KR200360940Y1

KR200360940Y1 - 저항식 변성기를 구비한 저항식 복합계전기

Info

Publication number: KR200360940Y1
Application number: KR20-2004-0014734U
Authority: KR
Inventors: 양규현
Original assignee: 한양전공주식회사
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2004-09-06

Abstract

본 고안은 복합계전기에 관한 것으로서, 본 고안에 의한 변성기의 각 계측치를 수신하고 상태에 따라 정전압을 출력토록 하는 신호전달구동부를 구비한 저항식 복합계전기에 있어서,

보호대상에 따라 일부 계전요소만을 수행하도록 선택하기 위한 딥스위치부 및 정정치를 입력받는 키입력부에 따라 제한 수신된 상기 변성기의 계측치를 ADC회로에서 처리하여 중앙처리부로 입력하고 상기 중앙처리부에서 비교처리된 제어신호로 신호전달구동부를 구동하고 표시부로 전달하여 표시하도록 구성되며, 상기 변성기는 로고스키 코일을 구비한 저항식 변성기를 채용함으로써, 기존의 과포화 상태로 쉽사리 진입하여 신호 검출 능력을 저하시키는 전자식 CT 및 PT를 대체한, 로고스키 코일을 사용하는 저항식 변성기를 사용하여 사고전류 발생에 대한 출력특성이 무한대의 직선성을 유지하므로 사고전류를 정확히 복원하여 전력품질의 유지 보수 및 감시를 완벽하게 처리할 수 있다는 효과가 있다.

Description

저항식 변성기를 구비한 저항식 복합계전기{Composite protective relay device having Rogowski Coil Current Transducer}

본 고안은 복합계전기에 관한 것으로서, 특히 로고스키코일을 구비한 저항식 변성기(50)를 사용하는 저항식 복합계전기에 관한 것이다.

통상적으로, 전력 수용가에서 운용되는 여러 전기기기를 보호하고 차단기와 개폐기 등과 같은 제어기기를 제어하기 위해서는 배전반에서 일어나는 각종 고장을 감지하여 보호기능을 수행하는 보호계전기가 필요하다.

상기와 같이 보호계전기는 철심형 PT 및 CT를 사용한 변성기(1)를 사용하여 배전반의 각종 전기량(전압, 전류, 영(Ø)상전류, 영(Ø)상전압, 주파수등)을 감지하고 정상운전시의 값과 비교하여 양적으로나 전기량 상호간의 위상관계에 대해 미리 정해 놓은 기준치를 벗어난 경우에 해당 보호대상을 전력원으로부터 분리시키기 위해 각종 차단기나 개폐기를 동작시키기 위한 제어기능을 수행하는 장치로, 안정된 전력공급을 위해 대규모 전력을 사용하는 대부분의 공장, 빌딩, 공공건물 등에는 보호계전기가 탑재된 배전반이 설치되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 보호계전기는 철심형 PT 및 CT를 사용한 변성기를 사용하여 배전반의 각종 전기량(전압, 전류, 영(Ø)상전류, 영(Ø)상전압, 주파수등)을 감지하여 수신하고 수신된 계측신호를 제2변성기(5)를 통해 사용 가능한 수치로 강압하고 강압된 계측신호를 재차 필터를 통하여 처리하고 처리된 아날로그 신호를 디지탈신호로 변화하는 A/D CONVERTER(10)를 거쳐 제어부(20)로 입력하고 미리 정해 놓은 기준치를 벗어난 경우에 해당 보호대상을 전력원으로부터 분리시키기 위해 각종 차단기나 개폐기를 동작시키기 위한 제어기능을 수행하게 된다.

