KR20090114259A - Circuit breaker for using active bypass reclosing and operation method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기 및 운용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반복적인 사고전류 유입에 따른 전력설비의 충격을 완화하여 반복적인 순간정전을 저감시킴과 아울러 순간사고 및 영구사고를 판별하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker and an operation method using an active bypass reclosing, and more particularly, to mitigate the impact of the power equipment caused by the repeated inflow of the accident current, to reduce the repeated instantaneous power failure, as well as the instantaneous accident and permanent accident It relates to a technique for discriminating.
일반적으로 자동 재폐로 차단기(Automatic Recloser)는, 선로에 사고가 발생하였을 경우, 사고전류를 감지하여 시간-전류 곡선 특성(TCC: Time Current Characteristics)에 의해 회로를 차단하고 일정시간이 지난 후에 다시 회로를 재폐로(reclose)하여 사고회로에 유입되는 사고전류의 크기에 따라 회로를 차단 또는 재폐로 하는 기기이다.In general, an automatic recloser detects an accident current in the event of an accident on the track, cuts off the circuit by the time current characteristics (TCC), and restarts the circuit after a certain time. This equipment is to close or reclose the circuit according to the magnitude of the fault current flowing into the fault circuit by reclose.
상술한 기기는 정해진 운영 시퀀스(Operation sequence)에 의해 지속적으로 반복되어 순간사고일 경우 전력의 공급을 재개시키고, 영구사고일 경우차단기가 영구개방(lock out)되어 사고부분을 전력계통에서 분리시키는데, 전력회사에 따라 2F2D 또는 1F2D의 운영 시퀀스를 따르게 되며, F는 시간-전류 특성곡선에서 순시동 작(Fast operation), D는 지연동작(Delayed operation)을 뜻한다.The above-mentioned equipment is continuously repeated according to a predetermined operation sequence to resume supply of power in case of a momentary accident, and in case of a permanent accident, the breaker is locked out to separate an accident part from the power system. Depending on the power company, the operation sequence of 2F2D or 1F2D is followed, where F is fast operation in the time-current characteristic curve, and D is delayed operation.
이러한 자동 재폐로 차단기는 송ㅇ배전 전력계통에 다양하게 적용되고 있으며, 차단기에 재패로 계전기능을 가진 계전기를 조합하여 사용하는 경우와 두 기능을 조합하여 일체형으로 만들어진 자동 재폐로 차단기들이 있으며, 순간사고의 경우 전력시스템으로의 전력공급에 신뢰도를 높일 수 있다.These automatic reclosing breakers are applied to a variety of transmission and distribution power system, and there are automatic reclosing breakers made by combining the two functions. In the event of an accident, the reliability of the power supply to the power system can be increased.
최근에는 순간사고인지 영구사고인지의 사고유형을 재폐로 이전에 미리 판별하기 위한 다양한 적응 재폐로 차단기들에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 대부분 사고전압 및 전류의 고속 퓨리에(fourier) 변환, 웨이브렛(wavelet) 변환 등의 신호처리 기법이 적용되고 있다.Recently, researches on various adaptive reclosing circuit breakers have been actively conducted to pre-identify the types of accidents between instantaneous and permanent accidents, and most of them are fast Fourier transformation of wave voltage and current and wavelets. Signal processing techniques such as wavelet transformation have been applied.
그러나, 정해진 운영 시퀀스에 의해 지속적으로 회로를 차단하고 재폐로 하는 과정에서 큰 사고전류가 전력계통의 기기에 유입되어 설비에 악영향을 미치거나 재폐로 차단기 설치 점 이후부터 부하 말단에까지 반복적인 순간정전을 유발시키기 때문에 컴퓨터시스템 및 정밀기기들에 악영향을 초래한다.However, in the process of continually shutting down and reclosing the circuit according to a predetermined operating sequence, a large fault current flows into the equipment of the power system, thus adversely affecting the facility, or reopening the circuit. Causing adverse effects on computer systems and precision instruments.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 주 재폐로 차단기의 데드타임기간(deadtime interval) 동안 주 재폐로 차단기를 우회하는 보조 저전압 우회회로를 통해 계통에 저전압으로 변환된 상대적으로 작은 사고전류를 지속적으로 인가함과 아울러 전류의 크기를 측정하여 순간사고 및 영구사고를 판별한다.The present invention has been made to solve the above problems, a relatively small accident that is converted to a low voltage to the system through the auxiliary low voltage bypass circuit bypassing the main reclose circuit breaker during the dead time interval of the main reclose circuit breaker In addition to the continuous application of current, the magnitude of current is measured to determine instantaneous and permanent accidents.
