KR200268724Y1 - 디지털 전력 계측 제어기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 디지털 전력 계측 제어기에 관한 것이다.

본 고안은 공지의 변전소의 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에 설치되는 계측용 변류기(40)의 변류기 시험단자(42)와 계기용 변압기 시험단자(62)에 연결되어 전력계통의 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량을 복합적으로 계측하여 표시하고, 계측정보를 기초로 고장 여부를 판별하며, 상기 계측정보와 고장정보를 유무선으로 외부에 송신하도록 된 것을 특징으로 하며,

이에 따라서, 정확한 전력계측과 이에 따른 감시 또는 제어가 가능하고 전력계통에서의 고장에 대한 신속한 대응이 용이하다는 장점이 있으며, 정확한 전력계측을 함으로써 고품질의 전력공급 서비스를 요구하는 수요자의 욕구를 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전력공급 서비스에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있고, 무인변전소에 설치하여 상기 무인변전소의 전력계통에 대한 전력계측을 원격제어할 수 있다.

Description

디지털 전력 계측 제어기{DIGITAL POWER MEASUREMENT CONTROL UNIT}

본 고안은 전력 급배전을 위한 전력 계측 제어 장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 전력계통의 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량을 복합적으로 계측할 수 있는 지능형 디지털 전력 계측 제어기에 관한 것이다.

일반적으로 변전소에서는 전력계통의 전압, 전류의 입력을 이용한 광각형 아날로그 계측기들로 구성된 전력 계측 제어 장치가 설치되어 있으며, 전력관리자는 상기 전력 계측 제어 장치에 의해 계측되는 전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 역율, 주파수, 전력량 등을 이용하여 전력조류를 감시하거나 제어하고 관리하고, 실제로 상기 전력 계측 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 변전소의 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에 설치된다.

도 1을 참조하면, 종래의 변전소의 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에는 모선측 단로기(10)와 차단기 개폐용 변류기(20), 차단기(30), 계기용 변류기(40), 및 송전선로측 단로기(50)가 설치된다.

상기 차단기 계폐용 변류기(20)의 터미널 블록(21)과 상기 계기용 변류기(40)의 터미널 블록(41)에는 각각 계기용 변류기 시험단자(22,42)가 연결되어 있다.

상기 모선(#1BUS,#2BUS)에는 계기용 변압기(PT; 도시하지 않음)가 전압측정용으로 설치되며, 상기 모선(#1BUS,#2BUS)으로부터 도출되는 계기용 변압기 출력선(#1BUS PT,#2BUS PT)에는 상기 계기용 변압기를 선택하기 위한 PT절환스위치(60)가 접속되고, 상기 PT절환스위치(60)의 출력단에는 퓨즈(61)와 계기용 변압기 시험단자(62)가 직렬로 연결되어 있다.

상기와 같이 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에 모선측 단로기(10)와 차단기 개폐용 변류기(20), 차단기(30), 계기용 변류기(40), 송전선로측 단로기(50) 및 PT절환스위치가 설치되어 있는 변전소에 있어서, 상기 계측용 변류기(40)의 변류기 시험단자(42)와 상기 PT절환스위치(60)에 접속된 계기용 변압기 시험단자(62)에는 전압계와 전류계, 유효전력계, 무효전력계, 역률계, 주파수계, 전력량계로 구성되는 종래의 전력 계측 제어 장치가 설치된다.

도 1에서는 유효전력(MW)을 계측하는 유효전력계(70)와 무효전력(MVAR)을 계측하는 무효전력계(80), 전류계(90), 및 전압계(100)로 구성되는 종래의 전력 계측 제어 장치를 도시하고 있으며, 상기 전류계(90)는 무효전력계(80)와 연결된 전류계용 절환스위치(91)에 연결되고, 상기 전압계(100)는 상기 계기용 변압기 시험단자(62)와 연결된 전압계용 절환스위치(101)에 연결된다.

그러나, 상기 유효전력계(70)와 무효전력계(80), 전류계(90), 전압계(100), 주파수계, 전력량계, 역률계 등과 같은 광각형 아날로그 계측기로 구성되는 종래의 전력 계측 제어 장치는 각각의 계측기의 계측범위가 제작사마다 서로 다르고, 각각의 계측기에 의해 개별적으로 계측된 결과를 관리작 직접 현장에서 확인하여 활용하기 때문에, 정확한 전력계측과 이에 따른 감시 또는 제어가 불가능하다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 전력계통에서의 고장에 대한 신속한 대응이 어렵고, 계측현장에 적용하기 위하여 계측기별로 전압조정기(OLTC)와 같은 별도의 부속설비를 구비해야 하는 불편함이 있다.

또한, 종래의 전력 계측 제어 장치가 전력계측을 부정확하게 하게 되면 고품질의 전력공급 서비스를 요구하는 수요자의 욕구를 만족시키지 못하고 전력공급 서비스에 대한 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 변전소의 모선과 송전선로 사이에 단품으로 설치되어 전력계통의 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량을 복합적으로 계측할 수 있고, 계측정보를 기초로 고장 여부를 판별할 수 있으며, 상기 계측정보와 고장정보를 유무선으로 송신할 수 있는 디지털 전력 계측 제어기를 제공하는데 있다.

