KR20090086877A - A digital protection relay for distributingboard - Google Patents

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Abstract

A digital protection relay for a distribution board is provided to maintain a proper inner temperature by sensing an inner temperature through a temperature sensor. A circuit unit controls three controllers or more installed in a distribution board. The circuit unit includes an input processor(140) and an output processor(170). The input processor controls the operation of the controller. The output processor operates based on the information inputted from the input processor. The temperature sensor measures the inner temperature of a digital protection relay(100). A first control unit(151) controls the operation of the corresponding controller according to the input and output state of the circuit unit. A second control unit(154) controls the driving of the alarm unit and the cooling unit installed in the distribution board according to the comparison result between the measured inner temperature and the preset allowable temperature range.

Description

수배전반용 디지털 보호계전장치{A DIGITAL PROTECTION RELAY FOR DISTRIBUTINGBOARD}Digital Protective Relaying Device for Switchboards {A DIGITAL PROTECTION RELAY FOR DISTRIBUTINGBOARD}
본 발명은 보호계전장치에 관한 것으로, 특히 제어기능이 추가되고, 내부 온도 감시가 가능한 수배전반용 보호계전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a protective relay device, and more particularly to a protective relay device for a switchgear capable of monitoring the internal temperature is added.
전력 수용가에서 운용되는 각종 전기기기를 보호하고, 차단기와 개폐기 등과 같은 제어기기를 제어하기 위해서는 수배전반에서 일어나는 각종 고장을 감지하여 보호기능을 수행하는 디지털 보호계전장치가 필요하다.In order to protect various electric devices operated in the power consumer and to control controllers such as breakers and switchgear, a digital protective relay device for detecting and performing various functions occurring in the switchgear is required.
상기 디지털 보호 계전장치는 수배전반의 각종 전기량을 감지하고 정상운전시의 값과 비교하고, 미리 설정된 기준치를 벗어난 경우에 보호하고자 하는 해당 대상물을 전력원으로부터 분리시키기 위해 각종 차단기, 개폐기를 동작시키기 위한 제어기능을 수행하는 장치인 것이다. 그래서 안정된 전력공급을 위해 대규모 전력을 사용하는 대부분의 공장, 빌딩, 공공건물 등에서는 이러한 디지털 보호계전장치가 탑재된 수배전반이 설치되어 있다. 특히 디지털 보호계전장치는 1A 이하의 저전류, 10V 이하의 저전압에서부터 수백A, 수백V 까지의 전 범위에서도 선로의 전압,전류를 왜곡없이 검출하여 정확하게 동작해야한다. The digital protective relay device detects various electric quantities of the switchgear and compares them with the values during normal operation, and operates various circuit breakers and switchgear to separate the corresponding object to be protected from the power source when it is out of the preset reference value. It is a device that performs. Therefore, in most factories, buildings, and public buildings that use large amounts of electricity for stable power supply, switchboards equipped with such digital protective relays are installed. In particular, the digital protective relay must operate correctly by detecting the voltage and current of the line without distortion even in the low current of less than 1A, the low voltage of less than 10V to hundreds of A, hundreds of V.
이를 위해 상기 디지털 보호계전장치는 중앙처리장치(CPU) 및 각종 메모리(ROM, RAM) 등과 같은 디지털 소자들이 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 장착되어 구성되고 있다.To this end, the digital protective relay device is configured by mounting digital elements such as a central processing unit (CPU) and various memories (ROM, RAM) on a printed circuit board (PCB).
그리고 통상적으로 디지털 보호계전장치는 제어기기를 제어하기 위한 제어회로가 1개 또는 2개로 구성된다.In general, a digital protective relay device includes one or two control circuits for controlling a controller.
그래서, 그와 같은 일반적인 디지털 보호계전장치를 사용하는 경우 다음과 같은 문제점이 초래된다.Thus, the following problems arise when using such a general digital protective relay device.
즉, 제어회로가 최대 2개까지만 구성되어 있기 때문에, 제어하고자 하는 제어기기가 그 이상일 경우에는 디지털 보호계전장치와 같은 계전장치를 별도로 사용해야 하며, 이 경우 별도 제공된 계전장치와의 배선이 필요하기 때문에, 전체적으로 배선이 복잡해지는 문제가 있다.That is, since only up to two control circuits are configured, if the controller to be controlled is more than that, a relay device such as a digital protective relay device must be used separately. In this case, wiring with a separately provided relay device is required. There is a problem that the wiring becomes complicated as a whole.
또 설치하기 위한 시간 및 이에 수반되는 비용 등이 추가 발생된다.In addition, the time required for installation and the accompanying costs are additionally generated.