판별결과 순간사고일 때는 주 재폐로 차단기로 기설정된 재폐로 신호를 인가하여 스위치가 온 되도록 하고, 영구사고일 때는 영구개방신호를 인가하여 스위치가 오프 되도록 한다.As a result of the discrimination, in case of a momentary accident, the main reclosing circuit breaker applies a reclosing signal preset so that the switch is turned on. In case of a permanent accident, the switch is turned off by applying a permanent open signal.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기는, 제 1 계통으로부터 주 재폐로 차단기를 거쳐 제 2 계통으로 유입되는 사고전류를 인가받아 기설정된 차단신호를 차단스위치로 인가하여 데드타임기간을 갖도록 스위치를 오프 시키고, 차단신호를 보조 저전압 우회회로로 인가하여 재패로 신호 또는 영구개방신호를 인가받아 상기 스위치를 온/오프 시키는 주 재폐로 차단기, 및 주 재폐로 차단기를 우회하여 제 1 계통으로부터 인가받은 사고전류의 고전압을 강압변압기를 통해 저전압으로 변환하고, 제 2 계통으로 저압으로 변환된 사고전류를 고속스위치의 온, 오프 동작에 의해 상기 데드타임기간 동안 지속적으로 인가하고, 저압으로 변환된 사고전류의 크기를 측정하여 기설정된 재폐로 신호 또 는 영구개방신호를 상기 주 재폐로 차단기로 인가하는 보조 저전압 우회회로를 포함한다.The breaker using the active bypass recloser of the present invention for achieving the technical problem, by applying the accident current flowing into the second system through the main recloser breaker from the first system by applying a predetermined cutoff signal to the cutoff switch The switch is turned off to have a dead time period, the blocking signal is applied to the auxiliary low voltage bypass circuit, and the main reclosing circuit breaker and the main reclosing circuit breaker are turned on by receiving a resignation signal or a permanent open signal. Converts the high voltage of the fault current applied from the first system to the low voltage through the step-down transformer, continuously applies the fault current converted into the low voltage to the second system during the dead time period by the on / off operation of the high speed switch, Preset reclosing signal or permanent open signal by measuring magnitude of accidental current converted to low pressure It includes an auxiliary low voltage bypass circuit for applying to the main reclose circuit breaker.
