KR20190114391A - Relay and method of controlling power factor using thereof - Google Patents

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KR20190114391A
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Abstract

The present invention relates to a relay system which has accurate power information displayed thereon and controls a power factor. The relay system comprises: a circuit breaker arranged in a power transmission and distribution line of a power system and breaking the power transmission and distribution line; a detector measuring current and voltage of the power transmission and distribution line; a power factor regulator regulating a power factor of power supplied through the power transmission and distribution line; and a relay determining a failure of the power system based on information on the current and voltage measured by the detector, driving the circuit breaker if the failure occurs to break the power transmission and distribution line, and driving the power factor regulator when the power factor is less than the power factor calculated by the current and voltage to regulate the power factor.

Description

계전시스템 및 이를 이용한 역률제어방법{RELAY AND METHOD OF CONTROLLING POWER FACTOR USING THEREOF}Relay system and power factor control method using the same {RELAY AND METHOD OF CONTROLLING POWER FACTOR USING THEREOF}

본 발명은 자동역률기능을 구비한 계전시스템 및 이를 이용한 역률제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a relay system having an automatic power factor function and a power factor control method using the same.

일반적으로, 수배전반은 아파트, 빌딩, 공장 및 변전소 등의 전력 수용가 측에 설치된 상태에 특고압의 전력을 수전 및 배전하는 설비로서, 내부에는 부하개폐기, 계기용 변류기, 차단기 및 디지털계전기 등이 구비되어 있다.In general, the switchgear is a facility for receiving and distributing high voltage power in a state of being installed on the power consumer side of an apartment, a building, a factory, and a substation. A load switch, an instrument current transformer, a breaker, and a digital relay are provided inside. have.

상기 디지털계전기는 송배선로, 발전기 및 부하의 전압, 전류 등의 아날로그신호를 입력받아 신호처리과정을 통해 전력계통의 사고발생 여부를 감지하며, 단락, 지락 및 개방 등의 사고 발생 시에는 해당 고장선로를 건전선로로부터 신속하게 분리시켜 피해를 최소범위로 한정하는 전력계통 보호장치이다.The digital relay detects the occurrence of an accident in the power system through a signal processing process by receiving analog signals such as voltages and currents of a transmission line, a generator, and a load. It is a power system protection device that quickly separates a line from a healthy line and limits damage to a minimum range.

이러한 디지털 계전기에는 전류 및 전압값을 계측하고 전력계통에 필요한 값을 계산하며, 계측된 값과 계산된 값 등과 같은 각종 정보를 표시하여 작업자에게 알려준다. 그러나, 디지털계전기에서는 각종 정보를 표시할 때 산출된 값만을 표시하므로, 작업자가 표시되는 정보가 정상인지 비정상인지를 파악하기 불가능하였다.These digital relays measure the current and voltage values, calculate the values needed for the power system, and display various information such as measured and calculated values to inform the operator. However, in the digital relay, only the calculated value is displayed when displaying various kinds of information, so it is impossible for the operator to determine whether the displayed information is normal or abnormal.

더욱이, 소규모의 수배전반의 경우 별도의 감시반을 구성하지 않고 사용하므로, 수용가측에서 정확한 전력정보를 획득하기가 어려웠고 획득한 전력정보의 정상여부를 파악하기가 불가능하였다.Moreover, in the case of a small switchgear without using a separate monitoring panel, it was difficult to obtain accurate power information from the customer side and it was impossible to determine whether the obtained power information was normal.

본 발명은 계전기에 각종 측정값과 검출값, 이상유무의 판단 등의 정보를 표시함으로써 정확한 정보파악에 따른 전력계통의 관리가 가능한 계전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a relay system capable of managing a power system in accordance with accurate information by displaying information such as various measured values, detected values, and judgment of abnormalities on a relay.

본 발명의 다른 목적은 계전기에서 측정된 전류 및 전압을 기초로 역률을 산출함과 동시에 역률이상이 발생하는 경우, 계전기에 역률제어신호를 출력할 수 있는 계전시스템의 역률제어방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a power factor control method of a relay system capable of outputting a power factor control signal to a relay when a power factor is calculated while calculating a power factor based on the current and voltage measured by the relay.

본 발명의 계전시스템은 전력계통상의 송배선로에 배치되어 상기 송배선로를 차단하는 차단기와, 상기 송배선로의 전류 및 전압를 측정하는 검출기와, 상기 송배선로를 통해 공급되는 전력의 역률을 조절하는 역률조정기와, 상기 검출기에 의해 측정된 전류 및 전압의 정보를 기초로 전력계통의 고장여부를 판단하여 고장이 발생하는 경우 차단기를 구동하여 송배선로를 차단하며, 전류 및 전압에 의해 역률을 산출하여 설정된 역률보다 작은 경우 역률조정기를 구동하여 역률을 조절하는 계전기로 구성된다.The relay system of the present invention includes a circuit breaker arranged on a transmission line of a power system to block the transmission line, a detector measuring current and voltage of the transmission line, and a power factor regulator for adjusting the power factor of the power supplied through the transmission line. And, based on the information of the current and voltage measured by the detector to determine whether the failure of the power system, if a failure occurs by driving the breaker to cut the transmission line, the power factor set by calculating the power factor by the current and voltage If smaller, it consists of a relay that controls the power factor by driving the power factor regulator.

