KR20160039454A - 보호협조 시스템 및 보호협조 방법 - Google Patents

보호협조 시스템 및 보호협조 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 보호협조 시스템 및 보호협조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 한류기가 전위차단기의 차단 시간만큼 한류 동작을 하여, 한류임피던스의 열적 내량을 최소화하고, 후위차단기의 차단 동작이 더욱 빨라지게 되어 고장제거 및 배전계통의 복구가 더 빨라질 수 있는 보호협조 시스템 및 보호협조 방법에 관한 것이다.

Description

보호협조 시스템 및 보호협조 방법{COORDINATION OF PROTECTION SYSTEM AND COORDINATION OF PROTECTION METHOD}
본 명세서는 보호협조 시스템 및 보호협조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 한류기가 전위차단기의 차단 시간만큼 한류 동작을 하여 배전계통의 보호협조가 이루어지는 보호협조 시스템 및 보호협조 방법에 관한 것이다.
지중배전선로는 고장위치에 따른 최대고장전류의 크기 차이가 매우 작다. 따라서 최대고장전류에 따른 한시차 보호협조를 통한 선택차단의 적용이 어렵다. 지중배전선로는 도시밀집지역에 가설되는 경우가 많으며, 가공선로에 비해 선로임피던스가 낮다. 따라서 고장전류가 비교적 크고, 또한 고장점에 따른 고장전류의 크기 차이가 매우 작아 보호협조에 어려움이 많다. 그래서 현재 지중선로에 대해서는 변전소 차단기와 개폐기의 협조를 통한 고장구간의 판단 및 개방이 이루어진다. 이 방법에 따르면 차단기의 개방에 따른 건전구간의 정전이 발생하게 되고, 고장시간 또한 일정부분 발생하게 된다.
지중선로계통에 차단기를 직렬로 배치한 경우를 가정할 때, 고장이 발생하면 대부분의 고장전류는 전위 및 후위 계전기의 순시동작영역에 들게 된다. 따라서 동시 트립하게 되어 보호협조에 따른 선택차단이 어렵다. 이때 전위계전기의 순시동작영역, 후위계전기의 한시동작영역까지 한류기를 통해 빠르게 고장전류를 저감시키면 보호협조가 가능해진다. 또한 이를 통해 고장구간만 차단/분리가 가능하다. 건전구간은 별도의 정전없이 계통이 복구되어, 공급신뢰도가 향상된다.
도 1은 종래의 지중배전선로의 보호협조 개념을 나타낸 구성도이다.
도 2는 종래의 지중배전선로의 보호협조 개념을 나타낸 그래프 1이다.
도 3은 종래의 지중배전선로의 보호협조 개념을 나타낸 그래프 2이다.
도 1에 도시된 바와 같은 종래의 지중배전선로의 보호협조는, 분기선로에서 고장이 발생한 경우, 도 2의 T-C 커브에서 보는 바와 같이, 전위계전기 및 후위계전기 모두 순시영역에서는 보호협조가 불가능하다. 한류기(300)를 배치하여 고장발생시 한류기(300)가 동작하여 고장전류를 저감시킴으로써, 고장전류는 도 3의 음영 영역에 위치하게 된다. 이구간은 전위계전기는 순시동작영역, 후위계전기는 한시동작영역이므로, 보호협조가 가능하다.
만약 전위계전기의 보호구간이 아니거나, 전위계전기/차단기(100)의 고장으로 오부동작할 경우 후위계전기가 동작하게 된다. 이 경우 후위차단기(200)가 고장을 제거하기까지 한시동작 지연시간만큼 지연이 된다. 이 고장전류의 지속시간만큼 한류기(300)의 한류임피던스는 고장전류를 통전하여야 하며, 또 이 전류와 시간에 대한 내력을 확보하여야 한다. 만약 저항형의 경우 고장전류에 의한 발열 또한 상당히 커지기 때문에 한류저항의 크기가 커져야 하는 문제가 있다. 또한 온도가 많이 상승한 경우 냉각후 다시 계통에 투입될 수 있기 때문에 이에 대한 한계도 존재한다. 한류리액터의 경우도 마찬가지이다. 이러한 온도상승을 최소화하기 위해서는 한류임피던스 소자의 사이즈가 커져야 하고, 이는 곧 한류기(300)의 크기가 증가하게됨을 의미한다.