또한, 본 발명에 따른 주 재폐로 차단기는, 제 1 계통으로부터 주 재폐로 차단기를 통해 제 2 계통으로 유입되는 전류의 크기를 측정하여 기설정된 범위를 초과하면 이를 사고전류인 것으로 판단하여 기설정된 차단신호를 차단스위치로 인가하고, 차단기가 개방되면 이의 신호를 보조 저전압 우회회로(200)로 인가하고, 보조 저전압 우회회로로부터 재폐로 신호 및 영구개방신호를 인가받는 사고전류 감지 및 제어부, 및 사고전류 감지 및 제어부로부터 사고전류를 인가받아 스위치를 오프 시켜 데드타임기간을 갖도록 하며, 사고전류 감지 및 제어부로부터 재폐로 신호를 인가받아 스위치를 온 시키고, 영구개방신호를 인가받아 스위치를 지속적으로 오프 시키는 차단스위치를 포함한다.In addition, the main reclosing circuit breaker according to the present invention, by measuring the magnitude of the current flowing into the second system through the main reclosing circuit breaker from the first system, if it exceeds the predetermined range it is determined that this is an accident current is a predetermined shutdown A fault current detection and control unit that applies a signal to the cutoff switch and, when the breaker is open, applies the signal to the auxiliary low
그리고, 본 발명에 따른 보조 저전압 우회회로는, 제 1계통의 고전압을 주 재폐로 차단기를 우회하여 제 1 계통의 고전압을 저전압으로 변하여 전류를 고속스위치로 인가하는 강압변압기와, 강압변압기로부터 인가받은 사고전류를 소정의 간격을 두고 기설정된 운영시퀀스의 스케줄에 따라 주 재폐로 차단기(100)를 우회하여 제 2 계통으로 인가하는 고속스위치, 및 제 2 계통으로 인가된 전류의 크기를 측정하여 기설정된 최소 전류보다 작으면 주 재폐로 차단기(100)로 기설정된 재폐로 신호를 인가하고, 측정한 전류의 크기가 상기 최소 전류보다 크면 주 재폐로 차단기(100)로 기설정된 영구개방신호를 인가하는 제어부(230)를 포함한다.In addition, the auxiliary low voltage bypass circuit according to the present invention includes a step-down transformer that bypasses the high voltage of the first system to the main reclose circuit breaker, converts the high voltage of the first system into a low voltage, and applies a current to the high speed switch, and received from a step-down transformer. The high-speed switch bypasses the main reclosing
한편, 상술한 시스템을 기반으로 하는 본 발명의 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기 운용방법은, 주 재폐로 차단기가 제 1 계통으로부터 주 재폐로 차단기를 거쳐 제 2 계통 유입되는 사고전류를 인가받아 기설정된 차단신호를 차단스위치로 인가하여 데드타임기간을 갖도록 하고, 차단신호를 보조 저전압 우회회로로 인가하는 제 1 과정과, 보조 저전압 우회회로가 주 재폐로 차단기로부터 차단신호를 인가 받은 후에 사고전류의 고전압을 저전압으로 변환하여 저전압으로 변환된 사고전류를 데드타임기간 동안 지속적으로 제 2 계통으로 인가하는 제 2 과정과, 보조 저전압 우회회로의 제어부가 제 2 계통으로 인가되는 전류의 크기를 측정하여 기설정된 전류의 크기에 따라 기설정된 재폐로 신호 또는 영구개방신호를 주 재폐로 차단기로 인가하는 제 3 과정, 및 주 재폐로 차단기가 상기 보조 저전압 우회회로의 제어부로부터 재폐로 신호를 인가받아 스위치를 온 시키고, 영구개방신호를 인가받아 스위치를 영구 개방시키는 제 4 과정을 포함한다.On the other hand, the circuit breaker operating method using the active bypass reclose of the present invention based on the above system, the main reclose breaker is pre-set by receiving the accident current flowing into the second system through the main reclose breaker from the first system The first step of applying the cutoff signal to the cutoff switch to have a dead time period, and applying the cutoff signal to the auxiliary low voltage bypass circuit, and after the auxiliary low voltage bypass circuit receives the cutoff signal from the main circuit breaker, The second process of converting the low voltage into a low voltage and continuously applying the fault current converted into the low voltage to the second system during the dead time period, and the controller of the auxiliary low voltage bypass circuit measures the magnitude of the current applied to the second system A third to apply a predetermined reclose signal or permanent open signal to the main reclose circuit breaker according to the magnitude of the current; And a fourth process in which the main reclose circuit breaker receives the reclose signal from the control unit of the auxiliary low voltage bypass circuit, turns on the switch, and receives the permanent open signal to permanently open the switch.
