KR200392658Y1

KR200392658Y1 - Ｕｓｂ 포트를 장착한 디지털 보호계전기

Info

Publication number: KR200392658Y1
Application number: KR20-2005-0013210U
Authority: KR
Inventors: 김재현
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2005-08-17

Abstract

본 고안은 일반 전자식 배전반에 설치된 디지털 계전기의 구조를 특성화하여 기존 디지털 계전기의 특징인 통신으로 원방에서 직접제어및 내부 데이터를 백업하는 방식과 더불어 현장에서 사용자가 직접 계전기 내부에 저장되어 있는 데이터를 USB 메모리에 손쉽게 백업 또는 업로드(UPLOAD)하기 위한 장치이다. 상기 목적으로 본 고안은 근거리통신을 위한 적외선통신포트, 업로드 및 다운로드를 설정하기 위한 방향키, 기능키, 취소키 및 엔터키를 포함하는 키 동작부와 LCD 화면부로 구성되어 전력감시 시스템에 접속되는 디지털 보호계전기에서, 상기 키조작부는 디지털보호계전기 내부의 메인 PCB에 연결되며 USB 메모리가 장착될 수 있는 USB 포트를 포함하여, 운영자가 외부에서 상기 USB 포트에 USB 메모리를 장착하여 필요에 따라 데이터를 디지털보호계전기에 업로드 또는 상기 USB 메모리에 백업 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

ＵＳＢ 포트를 장착한 디지털 보호계전기{Digital Relay with USB Port}

본 고안은 일반 전자식 배전반에 설치된 디지털 계전기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 디지털 계전기의 구조를 특성화하여 기존 디지털 계전기의 특징인 통신으로 원방에서 직접제어및 내부 데이터를 백업하는 방식과 더불어 현장에서 사용자가 직접 계전기 내부에 저장되어 있는 데이터를 USB 메모리에 손쉽게 백업 또는 업로드(UPLOAD)하기 위한 장치이다.

일반적으로 전력계통에서는 피더(FEEDER),모터,변압기 등을 보호하기 위해 여러가지 보호계전기를 사용하고 있다. 이들 보호계전기를 구분하면 기계식(유도형)과 디지털 방식이 있다.

디지털 보호 계전기의 큰 특징은 상위 감시반과 통신을 이루어 현장에 사용자가 없이도 원방에서 제어 및 기타 감시를 할 수 있다는 것이다. 또한 디지털 방식으로 발전하면서 보호요소도 한 계전기에 복합적으로 구성할 수 있게 되었다. 하지만 보호요소가 많아지는 만큼 내부 데이터도 용량이 커지게 되면서 내부 데이터를 별도로 백업해야 하는 경우가 생겨났다.

현재 디지털 보호계전기는 원방 통신이나 근거리 적외선 통신 장치를 이용해 현장에서 사용자가 직접 데이터를 업로드 하거나 다운로드 하는 방식을 이루고 있다.

즉, 계전기 전면에 근거리 적외선 통신 장치를 접속하기 위한 포트가 있고 그곳에 적외선 통신 장치를 접속한 후 다른 포트에는 노트북과 연결(USB, RS232)하여 계전기에서 데이터를 노트북에 백업 또는 업로드 하는 방식이다. 또한 장거리 통신을 하기위한 계전기 단자에 있는 RS485,422, 광통신 포트를 통해 I-net(LG산전 전용 프로토콜), DNP, MODBUS등의 프로토콜을 이용하여 , 장거리에 있는 감시반에서 제어를 한다.

이들 감시반과 디지털 보호계전기와 장거리 통신을 하려면 단자에서 4선(혹은 2선)을 뽑아 각각의 프로토콜에 맞는 결선을 취한다. DNP, MODBUS은 RS485,422과 광통신 포트를 사용하고 I-NET 프로토콜은 랜 케이블을 사용한다.

이때 통신 케이블은 프로토콜에 따라 중간 프로토콜 변환기를 사용할 수도 있고 직접 상위 감시반과 연결하여 사용할 수 있다. 상위 감시반에서는 프로토콜에 맞는 해석프로그램을 사용하여 계전기에서 올라오는 전류,전압,DIDO의 각 상태값을 읽기도 하고 필요에 따라 계전기를 감시반에서 직접 제어를 할 수도 있다. 그리고 필요한 때에 각 데이터를 백업하여 별도 보관을 하고 있다.

