KR19990034487A - 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19990034487A
KR19990034487A KR1019970056106A KR19970056106A KR19990034487A KR 19990034487 A KR19990034487 A KR 19990034487A KR 1019970056106 A KR1019970056106 A KR 1019970056106A KR 19970056106 A KR19970056106 A KR 19970056106A KR 19990034487 A KR19990034487 A KR 19990034487A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fault
current
transmission line
bus
failure
Prior art date
Application number
KR1019970056106A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100246203B1 (ko
Inventor
김일동
한경남
Original Assignee
이종훈
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 이종훈, 한국전력공사 filed Critical 이종훈
Priority to KR1019970056106A priority Critical patent/KR100246203B1/ko
Publication of KR19990034487A publication Critical patent/KR19990034487A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100246203B1 publication Critical patent/KR100246203B1/ko

Links

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
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317—Testing of digital circuits
    • G01R31/3181—Functional testing
    • G01R31/319—Tester hardware, i.e. output processing circuits
    • G01R31/3193—Tester hardware, i.e. output processing circuits with comparison between actual response and known fault free response
    • G01R31/31935—Storing data, e.g. failure memory
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/008—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result preventing unsafe switching operations in substations (Schaltfehlerschutz)
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil

Abstract

본 발명은 직접 접지 계통의 345kV 변전소에 적용하여 변전소에서 인출되는 전체 154kV송전선로 및 주변압기에 흐르는 영상전류 데이터를 취득하고, 변전소 모선 PT로 부터 전압 데이타를 취득하여 고장 계산과 고장분석, 고장판단 알고리즘을 통하여 해당 선로만을 선택하여 차단하고 변압기 보호 계전기 DOCGR의 동작을 억제케하는 방법이다. 이러한 본 발명은 송전선로에서 고저항 지락 고장 발생시 해당선로 보호 계전기의 고장 검출 및 보호 동작 실패에 따른 주변압기 보호계전기 DOCGR이 동작되어 변전소 전체가 정전되는 고장 파급 현상을 예방할 수 있는 획기적인 방법이다.