또한, 상기 제 1 과정은, 사고전류 감지 및 제어부가 제 1 계통으로부터 주 재폐로 차단기를 통해 제 2 계통으로 유입되는 전류의 크기를 측정하는 단계와, 측정된 전류가 기설정된 범위를 초과하면, 사고전류인 것으로 판단하여 기설정된 차단신호를 차단스위치 및 제어부로 인가하는 단계와, 차단스위치가 인가받은 차단신호에 따라 스위치를 오프 시켜 데드타임을 갖도록 하는 단계, 및 사고전류 감지 및 제어부가 보조 저전압 우회회로의 제어부로부터 재폐로 신호를 인가받아 스위치를 온 시키고, 영구개방신호를 인가받아 스위치를 오프시켜 영구 개방하는 단계를 포함한다.In addition, the first process, the fault current detection and control unit for measuring the magnitude of the current flowing into the second system from the first system through the main reclosing circuit breaker, and if the measured current exceeds the predetermined range, Determining that it is an accident current and applying a predetermined cutoff signal to the cutoff switch and the controller; turning off the switch according to the cutoff signal received by the cutoff switch to have a dead time; Receiving a reclosing signal from the control circuit of the bypass circuit to turn on the switch, and receiving a permanent opening signal to turn off the switch to permanently open the control circuit.
그리고, 상기 제 3 과정은, 보조 저전압 우회회로의 제어부가 제 2 계통으로 인가되는 전류의 크기를 측정하는 단계와, 측정된 전류의 크기가 기설정된 최소 전류보다 작으면, 사고전류 감지 및 제어부로 기설정된 재폐로 신호를 인가하는 단계, 및 측정된 전류의 크기가 기설정된 최소 전류보다 크면, 사고전류 감지 및 제어부로 기설정된 영구개방신호를 인가하는 단계를 포함한다.The third process may include: measuring, by the controller of the auxiliary low voltage bypass circuit, the magnitude of the current applied to the second system; and if the magnitude of the measured current is smaller than the predetermined minimum current, the fault current detection and controller Applying a preset reclosing signal, and detecting a fault current and applying a preset permanent opening signal to the controller if the magnitude of the measured current is greater than the preset minimum current.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 보조 저전압 우회회로가 주 재폐로 차단기의 데드타임기단 동안에 제 1 계통 정격전압보다 매우 낮은 저전압으로 사고전류를 제 2 계통에 지속적으로 인가함과 아울러 전류의 크기를 측정하고, 이를 통해 주 재폐차단기의 재폐로를 제어함으로써, 전력설비의 충격을 최소화함과 동시에 순간사고 및 영구사고 여부를 정확히 판별할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the auxiliary low voltage bypass circuit continuously applies the fault current to the second system at a voltage lower than the rated voltage of the first system during the dead time stage of the main recloser, and measures the magnitude of the current. By controlling the reclosing of the main circuit breaker through this, it is possible to minimize the impact of the power equipment and at the same time accurately determine whether the accident and permanent accidents.
또한, 보조 저전압 회로를 통해 제 2 계통에 인가되는 전류의 크기를 이용하여 순간사고일 때는 주 재폐로 차단기로 기설정된 재폐로 신호를 인가하여 스위치가 온 되도록 하고, 영구사고일 때는 영구개방신호를 인가하여 스위치가 오프 되도록 함으로써, 영구사고 발생시 불필요한 재폐로 동작을 차단할 수 있어 전력품질의 향상을 꾀할 수 있다.Also, in case of an instantaneous accident by using the magnitude of the current applied to the second system through the auxiliary low voltage circuit, a reopening signal preset to the main reopening circuit breaker is applied so that the switch is turned on. By applying the switch to be turned off, unnecessary reclosing operation can be prevented in the event of a permanent accident, thereby improving power quality.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하 는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and a concept consistent with it. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function and its configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.
도 1 은 본 발명에 따른 능동 우회 재폐로 방식을 이용한 차단기를 나타내는 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 능동 우회 재폐로 방식을 이용한 차단기의 구성요소들간에 관계를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram illustrating a circuit breaker using an active bypass reclosing method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between components of the circuit breaker using the active bypass reclosing method of the present invention.
