KR200330395Y1 - 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러 피드-워터 펌프 터빈(Boiler Feed-water Pump Turbine)의 제어 시스템 공급용으로 여분 전원(Redundant Power)을 공급하도록 한 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치에 관한 것으로, 터빈 제어 시스템에서 두 개의 커스터머 및 스테이션 배터리 중 어느 하나라도 정상 동작하는 경우에 전원을 무정전 상태로 공급하도록 하기 위해서, 각 무정전 전원 공급 장치에서 두 개씩의 변환기에 전원을 공급하도록 각 커스터머에 두 개씩의 변환기를 연결시켜 이루어지며, 해당 4개의 변환기를 통해 출력되는 전원과 스테이션 배터리 전원을 묶어 다섯 가지 소스로 공급되도록 이루어진 것을 특징으로 함으로써, 기존의 변환기보다 훨씬 높은 신뢰도를 제공할 수 있다.

Description

터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치 {a Power Supply in the Turbine Control System}

본 고안은 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치에 관한 것으로, 특히 보일러 피드-워터 펌프 터빈(Boiler Feed-water Pump Turbine)의 제어 시스템 공급용으로 여분 전원(Redundant Power)을 공급하도록 한 터빈 제어 시스템에서 전원 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러 피드-워터 펌프 터빈의 제어 시스템은 내부적으로 반드시 하나의 전원만을 수용하도록 이루어져 있으므로, 커스터머(Customer)로부터 공급되어지는 두 개의 교류 라인(Line)을 직접 연결시킬 수 있는 방법이 없었다.

그리고, 대부분의 발전소들은 크리티컬(Critical)한 분야에 이용되어지는 제어 시스템들은 시스템 자체의 이중화뿐만 아니라 전원의 이중화도 동시에 요구되어지기 때문에, 종래의 고안에서 사용되어지는 형태의 시스템은 이중화가 불가능하다.

그래서, 해당 시스템의 이중화 불가능한 점을 보완하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 교류/직류 변환기(Converter)(20)를 추가 입력 전원을 두 개로 사용하여 하나의 무정전 전원 공급 장치 실패(Failure) 시에도 나머지 전원에 의해 셧타운(Shut-down)되지 않도록 해 준다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래 방식, 교류/직류 변환기를 추가하는 방법의 경우에는 단지 하나의 시스템에 대해서 전원의 실패 시에만 셧다운을 방지시키는 효과만 있을 뿐이며, 제어부뿐만 아니라 다른 주변 기기들은 이중화의 효과를 가질 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 상술한 바와 같은 종래 방식은 제어기뿐만 아니라 다른 주변 기기들도 상술한 바와 같은 효과를 가지도록 하기 위해서는 상당히 많은 변화기가 요구되는 문제점이 있었다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 보일러 피드-워터 펌프 터빈의 제어 시스템 공급용으로 여분 전원을 공급하도록 한 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 보일러 피드-워터 펌프 터빈의 제어 시스템 공급용으로 여분 전원을 공급하도록 함으로써, 기존의 변환기보다 훨씬 높은 신뢰도를 제공할 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 종래 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치의 구성을 나타낸 개략도.

도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치의 구성을 나타낸 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

31 ~ 34 : 변환기(Converter)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시 예에 따른 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치는 터빈 제어 시스템에서 두 개의 커스터머 및 스테이션 배터리 중 어느 하나라도 정상 동작하는 경우에 전원을 무정전 상태로 공급하도록 하기 위해서, 각 무정전 전원 공급 장치에서 두 개씩의 변환기에 전원을 공급하도록 각 커스터머에 두 개씩의 변환기를 연결시켜 이루어지며, 해당 4개의 변환기를 통해 출력되는 전원과 스테이션 배터리 전원을 묶어 다섯 가지 소스로 공급되도록 이루어진 것을 특징으로 한다. 이하, 본 고안의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 실시 예에 따른 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치는 도 2에도시된 바와 같은 스케매틱(Schematic)으로 전원 공급 장치를 구성하여 전원을 공급하도록 한다.