그리고 디지털 보호계전장치는 앞서 설명한 바와 같이 각종 디지털 소자들이 장착되어 구성되는데, 이러한 소자들은 온도의 영향을 많이 받고 있다. 디지털 보호계전장치가 사용되는 곳이 전력을 사용하는 장소이고, 특히 밀폐된 공간에 설치될 뿐만 아니라 방수 및 방진을 위해 철 또는 알루미늄과 같은 재질로 하우징이 설계되어, 내부 온도와 외부온도의 차이가 심하게 발생하는 경우가 있다. 디지털 소자들은 정상적인 동작을 보증하는 동작온도범위가 있는데, 이러한 이유로 내부 온도가 동작온도범위를 벗어나게 되면 디지털 보호계전장치는 정상적으로 동작하지 못하게 된다. 예컨대, 디지털 보호계전장치가 이상 동작으로 인해 차단기를 동작시 킬 경우, 해당 전력계통에 정전이 발생하게 되고 아울러, 그에 따른 경제적 손실 등이 발생되고 있다.As described above, the digital protective relay device is configured by mounting various digital elements, and these elements are affected by temperature. The place where the digital protective relay is used is the place where electric power is used. Especially, the housing is designed in a material such as iron or aluminum for waterproof and dustproof, as well as being installed in an enclosed space. It can happen badly. Digital devices have an operating temperature range that guarantees normal operation. For this reason, when the internal temperature is out of the operating temperature range, the digital protective relay does not operate normally. For example, when the digital protection relay operates the breaker due to an abnormal operation, a power failure occurs in the power system, and economic losses are caused accordingly.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제어기능이 추가된 수배전반용 디지털 보호계전장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a digital protective relay device for a switchgear with a control function added.
또한, 본 발명의 다른 목적은 디지털 보호계전장치의 내부 온도를 감지하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to sense the internal temperature of the digital protective relay device.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 수배전반용 디지털 보호계전장치는, 수배전반에 설치되는 3개 이상의 제어기기를 제어하기 위한 회로유닛부와, 디지털 보호계전장치의 내부온도를 측정하는 온도센서와, 상기 회로유닛부의 입출력상태에 따라 상기 제어기기 중 해당 제어기기의 동작을 제어하도록 하는 제1제어부와, 상기 측정된 내부온도와 기 설정된 허용온도범위를 비교하고 상기 비교결과에 따라 상기 수배전반에 설치되는 경보유닛 및 냉방유닛을 구동 제어하는 제2제어부를 포함하여 구성된다.Digital protective relay device for switchgear according to the characteristics of the present invention for achieving the above object, the circuit unit for controlling three or more controllers installed in the switchgear, and measuring the internal temperature of the digital protective relay device Comparing the temperature sensor with the first controller to control the operation of the controller among the controllers according to the input / output state of the circuit unit, and comparing the measured internal temperature with a preset allowable temperature range and according to the comparison result. It comprises a second control unit for driving control of the alarm unit and the cooling unit is installed in the switchgear.
상기 회로유닛부는, 제어기기인 차단기, 단로기, 제1 및 제2부하개폐기의 동작을 제어하기 위한 입력처리부와, 상기 입력처리부로부터 입력된 정보에 따라 대응되어 동작되는 출력처리부를 포함하여 구성된다.The circuit unit unit includes an input processing unit for controlling the operation of the circuit breaker, the disconnecting unit, the first and the second load switch, and the output processing unit corresponding to the information input from the input processing unit.
상기 제2제어부는, 상기 내부온도가 허용온도범위보다 높은 경우 상기 경보유닛과 냉방유닛 중 하나 이상 구동되도록 하고, 상기 내부온도가 허용온도범위보다 낮은 경우 상기 경보유닛이 구동되도록 제어한다.The second controller is configured to drive one or more of the alarm unit and the cooling unit when the internal temperature is higher than the allowable temperature range, and control the alarm unit to be driven when the internal temperature is lower than the allowable temperature range.
상기 제2제어부는, 상기 내부온도가 허용온도범위보다 높은 경우 냉방유닛을 구동하고, 내부온도의 변화에 따라 상기 냉방유닛의 구동을 단계적으로 제어한다.The second control unit drives the cooling unit when the internal temperature is higher than the allowable temperature range, and controls the driving of the cooling unit step by step according to the change of the internal temperature.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 수배전반용 디지털 보호계전장치에 따르면, 하나의 보호계전장치로 차단기, 단로기, 다수의 부하개폐기 등과 같은 제어기기를 제어할 수 있어, 별도로 계전장치를 사용하는 것에 비해 사용이 간단해진다. According to the digital protective relay device for switchgear according to the present invention having such a configuration, it is possible to control a controller such as a circuit breaker, a disconnecting device, a plurality of load breakers, etc. with a single protective relay device, compared to using a relay device separately. This becomes simpler.
