KR20160004199A - Commutation type direct current breaker and monitoring method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전류식(轉流式) 직류 차단기 및 그 감시 방법에 관한 것으로서, 특히, 전류용 콘덴서에 축적한 전하를, 주회로 전류와는 역방향으로 흘려서 전류 영점을 작성하여 주개폐기를 차단하는 것에 적합한 전류식 직류 차단기 및 그 감시 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래의 전류식 직류 차단기로서, 특허문헌 1 및 2에 기재된 것이 있다. 이 특허문헌 1 및 2에는, 전류식 직류 차단기는, 주개폐기와, 이 주개폐기에 직렬 접속된 부개폐기와, 전류용 콘덴서와 전류 스위치의 직렬 회로를 포함하고, 상기 주개폐기에 병렬로 접속되는 전류 회로와, 상기 전류용 콘덴서를 충전하는 콘덴서 충전 장치 외에, 상기 전류용 콘덴서를 통하여 상기 전류 스위치의 반대측에 설치된 전류 회로 형성 스위치를 구비하는 것이 기재되어 있다.As a conventional current type DC breaker, there is one described in
그러나, 상술한 종래의 전류식 직류 차단기는, 직류 회로에 과대한 전류가 흘렀을 경우에, 전류(轉流) 전류를 통전함으로써 영점을 발생시키고 있으므로, 전류 스위치 및 전류 회로 형성 스위치를 통하여 전기적으로 주회로와 전류 회로를 접속하고 있지만, 사고 등의 문제에 의해 각 스위치의 폐쇄를 할 수 없는 경우에는, 사고 전류의 차단 실패를 순시에 알 수 없어, 타 기기에 영향을 미칠 것이 염려된다.However, in the above-described conventional current type DC circuit breaker, when an excessive current flows in the direct current circuit, a zero point is generated by energizing the commutation current. Therefore, The circuit and the current circuit are connected. However, in the case where each switch can not be closed due to a problem such as an accident, it is impossible to instantaneously detect the failure of breaking the fault current, which may affect other devices.
본 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 점은, 사고 등의 문제가 발생해도 사고 전류를 순시에 차단하여 사고 파급을 방지할 수 있는 전류식 직류 차단기 및 그 감시 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a current type DC breaker and a monitoring method thereof that can prevent an accidental breakdown by blocking an accident current instantly even if a problem such as an accident occurs I have to.
본 발명의 전류식 직류 차단기는, 상기 목적을 달성하기 위해서, 직류 전원과 부하를 접속하는 주회로에 직렬로 삽입된 주개폐기와, 그 주개폐기에 직렬로 접속된 부개폐기와, 전류 스위치와 전류용 콘덴서 및 상기 전류용 콘덴서를 통하여 상기 전류 스위치의 반대측에 설치된 전류 회로 형성 스위치가 직렬로 접속되어 구성되고, 상기 주개폐기에 병렬로 접속된 전류 회로와, 상기 전류용 콘덴서에 전하를 축적하는 콘덴서 충전 장치와, 상기 전류 회로에 접속되어 상기 전류용 콘덴서의 전압을 측정하는 계측용 변압기와, 그 계측용 변압기로 측정한 상기 전류용 콘덴서의 전압 변동을 검출하는 검출 유닛을 구비하고, 상기 검출 유닛에 의해 검출된 상기 전류용 콘덴서의 전압 변동에 기초하여, 상기 전류용 콘덴서에 충전된 전하를 방전하는 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로를 감시하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a current type DC circuit breaker of the present invention includes a main switch connected in series to a main circuit for connecting a DC power source and a load, a sub switch connected in series to the main switch, A current circuit which is connected in series to the current switch provided on the opposite side of the current switch through the capacitor for current and connected to the main switch in parallel and a capacitor for storing the charge in the current capacitor, And a detection unit connected to the current circuit for measuring a voltage of the current condenser and detecting a voltage variation of the current capacitor measured by the measuring transformer, Based on the voltage fluctuation of the current capacitor detected by the current detecting unit And the switch and the closed circuit of the current circuit forming switch are monitored.