상기 계전기는 상기 검출기로부터 입력된 측정값으로부터 전류정보, 전압정보 및 전력정보를 생성하는 계측부와, 각종 명령이 입력되는 키입력부와, 각종 명령 내역, 측정된 정보 및 판단결과를 표시하는 표시부와, 계측된 정보와 동작에 필요한 정보가 저장된 저장부와, 계전기를 제어하며 상기 계측부로부터 입력된 상기 전류정보, 전압정보, 전력정보에 기초하여 전력계통의 고장여부를 판단하여 차단기를 구동하고 역률을 산출하여 역률이상을 판단하여 역률조정기를 구동하는 제어부로 구성된다.The relay includes a measuring unit for generating current information, voltage information, and power information from the measured values input from the detector, a key input unit for inputting various commands, a display unit for displaying various command details, measured information, and determination results; A storage unit storing measured information and information necessary for operation, and controlling a relay, and driving a circuit breaker by determining whether a power system has failed based on the current information, voltage information, and power information input from the measurement unit. And a control unit for determining a power factor abnormality to drive the power factor regulator.

상기 표시부에는 측정된 전류 및 전압, 전류정보, 전압정보, 전력정보, 전력계통의 고장판단결과, 역률이상유무, 차단기의 구동여부, 역률조정기의 구동여부가 표시된다.The display unit displays the measured current and voltage, current information, voltage information, power information, a result of the fault determination of the power system, whether there is a power factor abnormality, whether the breaker is driven, or whether the power factor regulator is driven.

상기 제어부는 전력계통의 고장을 판단하여 차단기를 구동하는 계전제어부와 전력의 역률이상을 판단하여 역률조정기를 제어하는 역률제어부를 포함한다.The control unit includes a relay control unit for driving a circuit breaker to determine a failure of the power system and a power factor control unit for determining a power factor abnormality of the power to control the power factor regulator.

상기 계전제어부는 상기 계측부와 접속되어 상기 계측부로부터 검출된 전력정보로부터 계전요소를 검출하는 계전요소검출부와, 계전요소의 범위를 설정하는 계전요소설정부와, 상기 계전요소를 설정범위와 비교하여 전력계통의 고장을 판단하는 고장판단부와, 전력계통이 고장인 경우 차단기를 구동하는 차단기구동부를 포함한다.The relay control unit is connected to the measurement unit and includes a relay element detection unit that detects the relay element from the power information detected by the measurement unit, a relay element setting unit that sets the range of the relay element, and compares the relay element with a set range to provide power. It includes a failure determination unit for determining the failure of the system, and a shutoff mechanism driving unit for driving the breaker when the power system is a failure.

또한, 상기 역률제어부는 상기 계측부로부터 입력되는 전력정보를 기초로 역률을 산출하는 역률산출부와, 역률값을 설정하는 역률설정부와, 산출된 역률을 설정값과 비교하여 역률의 이상을 판단하는 역률판단부와, 역률 이상의 경우 역률조정기를 구동하는 역률조정기 구동부를 포함한다.In addition, the power factor controller may determine an abnormality of the power factor by comparing the power factor calculator for calculating the power factor based on the power information input from the measurement unit, the power factor setting unit for setting the power factor value, and the calculated power factor with a set value. And a power factor determining unit and a power factor regulator driving unit for driving the power factor controller when the power factor is higher than the power factor.

그리고, 본 발명에 따른 역률제어방법은 전력계통의 송배선로를 흐르는 전류 및 전압을 측정하는 단계와, 측정된 전류 및 전압으로부터 전류정보, 전압정보, 전력정보를 검출하는 단계와, 검출된 정보로부터 전력계통의 고장 및 전력의 역률이상을 판단하는 단계와, 역률조정기에 제어신호를 출력하여 역률을 조절하는 단계로 구성된다.In addition, the power factor control method according to the present invention comprises the steps of measuring the current and voltage flowing through the transmission line of the power system, detecting the current information, voltage information, power information from the measured current and voltage, and from the detected information Determining a failure of the power system and abnormal power factor of the power, and outputting a control signal to the power factor regulator to adjust the power factor.