또 디지털 보호계전장치의 내부 온도를 감지할 수 있어, 항상 디지털 보호계전장치가 정상적으로 동작할 수 있는 조건을 제공하기 때문에, 디지털 보호계전장치의 이상동작에 따른 문제점 등을 해결할 수 있다.In addition, since the internal temperature of the digital protective relay device can be sensed, the digital protective relay device can be normally operated so that the problems caused by abnormal operation of the digital protective relay device can be solved.
이하, 본 발명에 의한 수배전반용 보호계전장치를 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the protective relay device for switchboard according to the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수배전반용 디지털 보호계전장치의 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 수배전반용 디지털 보호계전장치의 전면 구성도가 도시되어 있다.1 is a block diagram of a digital protective relay device for a switchgear according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front configuration diagram of a digital protective relay device for a switchgear.
도 1을 설명하면, 수배전반용 디지털 보호계전장치(이하 "보호계전장치"라 함)(100)가 송ㆍ배전선(L)에 연결된다. 상기 송ㆍ배전선(L)과 보호계전장치(100) 사이에는 변압기(PT) 및 변류기(CT)가 설치된다. 상기 변압기(PT)는 상기 송ㆍ배전 선(L)에 흐르는 전압값을 검출하고, 상기 변류기(CT)는 상기 송ㆍ배전선(L)에 흐르는 전류값을 검출한다.Referring to Fig. 1, a digital protective relay device (hereinafter referred to as a "protective relay device") 100 for a switchgear is connected to a transmission / distribution line (L). A transformer PT and a current transformer CT are installed between the transmission and distribution line L and the protective relay device 100. The transformer PT detects a voltage value flowing in the transmission / distribution line L, and the current transformer CT detects a current value flowing in the transmission / distribution line L.
상기 보호계전장치(100)에는 상기 검출된 전압값 및 전류값을 디지털 신호로 변환하고 이를 후술하는 제어유닛(150)으로 전달하는 아날로그입력처리부(110)가 구비된다. 그래서 상기 아날로그입력처리부(110)는 상기 검출된 전압값 및 전류값을 일정 값으로 변환하는 입력변환부(102)와, 상기 변환된 값을 필터링하는 저역통과필터(Low-Pass Filter)(104)와, 상기 저역통과필터(104)로부터 필터링된 전압값 및 전류값을 각 상별로 순차적으로 출력하는 멀티플렉서(MUX)(106)와, 상기 멀티플렉서(106)로부터 출력된 전압값 및 전류값을 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털변환기(A/D변환기)(108) 등을 포함하고 있다.The protective relay device 100 is provided with an analog input processor 110 for converting the detected voltage value and current value into a digital signal and transmitting it to the control unit 150 to be described later. Thus, the analog input processor 110 may include an input converter 102 for converting the detected voltage and current values into a predetermined value, and a low pass filter 104 for filtering the converted value. And a multiplexer (MUX) 106 for sequentially outputting the voltage value and the current value filtered from the low pass filter 104 for each phase, and the voltage value and current value output from the multiplexer 106. And an analog-to-digital converter (A / D converter) 108 and the like.
또한 보호계전장치(100)는 차단기(CB:Circuit Breaker) 및 배전 판넬로부터 출력되는 디지털 신호를 입력받는 디지털입력부(DI:Digital Input)(120)가 구비된다.In addition, the protection relay 100 includes a circuit breaker (CB) and a digital input (DI) 120 for receiving a digital signal output from the power distribution panel.
또한 3개 이상의 제어기기를 제어하기 위한 키입력부(130)가 구비된다. 즉 상기 키입력부(130)는 차단기, 단로기(disconnecting switch), 제1부하개폐기 및 제2부하개폐기 등의 제어기기를 제어하기 위한 것이다. 그래서 상기 키입력부(130)에는 각 제어기기를 온/오프하기 위한 8개의 스위치가 구비된다. 물론 제어대상이 더 많은 경우에는 이에 비례하여 스위치가 가변적으로 설치될 수 있다. 그리고 상기 키입력부(130)의 키조작상태를 감시하고 처리하는 입력처리부(140)가 구비된다.In addition, a key input unit 130 for controlling three or more controllers is provided. That is, the key input unit 130 is for controlling a controller such as a breaker, a disconnecting switch, a first load switch, and a second load switch. Thus, the key input unit 130 is provided with eight switches for turning on / off each controller. Of course, if there are more control targets, the switch may be installed in proportion to the variable. And an input processing unit 140 for monitoring and processing the key operation state of the key input unit 130 is provided.