본 발명에 따른 능동 우회 재폐로 방식을 이용한 차단기(R)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 주 재폐로 차단기(100) 및 보조 저전압 우회회로(200)를 포함하여 이루어진다. 이하에서는 그 언급을 생략하겠으나, 본 발명에서 서술하는 '계통'은 전력계통과 접지된 전력기기 및 도선을 총칭하는 것으로 상정한다.The circuit breaker R using the active bypass reclosing method according to the present invention includes a main
도 2 를 통해 살피면, 주 재폐로 차단기(100)는 제 1 계통(10)으로부터 주 재폐로 차단기를 거쳐 제 2 계통(20) 유입되는 전류의 크기가 기설정된 범위를 초과하는 전류(이하, '사고전류')이면, 기설정된 차단신호를 차단스위치로 인가하여 데드타임기간을 갖도록 스위치를 오프 시키고, 차단신호를 보조 저전압 우회회로(200)로 인가하여 재패로 신호 또는 영구개방신호를 인가받아 스위치를 온/오프 시키는 기능을 수행하는바, 사고전류 감지 및 제어부(110) 및 차단스위치(120)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the main reclosing
구체적으로, 사고전류 감지 및 제어부(110)는 제 1 계통(10)으로부터 주 재폐로 차단기를 거쳐 제 2 계통(20) 유입되는 전류의 크기를 측정하여 기설정된 범위를 초과하면, 사고전류인 것으로 판단하여 기설정된 차단신호를 차단스위치(120) 로 인가하여 차단기가 개방되면, 차단신호를 보조 저전압 우회회로(200)로 인가한다.Specifically, the fault current detection and
차단스위치(120)는 사고전류 감지 및 제어부(110)로부터 차단신호를 인가받아 스위치를 오프(off)시켜 사고전류가 소정시간 동안 전력계통으로 인가되지 못하도록 데드타임기간(dead time interval)을 갖도록 하며, 보조 저전압 우회회로(200)의 제어부(230)로부터 재폐로 신호를 인가받아 스위치를 온 시켜 재폐로를 실시하고, 영구개방신호를 인가받아 스위치를 영구 개방한다.The
보조 저전압 우회회로(200)는 제 1 계통(10)으로부터 주 재폐로 차단기(100)를 우회하여 직렬로 제 2 계통과 접지되어 주 재폐로 차단기(100)로부터 차단신호를 인가받아 주 재폐로 차단기(100)의 데드타임기간 동안 기설정된 고속 스위치의 온/오프 동작에 의해 제 2 계통(20)으로 사고 전류를 주입하고, 주입된 전류의 크기를 측정하여 재폐로 신호 또는 영구개방신호를 주 재폐로 차단기(100)로 인가하는 기능을 수행하는바, 강압변압기(210), 고속스위치(220) 및 이를 제어하는 제어부(230)를 포함한다.The auxiliary low
구체적으로, 강압변압기(210)는 제 1 계통으로부터 주 재폐로 차단기를 우회하여 계통의 고전압을 매우 낮은 저전압으로 강압하여 고속스위치(220)로 인가한다.Specifically, the step-
고속스위치(220)는 우회 저전압원을 통한 사고전류를 소정의 간격을 두고 기설정된 운영시퀀스의 스케줄에 따라 주 재폐로 차단기(100)를 우회하여 제 2 계통으로 인가한다.The
제어부(230)는 고속스위치(220)가 제 2 계통으로 인가하는 전류의 크기를 측정하고, 측정된 전류의 크기가 기설정된 최소 전류보다 작으면, 순간사고인 것으로 간주하여 사고전류 감지 및 제어부(110)로 기설정된 재폐로 신호를 인가하며, 측정된 전류의 크기가 기설정된 최소 전류보다 크면, 사고전류 감지 및 제어부(110)로 기설정된 영구개방신호를 인가한다.The
이하, 도 3 내지 도 6 을 참조하여 본 발명에 따른 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기를 적용한 실험결과에 대해 살펴본다.Hereinafter, the experimental results of applying the circuit breaker using the active bypass reclose according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3 의 (가)는 종래의 자동재폐로 차단기가 설치되어있는 경우의 전력계통 사고시 정상 임피던스 다이어그램(Positive impedance diagram)의 등가회로이며, (나)는 본 발명의 능동 우회 재폐로 방식에 따른 차단기가 설치되어 있는 경우의 전력계통 사고시 정상 임피던스 다이어그램의 등가회로를 나타낸 도면이고, (다)는 (나)에 대한 PSCAD/EMTDC의 시뮬레이션의 세부사항을 열거한 도면이다.3A is an equivalent circuit of a positive impedance diagram in case of a power system accident when a conventional automatic reclosing circuit breaker is installed, and (b) is a circuit breaker according to the active bypass reclosing method of the present invention. Is a diagram showing the equivalent circuit of the normal impedance diagram in case of a power system accident in the case of a power system accident, and (c) is a diagram listing the details of the simulation of PSCAD / EMTDC for (b).