일반적인 구조의 계전기에서는 단지 송배선로에서 측정된 값만을 계전기에 표시하므로 작업자가 측정된 값만을 파악할 수 있을 뿐 표시되는 값이 정상인지 비정상인지를 파악할 수 없는 반면에, 본 발명에서는 계전기에서 측정된 측정값뿐만 아니라 측정값과 설정값의 비교결과 및 전력계통의 고장여부가 표시되므로, 사용자가 계전기의 상태를 정확하게 파악할 수 있게 된다.In the relay of the general structure, only the value measured in the transmission line is displayed on the relay, so that the operator can only grasp the measured value and cannot determine whether the displayed value is normal or abnormal, whereas in the present invention, the measurement measured in the relay Not only the value but also the result of comparing the measured value and the set value and the failure of the power system are displayed, so that the user can accurately grasp the state of the relay.

또한, 본 발명에서는 계전기에서 검출된 송배선로의 전류값 및 전압값을 이용하여 전력의 역률을 산출하고 산출된 역률에 기초하여 역률이상을 판단하고 역률조정기를 제어하여 역률을 조절하므로, 역률조정기의 구조가 단순화되고 역률조정기의 단가를 대폭 감축할 수 있게 된다.In the present invention, the power factor is calculated using the current value and the voltage value of the transmission line detected by the relay, and the power factor is determined based on the calculated power factor, and the power factor is adjusted by controlling the power factor regulator. The structure is simplified and the unit cost of the power factor regulator can be greatly reduced.

도 1은 본 발명에 따른 계전시스템의 구조를 간략하게 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 계전시스템의 계전기의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 계전기의 제어부의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 제어부의 계전제어부의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 제어부의 역률제어부의 구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 계전시스템에서의 송배선로 차단방법을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 계전시스템에서의 역률제어방법을 나타내는 도면.1 is a view showing briefly the structure of the relay system according to the present invention.
2 is a view showing the structure of the relay of the relay system according to the present invention;
3 shows the structure of a control unit of a relay according to the present invention;
4 is a view showing the structure of the relay control unit of the control unit according to the present invention.
5 is a view showing the structure of the power factor control unit of the control unit according to the present invention.
Figure 6 is a view showing a transmission line blocking method in the relay system according to the present invention.
7 is a view showing a power factor control method in the relay system according to the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like or similar components.

도 1은 본 발명에 따른 계전시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a relay system according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계전시스템은 송전측으로부터 부하(100)측으로 전력이 공급되는 송배선로(L)상에 배치된 계전기(200)와, 상기 송배선로(L)의 전류 및 전압을 각각 검출하는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)와, 전력계통의 고장시 송배선로(L)를 차단하는 차단기(500)와, 상기 부하에 공급되는 전력의 역률을 조정하는 역률조정기(600)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a relay system according to the present invention includes a relay 200 disposed on a transmission line L to which electric power is supplied from a power transmission side to a load 100 side, and the transmission line L. A current detector 300 and a voltage detector 400 for detecting a current and a voltage of the circuit breaker, a circuit breaker 500 for blocking a transmission line L in the event of a power system failure, and a power factor of the power supplied to the load. It consists of a power factor regulator 600 to adjust.

상기 계전기(200)는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)와 연결되어 상기 전류검출(300) 및 전압검출기(400)로부터 각각 송배선로(L) 상의 전류값과 전압값이 계전기(200)로 공급된다. 상기 계전기(200)는 입력되는 전류값과 전압값에 기초하여 전류 및/또는 전압의 이상시 전력계통에 고장이 발생하였음을 판단하고, 고장이 발생하는 경우 상기 차단기(500)를 구동하여 부하에 전력을 공급하는 송배선로(L)를 차단한다.The relay 200 is connected to the current detector 300 and the voltage detector 400 so that the current value and the voltage value on the transmission line L are respectively from the current detector 300 and the voltage detector 400. Is supplied. The relay 200 determines that a failure has occurred in the power system in the event of an abnormality of current and / or voltage based on an input current value and a voltage value, and when the failure occurs, the relay 200 drives the breaker 500 to the load. Shut off the transmission line (L) for supplying power.

이때, 상기 전류검출기(300)는 단지 전류값만을 측정하여 측정된 전류값을 계전기(200)에 공급하지만, 외부 전류변압기(Current Transformer) 등과 같은 부품을 포함하여 송배선로(L)상의 전류이상을 감지할 수도 있다. 또한, 전압검출기(400)는 단지 전압값을 측정하여 측정된 전압값을 계전기(200)에 공급하지만, 외부 전압변압기(Potential Transformer) 등과 같은 부품을 포함하여 송배선로(L)상의 전압 이상을 감지할 수도 있다. 이때, 전류변압기(CT)는 단락사고시 송배선로(L)상의 전류가 계전기에 설정된 전류값이 이상으로 되면 동작하여 전류이상을 검출하여 그 결과를 계전기(200)로 전송할 수 있다. 또한, 전압변압기(PT)는 송배선로(L)상의 전압이 계전기에 설정된 전압값 이상이 되면 전압이상을 검출하여 그 결과를 계전기(200)로 전송할 수 있다.At this time, the current detector 300 only measures the current value and supplies the measured current value to the relay 200, but includes a component such as an external current transformer or the like, which is abnormal in current on the transmission line L. You can also detect In addition, the voltage detector 400 only measures the voltage value and supplies the measured voltage value to the relay 200, but includes a component such as an external voltage transformer or the like to provide more than the voltage on the transmission line L. You can also detect it. At this time, the current transformer CT may operate when the current on the transmission line L becomes greater than or equal to the current value set in the relay in the event of a short circuit to detect a current abnormality and transmit the result to the relay 200. In addition, the voltage transformer PT may detect a voltage abnormality and transmit the result to the relay 200 when the voltage on the transmission line L becomes equal to or higher than the voltage value set in the relay.