한편, 상기 아날로그입력처리부(110), 디지털입력부(120), 키입력부(130)로 부터 입력되는 디지털신호를 연산 처리하고, 이에 대응하는 제어신호를 발생하는 제1제어부(151)가 구비된다. 아울러 상기 보호계전장치(100)에는 온도센서(152)가 구비되는데, 상기 온도센서(152)로부터 감지된 온도 값과 기저장된 허용온도값을 비교하고 그 비교결과에 따라 제어동작을 수행하는 제2제어부(154)가 구비된다. 상기 제2제어부(154)는 경보장치(220)의 구동을 제어하여 작업자가 알 수 있도록 하거나, 또는 냉방장치(230)의 구동을 제어하여 보호계전장치(100)의 내부온도를 낮추도록 한다. 상기 허용온도값은 보호계전장치(100)의 PCB에 장착된 각종 디지털 소자가 정상적으로 동작할 수 있는 값을 말한다. 도면부호 '153'은 감지된 온도값을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기이다. 아울러, 각종 메모리가 구비되는데, 이는 보호계전장치(100)의 동작을 위한 각종 프로그램 및 데이터, 그리고 상기 허용온도값을 저장하는 역할을 한다. 상기 메모리에는 롬(ROM)(155), 램(RAM)(156), 비휘발성 램(NVRAM)(157) 및 듀얼 포트 램(Dual Port RAM)(158) 등과 같다. 이러한 메모리 소자는 특성에 맞게 제공된다. 즉 롬(155)은 제1제어부(151)와 제2제어부(154)에 사용되는 펌웨어를 저장한다. 램(156)은 A/D변환값, 연산결과, 임시데이터, 입/출력부의 상태정보 등을 저장한다. 그리고 상기한 제1제어부(151), 제2제어부(154), 각종 메모리(155)(156)(157)(158) 들은 하나의 유닛에 장착되도록 하는데, 이를 제어유닛(150)라고 한다. 또 상기 제1제어부(151)와 제2제어부(154)를 하나의 칩(Chip) 으로 구성하여 두 가지 기능이 함께 수행되도록 할 수 있다.On the other hand, the first control unit 151 is provided with arithmetic processing of the digital signal input from the analog input processor 110, the digital input unit 120, the key input unit 130, and generates a control signal corresponding thereto. In addition, the protective relay device 100 is provided with a temperature sensor 152, a second value for comparing the temperature value detected from the temperature sensor 152 with a pre-stored allowable temperature value and performing a control operation according to the comparison result The control unit 154 is provided. The second control unit 154 controls the driving of the alarm device 220 so that the operator can know, or by controlling the driving of the cooling device 230 to lower the internal temperature of the protective relay device (100). The allowable temperature value refers to a value in which various digital elements mounted on the PCB of the protection relay 100 can operate normally. Reference numeral 153 denotes an A / D converter for converting the sensed temperature value into a digital signal. In addition, various memories are provided, which serve to store various programs and data for the operation of the protective relay device 100 and the allowable temperature value. The memory includes a ROM 155, a RAM 156, a nonvolatile RAM 157, a dual port RAM 158, and the like. Such memory devices are provided in accordance with characteristics. That is, the ROM 155 stores the firmware used for the first controller 151 and the second controller 154. The RAM 156 stores A / D conversion values, calculation results, temporary data, status information of the input / output unit, and the like. The first control unit 151, the second control unit 154, and the various memories 155, 156, 157, and 158 are mounted in one unit, which is referred to as a control unit 150. In addition, the first controller 151 and the second controller 154 may be configured as one chip to perform two functions together.
상기 제어유닛(150) 즉 상기 제1제어부(151) 및/또는 제2제어부(154)의 제어신호인 디지털신호를 출력하는 디지털출력부(160)가 구비된다. A digital output unit 160 for outputting a digital signal which is a control signal of the control unit 150, that is, the first control unit 151 and / or the second control unit 154 is provided.
그리고 디지털출력부(160) 후단에는 출력처리부(170)가 구비된다. 상기 출력처리부(170)는 상기 키입력부(130)의 스위치 갯수와 동일하게 구성된다. 따라서, 상기 키입력부(130)의 조작에 따라 대응되어 동작된다. 아울러 상기 경보장치(220)나 냉방장치(230)는 수배전반에 연결되는데, 이를 제2제어부(154)의 제어에 따라 구동되도록 스위칭소자(170x)(170y)가 추가 구성된다. 또한, 상기 디지털입력부(120)로부터 입력된 디지털신호에 따라 대응되어 동작되도록 복수의 스위칭소자들이 더 구비된다.An output processor 170 is provided at the rear end of the digital output unit 160. The output processor 170 is configured to have the same number of switches as the key input unit 130. Accordingly, the corresponding key operation unit 130 operates according to the operation of the key input unit 130. In addition, the alarm device 220 or the cooling device 230 is connected to the switchgear, the switching elements (170x) 170y is further configured to be driven under the control of the second control unit 154. In addition, a plurality of switching elements are further provided to operate in response to the digital signal input from the digital input unit 120.