따라서, 본 명세서는 종래기술의 한계를 해결하기 위해, 전위차단기의 차단 시간만큼 한류기가 한류 동작하게 되어, 한류임피던스의 열적 내량을 최소화하고, 후위차단기의 차단 동작이 더욱 빨라지게 되어 고장제거 및 배전계통의 복구가 더 빨라질 수 있는 보호협조 시스템 및 보호협조 방법을 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기 및 상기 배전계통의 제2 지점에 설치된 제2 보호기기 사이에 설치된 한류기는, 상기 배전계통에 흐르는 고장전류를 제한하는 한류임피던스부 및 상기 고장전류의 전로를 상기 한류임피던스부로 전환하는 전환부를 포함하되, 상기 전환부는, 상기 고장전류가 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건이 되는 차단 시간만큼 제한되도록 전환한다.
일 실시 예에서, 상기 제1 지점은, 상기 배전계통의 간선이고, 상기 제2 지점은, 상기 간선으로부터 분기되는 분기선일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기는, 각각 서로 다른 크기의 상기 고장전류에 대응하여 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 고장전류는, 상기 한류임피던스부의 임피던스 크기에 따라 전류 크기가 제한될 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템은, 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기, 상기 배전계통의 제 2 지점에 설치된 제2 보호기기 및 상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기 사이에 설치되어, 상기 배전계통의 고장전류를 제한하는 한류기를 포함하되, 상기 한류기는, 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건이 되는 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한한다.
일 실시 예에서, 상기 제1 지점은, 상기 배전계통의 간선이고, 상기 제2 지점은, 상기 간선으로부터 분리되는 분기선일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기는, 각각 서로 다른 크기의 상기 고장전류에 대응하여 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 고장전류는, 상기 한류기의 임피던스 크기에 따라 전류 크기가 제한될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 한류기는, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점 중 어느 한 곳에서 상기 고장전류가 발생한 경우, 상기 제2 보호기기의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한한 후 복구될 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 보호협조 방법은, 제1 지점에 설치된 제1 보호기기, 배전계통의 제2 지점에 설치된 제2 보호기기 및 상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기 사이에 설치된 한류기를 포함하는 배전계통에서, 상기 배전계통에서 발생한 고장전류를 검출하는 단계, 상기 한류기가 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건인 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하는 단계, 상기 고장전류가 제한된 크기에 따라 상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계, 상기 한류기가 정상 복구하는 단계 및 상기 고장전류가 복구된 크기에 따라 상기 제1 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계는, 상기 한류기에 의해 제한된 상기 고장전류의 크기가 상기 제2 보호기기의 차단 크기보다 큰 경우, 상기 제2 지점에서 상기 고장전류가 발생한 것으로 판단되어, 상기 제2 보호기기의 동작이 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계는, 상기 한류기에 의해 제한된 후 복구된 상기 고장전류의 크기가 상기 제1 보호기기의 차단 크기보다 큰 경우, 상기 제1 지점에서 상기 고장전류가 발생한 것으로 판단되어, 상기 제1 보호기기의 동작이 결정될 수 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법은, 전위차단기의 차단 시간만큼 한류기가 한류 동작하게 되어, 한류임피던스의 열적 내량을 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법은, 한류임피던스의 열적 내량을 최소화할 수 있게 됨으로써, 한류기 및 이를 포함한 보호협조 시스템의 설계가 용이해지게 되는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법은, 전위차단기의 차단 시간만큼 한류기가 한류 동작하게 됨으로써, 후위차단기의 차단 동작이 더욱 빨라지게 되어 고장제거 및 배전계통의 복구가 더 빨라지게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 지중배전선로의 보호협조 개념을 나타낸 구성도.
도 2는 종래의 지중배전선로의 보호협조 개념을 나타낸 그래프 1.