상기 계전기(200)는 사고가 발생하는 경우 차단기(500)에 구동신호를 출력하여 상기 차단기(500)를 구동함으로써 송배선로(L)를 단선함으로써 전력계통을 보호할 수 있다. 이때, 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)가 각각 전류변압기(CT) 및 전압변압기(PT)를 포함하는 경우, 계전기(200)에는 전류정보 및 전압정보와 함께 전류이상 정보 및 전압이상 정보가 입력될 수 있으며, 이 경우 계전기(200)는 입력되는 전류이상 정보 및 전압이상 정보에 의해 사고여부를 판단하여 차단기(500)를 구동할 수 있다.The relay 200 may protect the power system by breaking the transmission line L by driving the breaker 500 by outputting a driving signal to the breaker 500 when an accident occurs. In this case, when the current detector 300 and the voltage detector 400 include the current transformer CT and the voltage transformer PT, the relay 200 includes current information and voltage information together with current information and voltage information. In this case, the relay 200 may drive the circuit breaker 500 by determining whether an accident is made based on the input current abnormality information and voltage abnormality information.

상기 차단기(500)는 전류를 차단할 수만 있다면 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 차단기(500)는 스위치로 구성될 수도 있고 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 스위치로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 차단기(500)는 직렬 또는 병렬로 연결된 적어도 하나의 스위치 및 적어도 하나의 반도체소자로 구성될 수 있지만, 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.The breaker 500 may be configured in various forms as long as it can cut off the current. For example, the breaker 500 may be composed of a switch or may be composed of a plurality of switches connected in series or in parallel. In addition, the circuit breaker 500 may be composed of at least one switch and at least one semiconductor device connected in series or in parallel, but is not limited to this configuration and may be configured in various configurations.

상기 역률조정부(600)는 버스바(bus bar)와 같은 연결부재에 의해 송배선로(L)와 연결되어 전력의 역률을 조정한다. 이때, 상기 역률조정기(600)는 콘덴서 및/또는 인덕터 등과 같은 소자로 구성되어, 유효전력이 최대화되도록 역률을 조절한다. 이러한 역률의 조절에 의해, 부하전류가 감소하여 설비용량의 여유를 증가시키고 송배선로(L)의 전압강하를 감소시킬 수 있으며 송배선로(L)의 전력손실을 최소화하고 전기요금을 절감할 수 있게 된다.The power factor adjusting unit 600 is connected to the transmission line L by a connection member such as a bus bar to adjust the power factor of the power. At this time, the power factor regulator 600 is composed of elements such as a capacitor and / or inductor, and adjusts the power factor to maximize the effective power. By adjusting the power factor, the load current decreases to increase the capacity of the facility, reduce the voltage drop of the transmission line L, minimize the power loss of the transmission line L, and reduce the electric charge. It becomes possible.

상기 역률조정기(600)는 상기 계전기(200)에서 출력되는 제어신호에 따라 구동하여 전력의 역률을 조정한다. 상기 계전기(200)는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)로부터 입력되는 전류값 및 전압값에 기초하여 현재 전력이 지상(遲相) 및 진상(進相)인지를 판단한 후, 상기 역률조정기(600)에 제어신호를 출력하여 역률을 조정한다. 상기 역률조정기(600)는 콘덴서 또는/및 인덕터를 포함하여 지상 및 진상에 따라 콘덴서 또는 인덕터를 투입함으로써 역률을 조정할 수 있다.The power factor regulator 600 is driven according to the control signal output from the relay 200 to adjust the power factor of the power. The relay 200 determines whether the current power is ground and phase based on the current value and the voltage value input from the current detector 300 and the voltage detector 400, and then adjusts the power factor regulator. The control signal is output to 600 to adjust the power factor. The power factor regulator 600 may adjust the power factor by inputting a capacitor or inductor according to the ground and the phase including the capacitor or / and the inductor.