Description

송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법
본 발명은, 변전소에서 인출되는 직접접지 계통 특고압 송전선로에서 고저항 지락 고장이 발생하였을 경우, 해당 고장선로 보호 계전기가 고장을 검출하고 차단기 CB(Curcuit Breaker)를 차단시켜 고장구간을 건전계통에서 분리시켜 전력계통 전체에 고장이 파급되는 것을 방지 하기 위한 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
현재의 전력계통에서 지락고장에 대한 보호계전방식은, 송전선로 보호 방식으로 지락거리계 전기를, 변전소의 주 변압기 보호에는 방향성 지락 과전류 계전기 DOCGR(Directional Over Current Ground Relay)를 적용하고 있다. 그러나, 이러한 보호 계전 시스템은 송전선로에서 크레인등 중장비 및 수목과 같은 이물질이 전력선에 접촉하여 발생되는 고저항 지락 고장의 경우에 아주 미소한 지락 고장 전류 때문에 해당 변전소의 송전선로 보호용 지락 거리 계전기가 고장을 감지, 검출하지 못하는 사례가 발생하고 있다.
그로 인하여 후단의 변전소에 설치되어 오버리치(Overreach)하는 지락계전기가 동작하거나 주 변압기 보호계전기인 방향성 지락 과전류 계전기 DOCGR이 동작하여 변전소가 무압이 되면서 광범위한 정전과 고장의 파급을 초래하는 위험성을 갖고 있는 실정이다.
이와같이 종래에는 변전소에서 인출되는 하나의 송전선로에서 고저항 지락고장이 발생되는 경우, 종래의 전력계통에서는 해당선로의 지락보호계전기가 동작하기 전에 주 변압기 측의 방향성 지락 과전류 계전기 DOCGER가 먼저 동작하여 주 변압기용 차단기 CB를 차단시킴으로써, 고장구간만이 아닌 변전소 전체 부하가 차단되어 정전범위가 확대될 우려가 있으며 실제로 국내에서도 그러한 고저항 지락 고장 파급으로 인한 광역 정전 사례가 사회적으로 큰 영향을 일으킨 경우도 있다.
그러나, 현재 국내에서는 송전선로에서 고저항 지락 고장이 그렇게 자주 발생하지 않는다는 이유 및 개발의 어려움, 비용문제등 몇가지 이유로 고저항 지락고장을 검출하기 위한 특별한 보호 계전기를 개발 및 적용하고 있지 않다.
또한 해외에서 일부 국가에서 고저항 지락 고장 검출에 다소 유리한 PCM 전송 전류 차동계 전동식의 보호 계전기를 송전선로 보호용으로 적용하고 있는 국가도 있지만 아직 국내에서는 적용을 검토하고 있는 단계이다. 그러나, 이러한 PCM 타입 보호 계전기를 현재 설치되어 있는 모든 변전소의 전체 송전선로의 기존 계전기를 대체한다는 것은 불가능한 일이다.
따라서 고저항 지락 고장을 검출하여 해당선로의 차단기 CB(Cuecuit Breaker)를 선택적으로 동작시키는 한편 주 변압기측을 포함하는 다른 계전기들의 동작은 억제시킬 수 있도록 하는 고저항 지락 보호 계전방식의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 송전선로의 고저항 지락 고장 감시. 검출 및 보호 계전기 동작을 조절하도록 하는 시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 직접 접지 계통 특고압 송전선로에서 고저항 지락 고장이 발생하였을 경우, 고장구간의 변전소에 설치되어 있는 해당 송전선로 보호 계전기가 고장을 감지 및 검출하여 고장구간만을 차단시킴으로써, 건전한 계통으로 고장이 파급되거나 주 변압기 후비 보호가 동작하여 광역 정전이 야기되는 현상을 방지하고자 함에 목적이 있다.
도 1은 본 발명을 적용하기 위한 전력계통의 설명도로서, 변전소의 주 변압기(MTr)(1)의 후단의 모선에 차단기(CB)(2a)가 설치되고, 그 차단기(2a)를 거쳐 버스(BUS)를 통해 다수의 송전선로가 연결되며, 각 송전선로마다 각각의 차단기(2b),(2c)가 설치되며, 상기 주변압기의 차단기(2a)는, DOCGR(3)에 의해 제어를 받도록 구성되고, 송전선로의 차단기(2b)(2c)는 각각의 보호계전기에 의해 제어를 받도록 구성된다.
이와같이 구성된 전력계통에 있어서, 종래에는 모선이나, 어떤 송전선로에서 고저항 지락이 발생될 경우에 상기 DOCGR(3)이 작동되어 전체의 전력계통을 차단 시키기 때문에 송전선로의 지락 발생시 대규모 정전이 초래되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명에서는 도 1a에 도시된 바와 같이 한 변전소의 어떤 송전선로에서 고저항 지락 고장이 발생될 경우, 주 변압기 보호용 방향성 지락 과전류 계전기 DOCGR(3)이 차단(Trip)되는 현상을 저지하고, 해당 고장선로만을 차단하도록 하는 신호를 발생하는 고저항 지락 고장(HIGF;high impedence ground fault) 제어 시스템(100)을 구비한다.
또, 본 발명에 의한 고저항 지락 고장(HIGF) 제어 시스템(100)은 도 1b에 도시된 바와같이 변전소 모선에서 고저항 지락 고장시, 관련된 모든 차단기가 차단되도록 제어하도록 한다.
이러한 점으로 볼때, 지금까지는 외국에서 어떤 한 송전선로의 보호를 위해 고저항 지락 고장의 검출에 유리한 PCM 전송 전류 차동 계전 방식의 특정 보호 계전기를 적용하여 운용한 사례는 있으나, 본 발명과 같이 한 송전선로만이 아닌 변전소 전체 송전선로의 고장발생 유무를 감시하며 어떤 선로에서 고저항 지락 고장 발생시 이를 검출하여 해당선로만을 차단시키고 타 보호 계전기는 차단동작을 억제하는 보호계전 알고리즘 기법은 아직까지 국내는 물론이고 국외에서도 시도된 바가 없으며, 기존의 설비를 활용하여 보다 효과적인 효과를 낼 수 있는 새로운 방식이다.
도 1a는 본 발명에 의한 송전선로 고저항 지락 고장 제어를 보인 전력 계통도.
도 1b는 본 발명에 의한 모선 고저항 지락 고장 제어를 보인 전력 계통도.