또한, 본 발명의 전류식 직류 차단기의 감시 방법은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 직류 전원과 부하를 접속하는 주회로에 직렬로 삽입된 주개폐기와, 그 주개폐기에 직렬로 접속된 부개폐기와, 전류 스위치와 전류용 콘덴서 및 상기 전류용 콘덴서를 통하여 상기 전류 스위치의 반대측에 설치된 전류 회로 형성 스위치가 직렬로 접속되어 구성되고, 상기 주개폐기에 병렬로 접속된 전류 회로와, 상기 전류용 콘덴서에 전하를 축적하는 콘덴서 충전 장치와, 상기 전류 회로에 접속되어 상기 전류용 콘덴서의 전압을 측정하는 계측용 변압기와, 그 계측용 변압기로 측정한 상기 전류용 콘덴서의 전압 변동을 검출하는 검출 유닛을 구비한 전류식 직류 차단기를 감시함에 있어서, 상기 검출 유닛에 의해 검출된 상기 전류용 콘덴서의 전압 변동에 기초하여, 상기 전류용 콘덴서의 충전한 전하를 방전하는 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로를 감시하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a monitoring method of a current type DC breaker according to the present invention is characterized by comprising: a main switch connected in series to a main circuit for connecting a DC power source and a load; a sub switch connected in series to the main switch; A current circuit formed by connecting a current switch and a current capacitor and a current circuit forming switch provided on the opposite side of the current switch through the current capacitor in series and connected in parallel to the main switch; A measuring transformer connected to the current circuit for measuring a voltage of the current condenser and a detecting unit for detecting a voltage fluctuation of the current condenser measured by the measuring transformer In monitoring a current type DC breaker, based on the voltage fluctuation of the current capacitor detected by the detection unit, The current switches to discharge a charge charged in the capacitor based current and is characterized in that for monitoring the current in the closed circuit forming the switch.
본 발명에 따르면, 사고 등의 문제가 발생해도, 그 문제에 의한 사고 전류를 순시에 검출하여, 재빨리 사고 전류를 직류 전원으로부터 분리하는 것이 가능하게 되어, 사고의 파급을 방지할 수 있다.According to the present invention, even if a problem such as an accident occurs, it is possible to instantaneously detect an accident current caused by the problem, quickly disconnect the fault current from the DC power supply, and prevent the accident from spreading.
도 1은 본 발명의 전류식 직류 차단기의 실시예 1을 나타내는 직류 회로의 회로 구성도이다.
도 2는 본 발명의 전류식 직류 차단기의 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of a DC
2 is a flow chart for explaining a monitoring method of the current type DC breaker of the present invention.
이하, 도시한 실시예에 기초하여 본 발명의 전류식 직류 차단기 및 그 감시 방법을 설명한다.Hereinafter, the current type DC breaker of the present invention and its monitoring method will be described based on the embodiments shown in the drawings.
[실시예 1][Example 1]