한편 보호계전장치(100)에는 통신부가 구비된다. 상기 통신부는 보호계전장치(100)와 감시단말기(210)를 연결하는 역할을 한다. 감시단말기(210)는 원거리에서 보호계전장치(100)의 각종 기능을 감시할 수 있는 기능이 있는데, 상기 통신부는 보호계전장치(100)와 감시단말기(210) 사이에서 각종 데이터를 전송하고 또 보호계전장치(100)로부터 고장파형 정보등을 감시단말기(210)가 전송받을수 있도록 한다. 통신부에는 고장파형 전송을 위한 RS232 통신포트(192) 및 데이터통신을 위한 RS485 통신포트(194)가 구비된다.On the other hand, the protective relay device 100 is provided with a communication unit. The communication unit serves to connect the protective relay device 100 and the monitoring terminal 210. The monitoring terminal 210 has a function to monitor various functions of the protective relay device 100 from a long distance, and the communication unit transmits and protects various data between the protective relay device 100 and the monitoring terminal 210. The monitor terminal 210 may receive the fault waveform information and the like from the relay device 100. The communication unit is provided with an RS232 communication port 192 for fault waveform transmission and an RS485 communication port 194 for data communication.
그리고, 상기 보호계전장치(100)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원부(190)와, 각종 정보를 표시하는 표시부(180)와, 음성정보를 출력하는 스피커(196) 등이 더 포함되어 구성된다.The apparatus further includes a power supply unit 190 for supplying power for driving the protective relay device 100, a display unit 180 for displaying various types of information, a speaker 196 for outputting voice information, and the like. .
그리고, 감시단말기(210)에는 상기 보호계전장치(100)를 감시/제어하기 위한 조작부(212), 상기 보호계전장치(100)와의 통신을 위한 통신인터페이스(214), 감시단말기의 동작을 제어하는 컨트롤러(216) 등이 포함되어 구성된다.In addition, the monitoring terminal 210 controls an operation unit 212 for monitoring / controlling the protective relay device 100, a communication interface 214 for communication with the protective relay device 100, and controlling the operation of the monitoring terminal. The controller 216 is included and configured.
다음, 도 2에는 그와 같은 구성을 갖는 보호계전장치(100)의 전면 구성도가 도시되어 있다.Next, FIG. 2 is a front configuration diagram of the protective relay device 100 having such a configuration.
도 2에 도시된 바와 같이, 보호계전장치(100)의 하부에는 차단기, 단로기, 제1부하개폐기 및 제2부하개폐기의 제어기기를 제어하기 위한 키입력부가 구성된다. 또 초기화면에서 모니터링 및 조건 설정화면으로의 전환을 용이하게 조작하도록 네방향 화살표 타입의 선택입력부(132)과, 원격제어 및 국부제어를 선택하기 위한 원격/국부선택부(134)와, 타겟을 리셋시키는 제1리셋부(136)가 구성된다. 또 디스플레이부(180c)의 휘도를 조절하기 위한 휘도조절부(137), 하드웨어를 리셋시키는 제2리셋부(138)와, 상기 감시단말기(210) 등과 같은 외부장치와 통신하기 위한 RS232통신포트(192) 및 RS485통신포트(194)가 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the lower portion of the protective relay device 100 includes a key input unit for controlling a breaker, a disconnector, a controller of the first load switch and the second load switch. In addition, a four-way arrow type selection input unit 132, a remote / local selection unit 134 for selecting remote control and local control, and a target are easily operated to easily switch from the initial screen to the monitoring and condition setting screen. The first reset unit 136 is configured to reset. In addition, a brightness controller 137 for adjusting the brightness of the display unit 180c, a second reset unit 138 for resetting hardware, and an RS232 communication port for communicating with an external device such as the monitoring terminal 210, etc. 192 and an RS485 communication port 194 are configured.
그리고 상대적으로 상부쪽에는 전원, 동작 및 시스템 에러(System Error) 상태를 표시하는 제1표시부(180a)와, 상기 보호계전장치(100)의 이상상태 및 사고시 동작한 해당 계전 요소의 상태를 표시하는 제2표시부(180b)와, 상기 제어유닛(150)으로부터 연산데이터를 전달받아 그래픽데이터로 처리/표시하는 디스플레이부(180c)로 이루어진 표시부(180)가 구성된다. 상기 제1표시부(180a) 및 제2표시부(180b)는 발광다이오드(LED:light emitting diode)이고, 상기 디스플레이부(180c)는 액정표시장치(LCD:liquid crystal display)인 것이 바람직하다.On the upper side, the first display unit 180a which displays the power, operation and system error states, and the abnormal state of the protective relay device 100 and the state of the corresponding relay element operated during an accident are displayed. The display unit 180 includes a second display unit 180b and a display unit 180c that receives calculation data from the control unit 150 to process / display the graphic data. The first display unit 180a and the second display unit 180b may be light emitting diodes (LEDs), and the display unit 180c may be a liquid crystal display (LCD).