일반적으로, 역률은 별도로 구비된 역률조정장치를 통해 조정될 수 있다. 이러한 별도의 역률조정장치는 콘덴서 또는 인덕터를 포함하며, 송배선로(L)를 통한 전력의 역률을 산출하고 이상이 발생하는 경우 콘덴서 또는 인덕터를 투입하는 제어장치로 구성된다. 즉, 일반적인 역률조정장치는 역률측정장치, 실제 역률을 조절하는 조절장치, 측정된 역률의 이상을 판단하고 명령을 수행하는 제어장치 등으로 구성되므로, 구조가 복잡하고 제품의 비용이 높게 된다.In general, the power factor may be adjusted through a power factor adjuster provided separately. Such a separate power factor adjusting device includes a capacitor or an inductor, and includes a control device that calculates a power factor of power through the transmission line L and injects the capacitor or inductor when an abnormality occurs. That is, the general power factor adjusting device is composed of a power factor measuring device, a control device for adjusting the actual power factor, a control device for determining an abnormality of the measured power factor and performing a command, so that the structure is complicated and the cost of the product is high.

그러나, 본 발명에서는 송배선로(L)의 역률을 조정하기 위한 역률조정장치가 콘덴서 또는 인덕터만을 포함하는 조절장치만으로 구성되고, 역률측정장치와 제어장치는 계전기(100)에서 수행하므로, 역률조정장치(600)의 구성을 단순화할 수 있고 되고 제품의 비용도 대폭 절감할 수 있게 된다.However, in the present invention, the power factor adjusting device for adjusting the power factor of the transmission line L is composed of only an adjusting device including only a capacitor or an inductor, and the power factor measuring device and the control device are performed by the relay 100. The configuration of the device 600 can be simplified and the cost of the product can be greatly reduced.

도 2는 본 발명에 따른 계전시스템의 계전기(200)의 구조를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the structure of the relay 200 of the relay system according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계전시스템의 계전기(200)는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)로부터 측정된 전류값과 전압값이 입력되는 계측부(210)와, 상기 계측부(210)를 통해 입력되는 전류정보 및 전압정보를 기초로 전력계통의 사고유무를 판단하고 역률조정여부를 판단하고 제어하는 제어부(220)와, 작업자가 계전기(200)의 구동에 관련된 각종 명령 및 설정값을 입력하는 키입력부(230)와, 작업자의 각종 명령 내역과, 입력된 설정값, 전류와 전압 및 역률에 대한 각종 정보, 전력계통의 고장여부 및 그 내용 등이 표시되어 작업자에게 알려주는 표시부(240)와, 외부의 상위 감시반과 통신을 수행하는 통신부(250)와, 측정된 정보와 제품동작에 필요한 각종 정보가 저장된 저장부(260)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the relay 200 of the relay system according to the present invention includes a measurement unit 210 to which current values and voltage values measured by the current detector 300 and the voltage detector 400 are input, and the measurement unit The controller 220 determines whether there is an accident of the power system based on the current information and the voltage information input through the 210 and determines and controls the power factor adjustment, and various commands related to driving the relay 200 by the operator. Key input unit 230 for inputting the set value, the operator's various command details, input set value, various information on the current and voltage and power factor, whether the power system failure and its contents are displayed to inform the operator The display unit 240, a communication unit 250 for communicating with an external upper monitoring panel, and a storage unit 260 storing measured information and various information necessary for product operation.

상기 계측부(210)에는 전류검출기(300) 및 전압검출기(400)로부터 입력되는 전류값과 전압값으로부터 교류전류, 교류전압, 전력, 주파수, 전력량, 위상 등과 같은 전류정보와 전압정보 및 전력정보를 생성한 후, 이를 제어부(220)로 공급한다.The measurement unit 210 provides current information, voltage information, and power information such as AC current, AC voltage, power, frequency, power amount, phase, etc., from current values and voltage values input from the current detector 300 and the voltage detector 400. After generating, it is supplied to the control unit 220.

상기 제어부(220)에서는 상기 계측부(210)로부터 입력된 전력정보에 기초하여 전력계통의 사고유무를 판단하며, 사고발생시 차단기(500)에 구동신호를 출력하여 송배선로(L)를 부하로부터 분리한다. 또한, 상기 제어부(220)는 상기 계측부(210)로부터 입력된 전류정보 및 전압정보에 기초하여 전력의 역률을 산출하여 역률 조정여부를 판단하며, 조정이 필요한 경우 상기 역률조정기(600)에 제어신호를 출력하여 역률이 최대가 되도록 한다. 그리고, 상기 제어부(220)는 통신부(250)와 메모리(260)를 비롯한 계전시스템의 동작을 제어한다.The controller 220 determines whether there is an accident of the power system based on the power information input from the measurement unit 210, and outputs a driving signal to the breaker 500 when the accident occurs to separate the transmission line L from the load. do. In addition, the controller 220 determines whether the power factor is adjusted by calculating the power factor of the electric power based on the current information and the voltage information input from the measurement unit 210, and if the adjustment is necessary, a control signal to the power factor regulator 600. Output so that the power factor is maximum. The controller 220 controls the operation of the relay system including the communication unit 250 and the memory 260.