도 1에, 본 발명의 전류식 직류 차단기의 실시예 1에 있어서의 직류 회로의 회로 구성을 도시한다.Fig. 1 shows a circuit configuration of a direct current circuit in the first embodiment of the current type DC breaker of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 전류식 직류 차단기(14)는 직류 전원(9)과 부하(10)를 접속하는 주회로(1)에 직렬로 삽입된 주개폐기(3)와, 이 주개폐기(3)에 직렬로 접속된 부개폐기(4)와, 주개폐기(3)와 부개폐기(4) 사이에 접속된 가포화 리액터(saturable reactor:8)와, 주개폐기(3)와 가포화 리액터(8)의 직렬 회로에 대하여 병렬 접속된 에너지 흡수 비직선 저항체(7)와, 주회로(1)의 과전류를 검출하는 전류 검출기(12)와, 도 1에 점선 화살표로 나타낸 바와 같이, 주개폐기(3), 부개폐기(4), 전류 스위치(5), 전류 회로 형성 스위치(5a)의 각각에 개폐 명령을 내리는 구동 명령 장치(13)와, 전류 스위치(5)와 전류용 콘덴서(6) 및 전류용 콘덴서(6)를 통하여 전류 스위치(5)의 반대측에 설치된 전류 회로 형성 스위치(5a)가 직렬로 접속되어 구성되고, 주개폐기(3)에 병렬로 접속된 전류 회로(2)와, 전류용 콘덴서(6)에 전하를 축적하는 콘덴서 충전 장치(11)(전류용 콘덴서(6)는 콘덴서 충전 장치(11)에 의해 미리 주회로(1)와 역의 극성으로 충전되어 있다)와, 전류 회로(2)에 접속되어 전류용 콘덴서(6)의 전압을 측정하는 계측용 변압기(15)와, 이 계측용 변압기(15)로 측정한 전류용 콘덴서(6)의 전압 변동을 검출하는 검출 유닛(16)과, 이 검출 유닛(16)에 의해 검출된 신호를 기초로, 전류 스위치(5) 및 전류 회로 형성 스위치(5a)가 폐로(점호 실패)인 것을 표시하고, 경보를 내는 감시 장치(17)를 개략 포함하고 있다.1, the current type
이어서, 도 1 및 도 2를 참조하여 주회로(1)에 사고가 발생하여, 과전류를 전류 검출기(12)가 검출한 경우의 통상 차단 원리 및 본 발명의 실시예 1에 관한 차단 실패 시의 전류식 직류 차단기의 감시 방법에 대하여 설명한다.Next, with reference to Figs. 1 and 2, a description will be given of a normal shut-off principle in a case where an accident occurs in the
도 2의 스텝 (A)에서 직류 회로에 과대한 전류가 흐르면(주회로 사고), 스텝 (B)에서 전류 검출기(12)에 의해 과전류가 검출된다. 이 과전류의 검출에 의한 구동 명령 장치(13)로부터의 명령에 기초하여, 주회로(1)의 전류를 차단하는 경우에는, 주개폐기(3)를 개극 직후에, 통상은 스텝 (D)에서 전류 스위치(5) 및 전류 회로 형성 스위치(5a)가 점호되어, 전류용 콘덴서(6), 전류 스위치(5), 주개폐기(3), 가포화 리액터(8)의 전류 회로(2)가 형성되고, 스텝 (E)에서 전류용 콘덴서(6)가 방전하여 콘덴서 전압이 저하되고, 주회로 전류(1a)와 역방향으로 전류용 콘덴서(6)의 방전에 수반하는 전류 전류(2a)가 흐른다. 이 전류 전류(2a)가 주회로 전류(1a)에 중첩되어, 주개폐기(3)의 전류가 영점에 달하면, 스텝 (F)에서 주개폐기(3)가 아크 소멸하여 전류식 직류 차단기(14)가 개방됨으로써, 스텝 (L)에서 사고 전류가 차단된다.If an excessive current flows in the direct current circuit in the step (A) of Fig. 2 (main circuit accident), the overcurrent is detected by the
또한, 전류 스위치(5) 및 전류 회로 형성 스위치(5a)가 구동 명령 장치(13)의 명령에 의해 점호되지 않을 경우, 종래에는 사고 전류를 차단할 수 없어 전류식 직류 차단기(14)가 손상되고, 원래 개방하지 않는 차단기를 연동에 의해 순서대로 개방하여 사고 전류를 차단하고 있었기 때문에, 사고 전류의 차단에 시간이 걸리게 되어, 문제가 있는 전류식 직류 차단기(14)를 갖는 변전소 전체의 소실에까지 사고가 파급될 우려가 있었다.If the current switch 5 and the current
따라서, 본 실시예에서는, 스텝 (C)에서 전류식 직류 차단기(14)의 개방 명령으로부터, 스텝 (D)의 구동 명령 장치(13)로부터의 명령에 의한 전류 스위치(5) 및 전류 회로 형성 스위치(5a)의 점호의 실패인지 여부(개폐)를 감시하도록 하고 있다.Therefore, in this embodiment, from the command to open the current type
그 감시 방법으로서는, 스텝 (G)에서 측정부인 계측용 변압기(15)에 의해 전류용 콘덴서(6)의 전압을 측정하고, 이 측정한 전류용 콘덴서(6)의 전압이 변화(전압 변동)하지 않는 것, 즉, 전류 회로(2)에 전류 전류(2a)가 통전되고 있지 않는 것을 검출 유닛(16)에 의해 검출함으로써, 전류 스위치(5) 및 전류 회로 형성 스위치(5a)의 점호 실패라고 판단하여, 스텝 (H)에서 보조 릴레이에 통전함으로써 이상을 검출하면, 스텝 (I)에서, 항상 변전소의 이상이나 상태를 확인하여 기기의 조작을 하는 감시 장치(17)에, 보조 릴레이 접점의 동작에 수반하여 신호를 송신하여 경보(버저 등)를 내어 표시한다. 그 후, 스텝 (J)에서 관련 차단기에 개방 명령이 부여되고, 스텝 (K)에서 관련 차단기가 개방되어서 사고 전류가 차단된다(도 2의 스텝 (L)).As the monitoring method, the voltage of the
상술한 감시 장치(17)의 경보·표시에 의해, 감시 장치(17)의 관리자는 이상을 알 수 있음과 함께, 감시 장치(17)로부터 전류식 직류 차단기(14)의 문제 시에 사고 전류 차단에 필요한, 보다 고전압의 상기 변전소의 상위 차단기 및 그 변전소의 타회선의 궤전용 차단기에 개방 명령을 내림으로써 순시에 사고 전류를 차단할 수 있다.The administrator of the