그런데 상기와 같은 보호계전기의 변성기(1)의 철심형 PT 및 CT는 과도부하에서 포화가 되는 단점이 있다. 또한 절연을 위한 내부 2차 PT 및 CT를제2 변성기(5) 장착해야 하기 때문에 보호계전기 부피가 커지고 제품비용도 증가하게 된다는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 로고스키 코일(51)을 사용한 저항식 변성기(50)를 사용하여 신호 검출 능력을 극력 증대하여 보다 컴팩트한 검출 신호 제공 능력을 달성함과 동시에, 보호계전기 내부의 2차 변성기 증폭회로 없이도 충분한 신호 독취 능력을 제공할 수 있도록 구현하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 보호계전기의 구성을 도시한 블럭도,

도 2는 본 고안에 의한 저항식 복합계전장치의 상세 블럭도,

도 3은 본 고안에 의한 저항식 변성기를 도시한 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 변성기 5 : 제2변성기

10 : 필터 15 : A/D CONVERTER

20 : 제어부

30 : ADC컨버터 40 : 중앙처리부

41 : 표시부 42 : 신호전달구동부

43 : 키입력부 45 : 딥스위치부

50 : 저항식 변성기 51 : 로고스키 코일

53 : 저항분배부 55 : 적분회로

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 의한 복합계전기는 변성기의 각 계측치를 수신하고 상태에 따라 정전압을 출력토록 하는 신호전달구동부(42)를 구비한 복합계전기에 있어서,

보호대상에 따라 일부 계전요소만을 수행하도록 선택하기 위한 딥스위치부(45) 및 정정치를 입력받는 키입력부(43)에 따라 제한 수신된 상기 변성기의 계측치를 ADC컨버터(30)에서 처리하여 중앙처리부(40)로 입력하고 상기 중앙처리부(40)에서 비교처리된 제어신호로 신호전달구동부(42)를 구동하고 표시부(41)로 전달하여 표시하도록 구성되며, 상기 변성기는 로고스키 코일(51)을구비한 저항식 변성기인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 저항식 변성기에 있어서, 전기량을 측정하는 로고스키 코일(51)과; 상기 로고스키 코일(51)로 유도된 전기량을 완충하는 저항분배부(53)와; 상기 저항분배부(53)를 통한 검출전기량을 아날로그 전기파형으로 나타내는 적분회로(55)로 구비하고, 상기 저항분배부(53)는 동일 저항을 직렬연결하여 전기량을 분배하여 검출토록하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 따른 저항식 복합계전기에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 의한 저항식 복합계전장치의 상세 블럭도이고, 도 3은 본 고안에 의한 저항식 변성기(50)를 도시한 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 실시 예에 따른 저항식 복합계전기는 배전반의 보호대상에 따라 일부 계전요소만을 수행하도록 선택하기 위한 딥스위치부(45); 및 정정치를 입력받는 키입력부(43); 배전반의 각종 전기량을(전압, 전류, 영(Ø)상전류, 영(Ø)상전압, 주파수등)을 감지하는 저항식 변성기; 상기 저항식 변성기의 변성치를 디지탈 값으로 전환하는 ADC컨버터(30); 상기 ADC컨버터(30)에서 전환된 변성치를 해당 보호대상을 전력원으로부터 분리시키기 위한 제어신호를 출력하는 중앙처리부(40); 상기 중앙처리부(40)의 제어신호로 구동하고 각종 차단기나 개폐기를 동작시키도록 상기 제어신호를 전송하는 신호전달구동부(42); 상기 계전장치의 상태를 표시하는 표시부(41)로 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 저항식 변성기(50)는 전기량을 측정하는 로고스키 코일(51)과; 상기 로고스키 코일(51)로 유도된 전기량을 완충하는 저항분배부(53)와; 상기 저항분배부(53)를 통한 검출전기량을 아날로그 전기파형으로 나타내는 적분회로(55)로 구비하고, 상기 저항분배부(53)는 동일 저항을 직렬 연결하여 전기량을 분배하여 검출토록 구성된다.

로고스키 코일(51)은 이미 공지된 바와 같이 반도체의 개폐 과도현상 측정 및 대전류 측정이 가능하고 다른 전류 측정기가 측정전류의 증가에 따라서 크기가 증가하는데 비해 동일한 크기에서 100A 또는 100KA의 측정이 가능하며 포화되지 않으므로 과전류에 의한 손상을 입지 않고 1차측과 완전히 분리되어 있으므로 절연성이 우수하며 철심형태의 자성물질을 포함하지 않기 때문에 선형성이 우수하다.