상기 키입력부(230)는 계전기(100)의 계전설정과 계통설정 및 기기설정 등과 같이 계전기(100)의 작동에 필요한 각종 설정정보를 입력하여 제어부(200)에 의해 계전기(100)가 설정된 정보에 따라 구동하도록 한다. 또한, 상기 키입력부(230)는 역률을 자동으로 제어할지의 여부, 역률을 자동으로 제어하는 경우 목표역률값(즉, 최대 및 최소역률값) 등을 입력할 수 있다.The key input unit 230 inputs various setting information necessary for the operation of the relay 100 such as relay setting, system setting, and device setting of the relay 100 to the information on which the relay 100 is set by the control unit 200. Drive along. In addition, the key input unit 230 may input whether or not to automatically control the power factor, a target power factor value (ie, maximum and minimum power factor values) when the power factor is automatically controlled.

상기 키입력부(230)는 키를 조작하여 정보를 입력하는 입력장치일 수도 있고, 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치에 터치패널(touch panel)을 구비한 입력장치일 수도 있다.The key input unit 230 may be an input device for inputting information by manipulating a key, or may be an input device having a touch panel on a display device such as a liquid crystal display or an organic light emitting display.

상기 표시부(240)는 작업자가 키입력부(230)를 통해 입력한 각종 설정정보와, 계측된 교류전류, 교류전압, 전력, 주파수, 전력량, 위상 등과 같은 전력정보와, 작업자가 입력한 설정값, 입력된 설정값과 실제 측정값의 비교결과, 측정값이 정상인지 비정상인지에 대한 판단정보와, 자동역률조정 및 목표역률값과, 현재의 역률과, 전력계통에 발생했을 때의 사고발생정보 및 그 원인정보 등이 표시될 수 있다.The display unit 240 includes various setting information input by the operator through the key input unit 230, power information such as measured AC current, AC voltage, power, frequency, power amount, phase, setting values input by the operator, As a result of comparing the set value with the actual measured value, judgment information on whether the measured value is normal or abnormal, automatic power factor adjustment and target power factor value, current power factor, accident occurrence information in the power system, and The cause information and the like can be displayed.

일반적인 계측기에서는 전력정보만이 표시되어 작업자가 표시되는 정보만으로는 송배선로(L)에서 측정값이 정상인지 비정상인지를 파악하기 불가능하지만, 본 발명에서는 측정값과 설정값이 비교된 결과가 표시되므로 작업자가 현재의 측정값이 정상인지 비정상인지를 용이하게 파악할 수 있게 된다. In a typical measuring instrument, only the power information is displayed, and it is impossible to determine whether the measured value is normal or abnormal in the transmission line L only by the information displayed by the operator, but in the present invention, the result of comparing the measured value with the set value is displayed. The operator can easily determine whether the current measured value is normal or abnormal.

상기 표시부(240)는 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 표시부(240)가 액정표시장치나 유기전계발광 표시장치와 같은 표시장치일 경우 터치패널을 구비함으로써, 키입력부(230)와 표시부(240)를 일체로 형성할 수도 있다.The display unit 240 may be a display device such as a liquid crystal display device or an organic light emitting display device, but is not limited thereto. When the display unit 240 is a display device such as a liquid crystal display device or an organic light emitting display device, the touch panel may be provided to integrally form the key input unit 230 and the display unit 240.

통신부(250)는 외부의 상위 감시반과 통신을 수행한다. 상기 감시반은 복수의 계전기(200)와 연결되어 복수의 계전기(200)를 제어하며, 이때 통신부(250)에 의해 계전기(200)와 감시반이 연결되어 감시반이 계전기(200)를 제어한다. 물론, 본 발명의 계전기(200)는 감시반과 연결되지 않는 소형의 계전기에도 적용될 수 있으며, 이 경우에는 통신부(250)가 필요없게 된다.The communication unit 250 communicates with an external upper monitoring panel. The monitoring panel is connected to the plurality of relays 200 to control the plurality of relays 200. At this time, the relay 200 and the monitoring panel are connected by the communication unit 250 to control the relay 200. Of course, the relay 200 of the present invention can also be applied to a small relay that is not connected to the monitoring panel, in which case the communication unit 250 is not necessary.

상기 저장부(260)에는 측정되는 각종 정보와 키입력부(230)를 통해 입력되는 각종 설정정보가 저장되어, 제어부(220)에 각종 정보를 제공한다. 상기 저장부(260)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The storage unit 260 stores various information to be measured and various setting information input through the key input unit 230 to provide various information to the control unit 220. The storage unit 260 may be configured as a nonvolatile memory, but is not limited thereto.

도 3은 본 발명에 따른 계전기(200)의 제어부(220)의 구조를 나타내는 도면이다.3 is a view showing the structure of the control unit 220 of the relay 200 according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(220)는 전력계통의 고장여부를 판단하고 차단기(500)를 구동하는 계전제어부(320)와 전력의 역률을 산출하고 역률조절부(600)를 구동하여 설정된 역률로 역률을 조절하는 역률제어부(420)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the control unit 220 determines whether the power system is faulty, calculates the power factor of the relay control unit 320 and the power driving the breaker 500, and drives the power factor control unit 600. The power factor control unit 420 adjusts the power factor to the set power factor.