이러한 본 실시예로 함으로써, 사고 등의 문제가 발생해도, 그 문제에 의한 사고 전류를 순시에 검출하여, 재빨리 사고 전류를 직류 전원으로부터 분리하는 것이 가능하게 되어, 사고의 파급을 방지할 수 있기 때문에, 변전소 전체에 피해를 확대시키지 않고, 피해를 최소한으로 사고를 방지하는 것이 가능하게 된다.With this embodiment, even if a problem such as an accident occurs, it is possible to instantaneously detect the fault current caused by the problem, quickly disconnect the fault current from the DC power supply, and prevent the spread of accidents , It becomes possible to prevent accidents with minimal damage without enlarging the damage to the entire substation.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니라, 여러가지 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시예의 구성 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 첨가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시예의 구성 일부에 대해서, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to facilitate understanding of the present invention and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. It is also possible to replace the constitution of some embodiments with the constitution of another embodiment, and the constitution of another embodiment can be added to the constitution of any embodiment. In addition, it is possible to add, delete, or replace other configurations with respect to some of the constituent elements of the embodiments.
1: 주회로
1a: 주회로 전류
2: 전류 회로
2a: 전류 전류
3: 주개폐기
4: 부개폐기
5: 전류 스위치
5a: 전류 회로 형성 스위치
6: 전류용 콘덴서
7: 에너지 흡수 비직선 저항체
8: 가포화 리액터
9: 직류 전원
10: 부하
11: 콘덴서 충전 장치
12: 전류 검출기
13: 구동 명령 장치
14: 전류식 직류 차단기
15: 계측용 변압기
16: 검출 유닛
17: 감시 장치1: Main circuit
1a: Main circuit current
2: Current circuit
2a: current current
3: Main switch
4: Sub-switch
5: Current switch
5a: Current circuit forming switch
6: Current Capacitor
7: Energy absorption nonlinear resistor
8: Saturated reactor
9: DC power source
10: Load
11: Capacitor charging device
12: Current detector
13: drive command device
14: Current type DC breaker
15: Transformer for measurement
16:
17: Monitoring device
Claims (9)
상기 검출 유닛에 의해 검출된 상기 전류용 콘덴서의 전압 변동에 기초하여, 상기 전류용 콘덴서에 충전된 전하를 방전하는 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로를 감시하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기.A main switch connected in series to a main circuit for connecting a DC power source and a load, a sub switch connected in series to the main switch, a current switch and a capacitor for current, and a current capacitor provided on the opposite side of the current switch A capacitor circuit which is connected to the current circuit and is connected in parallel to the main switch; a capacitor charging device which stores electric charge in the capacitor for current; And a detection unit for detecting a voltage variation of the current capacitor measured by the measuring transformer,
Wherein the control unit monitors the closing of the current switch and the current circuit forming switch for discharging the electric charge charged in the current condenser based on the voltage fluctuation of the current condenser detected by the detecting unit breaker.
