KR20190003104U - 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 변전실의 메인 차단기의 접속 부위 온도를 감지하고 역률을 제어하여 전력사고를 방지하고 고품질의 전력을 공급할 수 있는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템에 관한 것으로, 변전실 내부에 설치되는 온도감시 및 역률 제어용 판넬과, 상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬에 설치되어 변전실의 메인 차단기의 온도를 실시간으로 감지하는 온도감지센서와, 상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬에 설치되는 역률 측정장치와, 상기 온도감지센서와 역률 측정장치에 전기적으로 연결되어 메인 차단기의 상태를 실시간으로 감시할 수 있도록 하는 원격감시 및 제어모듈을 포함한다.

Description

메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템{SYSTEM FOR TEMPERATURE MONITORING AND CONTROL POWER FACTOR OF MAIN SUBSTATION}

본 고안은 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변전실의 메인 차단기의 접속 부위 온도를 감지하고 역률을 제어하여 전력사고를 방지하고 고품질의 전력을 공급할 수 있는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택에서는 변전실이 설치되며, 상기 변전실에는 다수의 부품이 실장되는 공간이 형성되고, 특히 여름철에는 내부 온도가 고온으로 상승된다.

상기와 같이 내부에 고온이 형성됨으로 인해, 변전실에서의 운행중단이나 전력공급의 중단으로 인하여 공공에게 막대한 지장을 초래하기 때문에 변전실에서의 화재를 신속하게 검출하거나 바람직하게는 미연에 방지하는 것은 공공의 이익에 매우 중요한 요인이 된다.

통상, 공동 주택에서의 변전실은 지하에 위치되는 경우로, 관리가 어려우며 특히 변전실의 관리가 무인 자동화되는 추세이기 때문에 무인변전실의 온도상태 변화 및 화재발생을 신속하게 검출하여 대처할 수 있는 점이 중요한 요인이 된다.

변전실에는 핵심 설비중의 하나인 메인 차단기가 설치되어 있다.

종래에는 변전실의 핵심 설비인 메인 차단기의 접속 부위 온도를 작업자가 직접 열화상 온도측정기를 이용하여 측정한 후 그에 따른 측정치를 수기로 기록하게 된다.

이러한 종래의 변전실의 설비는 전력설비의 노후화 및 설비 운영의 문제점으로 인해 열화현상이 발생하여 점검주기에 따른 열화상 온도측정으로 공백기가 발생하게 되면 열화현상이 상승함에 따라 화재로 인한 단락 및 지락 사고로 이어져 크고 작은 정전사고와 같은 안전사고의 발생 위험이 높으며, 수기기록으로 인해 기록 및 변화의 추이로 측정 데이터를 활용하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1556948호

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 변전실의 메인 차단기의 접속부위에 온도감지센서를 설치하여 실시간으로 온도를 감지하고 역률 제어하게 됨으로써 열화현상을 미연에 방지할 수 있어 안전사고를 방지할 수 있으며 신속 정확하게 역률을 제어하여 고품질의 전력을 공급할 수 있어 제품 효율을 최대화할 수 있는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템은 변전실 내부에 설치되는 온도감시 및 역률 제어용 판넬과, 상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬에 설치되어 변전실의 메인 차단기의 온도를 실시간으로 감지하는 온도감지센서와, 상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬에 설치되는 역률 측정장치와, 상기 온도감지센서와 역률 측정장치에 전기적으로 연결되어 메인 차단기의 상태를 실시간으로 감시할 수 있도록 하는 원격감시 및 제어모듈을 포함할 수 있다.

상기 온도감지센서는 고압 수전인 변전실에 의해 비접촉식으로 구비될 수 있다.

상기 온도감지센서는 위치 및 각도 조정이 용이하도록 변전실에 브라켓으로 설치될 수 있다.

상기 온도감지센서는 메인 차단기의 접속부위 온도변화를 정확하게 감지할 수 있도록 각각의 변전실에 적어도 하나 이상으로 설치될 수 있다.

상기 역률 측정장치는 변전실로 공급되는 전기의 쓰임을 나타내는 역률계와, 상기 역률계에서 나타난 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 원격감시 및 제어모듈로 전달하는 역률계 신호변환기를 포함할 수 있다.

상기 원격감시 및 제어모듈은 온도감지센서와 역률 측정장치에 전기적으로 연결되는 온도감시 및 역률 제어용 PLC부와, 상기 온도감시 및 역률 제어용 PLC부에 연결되어 각 현장 변전실의 실시간 온도 및 역률 제어를 컨트롤하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 각 현장 변전실의 실시간 온도 및 역률 제어를 확인할 수 있도록 하는 모니터링부를 포함할 수 있다.