도 2는 본 발명에 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 송전선로 고저항 지락 고장 제어방법을 보인 흐름도.
도 4는 본 발명에 의한 모선 고저항 지락 고장시의 제어흐름도.
도 5는 본 발명에 의한 송전선로 고저항 지락 고장시의 제어 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 주 변압기 2a - 2c : 차단기(보호계전기;CB)
3 : 방향선자락과전류계전기(DOCGR)
100 : 고저항 지락 고장 제어 시스템
101 : 기준값 설정부 102 : 자료취득모듈
103 : 계산모듈 104 : 고장 분석모듈
105 : 고장처리모듈 106 : 자료저장모듈
107 : 통신모듈 108 : 호스트 또는 다른 HIGF시스템
상기에서 설명한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 송전선로 고저항 지락 고장 제어 시스템의 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 고저항 지락을 검출 및 감시하는데 기준이 되는 해당선로의 차단을 의한 기준전류(Ioset), 기준전압(Voset), 최대 고장전류(Iohif), 최소전류(Iobf), 모선차단시간(Tbus), 송전선로 차단시간(Tdset)등을 설정하는 기준값 설정부(101)와, 각 전력 계통의 모선 및 송전선로의 보호 계전기, 전류 변류기(CT), 변성기(PT)등으로부터 순시치 각상 전류, 순시치 각상 전압을 취득하는 자료취득모듈(102)과, 상기 자료 취득 모듈(102)에서 취득된 각 데이타 자료들을 계산하여 전류, 전압을 계산함과 아울러 실.허수부의 상 측정을 수행하는 계산모듈(103)과, 데이타 취득과 계산이 끝난후 고저항 지락 고장 발생 유무를 검색하기 위해서 전류, 전압에 대한 각각의 합, 최대값 및 실수부와 허수부의 합값을 계산하고 최대값을 갖는 송전선로를 기억하고, 각 송전선로의 전류합이 설정값보다 크고, 전류 벡터합이 설정값보다 크면 모선고장으로 판단하고, 그 반대일 경우에는 송전선로 고장으로 판단하는 고장분석모듈(104)과, 그 고장분석 결과 모선 고장인 경우는 고장 지속시간이 설정치보다 길다면 모선고장 경보와 함께 모선에 관계된 모든 송전선로 및 주 변압기를 차단시키도록 신호를 발생하고, 송전선로 고장인 경우는 전류 최대값이 설정치보다 크면 정상으로 복귀하고, 작다면 송전선로 고장으로 최대 전류값이 기억된 송전선로의 차단기만 차단하게 하고, 주변압기의 차단기는 차단이 방지되도록 제어신호를 발생하여 해당 보호 계전기에 제어신호를 발생하는 고장처리모듈(105)와, 그 고장처리모듈(105)의 각종 데이타를 저장하는 자료저장모듈(106)과, 상기 고장처리모듈(106)의 제어데이타를 호스트 또는 다른 고저항 지락 고장(HIGF) 제어시스템(108)에 전송하여 해당 전력계통을 제어케하기 위한 통신모듈(107)을 포함하여 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명의 주요 요지는 도 1a, 도 1b에 도시된 바와같이 전력계통의 각각의 선로에 대해 전류와 전압을 감시하고 있다가 고저항 지락 고장을 검출하고, 모선고장과 송전선로 고장을 분석하여 판단한후 모선고장인 경우에는 해당모선과 관련된 모든 전력계통을 차단하도록 제어하며, 송전선로 고장시에는 해당 송전선로만 차단하도록 제어하게 된다.
이러한 본 발명에 의한 동작을 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 고저항 지락 고장 검출 및 그에 따른 제어흐름을 보인 도면이고, 도 4는 모선 고장시의 제어흐름도이며, 도 5는 송전선로 고장시의 제어흐름도이다. 본 발명에 의한 HIGF제어 시스템(100)은, 변전소의 모선에 설치된 계기용 변성기 PT(Potentioal Transformer)에서 각 상전압(3상)신호, 각 송전선로의 계기용 변류기(Current Transformer)로부터 영상전류 신호등을 포함한 한 주기당 16 샘플링된 아날로그 신호를 전체 16채널까지, 차단기와 선로 스위치(LS : Line Switch) 및 계전기 각각의 접점으로부터 디지탈 신호를 총 32 채널까지 입력 처리할 수 있으며, 디지탈 출력으로 4 채널만 구비되면 본 발명을 충분히 적용시킬 수 있게 된다.
먼저, 기준값 설정인지(S301)를 판정하여 기준값 설정모듈(101)을 통해 각종 기준값을 설정 및 정정(S302)한다. 기준값 설정모듈(101)은, 고저항 지락을 감시하고자 하는데 기준이 되는 각종 기본값 정정을 설정하는 곳이다. 여기서, Ioset, Voset는 고저항 지락 고장으로써 해당선로 차단을 요하는 영상전류 및 영상 전압 값이며, Iohit는 변전소에서 발생되는 모든 고장 전류중에서 고저항 지락 고장으로 분류될 가능성이 높은 주요한 감시대상이 되는 최대 고장 전류 값이다. Iobf, Tbus는 변전소 모선에서 고저항 지락 고장 발생시 검출하고자 하는 최소 전류 값 및 모선 고저항 고장 차단 시간이며, Tdset는 송전선로에서 고저항 지락 고장 발생시 고장차단 시간을 나타낸다.
기준값 설정(S302)이 완료된 상태에서 각 전력계통의 데이타를 취득(S303)한다. 데이타 취득(S303)을 하는 데이타 취득 모듈(102)는, 1주기당 16샘플링 된 전력계통 데이터를 각 송전선용 차단기(CB) 및 주 변압기 차단기 CT로 부터 순시치 영상전류 io1, io2, io3, .... io10을, 32개의 변전소 모선 PT로부터 순시치 각 상 전압 v1a, v1b, v1c, v2a, v2b, v2c를 취득한다.
이어서, 상 측정 및 데이타 계산 단계(S305)로서, 데이타 계산모듈(103)은, 데이타 취득 모듈(102)에서 취득된 각 데이타 자료들을 계산하여 Io1, Io2, Io3, .... Io10및 V1o, V2o를 계산하고, 또한 취득된 각 영상전류 및 전압 데이타의 실수부 및 허수부등 상 측정(Phasor Measuring)을 수행한다(S306).