상기 계전제어부(320)는 계측부(210)로부터 입력되는 전력정보로부터 계전(繼電)요소를 검출한 후, 검출된 계전요소의 값을 설정된 계전요소의 설정값과 비교하여 전력계통의 고장여부를 판단한다. 판단결과, 전력계통에 고장이 발생하는 경우 상기 계전제어부(320)는 구동신호를 차단기(500)로 출력하여, 상기 차단기(500)를 구동함으로써 송배선로(L)를 단선하여 전력계통에 피해를 최소화한다.The relay control unit 320 detects the relay element from the power information input from the measurement unit 210, and then compares the value of the detected relay element with a set value of the set relay element to determine whether the power system is faulty. To judge. As a result of the determination, when a failure occurs in the power system, the relay control unit 320 outputs a driving signal to the breaker 500 and drives the breaker 500 to disconnect the transmission line L, thereby damaging the power system. Minimize.

이때, 상기 계전제어부(320)는 전력계통의 고장여부의 판단결과, 고장의 원인이 된 계전요소, 차단기(500)의 작동여부 등을 표시부(240)로 출력하여 사용자에게 이들 정보를 알려준다.In this case, the relay control unit 320 outputs the relay element, the operation of the circuit breaker 500, etc., which causes the failure, to the display unit 240 to inform the user of the information as a result of the determination of the failure of the power system.

상기 역률제어부(420)에서는 계측부(210)로부터 입력되는 교류전류, 교류전압, 전력, 주파수, 전력량, 위상 등과 같은 전력정보로부터 역률을 산출한 후, 설정된 역률(즉, 작업자가 입력한 목표역률)과 비교한다. 상기 역률제어부(420)는 산출된 역률(즉, 현재 공급되는 전력의 역률)이 설정된 역률보다 작을 경우, 역률조정기(600)에 제어신호를 출력하여 역률조정기(600)를 구동함으로써 현재의 역률을 설정된 역률 이상으로 조정할 수 있게 된다.The power factor controller 420 calculates a power factor from power information such as AC current, AC voltage, power, frequency, power amount, phase, etc. input from the measurement unit 210, and then sets a power factor (that is, a target power factor input by an operator). Compare with The power factor controller 420 outputs a control signal to the power factor regulator 600 when the calculated power factor (that is, the power factor of the currently supplied power) is smaller than the set power factor to drive the current power factor 600. Can be adjusted above the set power factor.

도 4는 상기 제어부(220)의 계전제어부(320)의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of the relay control unit 320 of the control unit 220.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 계전제어부(320)는 계측부(210)와 접속되어 상기 계측부(210)로부터 측정된 전력정보가 입력되어 계전요소를 검출하는 계전요소검출부(322)와, 상기 키입력부(230) 또는 메모리(360)와 접속되어 입력값에 따라 계전요소(즉, 계전기가 계전을 실행할 동기를 제공하는 요소)의 설정값을 설정하는 계전요소설정부(324)와, 상기 계전요소검출부(322) 및 계전요소설정부(324)와 접속되어 전력계통이 고장인지를 판단하는 고장판단부(326)와, 상기 고장판단부(326)와 접속되어 판단결과에 따라 차단기(500)를 구동하는 구동신호를 출력하는 차단기구동부(328)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the relay control unit 320 is connected to the measurement unit 210, and the relay element detection unit 322 for detecting relay elements by inputting power information measured from the measurement unit 210, and the key. A relay element setting unit 324 which is connected to the input unit 230 or the memory 360 and sets a set value of the relay element (that is, the element which provides the motivation for the relay to execute the relay) according to the input value; The fault determiner 326 connected to the detector 322 and the relay element setting unit 324 to determine whether the power system is faulty, and the breaker 500 connected to the fault determiner 326 to determine the breaker 500. And a shutoff mechanism driving unit 328 for outputting a driving signal for driving.

상기 계전요소검출부(322)는 계측부(210)로부터 입력되는 전력정보로부터 계전요소의 값을 검출한다. 상기 계전요소는 주로 송배선로(L)를 따라 흐르는 전류 및 전압중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 계전요소설정부(324)에서는 키입력부(230)를 통해 입력되어 저장부(260)에 저장된 설정값으로부터 계전요소에 대한 정보를 판독하여 해당 계전요소의 설정값으로 설정한다. 이때, 상기 계전요소 설정값은 송배선로(L)의 정격전압, 최대전압, 최소전압, 정격전류, 최대전류, 최소전류 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The relay element detector 322 detects the value of the relay element from the power information input from the measurement unit 210. The relay element may mainly include any one of a current and a voltage flowing along the transmission line (L). In addition, the relay element setting unit 324 reads information on the relay element from the setting value input through the key input unit 230 and stored in the storage unit 260 and sets the relay element as a setting value of the relay element. In this case, the relay element setting value may include a rated voltage, a maximum voltage, a minimum voltage, a rated current, a maximum current, a minimum current of the transmission line L, but are not limited thereto.