다음으로 근거리에서 적외선 통신을 하기 위해서는 전면에 있는 적외선 통신 장치 접속 포트에 근거리 적외선 통신 장치를 접속하고 이것을 노트북과 USB,RS232등의 포트를 통해 연결한다. 이때 노트북에 설치된 계전기 운용 프로그램(GIPAM MANAGER)를 통해 계전기와 통신을 이루며 상위 감시반과 같은 역할을 하여 계전기 각각의 상태값을 읽어볼 수도 있고 직접 제어를 내릴 수도 있다.

이들 종래 기술은 통신케이블을 이용한 상위 감시반과의 통신이 아닌, 근거리에서 사용자가 직접 적외선 통신을 할 경우에 단지 데이터를 백업하더라도 근거리 적외선 통신 장치와 노트북을 설치하여 각각의 모든 계전기의 데이터를 백업해야하는 불필요한 작업이 진행된다.

한 배전반에는 계전기가 보통 10대씩 사용을 하는데 모든 데이터를 백업하기 위해서 각각 계전기 한 대씩 통신을 해야 한다.결국 노트북에 있는 운용 프로그램을 10번을 세팅을 해야 한다.

또한 노트북을 사용하기 위해선 AC 220V의 전원이 필요한데 각 배전반마다 AC 220V의 전원이 없는 경우도 있고 전원이 있더라도 전원 연장선을 이용하여 먼 거리에서 전원을 끌어다 써야 한다. 그리고 각각의 계전기가 서로 먼 거리에 위치한 경우에 근거리 적외선 통신 장치,노트북,전원 연장선 등 이 세가지를 모두 챙기면서 데이터를 백업하는 경우가 있다면 여간 불편하고 시간적으로 많은 작업 시간이 지체된다.

더욱 엔지니어 및 A/S담당자가 직접 데이터를 백업하기 위해서 각 현장마다 노트북을 필수로 가지고 위에서 소개된 작업을 반복해야 하는 번거로움이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서, 디지털 계전기에서 데이터 백업 방식을 최소화 할 수 있도록 외부 USB메모리를 이용한 데이터 백업 방식을 이용하여 작업 시간적으로나 작업에서의 불필요한 동작들을 최소화하여 사용자나 제품 담당자들의 편이를 높이고자 한다.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 고안을 설명한다.

도 1은 종래의 디지털 보호계전기의 외관을 도시한 것이며, 도 2는 본 고안에 따른 디지털 보호계전기를 표시한 것으로, 도 1과는 다른 점은 USB포트(m)이 추가된 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 디지털 계전기의 전면은 크게 상단의 LCD 화면부와 하단의 키 동작부로 나뉜다. 또한 우측 하단에 있는 적외선 통신 포트 우측에 USB 포트가 설치되어 있다. 이는 내부 베이스 및 메인 PCB와 연결되어 있어 내부 데이터를 필요에 따라 백업할 수 있도록 한다.

보호계전기 전면에 있는 USB 포트에 USB 메모리를 장착하면 전면 LCD 화면에 USB 메모리가 장착되었다는 인식 메시지가 표시된다.

도 3은 본 고안의 장치에 의한 데이터 업로드 및 다운로드 할 경우의 흐름도를 나타낸 것이다.

KEY 조작부에 있는 방향키로 업로드(UPLOAD_제품에서 USB 메모리로 데이터 이동), 다운로드(DOWNLOAD_USB메모리에서 제품으로 데이터 이동)를 선택하여 ENTER 키로 설정을 한다.

업로드를 선택 하였을 경우 업로드 메뉴로 이동하게 된다.

1. EVENT HISTORY (제품의 각종 상태 변환 값) 2. FAULT HISTORY (사고 값) 3. FAULT WAVE (사고 파형) 4. PLC (PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER) 5. RELAY SETTING (계전 요소 설정)

메뉴로 들어와 방향키로 원하는 메뉴의 항목으로 이동하여 ENTER 키를 누르면 업로드 실행 여부를 묻는 메시지(UPLOAD NOW? YES-ENTER, NO-CANCEL)가 나온다. 이때 업로드를 원하면 ENTER 키를 누르고 원하지 않으면 CANCEL 키를 누른다. ENTER 키를 눌러 업로드를 실행하게 되면 진행 상황을 %로 표시를 하고 완료가 되면 완료 메시지(UPLOAD COMPLETED)가 나오고 이전 메뉴로 자동 이동하게 된다.

CANCEL를 눌려 업로드를 실행하지 않으면 바로 이전메뉴로 이동을 한다. 다운로드를 하기 위해 초기 메뉴를 이동하려면 업로드 메뉴 상태에서 CANCEL 키를 눌러 이동을 한다.