여기서, 모선 PT의 영상 전압은
V1o= ( v1a+ v1b+ v1c)/3 이고,
V2o= ( v2a+ v2b+ v2c)/3의 계산식으로 구해진다.
그리고, 계산된 전류와 전압에 의해 고장을 분석하는 단계(S307)를 수행한다. 고장분석은 고장분석모듈(104)에서 수행되며, 데이타 분석(S308)은, 전력계통 데이타의 취득과 계산을 끝낸 후에 고저항 지락 고장 발생 유무를 검색하기 위하여 고장전류 및 고장 전압에 대한 분석 알고리즘이 이루어진다. Iosum은 전력계통으로부터 순시치 데이터를 취득하여 RMS(Root Means Square)값으로 계산된 값이며, 송전선로 및 변압기 차단기 CT로부터 입력된 영상전류 데이터 Io1, Io2, Io3, .... Io10을 모두 합산한 값이다.
Vomax, Iomax는 계산된 영상전압 및 영상전류 값 중에서 최대 값이고, Nomax는 이러한 최대 값을 갖는 해당 송전선로를 기억하게 한다.
또한, Iosum즉 ∑ Ioi에서 각각 실수부와 허수부의 합산 Irsum= ∑ Iri및 Imsum= ∑ Imi을 계산하여 I'sum= ∑ ｜ I'i｜ (I'i= Iri+ jImi) 값을 구한다.
이후, 모선고장인지 선로고장인지를 판단(S309) 하고, 모선 고장이면 모선고장처리루틴(S320)을 수행하며, 선로고장이면 선로고장 처리 루틴(S310)을 수행한다.
고장 판단단계(S309)는, 데이타 취득에서 데이터 분석까지의 과정에서 계산된 값 Iosum과 기본 설정값 Iobf그리고 I'sum과 Iobf의 크기를 비교하여 해당 고장이 변전소 모선 고장인지 선로 고장인지를 판단한다.
만약, Iosum= ∑ Ioi(전류 합)이 Iobf(설정값)보다 크고, I'sum= ∑ ｜ I'i｜ (I'i= Iri+ jImi) 인 전류벡터합 값이 Iobf(설정값) 보다 크면 모선 고장으로 일단 판단하고(S320), 그 반대의 경우는 송전선로의 고장으로 판단한다(S310).
도 4는 본 발명에 의한 모선 고장시의 처리 흐름도로서, 이에 도시된 바와같이 모선고장으로 판단 되었을때는, 고장 지속시간(Tdbus)를 체크(S401)하여 설정치와 비교한다(S402).
고장 지속시간은 Tdbus= Tdbus+△T 로 시간 지연된 고장 지속시간을 체크하고, 설정치와의 비교(S402)에서 그 고장 지속시간 Tdbus가 모선 고저항 차단시간 설정치 Tbus보다 길다면, 해당 모선에 관련된 모든 차단기 즉, 주변압기의 차단기와 각 송전선로의 차단기를 차단(Trip) 상태로 동작시키고(S403), 모선고장 경보를 발생하고, 자료저장모듈(106)에서 모선고장 정보를 저장한다. 이때, 통신모듈(107)을 통하여 호스트나 다른 HIGF 제어시스템(108)에게 모선 고장 정보를 송출하여 해당 모선의 제어에 대응하도록 한다. 한편, 고장 지속시간 Tdbus가 모선 고저항 차단시간 설정치 Tbus보다 짧다면 정상 또는 저저항 지락으로 판단하여 별도의 제어없이 리턴하여 감시동작을 계속한다.
도 5는 본 발명에 의한 송전선로에서 고저항 지락이 발생되었을 경우의 송전선로 고장 처리루틴(S310)의 제어흐름도로서, 이는 송전선로의 고장을 감시 및 검출하여 해당선로를 차단하기 위한 목적을 달성시키기 위한 본 발명의 가장 중요한 사항이며, 송전선로 고장으로 판정된 후의 처리절차는 다음과 같다.
상기에서 알 수 있듯이 Iosum(전류 합)이 Iobf(설정 값)보다 작다면, 일단 모선고장이 아닌 것으로 판정하고, 이와함께 취득되어 계산된 최대치 선로 고장 영상 전류 값 Iomax와 고저항 지락 감시 대상 최대 영상전류 설정 값 Iohif의 크기를 비교한다(S501). Iomax가 Iohif보다 작은지를 비교(S502)하여, 작지 않은 경우는 정상 또는 저저항 지락으로 판단하여 감시동작을 계속하는 단계로 리턴한다.
만약, Iomax가 Iohif보다 작다면 확실한 송전선로 고저항 지락 고장이 분명하므로, 모선고장 보호계전기 및 주 변압기 보호 계전기 DOCGR등이 동작하여 건전 계통이 차단되는 것을 저지하도록 하는 신호를 보낸다(S503).
그리고, Iomax와 고저항 지락 감시 대상 차단전류 Ioset및 영상전압 Voset의 크기를 비교하는 단계(S504)를 수행한다. 이단계(S504)에서 이전까지 설명한 바와같이 Iomax가 Iohif보다는 작고, Ioset및 Voset보다 크다면 송전선로 고저항 지락 고장 발생으로 확정하고, Iomax가 Iohif보다는 작았으나, Ioset및 Voset보다 크지 않은 경우에는 일정한 시간을 지연하여 경보하고(S505) 리턴한다.
상기 단계(S504)에서 송전선로 고저항 지락 고장 발생으로 확정되면, 고장 지속시간 Td= Td+ △T 을 체크(S506)하고, 그 고장 지속시간 Td가 선로 고저항 지락 고장 차단시간 설정치 Tdset보다 길다면(S507), Nomax에 의하여 최대 고장전류 Iomax가 입력되어 기억된 해당 송전선로를 차단시켜(S508) 고장구간을 건전한 전력계통으로부터 분리시키고, 선로고장에 대한 경보 및 그 고장정보를 기록(S309)한다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 현재의 전력계통 보호 계전방식으로는 직접 접지 계통의 특고압 송전선로에서 고저항 지락 고장이 발생한다면 고장전류의 미소함 때문에 해당 선로 보호 계전기가 고정전류를 감지 및 검출하지 못해 후단의 주 변압기 보호 계전기가 동작하여 변전소 전체가 정전되는 현상이 발생한다.
따라서, 본 발명은 직접 접지 계통의 특고압 송전선로에서 고저항 지락 고장 발생시 특별한 검출방법이 없는 현 시점에서 현재의 설비를 그대로 활용하면서 변전소에서 인출되는 모든 송전선로의 고저항 지락 고장 현상을 감시 및 검출하게 할 수 있게 함으로써, 해당 고장 선로만을 선택적으로 차단시켜 고장구간을 분리시키는 것은 비용절감이 가능한 매우 효율적인 알고리즘이다.