도 3 에 도시된 바와 같이, 이때 보조 저전압 우회회로의 강압용 변압기 용량은 10 [kVA]이고, 권선비는 23/0.23 [kV], 누설 임피던스는 10 [%]이다. 삼상사고 해석의 결과를 보면 기존 재폐로 차단기가 적용된 (가)의 전력계통 사고전류는 7.97 [kA] 이고, (나)의 저전압 우회 회로를 통해 유입되는 사고전류는 140.9[A]이다.As shown in FIG. 3, the step-down transformer capacity of the auxiliary low voltage bypass circuit is 10 [kVA], the winding ratio is 23 / 0.23 [kV], and the leakage impedance is 10 [%]. According to the results of the three-phase accident analysis, the fault current of (A) power system applied with the existing recloser is 7.97 [kA], and the fault current flowing through the low voltage bypass circuit of (B) is 140.9 [A].
도 3 에서 알 수 있듯이, 능동 우회 재폐로 방식에서 저전압 우회 회로를 통해 유입되는 사고전류는 기존 재폐로 차단기의 개폐 동작에 의해 유입되는 사고전류보다 매우 작으므로 전력계통 설비에 악영향을 미치지 않으며, 보조 저전압 우회 회로를 통해 안전하고 정확하게 사고전류의 유입여부를 확인할 수 있다.As can be seen in Figure 3, in the active bypass reclosing method, the fault current flowing through the low voltage bypass circuit is much smaller than the fault current flowing by the opening and closing operation of the existing recloser breaker does not adversely affect the power system equipment, The low voltage bypass circuit can safely and accurately check the inflow of the fault current.
도 4 의 (가)는, 도 3 의 (나)회로에서 강압변압기의 용량 및 선로의 길이에 따라 삼상사고가 발생하였을 경우, 보조 저전압 우회회로를 통해 유입되는 사고전류 값이고, 도 4 의 (나)는 이때 사고 저항값을 0 내지 10 [Ω]으로 가변 하였을 경우, 보조 저전압 우회회로를 통해 유입되는 사고전류 값을 나타낸 도면이다.4A is a fault current value flowing through the auxiliary low voltage bypass circuit when a three-phase accident occurs according to the capacity of the step-down transformer and the length of the line in the circuit of FIG. 3B. B) is a diagram showing the fault current flowing through the auxiliary low voltage bypass circuit when the fault resistance is varied from 0 to 10 [kΩ].
도 4 에 도시된 결과는 능동 우회 재폐로 방식을 적용하였을 경우, 저전압 우회 회로를 통해 유입되는 전류의 크기 값으로 사고 제거 유무를 판단하는 기준으로 이 사고해석의 결과는 전력회사의 전력계통에 따라 다소 차이가 있을 수 있다.The result shown in FIG. 4 is a criterion for determining whether the accident is eliminated by the magnitude of current flowing through the low voltage bypass circuit when the active bypass reclosing method is applied. The result of the accident analysis is based on the power system of the power company. There may be some differences.