상기 검출 유닛에 의해, 상기 전류용 콘덴서의 전압이 변동되지 않은 것이 검출되면 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기.The method according to claim 1,
Wherein said detection unit determines that said current switch and said current circuit forming switch are closed if it is detected that the voltage of said current condenser is not fluctuated.
상기 검출 유닛에 의해, 상기 전류용 콘덴서의 전압이 변동되지 않고 상기 전류 회로에 전류 전류가 통전되고 있지 않은 것이 검출되면 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기.3. The method of claim 2,
Wherein when it is detected by the detection unit that the voltage of the current condenser does not fluctuate and the current circuit is not energized with the current circuit, it is determined that the current switch and the current circuit forming switch are closed, DC breaker.
상기 검출 유닛으로 검출된 신호를 기초로, 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치가 폐로 상태인 것을 표시하고, 경보를 내는 감시 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기.The method according to claim 2 or 3,
And a monitoring device for indicating that the current switch and the current circuit forming switch are in a closed state based on the signal detected by the detecting unit and issuing an alarm.
상기 검출 유닛에 의해 검출된 상기 전류용 콘덴서의 전압 변동에 기초하여, 상기 전류용 콘덴서의 충전한 전하를 방전하는 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로를 감시하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기의 감시 방법.A main switch connected in series to a main circuit for connecting a DC power source and a load, a sub switch connected in series to the main switch, a current switch and a capacitor for current, and a current capacitor provided on the opposite side of the current switch A capacitor circuit which is connected to the current circuit and is connected in parallel to the main switch; a capacitor charging device which stores electric charge in the capacitor for current; For monitoring a current type DC circuit breaker having a measuring transformer for measuring a current transformer and a detecting unit for detecting a voltage fluctuation of the current condenser measured by the measuring transformer,
Wherein the monitoring unit monitors the closed state of the current switch and the current circuit forming switch for discharging the charged charge of the current condenser based on the voltage fluctuation of the current condenser detected by the detecting unit Method of monitoring breaker.
상기 검출 유닛에 의해 상기 전류용 콘덴서의 전압이 변동되지 않은 것이 검출되면, 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기의 감시 방법.6. The method of claim 5,
And when it is detected by the detection unit that the voltage of the current condenser is not changed, it is determined that the current switch and the current circuit formation switch are closed.
상기 검출 유닛에 의해 상기 전류용 콘덴서의 전압이 변동되지 않고 상기 전류 회로에 전류 전류가 통전되고 있지 않은 것이 검출되면, 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치의 폐로라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기의 감시 방법.The method according to claim 6,
Wherein when it is detected by the detection unit that the voltage of the current condenser does not fluctuate and the current circuit is not energized, it is determined that the current switch and the current circuit forming switch are closed. Monitoring method of DC breaker.
상기 검출 유닛으로 검출된 신호를 기초로, 상기 전류 스위치 및 상기 전류 회로 형성 스위치가 폐로 상태인 것을 감시 장치에서 표시하고, 경보를 내는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기의 감시 방법.8. The method according to claim 6 or 7,
Wherein the monitoring device displays that the current switch and the current circuit formation switch are in a closed state based on the signal detected by the detection unit and issues an alarm.
상기 전류용 콘덴서의 충전 전압의 저하를 상기 검출 유닛으로 검출함으로써, 상기 전류식 직류 차단기에 의한 사고 전류의 차단 실패를 상기 감시 장치에 표시함과 함께, 상기 전류식 직류 차단기의 고장 시에 개방하는 상위측의 차단기 및 궤전측 차단기의 개방 명령을 행하는 것을 특징으로 하는 전류식 직류 차단기의 감시 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the monitoring unit detects a failure of the fault current interruption by the current type DC breaker by detecting a decrease in the charging voltage of the current condenser by the detecting unit and opens the fault detecting unit when the current type DC breaker fails And a command to open the upper side circuit breaker and the trap side circuit breaker is issued.
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