Claims (8)

  1. 변전소 주 변압기(MrTr)의 차단기(CB)를 방향성지락과전류계전기(DOCGR)을 통해 제어하고, 각 송전선로별로 보호계전기를 두어 차단기를 통해 전력계통을 제어하도록 하는 전력계통 보호 계전 시스템에 있어서,
    고저항 지락을 검출 및 감시하는데 기준이 되는 해당선로의 차단을 의한 기준전류(Ioset), 기준전압(Voset), 최대 고장전류(Iohif), 최소전류(Iobf), 모선차단시간(Tbus), 송전선로 차단시간(Tdset)등을 설정하는 기준값 설정부(101)와,
    각 전력 계통의 주 변압기 및 송전선로의 보호 계전기, 전류 변류기(CT), 변성기(PT)등으로부터 순시치 각상 전류, 순시치 각상 전압을 취득하는 자료취득모듈(102)과,
    상기 자료 취득 모듈(102)에서 취득된 각 데이타 자료들을 계산하여 전류, 전압을 계산함과 아울러 실.허수부의 상 측정을 수행하는 계산모듈(103)과,
    데이타 취득과 계산이 끝난후 고저항 지락 고장 발생 유무를 검색하기 위해서 전류, 전압에 대한 각각의 합, 최대값 및 실수부와 허수부의 합값을 계산하고 최대값을 갖는 송전선로를 기억하고, 각 송전선로의 전류합이 설정값보다 크고, 전류 벡터합이 설정값보다 크면 모선고장으로 판단하고, 그 반대일 경우에는 송전선로 고장으로 판단하는 고장분석모듈(104)과,
    그 고장분석 결과 모선 고장인 경우는 고장 지속시간이 설정치보다 길다면 모선고장 경보와 함께 모선에 관계된 모든 전력계통을 차단시키도록 신호를 발생하고, 송전선로 고장인 경우는 최대 전류값이 기억된 송전선로의 차단기만 차단하게 하고, 모선의 차단기는 차단이 방지되도록 제어신호를 발생하여 해당 보호 계전기에 제어신호를 발생하는 고장처리모듈(105)와,
    그 고장처리모듈(105)의 각종 데이타를 저장하는 자료저장모듈(106)과,
    상기 고장처리모듈(106)의 제어데이타를 호스트 또는 다른 고저항 지락 고장(HIGF) 제어시스템(108)에 전송하여 해당 전력계통을 제어케하기 위한 통신모듈(107)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 시스템.
  2. 변전소 주 변압기(MrTr)의 차단기(CB)를 방향성지락과전류계전기(DOCGR)을 통해 제어하고, 각 송전선로별로 보호계전기를 두어 차단기를 통해 전력계통을 제어하도록 하는 전력계통 보호 계전 시스템의 지락고장 제어방법에 있어서,
    고저항 지락을 검출 및 감시하는데 기준이 되는 해당선로의 차단을 의한 기준전류(Ioset), 기준전압(Voset), 최대 고장전류(Iohif), 최소전류(Iobf), 모선차단시간(Tbus), 송전선로 차단시간(Tdset)등을 설정하는 기준값 설정 단계와,
    각 전력 계통의 모선 및 송전선로의 보호 계전기, 전류 변류기(CT), 변성기(PT)등으로부터 순시치 각상 전류, 순시치 각상 전압을 취득하는 데이타취득 단계와,
    상기 취득된 각 데이타 자료들을 계산하여 전류, 전압을 계산함과 아울러 실.허수부의 상 측정을 수행하는 계산 단계와,
    데이타 취득과 계산이 끝난후 고저항 지락 고장 발생 유무를 검색하기 위해서 전류, 전압에 대한 각각의 합, 최대값 및 실수부와 허수부의 합값을 계산하고 최대값을 갖는 송전선로를 기억하는 고장 분석단계와,
    각 송전선로의 전류합이 설정값보다 크고, 전류 벡터합이 설정값보다 크면 모선고장으로 판단하고, 그 반대일 경우에는 송전선로 고장으로 판단하는 고장판단단계와,
    그 고장판단 결과 모선 고장인 경우는 고장 지속시간이 설정치보다 길다면 모선고장 경보와 함께 모선에 관계된 모든 전력계통을 차단시키도록 신호를 발생하고, 송전선로 고장인 경우는 최대 전류값이 기억된 송전선로의 차단기만 차단하게 하고, 모선의 차단기는 차단이 방지되도록 제어신호를 발생하여 해당 보호 계전기에 제어신호를 발생하는 고장처리단계를 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 데이타 취득단계는,
    변전소의 모선에 설치된 계기용 변성기 (PT)에서 각 상전압(3상)신호, 각 송전선로의 계기용 변류기(CT)로부터 영상전류 신호등을 포함한 한 주기당 16 샘플링된 아날로그 신호를 전체 16채널까지, 차단기와 선로 스위치(LS : Line Switch) 및 계전기 각각의 접점으로부터 디지탈 신호를 총 32 채널까지 입력 처리하되,
    각 송전선용 차단기(CB) 및 주 변압기 차단기 CT로 부터 순시치 영상전류 io1, io2, io3, .... io10을, 변전소 모선 PT로부터 순시치 각 상 전압 v1a, v1b, v1c, v2a, v2b, v2c를 취득하는 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 상측정 및 데이타 계산 단계는,
    데이타 취득 단계에서 취득된 각 데이타 자료들을 계산하여 Io1, Io2, Io3, .... Io10및 V1o, V2o를 계산하고, 또한 취득된 각 영상전류 및 전압 데이타의 실수부 및 허수부등 상 측정을 수행하되,