다시 말해서, 각 무정전 전원 공급 장치에서 두 개씩 변환기, 즉 제1 및 제2변환기(31, 32)와 제3 및 제4변환기(33, 33)에 각각 전원을 공급하여 총 4개의 변환기(31 ~ 34)와 스테이션 배터리(Station Battery) 전원을 묶어 다섯 가지 소스(Source)가 언제든지 전원을 공급할 수 있도록 이루어지며, 이에 두 개의 커스터머 및 스테이션 배터리 중 어느 하나라도 정상 동작한다면 직류 120 ~ 125(V) 전원은 무정전 상태로 공급할 수 있도록 이루어진다.

여기서, 해당 변환기(31 ~ 34)는 커스터머로부터 인가되는 교류 120(V) 전원을 직류 120 ~ 125(V) 전원으로 변환시켜 주는 역할을 수행한다.

그리고, 평소 운전 시에 무정전 전원 공급 장치에 부담을 주지 않으려면 무정전 전원 공급 장치를 사용한 변환기 측의 출력 전압을 스테이션 배터리보다 약 5(V) 정도 낮게 선정하여 주며, 이에 정상 운전 시에 무정전 전원 공급 장치 전원을 거의 사용하지 않도록 해 준다.

본 고안의 실시 예에 따른 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치의 동작을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

터빈 제어 시스템에 있어서, 각 무정전 전원 공급 장치에서 두 개씩의 변환기, 즉 제1 및 제2변환기(31, 32)와 제3 및 제4변환기(33, 33)에 각각 전원을 공급할 수 있도록 하기 위해서, 하나의 커스터머에 두 개, 즉 제1 및 제2변환기(31,32)를 연결시켜 주며, 다른 하나의 커스터머에 다른 두 개, 즉 제3 및 제3변환기(33, 34)를 연결시켜 준다.

이에, 하나의 커스터머를 통해 입력되는 전원은 각각 상기 제1 및 제2변환기(31, 32)에 인가되어지며, 다른 하나의 커스터머를 통해 입력되는 전원은 각각 상기 제3 및 제4변환기(33, 34)에 인가되어진다.

그리고, 상기 4개의 변환기(31 ~ 34) 각각에서 출력되는 전원과 스테이션 배터리 전원을 묶어 다섯 가지 소스로 전원이 공급되도록 해 줌으로써, 두 개의 커스터머 및 스테이션 배터리 중 어느 하나라도 정상 동작하는 경우에 전원을 무정전 상태로 공급하도록 이루어진다.

그리고, 평소 운전 시에 상기 무정전 전원 공급 장치를 사용한 변환기(31 ~ 34) 측의 출력 전압을 스테이션 배터리보다 소정의 크기 정도 낮게 선정하여 상기 무정전 전원 공급 장치에 부담을 주지 않도록 하며, 정상 운전 시에 상기 무정전 전원 공급 장치의 전원을 거의 사용하지 않도록 한다.

이상과 같이, 본 고안에 의해 보일러 피드-워터 펌프 터빈의 제어 시스템 공급용으로 여분 전원을 공급하도록 함으로써, 기존의 변환기보다 훨씬 높은 신뢰도를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 터빈 제어 시스템에서 두 개의 커스터머 및 스테이션 배터리 중 어느 하나라도 정상 동작하는 경우에 전원을 무정전 상태로 공급하도록 하기 위해서, 각 무정전 전원 공급 장치에서 두 개씩의 변환기(31 ~ 34)에 전원을 공급하도록 각 커스터머에 두 개씩의 변환기(31 ~ 34)를 연결시켜 이루어지며, 해당 4개의 변환기(31 ~ 34)를 통해 출력되는 전원과 스테이션 배터리 전원을 묶어 다섯 가지 소스로 공급되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 터빈 제어 시스템에서 전원 공급 장치.