도 5 의 (가)는 보조 저전압 우회회로를 통해 공급되는 부하전류를 나타낸 것으로, 부하전류가 2A 미만으로 사고전류와 확연한 차이가 있어 저전압 우회 회로를 통해 흐르는 전류 값의 크기로 사고제거 유무를 판단하기 적합하다.5 (a) shows the load current supplied through the auxiliary low voltage bypass circuit, and the load current is less than 2A and there is a significant difference from the fault current to determine whether the accident is eliminated by the magnitude of the current value flowing through the low voltage bypass circuit. It is suitable to
도 5 의 (나)는 삼상 순시사고가 7.5초에 0.5초 동안 발생하였고, 사고 저항값이 0.01 [Ω]일 경우, 보조 저전압 우회회로와 재폐로 차단기를 통해 흐르는 사고전류를 나타낸 도면이다.Figure 5 (b) is a three-phase instantaneous accident occurred in 7.5 seconds for 0.5 seconds, when the accident resistance value of 0.01 [kV], a diagram showing the fault current flowing through the auxiliary low voltage bypass circuit and re-close circuit breaker.
도 6 의 (가)는 삼상 순시사고가 7.5초에 0.5초 동안 발생하였고, 사고 저항값이 10 [Ω]일 경우, 보조 저전압 우회회로와 재폐로 차단기를 통해 흐르는 사고전류를 나타낸 것이고, (나)는 일선 지락 순시사고가 7.5초에 0.5초 동안 발생하였고, 저항값이 0.01 [Ω]일 경우, 보조 저전압 우회회로와 재폐로 차단기를 통해 흐르는 사고전류를 나타낸 도면이다.6 (A) shows a fault current flowing through the auxiliary low voltage bypass circuit and the reclosing circuit breaker when the three-phase instantaneous accident occurred for 7.5 seconds in 7.5 seconds and the resistance value of the accident was 10 [m]. ) Is a diagram showing the fault current flowing through the auxiliary low-voltage bypass circuit and the re-close circuit breaker when the ground fault instantaneous accident occurred for 7.5 seconds in 7.5 seconds and the resistance value is 0.01 [Ω].
이하, 본 발명의 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기 운용방법에 관하여 도 7 내지 도 9 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a circuit breaker operating method using the active bypass reclose of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
도 7 에 도시된 바와 같이 전체적으로, 주 재폐로 차단기(100)가 제 1 계통(10)으로부터 주 재폐로 차단기를 거쳐 제 2 계통(20) 유입되는 사고전류를 인가받아 기설정된 차단신호를 차단스위치로 인가하여 데드타임기간을 갖도록 하고, 사고전류 감지 및 제어부(110)의 차단신호를 보조 저전압 우회회로(200)로 인가하는 제 1 과정(S10), 보조 저전압 우회회로(200)는 주 재폐로 차단기(100)를 우회하여 제 1 계통(10)의 고전압을 강압변압기를 통해 저전압으로 변환하여 고속스위치의 온, 오프동작에 의해 저전압으로 변환된 사고전류를 데드타임기간 동안 지속적으로 제 2 계통으로 인가하는 제 2 과정(S20), 제 2 계통으로 인가되는 전류의 크기를 측정하여 기설정된 전류의 크기에 따라 재폐로 신호 또는 영구개방신호를 주 재폐로 차단기(100)로 인가하는 제 3 과정(S30) 및 주 재폐로 차단기(100)가 보조 저전압 우회회로(200)로부터 재폐로 신호를 인가받아 스위치를 온 시키고, 영구개방신호를 인가받아 스위치를 영구 개방시키는 제 4 과정(S40)을 포함한다.As shown in FIG. 7, the main
구체적으로 도 8 을 참조하여 상기 S10 과정을 살피면, 사고전류 감지 및 제어부(110)가 제 1 계통(10)으로부터 주 재폐로 차단기를 거쳐 제 2 계통(20) 유입되는 전류의 크기를 측정하고(S11), 측정된 전류가 기설정된 범위를 초과하면, 사고전류인 것으로 판단하여 기설정된 차단신호를 차단스위치(120) 및 제어부(230)로 인가한다(S12).Specifically, referring to FIG. 8, the process of detecting an accident current and the
이어서, 차단스위치(120)가 인가받은 차단신호에 따라 스위치를 오프 시켜 데드타임을 갖도록 하고(S13), 사고전류 감지 및 제어부(110)가 보조 저전압 우회 회로(200)로부터 재폐로 신호를 인가받아 스위치를 온 시키고, 영구개방신호를 인가받아 스위치를 오프시켜 영구 개방한다(S14).Subsequently, the
그리고, 도 9 를 참조하여 상기 S30 과정을 살피면, 제어부(230)가 제 2 계통으로 인가되는 전류의 크기를 측정하여(S31) 측정된 전류의 크기가 기설정된 최소 전류보다 작으면, 사고전류 감지 및 제어부(110)로 재폐로 신호를 인가하고(S32), 측정된 전류의 크기가 기설정된 최소 전류보다 크면, 사고전류 감지 및 제어부(110)로 영구개방신호를 인가한다(S33).In operation S30, the
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
도 1 은 본 발명에 따른 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기의 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of a circuit breaker using the active bypass reclosing according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기의 구성요소들간에 관계를 나타낸 도면.2 shows a relationship between components of a breaker using active bypass reclosing according to the present invention.