도 3은 종래의 지중배전선로의 보호협조 개념을 나타낸 그래프 2.
도 4는 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템의 한류기의 구성을 나타낸 구성도.
도 5는 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템의 구성을 나타낸 회로도.
도 6은 본 명세서에 개시된 보호협조 방법의 순서를 나타낸 순서도.
본 명세서에 개시된 발명은 보호협조 시스템 및 보호협조 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 선로의 고장전류를 제한하는 한류기, 개폐기, 계전기, 서지흡수기, 전자접촉기 및 차단기 등 모든 보호기기, 보호기기에 포함된 전류 제한기 회로에도 적용될 수 있다. 특히, 계통 및 주변 보호기기와의 보호협조를 요하는 선로를 보호하는 감시 장치 및 보호 장치 등에 유용하게 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법을 설명한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템의 한류기의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 보호협조 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
먼저, 도 4를 참조하여 본 명세서에 개시된 한류기를 설명한다.
본 명세서에 개시된 한류기는, 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템에 포함되는 한류기일 수 있다.
본 명세서에 개시된 한류기는, 본 명세서에 개시된 보호협조 방법에 적용되는 한류기일 수 있다.
상기 한류기(300)는, 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기 및 상기 배전계통의 제2 지점에 설치된다.
상기 한류기(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배전계통에 흐르는 고장전류를 제한하는 한류임피던스부(10) 및 상기 고장전류의 전로를 상기 한류임피던스부(10)로 전환하는 전환부(20)를 포함하되, 상기 전환부(20)는, 상기 고장전류가 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건이 되는 차단 시간만큼 제한되도록 전환한다.
상기 한류기(300)는, 계통 및 선로에서 발생한 사고 등 이상 상태에 의한 고장전류를 제한하는 보호기기를 의미한다.
상기 한류기(300)는, 상기 고장전류의 크기 및 지속시간을 제한하는 기능을 수행하는 보호기기일 수 있다.
상기 한류기(300)는, 선로를 차단하는 차단기, 개폐기, 계전기 등 타 보호기기들과의 보호협조를 통해, 상기 고장전류로부터 상기 선로를 보호할 수 있다.
상기 고장전류는, 상기 계통 및 선로에서 발생한 사고 등 이상 상태에 의해 발생되어, 평시에 흐르는 전류 이상의 크기를 갖는 전류일 수 있다.
즉, 상기 고장전류는, 정격 이상의 크기를 갖게 됨으로써, 상기 계통 및 선로에 연결된 설비, 부하 등에 고장을 유발시키게 될 수 있다.
상기 고장전류는, 상기 계통 및 선로에서 발생한 지락, 단락 및 과부하 전류 중 어느 하나일 수 있다.
상기 한류기(300)에 포함된 상기 한류임피던스부(10) 및 상기 전환부(20)는, 병렬 연결 형태로 연결될 수 있다.
즉, 상기 한류임피던스부(10)의 일단 및 상기 전환부(20)의 일단이 연결되고, 상기 한류임피던스부(10)의 타단 및 상기 전환부(20)의 타단이 연결되어, 상기 배전계통에 설치될 수 있다.
즉, 상기 배전계통에 흐르는 전류는, 상기 한류기를 통전할 시, 상기 한류임피던스부(10) 및 상기 전환부(20) 중 적어도 하나를 통해 통전하게 될 수 있다.
상기 한류임피던스부(10)는, 상기 고장전류를 제한하는 적어도 하나의 임피던스 소자를 포함할 수 있다.
상기 임피던스 소자는, 저항 소자 및 리액턴스 소자 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 고장전류가 상기 한류임피던스부(10)로 흐르게 되면, 상기 임피던스 소자에 의해 상기 고장전류의 크기가 제한되게 될 수 있다.
상기 한류임피던스부(10)에 포함된 상기 임피던스 소자는, 상기 고장전류에 따라 임피던스값이 변하는 가변 임피던스 소자일 수 있다.
상기 전환부(20)는, 상기 고장전류의 전로를 전환시키는 스위치 소자를 포함할 수 있다.