    상기 모선 PT의 영상 전압은
    V1o= ( v1a+ v1b+ v1c)/3 이고,
    V2o= ( v2a+ v2b+ v2c)/3의 계산식으로 구하는 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 고장을 분석하는 단계는,
    전력계통 데이타의 취득과 계산을 끝낸 후에 고저항 지락 고장 발생 유무를 검색하기 위하여 고장전류 및 고장 전압에 대한 분석 알고리즘이 이루어지되,
    송전선로 및 변압기 차단기 CT로부터 입력된 영상전류 데이터 Io1, Io2, Io3, .... Io10을 모두 합산한 Iosum을 구하고,
    계산된 영상전압 및 영상전류 값 중에서 최대 값인 Vomax, Iomax를 구하며,
    이러한 최대 값을 갖는 해당 송전선로 Nomax를 기억하며,
    그리고, 상기 Iosum즉 ∑ Ioi에서 각각 실수부와 허수부의 합산 Irsum= ∑ Iri및 Imsum= ∑ Imi을 계산하여 I'sum= ∑ ｜ I'i｜ (I'i= Iri+ jImi) 값을 구하는 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 고장 판단단계는,
    데이타 취득에서 데이터 분석까지의 과정에서 계산된 값 Iosum과 기본 설정값 Iobf그리고 I'sum과 Iobf의 크기를 비교하여 해당 고장이 변전소 모선 고장인지 선로 고장인지를 판단하되,
    Iosum= ∑ Ioi(전류 합)이 Iobf(설정값)보다 크고, I'sum= ∑ ｜ I'i｜(I'i= Iri+ jImi) 인 전류벡터합 값이 Iobf(설정값) 보다 크면 모선 고장으로 일단 판단하고, 그 반대의 경우는 송전선로의 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 고장 처리단계의 모선 고장 처리는,
    모선고장으로 판단 되었을때는,
    고장 지속시간은 Tdbus= Tdbus+△T 로 시간 지연된 고장 지속시간을 체크하고, 설정치와의 비교에서 그 고장 지속시간 Tdbus가 모선 고저항 차단시간 설정치 Tbus보다 길다면, 해당 모선에 관련된 모든 차단기 즉, 주변압기의 차단기와 각 송전선로의 차단기를 차단(Trip) 상태로 동작시키고, 모선고장 경보를 발생하고, 자료저장모듈에서 모선고장 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 고장 처리단계에서 송전선로 고장 처리는,
    Iosum(전류 합)이 Iobf(설정 값)보다 작다면, 일단 모선고장이 아닌 것으로 판정하여 최대치 선로 고장 영상 전류 값 Iomax와 고저항 지락 감시 대상 최대 영상전류 설정 값 Iohif의 크기를 비교하는 단계와,
    Iomax가 Iohif보다 작은지를 비교하여 작지 않은 경우는 정상 또는 저저항 지락으로 판단하여 감시동작을 계속하는 단계와,
    만약, Iomax가 Iohif보다 작다면 모선고장 보호계전기 및 주 변압기 보호 계전기 DOCGR등이 동작하여 건전 계통이 차단되는 것을 저지하도록 하는 신호를 보내는 단계와,
    Iomax와 고저항 지락 감시 대상 차단전류 Ioset및 영상전압 Voset의 크기를 비교하여, Iomax가 Iohif보다는 작고, Ioset및 Voset보다 크다면 송전선로 고저항 지락 고장 발생으로 확정하는 단계와,
    송전선로 고저항 지락 고장 발생으로 확정되면, 고장 지속시간 Td= Td+ △T 을 체크하고, 그 고장 지속시간 Td가 선로 고저항 지락 고장 차단시간 설정치 Tdset보다 길다면, Nomax에 의하여 최대 고장전류 Iomax가 입력되어 기억된 해당 송전선로를 차단시켜 고장구간을 건전한 전력계통으로부터 분리시키는 단계와,
    해당송전선로를 차단시킨후 선로고장에 대한 경보 및 그 고장정보를 기록하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 송전선로 고저항 지락 고장 제어 방법.
KR1019970056106A 1997-10-30 1997-10-30 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법 KR100246203B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970056106A KR100246203B1 (ko) 1997-10-30 1997-10-30 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970056106A KR100246203B1 (ko) 1997-10-30 1997-10-30 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990034487A true KR19990034487A (ko) 1999-05-15
KR100246203B1 KR100246203B1 (ko) 2000-03-15