이어 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디지털 보호계전장치 제어 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 단계별로 상세하게 설명한다.Next, the method of controlling the digital protective relay device according to the preferred embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
먼저, 도 3에는 보호계전장치에 의해 제어기기를 제어하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.First, FIG. 3 is a flowchart for controlling a controller by the protection relay.
도 3을 참조하면, 수배전반에 설치된 보호계전장치(100)는 변압기(PT) 및 변류기(CT)로부터 검출된 송ㆍ배전선(L)에 흐르는 전압값 및 전류값을 전달받는다(S100).Referring to FIG. 3, the protective relay device 100 installed in the switchgear receives a voltage value and a current value flowing through the transmission / distribution line L detected from the transformer PT and the current transformer CT (S100).
상기 검출된 전압값 및 전류값에 따라 차단기를 온(on)/오프(off) 제어해야 하는 경우(S102), 키입력부(110)를 통해 해당 제어스위치를 조작한다.When it is necessary to control the breaker on (on) / off (off) according to the detected voltage value and the current value (S102), the corresponding control switch is operated through the key input unit (110).
상기 조작된 제어스위치가 상기 차단기를 온(on) 제어하기 위한 제어스위치(130a)이면(S104), 입력처리부(140)는 이를 감지하고, 제1제어부(151)에게 상기 입력신호를 전달한다.If the manipulated control switch is a control switch 130a for controlling the breaker on (S104), the input processing unit 140 detects this and transmits the input signal to the first control unit 151.
그러면, 상기 제1제어부(151)는 상기 전달된 입력신호에 따라 상기 차단기를 온(on) 제어하기 위한 제어신호를 출력한다(S106).Then, the first controller 151 outputs a control signal for controlling the breaker on in accordance with the transmitted input signal (S106).
상기 전달된 제어신호에 따라 상기 디지털출력부(160)는 상기 차단기가 온 제어될 수 있도록 출력처리부(170)에서 해당 스위칭소자(170a)에만 디지털 신호를 출력한다(S108).According to the transmitted control signal, the digital output unit 160 outputs a digital signal only to the corresponding switching element 170a by the output processor 170 so that the breaker can be controlled on (S108).
상기 출력된 디지털 신호에 따라 상기 해당 스위칭소자(170a)는 턴온 동작되어 상기 차단기가 온(on) 제어되도록 출력신호를 전달한다(S110).According to the output digital signal, the corresponding switching device 170a is turned on and transmits an output signal so that the breaker is controlled on (S110).
이에 따라, 상기 차단기는 온(on) 제어된다(S112).Accordingly, the breaker is controlled on (S112).
반면, 제104단계에서, 상기 조작된 제어스위치가 상기 차단기를 오프(off) 제어하기 위한 제어스위치(130b)이면(S114), 입력처리부(140)는 이를 감지하고, 제1제어부(151)에게 상기 입력신호를 전달한다.On the other hand, in step 104, if the manipulated control switch is a control switch 130b for controlling the off (off) (S114), the input processing unit 140 detects this, the first control unit 151 Deliver the input signal.
그러면, 상기 제1제어부(151)는 상기 전달된 입력신호에 따라 상기 차단기를 오프(off) 제어하기 위한 제어신호를 출력한다(S116).Then, the first controller 151 outputs a control signal for controlling the circuit breaker off in accordance with the transmitted input signal (S116).
상기 전달된 제어신호에 따라 상기 디지털출력부(160)는 상기 차단기가 오프(off) 제어될 수 있도록 출력처리부(170)에서 해당 스위칭소자(170b)에만 디지털 신호를 출력한다(S118).According to the transmitted control signal, the digital output unit 160 outputs a digital signal only to the corresponding switching element 170b by the output processing unit 170 so that the breaker can be controlled off (S118).
상기 출력된 디지털 신호에 따라 상기 해당 스위칭소자(170b)는 턴온 동작되어 상기 차단기가 오프(off) 제어되도록 출력신호를 전달한다(S120).According to the output digital signal, the corresponding switching device 170b is turned on to transmit an output signal so that the breaker is controlled off (S120).
이에 따라, 상기 차단기는 오프(off) 제어된다(S122).Accordingly, the breaker is controlled off (S122).
이와는 달리, 제100단계에서, 상기 검출된 전압값 및 전류값에 따라 단로기, 제1 및 제2부하개폐기를 온(on)/오프(off) 제어해야 하는 경우(S124)(S146)(S168)에도, 앞서 설명한 차단기 제어 동작과 동일하게 진행된다.On the contrary, in the step 100, when it is necessary to control the disconnector, the first and the second load switch on / off according to the detected voltage value and current value (S124) (S146) (S168). In the same manner as in the above-described breaker control operation.