상기 전환부(20)는, 평시에는 폐로되고, 상기 고장전류가 발생했을 시에는 개로되어, 상기 고장전류가 상기 한류임피던스부(10)로 통전되도록 상기 고장전류의 전로를 전환할 수 있다.
즉, 상기 배전계통의 전류가 평시에는 상기 전환부(20)를 통해 통전되고, 상기 고장전류가 발생했을 시에는 상기 한류임피던스부(10)를 통해 통전되어, 상기 고장전류가 상기 한류기(300)에서 제한되게 될 수 있다.
상기 전환부(20)는, 상기 배전계통에 상기 고장전류가 발생했을 시, 상기 고장전류가 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건이 되는 차단 시간만큼 제한되도록 상기 고장전류의 전로를 상기 한류임피던스부(10)로 전환할 수 있다.
즉, 상기 한류기(300)는, 상기 고장전류를 상기 제2 보호기기의 차단 시간만큼 제한하고, 상기 차단 시간 이후에는 상기 고장전류의 제한을 복구하게 될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 명세서에 개시된 보호협조 시스템을 설명한다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템은, 상기 한류기가 포함되어 보호협조가 이루어질 수 있다.
상기 보호협조 시스템은(500)(이하, 시스템이라 칭한다), 도 5에 도시된 바와 같이, 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기(100), 상기 배전계통의 제 2 지점에 설치된 제2 보호기기(200) 및 상기 제1 보호기기(100) 및 상기 제2 보호기기(200) 사이에 설치되어, 상기 배전계통의 고장전류를 제한하는 한류기(300)를 포함하되, 상기 한류기(300)는, 상기 제2 보호기기(200)의 차단 동작 조건이 되는 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한한다.
즉, 상기 시스템(500)은, 상기 제1 보호기기(100), 상기 제2 보호기기(200) 및 상기 한류기(300) 간의 보호협조가 이루어지는 시스템일 수 있다.
상시 시스템(500)은, 전류를 검출하는 계전기, 선로를 차단하는 차단기 및 선로를 개폐하는 개폐기 등 적어도 하나의 보호기기를 포함할 수 있다.
상기 시스템(500)에서, 상기 제1 지점은, 상기 배전계통의 간선일 수 있다.
즉, 상기 제1 지점은, 상기 배전계통에서 전원이 공급되는 전원공급단에 가까운 지점일 수 있다.
상기 제1 지점은, 적어도 하나의 분기선을 포함할 수 있다.
상기 시스템(500)에서, 상기 제2 지점은, 상기 간선으로부터 분기되는 분기선일 수 있다.
즉, 상기 제2 지점은, 상기 배전계통에서 전력을 공급받는 부하단에 가까운 지점일 수 있다.
즉, 상기 제1 지점에 흐르는 전류의 크기는, 상기 제2 지점에 흐르는 전류의 크기보다 클 수 있다.
상기 제1 지점은, 상기 제1 보호기기(100)를 통해 보호되고, 상기 제2 지점은, 상기 제2 보호기기(200)를 통해 보호될 수 있다.
상기 제1 보호기기(100) 및 상기 제2 보호기기(200)는, 상기 배전계통을 고장전류로부터 보호하는 차단기일 수 있다.
상기 제1 보호기기(100) 및 상기 제2 보호기기(200)는, 상기 계전기 등을 통해 상기 고장전류가 검출되면, 상기 고장전류로부터 상기 배전계통을 보호하도록 선로를 차단할 수 있다.
상기 제1 보호기기(100)는, 상기 제1 지점에 설치되고, 상기 제2 보호기기(200)는, 상기 제2 지점에 설치되어, 각각이 설치된 지점의 선로를 차단할 수 있다.
즉, 상기 제1 보호기기(100)는, 상기 배전계통의 간선을, 상기 제2 보호기기(200)는, 상기 배전계통의 분기선을 보호할 수 있다.
상기 제1 보호기기(100) 및 상기 제2 보호기기(200)는, 각각 서로 다른 크기의 상기 고장전류에 대응하여 동작할 수 있다.