저항분배부(53)는 상기 로고스키 코일(51)에서 측정된 전기량을 아날로그 신호로 전환하기 위해 검출하여 적분회로(55)에 들어가기 전에 완충역할을 한다. 따라서 고출력의 전기량을 검출하기 위해 필요한 저항의 크기를 줄여 원가절감을 할 수 있다.

상기 적분회로(55)는 상기에서 검출된 전기량을 비교처리하여 아날로그 신호로 전환한다.

따라서 상기 로고스키 코일(51)을 구비한 저항식 변성기(50)는 사고전류 발생에 대한 출력특성이 무한대의 직선성 유지가 가능하고 사고전류를 정확히 복원하여 전력품질의 유지 보수 및 감시를 완벽하게 처리할 수 있다.

또한 상기 저항식 변성기(50)는 출력형태가 이미 증폭회로 소자를 거친 mV를 출력하여 저항식 복합계전기 내부의 2차 변성기 및 증폭회로가 불필요해져 제품원가와 부피를 줄여 경량화 된 제품을 구현 가능하다.

이와 같은 구성에 따른 저항식 복합계전기의 작동 순서를 설명하도록 하겠다.

배전반의 설치장소 및 필요한 보호대상에 따라 일부 계전요소만을 수행하도록 선택하기 위해 딥스위치부(45)의 설정을 조정하고 상기의 상황에 따른 정정치를 키입력부(43)를 통해 입력하고 저항식 변성기는 상기 배전반의 각종 전기량을(전압, 전류, 영(Ø)상전류, 영(Ø)상전압, 주파수등)을 감지하여 높은 수치의 계측치를 사용 가능한 작은 수치의 전기량으로 전환하여 ADC컨버터(30)로 전달한다.

상기 ADC컨버터(30)는 상기 저항식 변성기의 변성치를 디지탈 값으로 전환하여 중앙처리부(40)로 입력하고 상기 중앙처리부는 입력된 디지탈 신호를 비교처리하여 해당 보호대상을 전력원으로부터 분리시키기 위한 제어신호를 출력하며 표시부(41)는 상기 신호들을 표시하여 외부에서 현 상태를 확인하도록 하고, 상기 중앙처리부(40)의 제어신호로 구동되는 신호전달구동부(42)는 각종 차단기나 개폐기를 동작시키도록 상기 제어신호를 전송하여 보호대상을 보호하게 된다.

본 고안에 의한 저항식 복합계전기에 의하면, 전자식 CT 및 PT는 로고스키 코일(51)을 사용하는 저항식 변성기(50)를 사용하여 사고전류 발생에 대한 출력특성이 무한대의 직선성을 유지하므로 사고전류를 정확히 복원하여 전력품질의 유지 보수 및 감시를 완벽하게 처리할 수 있다는 효과가 있다.

또 다른 효과는 출력 형태가 이미 증폭회로 소자를 거친 mV를 출력하여 저항식 복합계전기 내부의 2차 변성기 및 증폭회로가 불필요해져 제품원가와 부피를 줄여 경량화 된 제품을 구현할 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점이 이해되어야 할 것이다.

Claims

변성기부의 각 계측치를 수신하고 상태에 따라 정전압을 출력토록 하는 신호전달구동부를 구비한 복합계전기에 있어서,

보호대상에 따라 일부 계전요소만을 수행하도록 선택하기 위한 딥스위치부 및 정정치를 입력받는 키입력부에 따라 제한 수신된 상기 변성기부의 계측치를 ADC회로에서 처리하여 중앙처리부로 입력하고 상기 중앙처리부에서 비교처리된 제어신호로 신호전달구동부를 구동하고 표시부로 전달하여 표시하도록 구성되며,

상기 변성기부는 로고스키 코일을 구비한 저항식 변성기인 것을 특징으로하는 저항식 복합계전기.
제 1 항에 있어서,

상기 저항식 변성기는 전기량을 측정하는 로고스키 코일과; 상기 로고스키 코일로 유도된 전기량을 완충하는 저항분배부와; 상기 저항분배부를 통한 검출전기량을 아날로그 전기파형으로 나타내는 적분회로로 구비하고,

상기 저항분배부는 동일 저항을 직렬 연결하여 전기량을 분배하여 검출토록하는 것을 특징으로 하는 저항식 복합계전기.