의 특성진단 판정을 할 때에 우선 특정값을 데이타시트에 적어 놓은 후 특성 시험이 끝나면 제작사별(Maker), 형식별(Type),시험기의 종류별로 보호 계전기의 특성 진단값이 모두 다르게 나타나게 되는데, 이 때문에 각각의 보호계전기 사양에 맞는 특성진단 판정 그래프를 일일일 찾아서 판정해야 하므로 보호계전기의 이상 유무판정이 늦어져 즉시 교체해야 함에도 불구하고 그 보호계전기를 계속해서 사용함에 따라 전기 설비사고 유발 및 작업 능률저하를 초래해 왔다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 보호계전기의 동작특성 시험시 시험 전류 및 전압을 퍼스널 컴퓨터와 스텝핑 모터에 의하여 제어되게 하고, 보호계전기의 시험 특성값을 곧바로 컴퓨터로 수신할 수 있도록 하는 병렬방식의 송수신 통신블록을 마련하여 어떠한 종류의 보호계전기라도 각각의 정격기준에 맞추어서 개개의 동작특성 값을 받아들여 데이터 베이스화하는 것으로 컴퓨터에 의한 전체 보호계전기의 이력 및 성능평가 관리가 손쉽게 이루어지게 되는 보호 계전기의 특성진단 장치를 제공하는데 그목적이 있다.
도 1은 본 고안의 보호계전기의 특성진단 장치의 구성도이다.
도 2는 본 고안 장치의 송수신 통신블록의 내부회로 구성도이다.
도 3은 본 고안 장치의 동작과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : PC(개인용 컴퓨터) 11,12 : 모터 드라이브
13,14 : 슬라이닥스 15 : 전류계
16 : 전압계 17 : 보호계전기
18 : 카운터 20 : 통신블록
21 : 멀티플렉스 22-24,26,27 : 신호변환기
25 : 디멀티플렉서
첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안 장치의 블록 구성도로써, 이는 키패드로 대표될 수 있는 조건입력부(22)와 프린터(21)와 디스플레이용 모니터(19)를 가지며 제어 데이터를 출력하고 측정데이터를 읽어들이는 PC(개인용 컴퓨터)(10)와, 상기 PC(10)에 접속되어 측정데이터 및 제어신호를 전달하는 통신블록(20)과, 상기 통신블록을 통한 PC(10)의 모터 제어신호를 받아 슬라이닥스에 설치된 모터를 구동하는 스태핑 모터 드라이브(11,12)와, 상기 모터 드라이브에 의한 모터 구동에 따라 가변되는 출력전류 및 출력전압을 측정대상의 보호계전기(17)에 공급하는 전류 슬라이닥스(13) 및 전압 슬라이닥스(14)와, 상기 전류 및 전압 슬라이닥스의 출력을 측정하여 통신블록을 통해 PC로 전송하는 전류계(15) 및 전압계(16)와, 상기 보호계전기에 투입되는 테스트 전압 인가 시점부터 스타트하여 트립시점까지의 시간을 카운트하고 이를 PC측으로 전송하는 카운터(18)를 포함한다. 상기 PC는 전류 및 전압 슬라이닥스의 출력을 조정하기 위한 제어신호를 출력하고 카운터에 의한 카운트 값과 인가 전압,전류의 측정값을 입력하여 해당 측정계전기의 이상유무를 판단하는 내부 프로그램을 가진다.
도 2는 본 고안 장치의 데이터 및 제어신호 송수신용 통신블록(20)의 상세한 회로구성도로써, PC(10)에서 모터선택신호에 따라 선택적으로 출력되는 다중화 모터제어신호를 분리 해독하는 디멀티플렉서(25)와, 이 디멀티플렉서에서 출력되는 신호를 변환하여 각각의 모터 드라이브측에 제어신호를 출력하는 신호변환기(26,27)와, 그리고 카운터의 카운트 출력과 보호계전기에 인가되는 전류값 및 전압값을 받아 각각 신호 변환하는 신호변환기(22-24)와, 상기 각 신호변환기(22-24)의 출력을 다중화하여 입력선택신호에 따라 PC측으로 전송하는 멀티플렉서(21)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 고안의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 측정대상 계전기가 선정되면 PC(10)의 조건 입력부(22)를 조작하여 대상 보호계전기의 보호기능 동작에 해당하는 전류값 및 전압값 데이터가 발생되어 통신블록(20)을 통해 스태핑 모터 드라이브(11,12)에 인가되게 된다.
이에 따라 스태핑 모터 드라이브(11)에 의해서는 전류 슬라이닥스(13)가 해당 보호계전기의 보호기능 작동조건의 전류값을 발생하게 되고, 스태핑 모터 드라이브(12)에 의해서는 전압 슬라이닥스(14)가 해당 보호계전기의 보호기능 작동조건의 전류압을 발생하게 되어, 보호계전기(17)에 인가된다.