Family

ID=19523717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970056106A KR100246203B1 (ko) 1997-10-30 1997-10-30 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100246203B1 (ko)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357494B1 (ko) * 2001-02-20 2002-10-18 학교법인 성균관대학 고주파를 이용한 계전알고리즘의 최적 모달변환 선정방법및 이를 이용한 고장검출방법
KR100439686B1 (ko) * 2001-11-05 2004-07-12 주식회사프로컴시스템 전력계통상태감시장치
KR100473798B1 (ko) * 2002-02-20 2005-03-08 명지대학교 전력 계통의 1선 지락 고장 지점 검출 방법
KR100471555B1 (ko) * 2002-10-31 2005-03-11 한국전력공사 계통 해석방법 및 그 분석시스템
KR100474192B1 (ko) * 2002-11-13 2005-03-11 명지대학교 진행파를 이용한 송전 선로의 고장 지점 검출 방법
KR100479692B1 (ko) * 2002-09-30 2005-04-06 주식회사 젤파워 변압기 보호용 충격 압력계전 시스템의 오동작 방지장치
KR100506197B1 (ko) * 2002-11-25 2005-08-05 학교법인 명지학원 보호협조 조건을 모두 만족시키는 과전류 계전기
KR100699221B1 (ko) * 2005-03-31 2007-03-27 엘에스전선 주식회사 혼합 송전 선로 보호용 고장 판별 시스템 및 그 방법
KR100921227B1 (ko) * 2007-09-13 2009-10-12 현대중공업 주식회사 선택 지락 계전 장치
CN109283437A (zh) * 2018-11-06 2019-01-29 国网四川省电力公司技能培训中心 Pt断线及单相接地故障模拟装置及方法
CN113866677A (zh) * 2021-10-15 2021-12-31 贵州电网有限责任公司 基于scada数据的接地故障切除正确性校验方法
CN113884942A (zh) * 2021-10-15 2022-01-04 贵州电网有限责任公司 基于scada数据的接地选线报警正确性校验方法
CN114498579A (zh) * 2021-12-29 2022-05-13 西安理工大学 基于过渡电阻及其变化速率的高压输电线路保护启动元件
CN115035692A (zh) * 2022-05-23 2022-09-09 国家电网有限公司技术学院分公司 一种自动判断输电线路各相故障的报警方法、系统、介质及设备

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100350722B1 (ko) * 2000-08-30 2002-08-28 주식회사 젤파워 병행 2회선 송전선로상에서의 고장점 표정방법 및 장치
KR100709616B1 (ko) 2005-11-15 2007-04-19 최면송 분포정수 회로 해석을 이용한 지중 케이블 계통의 1선 지락고장점 표정 방법
KR100835388B1 (ko) * 2008-03-06 2008-06-05 한국전력공사 고저항의 지락고장 검출장치 및 방법
CN103777106A (zh) * 2012-10-22 2014-05-07 海南电力技术研究院 一种输电线路风偏故障智能辨识方法
CN103336218B (zh) * 2013-06-25 2016-01-20 国家电网公司 一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统
CN104360222B (zh) * 2014-12-09 2017-05-17 国网宁夏电力公司 一种高压/特高压直流线路故障电压行波快速计算方法
CN104614695A (zh) * 2015-01-29 2015-05-13 国网宁夏电力公司 高压直流线路短路故障时行波保护动作性能评价方法
KR101648308B1 (ko) * 2015-06-03 2016-08-24 성균관대학교산학협력단 저압 직류 배전계통을 위한 고저항 지락 고장 검출 장치 및 방법
KR20200107432A (ko) 2019-03-08 2020-09-16 임재필 컨테이너 백의 제작방법 및 이에 의해 제작된 컨테이너 백