한편, 보호계전장치(100)에는 감시단말기(210)가 연결되어 있는데, 이 감시단말기(210)는 보호계전장치(100)의 동작을 지속적으로 감시할 수 있다. 즉 보호계전장치(100)로부터 각종 데이터가 감시단말기(210)로 전송되어 표시되고, 또 고장 파형 등과 같은 정보 등도 전송되기 때문에, 보호계전장치(100) 및 보호계전장치(100)에 의해 제어되는 제어기기들의 동작상태를 확인할 수 있다. 이러한 확인에 따라 보호계전장치(100) 또는 제어기기들을 원격지에서 제어 가능하다.On the other hand, the protective relay device 100 is connected to the monitoring terminal 210, the monitoring terminal 210 can continuously monitor the operation of the protective relay device (100). That is, since various data are transmitted from the protective relay device 100 to the monitoring terminal 210 and displayed, and also information such as a fault waveform and the like is transmitted, the protective relay device 100 and the protective relay device 100 are controlled by the protective relay device 100. You can check the operation status of the controller. According to this confirmation, the protective relay device 100 or the control devices can be remotely controlled.
그와 같이 보호계전장치(100)에 제어기기를 제어할 수 있는 제어회로를 추가 로 구성함으로써, 이에 따라 차단기, 단로기, 제1 및 제2부하개폐기 등을 별도의 보호계전장치를 추가하지 않고도 제어할 수 있게 된다.As such, by additionally configuring a control circuit capable of controlling the control device in the protective relay device 100, the circuit breaker, disconnector, and the first and second load breakers can be controlled without adding a separate protective relay device. You can do it.
다음, 도 4에는 본 발명의 실시 예에 따라 디지털 보호계전장치의 내부 온도를 체크하고 그에 대한 동작을 설명하는 흐름도가 도시되어 있다.Next, FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of checking an internal temperature of a digital protective relay device and explaining an operation thereof according to an embodiment of the present invention.
먼저 보호계전장치(100)가 전원공급에 따라 정상 구동이 된다. 구동이 된 시점부터 보호계전장치(100)의 내부에 설치된 온도센서(152)는 내부 온도를 계속 체크한다. 상기 체크된 내부 온도값은 A/D변환기(153)에서 디지털신호로 변환되고 제2제어부(154)에 전달된다.First, the protective relay device 100 is normally driven according to the power supply. The temperature sensor 152 installed inside the protective relay device 100 continuously checks the internal temperature from the time point at which it is driven. The checked internal temperature value is converted into a digital signal by the A / D converter 153 and transmitted to the second controller 154.
상기 제2제어부(154)는 이렇게 전달된 내부 온도값을 메모리에 미리 저장하고 있는 허용온도값과 비교한다(S210).The second controller 154 compares the internal temperature value thus transferred with an allowable temperature value previously stored in the memory (S210).
상기 비교결과 상기 내부 온도값이 허용온도범위를 벗어나는 경우(S220), 상기 제2제어부(154)는 경보장치(220)를 구동시켜 작업자가 이를 인지할 수 있도록 한다. 또는 냉방장치(230)를 구동시켜 보호계전장치(100)의 내부온도를 낮추도록 한다. 즉 보호계전장치(100)의 내부온도가 허용온도 범위를 벗어나면 보호계전장치(100)의 정상 동작이 어렵기 때문이다. 이때 허용온도범위와 비교해서 내부 온도값이 허용온도범위의 상한값 이상인 경우에는 냉방장치(200)가 필수적으로 구동되어야 한다. 나아가 제2제어부(154)는 내부 온도값에 따라 냉방장치(200)의 구동력을 단계적으로 제어할 수도 있다. 예컨대 내부온도값이 상한값보다 훨씬 더 높은 경우에는 냉방장치(200)의 구동력을 최대로 하고, 상대적으로 더 낮은 경우에는 냉방장치(200)의 구동력을 더 낮게 하도록 한다. 그리고 내부 온도값이 허 용온도범위의 하한값보다 낮은 경우에는 경보장치(220)만을 구동시켜 작업자가 인지할 수 있도록 한다. 그러나 이 경우에도 보호계전장치(100)측에 히터(미도시)를 제공하여 히터에 의해 내부 온도를 높일 수 있도록 할 수 있다.As a result of the comparison, when the internal temperature value is out of the allowable temperature range (S220), the second controller 154 drives the alarm device 220 so that an operator can recognize it. Alternatively, the cooling device 230 is driven to lower the internal temperature of the protective relay device 100. That is, if the internal temperature of the protective relay device 100 is out of the allowable temperature range, the normal operation of the protective relay device 100 is difficult. At this time, when the internal temperature value is more than the upper limit of the allowable temperature range compared to the allowable temperature range, the cooling apparatus 200 must be driven essentially. Furthermore, the second controller 154 may control the driving force of the cooling device 200 in stages according to the internal temperature value. For example, when the internal temperature value is much higher than the upper limit value, the driving force of the cooling device 200 is maximized, and when the internal temperature value is relatively lower, the driving force of the cooling device 200 is lowered. And when the internal temperature value is lower than the lower limit of the allowable temperature range, only the alarm device 220 is driven so that the operator can recognize. However, even in this case, a heater (not shown) may be provided on the protection relay device 100 to increase the internal temperature by the heater.