다운로드를 선택하였을 경우 다운로드 메뉴로 이동된다.

PLC (PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER) , RELAY SETTING (계전 요소 설정)

메뉴에 들어와 방향키로 원하는 메뉴 항목으로 이동하여 ENTER 키를 누르면 먼저 USB 메모리에 원하는 확장자명의 파일(*.plc)이 있는 내부적으로 확인을 한다. 만일 원하는 확장자명의 파일이 없을 경우에는 파일이 존재하지 않다라는 메시지(NO FILES)가 나온다. 이때 CANCEL 키를 눌러 이전 메뉴로 이동한다. 원하는 확장명의 파일이 존재하면 파일 명을 읽어와 화면에 파일 종류를 나타나게 하여 원하는 파일을 선택할 수 있도록 한다.

원하는 파일을 방향키로 선택을 하여 ENTER 키를 누르면 실행 여부를 묻는 메시지(DOWNLOAD NOW?)가 나온다. 이때 다운로드를 원하면 ENTER 키를 누르고 원하지 않으면 CANCEL 키를 눌러 이전 메뉴로 이동한다. ENTER 키를 눌러 다운로드를 실행하게 되면 진행상황을 %로 표시하고 완료가 되면 완료 메시지(DOWNLOAD COMPLETED)가 나오고 이전 메뉴로 이동을 한다.

RELAY 세팅을 하기 위해 이전 메뉴로 이동하려면 CANCEL 키를 누른다. 이전 메뉴로 이동하여 RELAY 세팅을 선택하여 ENTER 키를 누르면 USB 메모리에 원하는 확장자명의 파일이 있는지 내부적으로 확인을 한다. 만일 원하는 확장자명의 파일이 없을 경우에는 파일이 존재하지 않는다라는 메시지( NO FILES)가 나온다. 이때 CANCEL 키를 눌러 이전 메뉴로 이동한다. 원하는 확장자명의 파일이 존재하면 파일명을 읽어와 화면에 파일 종류를 나타나게 하여 원하는 파일을 선택할 수 있도록 한다.

나머지 절차는 PLC DOWNLOAD와 같은 방식으로 파일을 선택하여 DOWNLOAD를 실행한다. 모든 업로드, 다운로드 실행을 마치고 USB 메모리를 제품에서 안전하게 제거하기 위해 기능키 F3을 누르면 USB 메모리를 제거하라는 메시지(REMOVE NOW)가 나온다. 메시지가 나온 후 USB메모리를 디지털 계전기로부터 안전하게 제거할 수 있다. USB 메모리에 저장된 데이터는 근거리 적외선 통신시 사용되는 디지털보호계전기 운용 프로그램을 통해 읽을 수 있다.

이와 같이 본 고안은 디지털계전기의 데이터백업 방식을 외부 USB 메모리를 이용하여 함으로써 작업 시간이나 작업 동작이 최소화가 되어 데이터 백업을 손쉽고 수시로 할 수 있어 데이터의 정밀도가 높아진다. 또한 제품의 사용자가 언제 어디서든 필요 시 USB 메모리 하나면 필요한 데이터를 입수할 수 있으며, 노트북이 필요 없으므로 AC 220V 전원이 없어도 데이터 백업이 가능하다.

도 1은 종래의 디지털 보호계전기의 외관을 나타낸 도면

도 2는 본 고안에 따른 디지털 보호계전기의 외관을 나타낸 도면

도 3은 본 고안에 따른 장치의 기능 설명도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

a : 계전요소 표시 LED(6 개소) b : 상태 표시 LED(4개소)

c : 기능(5 개소) d : Enter 키

e : Cancel 키 f : Local/Remote 선택 키

g : 차단기 On 키 h : 차단기 Off 키

i : 전면 Cover j : 핸들 (2 개소)

k : 방향 키(4 개소) l : 적외선 통신 포트

m : USB 포트

Claims

근거리통신을 위한 적외선통신포트, 업로드 및 다운로드를 설정하기 위한 방향키, 기능키, 취소키 및 엔터키를 포함하는 키 동작부와 LCD 화면부로 구성되어 전력감시 시스템에 접속되는 디지털 보호계전기에서,

상기 키조작부는 디지털보호계전기 내부의 메인 PCB에 연결되며 USB 메모리가 장착될 수 있는 USB 포트를 포함하여, 운영자가 외부에서 상기 USB 포트에 USB 메모리를 장착하여 필요에 따라 데이터를 디지털보호계전기에 업로드 또는 상기 USB 메모리에 백업 할 수 있는 것을 특징으로 하는 디지털 보호계전기.