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357494B1 (ko) * 2001-02-20 2002-10-18 학교법인 성균관대학 고주파를 이용한 계전알고리즘의 최적 모달변환 선정방법및 이를 이용한 고장검출방법
KR100439686B1 (ko) * 2001-11-05 2004-07-12 주식회사프로컴시스템 전력계통상태감시장치
KR100473798B1 (ko) * 2002-02-20 2005-03-08 명지대학교 전력 계통의 1선 지락 고장 지점 검출 방법
KR100479692B1 (ko) * 2002-09-30 2005-04-06 주식회사 젤파워 변압기 보호용 충격 압력계전 시스템의 오동작 방지장치
KR100471555B1 (ko) * 2002-10-31 2005-03-11 한국전력공사 계통 해석방법 및 그 분석시스템
KR100474192B1 (ko) * 2002-11-13 2005-03-11 명지대학교 진행파를 이용한 송전 선로의 고장 지점 검출 방법
KR100506197B1 (ko) * 2002-11-25 2005-08-05 학교법인 명지학원 보호협조 조건을 모두 만족시키는 과전류 계전기
KR100699221B1 (ko) * 2005-03-31 2007-03-27 엘에스전선 주식회사 혼합 송전 선로 보호용 고장 판별 시스템 및 그 방법
KR100921227B1 (ko) * 2007-09-13 2009-10-12 현대중공업 주식회사 선택 지락 계전 장치
CN109283437A (zh) * 2018-11-06 2019-01-29 国网四川省电力公司技能培训中心 Pt断线及单相接地故障模拟装置及方法
CN113866677A (zh) * 2021-10-15 2021-12-31 贵州电网有限责任公司 基于scada数据的接地故障切除正确性校验方法
CN113884942A (zh) * 2021-10-15 2022-01-04 贵州电网有限责任公司 基于scada数据的接地选线报警正确性校验方法
CN113884942B (zh) * 2021-10-15 2024-04-05 贵州电网有限责任公司 基于scada数据的接地选线报警正确性校验方法
CN113866677B (zh) * 2021-10-15 2024-04-05 贵州电网有限责任公司 基于scada数据的接地故障切除正确性校验方法
CN114498579A (zh) * 2021-12-29 2022-05-13 西安理工大学 基于过渡电阻及其变化速率的高压输电线路保护启动元件
CN114498579B (zh) * 2021-12-29 2024-04-09 西安理工大学 基于过渡电阻及其变化速率的高压输电线路保护启动元件
CN115035692A (zh) * 2022-05-23 2022-09-09 国家电网有限公司技术学院分公司 一种自动判断输电线路各相故障的报警方法、系统、介质及设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR100246203B1 (ko) 2000-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100246203B1 (ko) 송전선로 고저항 지락 고장 제어시스템 및 그 제어방법
US8300369B2 (en) System and method for polyphase ground-fault circuit-interrupters
US7196884B2 (en) Apparatus and method for detecting the loss of a current transformer connection coupling a current differential relay to an element of a power system
US6584417B1 (en) Method and directional element for fault direction determination in a capacitance-compensated line
KR101090425B1 (ko) 배전 보호협조 시스템 및 운영방법
EP2206208B1 (en) Differential protection method, system and device
US20060276979A1 (en) Method and apparatus for improving operational reliability during a loss of a phase voltage
KR20030010616A (ko) 보상형 전력 분배망에 사용되는 감응성 접지 장애 검출시스템
US5103365A (en) Downed conductor automatic detecting device
Marttila Performance of distance relay mho elements on MOV-protected series-compensated transmission lines
JP6503322B2 (ja) 地絡検出装置
JPH1051949A (ja) 受電保護装置
JPS60255012A (ja) 保護継電器
EP1313194A2 (en) Protection of double circuit power lines
Love et al. Considerations for ground fault protection in medium-voltage industrial and cogeneration systems
EP0604037B1 (en) Busbar protection method
CA2737689C (en) Reclosing system for power transmission line
JPH11308757A (ja) 電力系統の監視制御装置
KR20190110411A (ko) 고장 판정 장치, 및 보호 계전 장치
KR101069637B1 (ko) 과전류 보호 방법 및 그 장치
JP2010183745A (ja) 短絡保護装置
US11962140B2 (en) Coordination of protective elements in an electric power system
US11852692B1 (en) Electric distribution line ground fault prevention systems using dual parameter monitoring with high sensitivity relay devices
Chang et al. Application of low voltage high resistance grounding in nuclear power plants
JP4836663B2 (ja) ループ系統保護装置と方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121204

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131203

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141202

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term