이때의 각 슬라이닥스(15,17)에서 출력되는 전류값 및 전압값은 각각 전류계(15)와 전압계(16)에 의해 체크되어 통신 블록을 통해 PC(10)측에 인가된다.
한편 보호계전기에 한계전압 및 한계전류가 투입되면 그때부터 카운터(18)는 타임 카운팅을 실행한다. 이러한 타임 카운트는 한계전압 및 한계전류 투입후부터 보호계전기가 트립되기까지의 시간을 확인하는 기능을 가지며, 이러한 데이터는 통신블록을 통해 PC측에 제공된다.
PC(10)는 해당 계전기에 한계전압 및 전류가 투입된 시점부터 실제 트립이 일어나기 까지의 시간정보를 사전에 등록시켜놓은 데이터 테이블에 대비하여 그 보호계전기의 동작특성이 정상인지 여부를 판단하고 해당 측정데이터를 데이터 베이스화하여 자체이력으로써 관리하고 다음 보호계전기의 동작특성을 전과 동일한 패턴으로 실시한다.
이러한 보호계전기의 특성 정상유무는 개별적으로 모니터(19)를 통하여 표시할 수 있고 또한 프린터를 통하여 출력시킬 수 있다.
도 2는 본 고안 장치의 통신블록의 구성예로써, PC에서 출력되는 2개의 스태핑 모터 제어용 드라이브 신호는 모터 선택 신호에 의해 디멀티플렉서(25)에 의해 해독 선택되어 각각의 신호변환기(26,27)를 통해 모터 드라이브(11,12)로 출력하게 되고, 상기 카운터(18)와 전류계(15) 및 전압계(16)에서 출력되는 타임 카운트 신호와 전류 및 전압값은 각각의 신호변환기(22-24)를 통해 멀티플렉서(21)에 입력되게 되어 PC의 입력선택신호에 따라 PC측에 순차 출력하게 된다.
도 3은 본 고안 장치의 보호계전기 특성 테스트시의 PC에서의 동작과정을 흐름도 형태로 나타낸 것으로, 여기에서 보면 보호계전기를 선택한 다음 시험동작 기준이 입력되면 동작 시험을 위해 모터구동을 통해 해당 계전기에서의 한계전압 및 전류가 생성되고, 이에따른 동작 시험값은 다시 PC로 전송수신되어 특성 기준값과 비교판정되고, 이때 정상적인 동작특성이 얻어지면 모니터의 화면이나 프린트 물 등으로 이상무 신호를 출력하고, 상기 단계에서 정상적인 동작특성이 얻어지지 않으면 해당 보호계전기를 교체 또는 수리하고 그 결과를 모니터나 프린터를 통하여 출력한다.
이상과 같은 본 고안은 보호계전기 특성진단 장치는 검사하고자 하는 보호계전기의 특성시험 전압 및 전류값을 스텝핑 모터와 퍼스널 컴퓨터로 제어하며 또한 특성 결과 데이터 값을 컴퓨터 통신 포트로 송수신할 수 있는 송수신 카드를 장착하고, 시험 특성 데이터와 컴퓨터에 입력되어진 특성 기준값의 데이터 베이스와 비교하여 보호계전기의 사용 유무 판정을 내리도록 함으로써, 보호계전기 특성진단이 정확하고 신속하게 이루어 지게 되어 전기적 설비사고를 예방할 수 있고, 또한 검사결과 성적서를 자동으로 작성 백업되어 데이터 베이스화 되게 함으로서 이력관리를 통한 향후의 보호계전기 테스트 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

  1. 공장설비에 전력을 공급하며 과전류, 과전압 보호 기능을 가지는 보호계전기의 특성시험 장치에 있어서, 조건입력부(22)와 프린터(21)와 모니터(19)를 가지며 제어 데이터를 출력하고 측정데이터를 읽어들이는 PC(개인용 컴퓨터)(10)와, 상기 PC(10)에 접속되어 측정데이터 및 제어신호를 전달하는 통신블록(20)과, 상기 통신블록을 통한 PC(10)의 모터 제어신호를 받아 슬라이닥스에 설치된 모터를 구동하는 스태핑 모터 드라이브(11,12)와, 상기 모터 드라이브에 의한 모터 구동에 따라 가변되는 출력전류 및 출력전압을 측정대상의 보호계전기(17)에 공급하는 전류 슬라이닥스(13) 및 전압 슬라이닥스(14)와, 상기 전류 및 전압 슬라이닥스의 출력을 측정하여 통신블록을 통해 PC로 전송하는 전류계(15) 및 전압계(16)와, 상기 보호계전기에 투입되는 테스트 전압 인가 시점부터 스타트하여 트립시점까지의 시간을 카운트하고 이를 PC측으로 전송하는 카운터(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기의 특성 진단장치.
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