상기 모니터링부는 변전실의 메인 차단기 접속부위의 온도변화를 실시간으로 감시 및 원격으로 제어할 수 있도록 하는 제어프로그래밍과, 상기 제어프로그래밍의 제어에 따라 변전실의 온도변화를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 모니터를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템에 의하면, 변전실의 메인 차단기의 접속부위 온도변화를 실시간으로 감시하게 되어 이상 현상을 사전에 감지하여 전력사고를 미연에 방지할 수 있으며, 현장에서 운전자가 직접 차단기를 온(on)/오프(off)하던 것을 원격제어를 통해 신속 정확하게 제어가 가능하고 프로그램을 설계 및 제작을 직접하여 업그레이드 및 오류 발생시 즉각적인 대처가 가능하여 설비 보호 및 전력품질을 향상시킬 수 있어 제품의 안전성 및 품질을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 온도감시센서의 설치상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 역률 측정장치를 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 원격감시 및 제어모듈을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 모니터링부를 도시한 흐름도이다.

본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면들에 있어서, 본 고안의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템을 도시한 구성도이며, 도 2는 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 온도감시센서의 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 역률 측정장치를 도시한 흐름도이며, 도 4는 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 원격감시 및 제어모듈을 도시한 흐름도이고, 도 5는 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템의 모니터링부를 도시한 흐름도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템은 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)과, 온도감지센서(200)와, 역률 측정장치(300)와, 원격감시 및 제어모듈(400)을 포함하게 된다.

상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)은 온도감시 및 역률을 제어하기 위해 변전실(10) 내부에 설치되어지게 된다.

또한, 상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)은 변전실(10)에 볼팅 체결되어지게 된다.

상기 온도감지센서(200)는 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)에 설치되어 변전실(10)의 메인 차단기(20)의 접속 부위 온도를 실시간으로 감지할 수 있게 된다.

또한, 상기 온도감지센서(200)는 위치 및 각도 조정이 용이하도록 변전실(10)에 설치되는 브라켓(210)이 비접촉식으로 설치되어지게 된다.

그리고, 상기 온도감지센서(200)는 변전실(10)에 구비된 메인 차단기(20)의 접속부위 온도변화를 신속하고 정확하게 감지할 수 있도록 각각의 변전실(10)에 적어도 하나 이상으로 설치되어지게 된다.

즉, 상기 변전실(10)에 설치되는 메인 차단기(20)의 접속부위에 온도감지센서(200)를 설치하게 되어 메인 차단기(20)의 온도변화에 따른 이상현상을 즉시 감지하여 원격감시 및 제어모듈(400)로 알려주게 되어 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 온도감지센서(200)를 비접촉식으로 구비함으로써 특고압 수전인 변전실(10)에 안전하게 사용할 수 있는 것이다.

또한, 상기 온도감지센서(200)는 비접촉식으로 신호출력이 4 ~ 20㎃의 전류 타입으로 이루어지게 된다.

상기 역률 측정장치(300)는 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)에 설치되어 역률을 제어할 수 있게 된다.

도 3에서와 같이, 상기 역률 측정장치(300)는 역률계(310)와, 역률계 신호변환기(320)를 포함하게 된다.

상기 역률계(310)는 변전실(10)로 공급되는 전기의 쓰임을 아날로그 신호로 나타낼 수 있게 된다.

상기 역률계 신호변환기(320)는 역률계(310)와 전기적으로 연결되어 역률계(310)에서 나타난 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키게 된다.

그리고, 상기 역률계 신호변환기(320)에서 변환된 디지털 신호는 역률계 신호변환기(320)와 전기적으로 연결되는 원격감시 및 제어모듈(400)로 전달되어지게 된다.

또한, 상기 역률계 신호변환기(320)는 신호출력이 4 ~ 20㎃의 전류 타입으로 이루어지게 된다.

즉, 상기 변전실(10)에 역률 측정장치(300)를 설치함으로써 실시간으로 역률을 감시하고 적정 역률을 설정하여 운전자에게 경보를 제공할 수 있어 운전자가 직접 변전실(10)이 설치된 현장으로 이동하여 전력 효율 향상을 위한 설비인 역률 제어용 콘덴서 차단기(도시하지 않음)를 온(on)/오프(off)할 필요가 없게 된다.

상기에서 역률계(310) 및 역률계 신호변환기(320)는 이미 널리 통용화되어 사용되고 있으므로 이에 대한 자세한 기술 구성은 생략하기로 한다.

상기 원격감시 및 제어모듈(400)은 온도감지센서(200)와 역률 측정장치(300)에 전기적으로 연결되어 메인 차단기(20)의 접속부위 온도변화를 실시간으로 감시하고 제어하여 모니터링할 수 있게 된다.

도 4에서와 같이, 상기 원격감시 제어모듈(400)은 온도감시 및 역률 제어용 PLC부(410)와, 제어부(420)와, 모니터링부(430)를 포함하게 된다.

상기 온도감시 및 역률 제어용 PLC부(410)는 온도감지센서(200)와 역률 측정장치(300)에 전기적으로 연결되어 온도감지센서(200)에서 감지된 신호와 상기 역률 측정장치(300)에서 감시된 신호를 전달받아 변전실(10)의 온도 데이터 및 역률 데이터를 수집하여 프로그래밍할 수 있게 된다.

또한, 상기 온도감시 및 역률 제어용 PLC부(410)는 역률 제어용 콘덴서 차단기의 온(on)/오프(off)를 제어할 수 있도록 프로그래밍되어지게 된다.