도 3 은 종래의 자동재폐로 차단기(가)와, 본 발명에 따른 능동 우회 재폐로 차단기(나) 및 (나)에 대한 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션에 대한 세부사항(다)을 나타낸 도면.Figure 3 shows the details of the PSCAD / EMTDC simulation of the conventional automatic re-closure breaker (a) and the active bypass re-closure breaker (b) and (b) according to the present invention (c).
도 4 는 도 3 의 (나)회로에서 강압변압기의 용량 및 선로의 길이에 따라 삼상사고가 발생하였을 경우의 사고전류 값과, 사고 저항값을 0 내지 10 [Ω]으로 가변 하였을 때의 사고전류 값을 나타낸 도면.FIG. 4 shows an accident current value when a three-phase accident occurs according to the capacity of the step-down transformer and the length of the line in the circuit of FIG. 3 and an accident current when the accident resistance value is changed to 0 to 10 [kPa]. Figure showing values.
도 5 는 보조 저전압 우회회로를 통해 공급되는 부하전류(가)와 삼상 순시사고가 7.5초에 0.5초 동안 발생하고, 사고 저항 값이 0.01 [Ω]일 경우의 보조 저전압 우회회로와 재폐로 차단기를 통해 흐르는 사고전류(나)를 나타낸 도면.5 is a circuit diagram illustrating an auxiliary low voltage bypass circuit and a reclosing circuit breaker when a load current (a) and a three-phase instantaneous accident that occur through an auxiliary low voltage bypass circuit occur for 7.5 seconds in 7.5 seconds, and an accident resistance value is 0.01 [kΩ]. A diagram showing a fault current flowing through (b).
도 6 은 삼상 순시사고가 7.5초에 0.5초 동안 발생함과 아울러 사고 저항 값이 10 [Ω]일 경우(가)와, 일선 지략 순시사고가 7.5초에 0.5초 동안 발생하여 사고 저항 값이 0.01 [Ω]일 경우(나)의 저전압 우회 회로와 재폐로 차단기를 통해 흐르는 사고전류를 나타낸 도면.6 shows that the three-phase instantaneous accident occurs for 7.5 seconds for 0.5 seconds and the accident resistance value is 10 [Ω], and the first-line instantaneous instantaneous accident occurs for 7.5 seconds for 0.5 seconds, and the accident resistance value is 0.01. A diagram showing the fault current flowing through the low voltage bypass circuit and reclosing circuit breaker in case of [B].
도 7은 본 발명에 따른 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기 운용방법을 나타낸 순서도.Figure 7 is a flow chart illustrating a circuit breaker operating method using the active bypass reclosing according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
R: 능동 우회 재폐로를 이용한 차단기 10: 제 1 계통R: Breaker using active bypass reclose 10: First system
20: 제 2 계통 100: 주 재폐로 차단기20: 2nd system 100: main reclosing breaker
110: 사고전류 감지 및 제어부 120: 차단스위치110: fault current detection and control unit 120: disconnect switch
200: 보조 저전압 우회회로 210: 강압변압기200: auxiliary low voltage bypass circuit 210: step-down transformer
220: 고속스위치 230: 제어부220: high speed switch 230: control unit
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