즉, 상기 제1 보호기기(100)는 전류가 큰 간선을, 상기 제2 보호기기(200)는 전류가 작은 분기선을 보호하므로, 상기 제1 보호기기(100) 및 상기 제2 보호기기(200)는 차단 전류의 크기가 다르게 될 수 있다.
상기 한류기(300)는, 상기 제1 보호기기(100) 및 상기 제2 보호기기(200) 사이에 설치되어, 상기 고장전류를 제한하되, 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 제한할 수 있다.
상기 한류기(300)는, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점 중 어느 한 곳에서 상기 고장전류가 발생한 경우, 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한한 후 복구될 수 있다.
즉, 상기 고장전류는, 상기 한류기(300)에 의해 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 제한되고, 상기 차단 시간 이후에는 상기 한류기(300)의 제한이 복구되게 될 수 있다.
상기 고장전류는, 상기 한류기(300)의 임피던스 크기에 따라 전류 크기가 제한될 수 있다.
즉, 상기 한류기(300)의 임피던스 크기가 크면, 상기 고장전류의 전류 크기가 크게 제한되고, 상기 임피던스 크기가 작으면, 상기 고장전류의 전류 크기가 작게 제한될 수 있다.
이하, 도 5를 계속 참조하여, 상기 시스템(500)의 구체적인 실시 예를 설명한다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 상기 시스템(500)은 상기 배전계통에서 발생한 상기 고장전류로부터 상기 배전계통을 보호할 수 있다.
상기 제1 보호기기는, 상기 고장전류가 상기 제1 지점에서 발생한 경우, 상기 고장전류로부터 상기 제1 지점을 보호하게 될 수 있다.
상기 제2 보호기기는, 상기 고장전류가 상기 제2 지점에서 발생한 경우, 상기 고장전류로부터 상기 제2 지점을 보호하게 될 수 있다.
상기 한류기(300)는, 상기 배전계통에 상기 고장전류가 발생하게 되면, 상기 고장전류를 제한하되, 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 제한하게 될 수 있다.
상기 고장전류가 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 지점(F2)에서 발생한 경우, 상기 한류기(300)가 상기 고장전류를 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 제한하게 될 수 있다.
상기 고장전류가 상기 제1 보호기기(100)의 차단 전류 이하로 제한됨으로 인해 상기 제1 보호기기(200)는 동작이 지연되고, 상기 제2 보호기기(200)는 상기 제2 지점(F2)에서 발생한 상기 고장전류에 의해 차단 동작이 이루어지게 될 수 있다.
상기 한류기(300)가 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하여 상기 제2 보호기기(200)의 차단 동작이 이루어지면, 상기 고장전류의 제한을 복구하게 되어, 상기 제1 지점(F1)은 원상태로 유지되되, 상기 제2 지점(F2)은 상기 제2 보호기기(200)에 의해 차단되어, 상기 제2 지점(F2)에서 발생한 상기 고장전류로부터 상기 배전계통의 보호가 이루어지게 될 수 있다.
상기 고장전류가 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 지점(F1)에서 발생한 경우, 상기 한류기(300)가 상기 고장전류를 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 제한하게 될 수 있다.
상기 고장전류가 상기 제1 보호기기(100)의 차단 전류 이하로 제한됨으로 인해 상기 제1 보호기기(200)는 동작이 지연되고, 상기 제2 보호기기(200)는 상기 제1 지점(F1)에서 발생한 상기 고장전류가 상기 한류기(300)에 의해 제한됨으로 인해 원상태로 유지될 수 있다.
상기 한류기(300)가 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하는 동안 상기 제2 보호기기(200)의 차단 동작이 이루어지지 않으면 상기 고장전류의 제한을 복구하게 되어, 상기 한류기(300)에 의해 제한되기 전 크기의 상기 고장전류가 상기 제1 지점(F1)에 흐르게 되어, 상기 제1 보호기기(100)의 차단 동작이 이루어지게 될 수 있다.
상기 제1 지점(F1)은 상기 제1 보호기기(100)에 의해 차단되어, 상기 제1 지점(F2)에서 발생한 상기 고장전류로부터 상기 배전계통의 보호가 이루어지게 될 수 있다.