상기 제어부(420)는 온도감시 및 역률 제어용 PLC부(410)에 연결되어 각 현장에 설치되는 변전실(10)의 실시간 온도 및 역률을 컨트롤할 수 있게 된다.

상기 모니터링부(430)는 제어부(420)에 전기적으로 연결되어 제어부(420)의 컨트롤에 따라 각 현장 변전실(10)의 실시간 온도 및 역률 제어를 외부에서 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

도 5에서와 같이, 상기 모니터링부(430)는 변전실(10)의 메인 차단기(20) 접속부위의 온도변화를 온도감지센서(200)에서 감지된 신호를 전달받아 실시간으로 감시 및 원격으로 제어할 수 있도록 하는 제어프로그래밍(431)과, 상기 제어프로그래밍(431)의 제어에 따라 변전실(10)의 온도변화를 직접 현장으로 이동하지 않고 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 모니터(432)를 포함하게 된다.

상기 제어프로그래밍(431)은 현장의 변전실(10) 온도 데이터 및 역률 데이터 수집을 위한 PLC프로그래밍으로 설계되며, 현장의 역률 감시를 통한 콘덴서 차단기 제어를 위해 HMI프로그래밍으로 설계되어지게 된다.

상기와 같은 시스템으로 이루어진 본 고안의 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.

상기 변전실(10) 내에 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)을 설치하고 상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬(100)에 브라켓(210)을 설치하면서 상기 브라켓(210)에 비접촉식으로 온도감지센서(200)를 설치하게 되어 상기 온도감지센서(200)에 의해 변전실(10)에 설치되는 메인 차단기(20)의 접속 부위 온도 변화를 실시간으로 감지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 온도감지센서(200)에서 감지된 신호를 원격감시 및 제어모듈(400)에서 전달받아 변전실(10)의 이상 유무를 즉시 컨트롤할 수 있게 된다.

또한, 상기 온도감지센서(200)를 통해 변전실(10) 내의 온도를 실시간으로 감지할 수 있으며, 상기 역률 측정장치(300)를 설치함으로써 변전실(10) 내의 역률을 실시간으로 제어하여 전기의 흐름을 자동으로 조절할 수 있게 된다.

따라서, 상기 변전실(10)에 온도감지센서(200)는 물론 역률 측정장치(300)를 설치함으로써 변전실(10) 내의 온도 변화와 역률을 실시간으로 감지하고 측정하여 원격감시 및 제어모듈(400)을 통해 작업자에게 즉시 알려줄 수 있어 변전실(10)의 이상 현상에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며 작업자에게 편의성을 높일 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 변전실
20 : 메인 차단기
100 : 온도감시 및 역률 제어용 판넬
200 : 온도감지센서
210 : 브라켓
300 : 역률 측정장치
310 : 역률계
320 : 역률계 신호변환기
400 : 원격감시 제어모듈
410 : 온도감시 및 역률 제어용 PLC부
420 : 제어부
430 : 모니터링부
431 : 제어프로그래밍
432 : 모니터

Claims (7)

1. 변전실 내부에 설치되는 온도감시 및 역률 제어용 판넬;
   상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬에 설치되어 변전실의 메인 차단기의 온도를 실시간으로 감지하는 온도감지센서;
   상기 온도감시 및 역률 제어용 판넬에 설치되는 역률 측정장치; 및
   상기 온도감지센서와 역률 측정장치에 전기적으로 연결되어 메인 차단기의 상태를 실시간으로 감시할 수 있도록 하는 원격감시 및 제어모듈;
   을 포함하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도감지센서는 고압 수전인 변전실에 의해 비접촉식으로 구비되는 것을 특징으로 하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 온도감지센서는 위치 및 각도 조정이 용이하도록 변전실에 브라켓으로 설치되는 것을 특징으로 하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서.
   상기 온도감지센서는 메인 차단기의 접속부위 온도변화를 정확하게 감지할 수 있도록 각각의 변전실에 적어도 하나 이상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 역률 측정장치는,
   상기 변전실로 공급되는 전기의 쓰임을 나타내는 역률계; 및
   상기 역률계에서 나타난 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 원격감시 및 제어모듈로 전달하는 역률계 신호변환기;
   를 포함하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 원격감시 및 제어모듈은,
   상기 온도감지센서와 역률 측정장치에 전기적으로 연결되는 온도감시 및 역률 제어용 PLC부;
   상기 온도감시 및 역률 제어용 PLC부에 연결되어 각 현장 변전실의 실시간 온도 및 역률 제어를 컨트롤하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어에 따라 각 현장 변전실의 실시간 온도 및 역률 제어를 확인할 수 있도록 하는 모니터링부;
   를 포함하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 모니터링부는,
   상기 변전실의 메인 차단기 접속부위의 온도변화를 실시간으로 감시 및 원격으로 제어할 수 있도록 하는 제어프로그래밍; 및
   상기 제어프로그래밍의 제어에 따라 변전실의 온도변화를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 모니터;
   를 포함하는 메인 변전실 온도감시 및 역률 제어 시스템.

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