이와 같이 상기 실시 예에 설명되고 있는 본 발명은 제어회로가 추가 구성되기 때문에 제어할 대상 기기를 추가적인 배선 작업없이도 제어할 수 있고, 또 디지털 보호계전장치의 내부 온도를 항상 적정 온도로 조절할 수 있다.As described above, the present invention described in the above embodiment can further control the target device to be controlled without additional wiring work because the control circuit is additionally configured, and the internal temperature of the digital protective relay device can always be adjusted to an appropriate temperature.
이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수배전반용 디지털 보호계전장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of a digital protective relay device for switchboard according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 수배전반용 디지털 보호계전장치 전면 구성도.Figure 2 is a front configuration diagram of the digital protective relay device for switchgear according to the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 제어기기를 제어하는 과정을 보인 흐름도.3 is a flowchart illustrating a process of controlling a controller according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의해 디지털 보호계전장치의 내부온도에 따른 동작과정을 설명하는 흐름도.4 is a flowchart illustrating an operation process according to an internal temperature of a digital protective relay according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 디지털 보호계전장치 110 : 아날로그입력처리부100: digital protection relay 110: analog input processing unit
120 : 디지털입력부 130 : 키입력부120: digital input unit 130: key input unit
140 : 입력처리부 150 : 제어유닛140: input processing unit 150: control unit
160 : 디지털출력부 170 : 출력처리부160: digital output unit 170: output processing unit
180 : 표시부 190 : 전원부180: display unit 190: power supply
192 : RS232 통신포트 194 : RS485 통신포트192: RS232 communication port 194: RS485 communication port
196 : 스피커 210 : 감시단말기196: Speaker 210: Monitoring Terminal
220 : 경보장치 230 : 냉방장치 220: alarm device 230: cooling device

Claims (4)

  1. 수배전반에 설치되는 3개 이상의 제어기기를 제어하기 위한 회로유닛부,A circuit unit part for controlling three or more controllers installed in the switchboard;
    디지털 보호계전장치의 내부온도를 측정하는 온도센서,Temperature sensor that measures the internal temperature of the digital protective relay,
    상기 회로유닛부의 입출력상태에 따라 상기 제어기기 중 해당 제어기기의 동작을 제어하도록 하는 제1제어부, 그리고A first controller for controlling the operation of the controller among the controllers according to the input / output state of the circuit unit;
    상기 측정된 내부온도와 기 설정된 허용온도범위를 비교하고 상기 비교결과에 따라 상기 수배전반에 설치되는 경보유닛 및 냉방유닛을 구동 제어하는 제2제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수배전반용 디지털 보호계전장치.And a second control unit configured to compare the measured internal temperature with a preset allowable temperature range and to drive and control an alarm unit and a cooling unit installed in the switchgear according to the comparison result. .
  2. 제 1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 회로유닛부는, The circuit unit unit,
    제어기기인 차단기, 단로기, 제1 및 제2부하개폐기의 동작을 제어하기 위한 입력처리부와, 상기 입력처리부로부터 입력된 정보에 따라 대응되어 동작되는 출력처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반용 디지털 보호계전장치.Digital protection for switchgear, characterized in that it comprises an input processing unit for controlling the operation of the circuit breaker, disconnecting unit, the first and second load breaker and the controller, and an output processing unit corresponding to the information input from the input processing unit. Relay.
  3. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제2제어부는, 상기 내부온도가 허용온도범위보다 높은 경우 상기 경보유닛과 냉방유닛 중 하나 이상 구동되도록 하고, 상기 내부온도가 허용온도범위보다 낮은 경우 상기 경보유닛이 구동되도록 함을 특징으로 하는 수배전반용 디지털 보호계전장치.The second control unit, when the internal temperature is higher than the allowable temperature range to drive at least one of the alarm unit and the cooling unit, and when the internal temperature is lower than the allowable temperature range characterized in that the alarm unit is driven. Digital protective relay device for switchgear.
  4. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 제2제어부는, 상기 내부온도가 허용온도범위보다 높은 경우 냉방유닛을 구동하고, 상기 내부온도의 변화에 따라 상기 냉방유닛의 구동을 단계적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 수배전반용 디지털 보호계전장치.And the second control unit drives a cooling unit when the internal temperature is higher than an allowable temperature range, and controls the driving of the cooling unit step by step according to the change of the internal temperature.
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