즉, 상기 한류기(300)가 상기 제2 보호기기(200)의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하게 됨으로써, 상기 제 1지점(F1)에서 상기 고장전류가 발생한 경우, 상기 제1 보호기기(100)가 차단 동작하게 되어, 상기 제1 보호기기(100)에 의해 상기 배전계통이 보호되고, 상기 제2 지점(F2)에서 상기 고장전류가 발생한 경우, 상기 제2 보호기기(200)가 차단 동작하게 되어, 상기 제2 보호기기(200)에 의해 상기 배전계통이 보호될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 명세서에 개시된 보호협조 방법을 설명한다.
본 명세서에 개시된 보호협조 방법은, 배전계통의 보호협조를 위한 방법일 수 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 방법은, 보호협조 시스템에 적용될 수 있다.
상기 보호협조 방법은, 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기, 상기 배전계통의 제2 지점에 설치된 제2 보호기기 및 상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기 사이에 설치된 한류기를 포함하는 배전계통의 보호협조 방법이되, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배전계통에서 발생한 고장전류를 검출하는 단계(S10), 상기 한류기가 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건인 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하는 단계(S20), 상기 고장전류가 제한된 크기에 따라 상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계(S30), 상기 한류기가 정상 복구하는 단계(S40) 및 상기 고장전류가 복구된 크기에 따라 상기 제1 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계(S50)를 포함한다.
상기 배전계통에서 발생한 고장전류를 검출하는 단계(S10)는, 상기 배전계통에 포함된 검출기 또는 계전기 등을 통해 상기 고장전류를 검출하게 될 수 있다.
상기 배전계통에서 발생한 고장전류를 검출하는 단계(S10)는, 상기 제1 지점 또는 상기 제2 지점에서 발생한 상기 고장전류를 검출하게 될 수 있다.
상기 고장전류를 제한하는 단계(S20)는, 상기 제1 지점 또는 상기 제2 지점에서 발생한 상기 고장전류를 상기 한류기가 제한하게 될 수 있다.
상기 고장전류를 제한하는 단계(S20)는, 상기 한류기가 상기 제2 보호기기의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하여, 상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되게 할 수 있다.
상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계(S30)는, 상기 한류기에 의해 제한된 상기 고장전류의 크기가 상기 제2 보호기기의 차단 크기보다 큰 경우, 상기 제2 지점에서 상기 고장전류가 발생한 것으로 판단되어, 상기 제2 보호기기의 동작이 결정될 수 있다.
상기 제2 보호기기의 동작이 결정되면, 상기 제2 보호기기가 상기 제2 지점을 차단하여, 상기 고장전류로부터 상기 배전계통을 보호하게 될 수 있다.
상기 한류기가 정상 복구하는 단계(S40)는, 상기 한류기가 상기 제2 보호기기의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하여 상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정된 후, 상기 한류기의 동작이 복구되어 상기 고장전류의 제한이 복구하게 될 수 있다.
상기 제1 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계(S50)는, 상기 한류기에 의해 제한된 후 복구된 상기 고장전류의 크기가 상기 제1 보호기기의 차단 크기보다 큰 경우, 상기 제1 지점에서 상기 고장전류가 발생한 것으로 판단되어, 상기 제1 보호기기의 동작이 결정될 수 있다.
상기 제1 보호기기의 동작이 결정되면, 상기 제1 보호기기가 상기 제1 지점을 차단하여, 상기 고장전류로부터 상기 배전계통을 보호하게 될 수 있다.