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위한 디지털 전력 계측 제어기는 공지의 변전소의 모선과 송전선로 사이에 설치되는 계측용 변류기의 변류기 시험단자와 계기용 변압기 시험단자에 연결되어 전력계통의 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량을 복합적으로 계측하여 표시하고, 계측정보를 기초로 고장 여부를 판별하며, 상기 계측정보와 고장정보를 유무선으로 외부에 송신하도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 전력 계측 제어 장치가 변전소에 설치된 상태를 도시한 회로도,

도 2는 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기가 변전소에 설치된 상태를 도시한 회로도,

도 3은 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기를 도시한 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기의 내부 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,50: 단로기 20,40: 변류기

21,41: 터미널 블록 22,42: 변류기 시험단자

30: 차단기 60: PT절환스위치

62: 변압기 시험단자 70: 유효전력계

80: 무효전력계 90: 전류계

100: 전압계 200: 디지털 전력 계측 제어기

이하, 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기(200)는 변전소의 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에 설치된다.

상기 변전소의 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에는 모선측 단로기(10)와 차단기 개폐용 변류기(20), 차단기(30), 계기용 변류기(40), 및 송전선로측 단로기(50)가 설치된다.

상기 차단기 계폐용 변류기(20)의 터미널 블록(21)과 상기 계기용 변류기(40)의 터미널 블록(41)에는 각각 계기용 변류기 시험단자(22,42)가 연결되어 있다.

상기 모선(#1BUS,#2BUS)에는 계기용 변압기(PT; 도시하지 않음)가 전압측정용으로 설치되며, 상기 모선(#1BUS,#2BUS)으로부터 도출되는 계기용 변압기 출력선(#1BUS PT,#2BUS PT)에는 상기 계기용 변압기를 선택하기 위한 PT절환스위치(60)가 접속되고, 상기 PT절환스위치(60)의 출력단에는 퓨즈(61)와 계기용 변압기 시험단자(62)가 직렬로 연결되어 있다.

상기 디지털 전력 계측 제어기(200)는 상기 계측용 변류기(40)의 변류기 시험단자(42)와 상기 PT절환스위치(60)에 접속된 계기용 변압기 시험단자(62)에 설치된다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 디지털 전력 계측 제어기(200)의 A/D컨버터(201)는 상기 변류기 시험단자(42)와 상기 계기용 변압기 시험단자(62)를 통해 입력되는 아날로그 계측신호를 디지털 계측정보로 변환한다.

제어부(202)는 상기 A/D컨버터(201)의 디지털 계측정보를 표시부(203)에 표시한다.

상기 제어부(202)는 상기 디지털 계측정보를 기초로 하여 전력계통의 고장 여부를 판별하고, 필요시에 유무선송신부(204)를 통하여 계측정보와 고장정보를 외부로 송신한다.

상기 제어부(202)는 사용자에 의해 조작되는 키패널(205)의 출력신호에 의해 전력계측에 필요한 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량의 계측범위, 고장 판단 기준 등을 설정한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기(200)는 다음과 같이 작동한다.

사용자가 키패널(205)의 버튼들을 조작하여 계측하고자 하는 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량의 계측범위와 고장 판단에 필요한 각종 기준값들을 설정해 놓으면, 상기 전력 계측 제어기(200)의 제어부(202)는 A/D컨버터(201)에 의해 디지털 계측정보로 변환되는 아날로그 계측신호를 표시부(203)에 표시한다.

또한, 필요한 경우 상기 제어부(202)는 계측정보와 상기 계측정보를 기초로 하여 판별한 고장정보를 상기 유무선송신부(204)를 통하여 외부로 송신한다.

예컨대, 상기 전력 계측 제어기(200)를 무인변전소에 설치하는 경우, 상기 유무선송신부(204)의 계측정보와 고장정보는 무인변전소의 전력계통 관리센터로 송신되며, 이에 따라서 관리센터에서는 무인변전소 전력계통에 대한 전력계측 업무와 감시 및 제어 업무를 원격으로 용이하게 수행할 수 있다.

실제로, 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기(200)는 3상 전압 및 전류 계측기능과, 변전소의 주변압기(M.TR.; Main TRansformer)의 1,2차 전압 및 전류 계측기능, 유/무효전력 계측기능, 상불평형 계측기능, 역률 계측기능, 주파수 계측기능, 상기 주변압기의 온도 계측기능, 3상전력량 계측기능, 지정시간에 대한 전력량 계측기능, 최대/최소전력량 계측기능 등을 구비하고 있다.

또한, 상기 디지털 전력 계측 제어기(200)는 고장원인을 상기 표시부(203)에 표시하고, 사용자의 요구에 따라서 누적된 계측정보를 표시한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기는 변전소의 모선과 송전선로 사이에 단품으로 설치되어 전력계통의 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량을 복합적으로 계측할 수 있고, 계측정보를 기초로 고장 여부를 판별할 수 있으며, 상기 계측정보와 고장정보를 유무선으로 송신할 수 있기 때문에, 정확한 전력계측과 이에 따른 감시 또는 제어가 가능하고 전력계통에서의 고장에 대한 신속한 대응이 용이하다는 장점이 있으며, 정확한 전력계측을 함으로써 고품질의 전력공급 서비스를 요구하는 수요자의 욕구를 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전력공급 서비스에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기는 계측정보와 고장정보를 외부로 송신할 수 있기 때문에, 무인변전소에 설치하여 상기 무인변전소의 전력계통에 대한 전력계측을 원격 제어할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 디지털 전력 계측 제어기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (1)

1. 공지의 변전소의 모선(#1BUS,#2BUS)과 송전선로(T/L) 사이에 설치되는 계측용 변류기(40)의 변류기 시험단자(42)와 계기용 변압기 시험단자(62)에 연결되어 전력계통의 전압, 전류, 주파수, 전력, 역률, 및 전력량을 복합적으로 계측하여 표시하고, 계측정보를 기초로 고장 여부를 판별하며, 상기 계측정보와 고장정보를 유무선으로 외부에 송신하도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 전력 계측 제어기.