즉, 상기 한류기가 최소 시간으로 한류 동작을 함으로써, 상기 고장전류가 상기 제1 지점에서 발생한 경우, 상기 제1 보호기기에 의해 상기 제1 지점이 차단되어 상기 제1 지점과 상기 제2 지점이 분리되고, 상기 고장전류가 상기 제2 지점에서 발생한 경우, 상기 제2 보호기기에 의해 상기 제2 지점이 차단되어 상기 제1 지점과 상기 제2 지점이 분리됨으로써, 상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기 각각에 의해 상기 고장전류로부터 상기 배전계통을 보호하게 될 수 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법의 실시 예들은, 지중배전선로의 보호협조 시스템 및 보호협조 방법에 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법의 실시 예들은, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 선로의 고장전류를 제한하는 한류기, 개폐기, 계전기, 서지흡수기, 전자접촉기 및 차단기 등 모든 보호기기, 보호기기에 포함된 전류 제한기 회로에 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법의 실시 예들은, 특히, 계통 및 주변 보호기기와의 보호협조를 요하는 선로를 보호하는 감시 장치 및 보호 장치 등에 유용하게 적용되어 실시될 수 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법은, 전위차단기의 차단 시간만큼 한류기가 한류 동작하게 되어, 한류임피던스의 열적 내량을 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법은, 한류임피던스의 열적 내량을 최소화할 수 있게 됨으로써, 한류기 및 이를 포함한 보호협조 시스템의 설계가 용이해지게 되는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 보호협조 시스템 및 보호협조 방법은, 전위차단기의 차단 시간만큼 한류기가 한류 동작하게 됨으로써, 후위차단기의 차단 동작이 더욱 빨라지게 되어 고장제거 및 배전계통의 복구가 더 빨라지게 되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 한류임피던스부 20: 전환부
100: 제1 보호기기 200: 제2 보호기기
300: 한류기 500: 보호협조 시스템

Claims (9)

  1. 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기;
    상기 배전계통의 제 2 지점에 설치된 제2 보호기기; 및
    상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기 사이에 설치되어, 상기 배전계통의 고장전류를 제한하는 한류기;를 포함하되,
    상기 한류기는,
    상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건이 되는 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 보호협조 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지점은,
    상기 배전계통의 간선이고,
    상기 제2 지점은,
    상기 간선으로부터 분기되는 분기선인 것을 특징으로 하는 보호협조 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기는,
    각각 서로 다른 크기의 상기 고장전류에 대응하여 동작하는 것을 특징으로 하는 보호협조 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 한류기는,
    상기 배전계통에 흐르는 고장전류를 제한하는 한류임피던스부; 및
    상기 고장전류의 전로를 상기 한류임피던스부로 전환하는 전환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호협조 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 한류기는,
    상기 제1 지점 및 상기 제2 지점 중 어느 한 곳에서 상기 고장전류가 발생한 경우,
    상기 제2 보호기기의 상기 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한한 후 복구되는 것을 특징으로 하는 보호협조 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 고장전류는,
    상기 한류기의 임피던스 크기에 따라 전류 크기가 제한되는 것을 특징으로 하는 보호협조 시스템.
  7. 배전계통의 제1 지점에 설치된 제1 보호기기;
    상기 배전계통의 제2 지점에 설치된 제2 보호기기; 및
    상기 제1 보호기기 및 상기 제2 보호기기 사이에 설치된 한류기;를 포함하는 배전계통의 보호협조 방법에 있어서,
    상기 배전계통에서 발생한 고장전류를 검출하는 단계;
    상기 한류기가 상기 제2 보호기기의 차단 동작 조건인 차단 시간만큼 상기 고장전류를 제한하는 단계;
    상기 고장전류가 제한된 크기에 따라 상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계;
    상기 한류기가 정상 복구하는 단계;
    상기 고장전류가 복구된 크기에 따라 상기 제1 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호협조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계는,
    상기 한류기에 의해 제한된 상기 고장전류의 크기가 상기 제2 보호기기의 차단 크기보다 큰 경우, 상기 제2 지점에서 상기 고장전류가 발생한 것으로 판단되어, 상기 제2 보호기기의 동작이 결정되는 것을 특징으로 하는 보호협조 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 보호기기의 동작 여부가 결정되는 단계는,
    상기 한류기에 의해 제한된 후 복구된 상기 고장전류의 크기가 상기 제1 보호기기의 차단 크기보다 큰 경우, 상기 제1 지점에서 상기 고장전류가 발생한 것으로 판단되어, 상기 제1 보호기기의 동작이 결정되는 것을 특징으로 하는 보호협조 방법.
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