고장판단부(326)에서는 계전요소검출부(322)에서 검출된 계전요소의 값과 계전요소설정부(324)에서 설정된 계전요소의 설정값을 비교하여 전력계통의 고장여부를 판단한다. 즉, 상기 고장판단부(326)는 계전요소검출부(322)에서 검출된 전류를 계전요소설정부(324)에서 설정된 정격전류, 최대전류, 최소전류 등과 비교하여 고장여부를 판단하거나 계전요소검출부(322)에서 검출된 전압을 계전요소설정부(324)에서 설정된 정격전압, 최대전압, 최소전압 등과 비교하여 고장여부를 판단한다.The failure determination unit 326 compares the value of the relay element detected by the relay element detection unit 322 with the setting value of the relay element set in the relay element setting unit 324 to determine whether the power system is faulty. That is, the failure determination unit 326 determines whether there is a failure by comparing the current detected by the relay element detection unit 322 with the rated current, the maximum current, the minimum current, etc. set in the relay element setting unit 324 or the relay element detection unit ( The voltage detected by the control unit 322 is compared with the rated voltage, the maximum voltage, and the minimum voltage set by the relay element setting unit 324 to determine whether there is a failure.

즉, 고장판단부(326)는 계전요소검출부(322)에서 검출된 전류가 정격전류와 다르거나, 최대 전류와 최소전류 사이의 범위를 벗어나면 고장이 발생하였음을 판단한다. 또한, 고장판단부(326)는 계전요소검출부(322)에서 검출된 전압이 정격전압과 다르거나, 최대 전압과 최소전압 사이의 범위를 벗어나면 고장이 발생하였음을 판단한다.That is, the failure determining unit 326 determines that a failure has occurred when the current detected by the relay element detecting unit 322 is different from the rated current or is out of the range between the maximum current and the minimum current. In addition, the failure determination unit 326 determines that a failure has occurred when the voltage detected by the relay element detection unit 322 is different from the rated voltage or is out of the range between the maximum voltage and the minimum voltage.

차단기구동부(328)는 고장판단부(326)에 의해 전력계통에 고장이 발생하였다고 판단되면, 상기 고장판단부(326)의 명령에 따라 구동신호를 생성하여 차단기(500)로 출력함으로써 상기 차단기(500)를 개방한다.When it is determined that a failure occurs in the power system by the failure determining unit 326, the blocking mechanism driving unit 328 generates a driving signal according to the command of the failure determining unit 326 and outputs the driving signal to the breaker 500 to prevent the breaker ( Open 500).

이때, 고장판단부(326)에서 고장을 판단하기 위해 사용된 정보(예를 들어, 검출된 전류, 설정된 정격전류, 최대전류, 최소전류 등)와 판단결과 및 차단기 구동여부 등의 정보가 표시부(240)에 표시된다.At this time, the information used to determine the failure in the failure determination unit 326 (for example, the detected current, the set current rating, the maximum current, the minimum current, etc.) and the information such as the determination result and whether the breaker is driven is displayed on the display unit ( 240).

도 5는 상기 제어부(220)의 역률제어부(420)의 구조를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a structure of the power factor controller 420 of the controller 220.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 역률제어부(420)는 계측부(210)와 접속되어 상기 계측부(210)부터 입력되는 전류정보 및 전압정보로부터 역률을 산출하는 역률산출부(422)와, 상기 키입력부(230) 또는 메모리(360)와 접속되어 상기 키입력부(230) 또는 메모리(360)에서 입력되는 역률값을 설정하는 역률설정부(424)와, 상기 역률산출부(422) 및 역률설정부(424)와 접속되어 전력의 역률이 설정된 역률 이상인지 이하인지를 판단하는 역률판단부(426)와, 상기 역률판단부(426)와 접속되어 판단결과에 따라 역률조정기(600)를 구동하는 제어신호를 출력하는 역률조정기 구동부(428)로 구성된다.As illustrated in FIG. 5, the power factor controller 420 is connected to the measurement unit 210 to calculate a power factor from current information and voltage information input from the measurement unit 210, and the key. A power factor setting unit 424 connected to an input unit 230 or a memory 360 to set a power factor value input from the key input unit 230 or the memory 360, the power factor calculation unit 422, and a power factor setting unit A power factor determining unit 426 connected to the power factor determining unit 426 to determine whether the power factor is greater than or equal to the set power factor, and a power factor regulator 600 connected to the power factor determining unit 426 to drive the power factor regulator 600 according to the determination result; The power factor regulator driver 428 outputs a signal.

상기 역률산출부(422)는 계측부(210)로부터 입력되는 전류정보 및 전압정보로부터 역률을 산출한다. 이때, 상기 역률산출부(424)는 입력되는 전류 및 전압의 위상으로부터 역률이 지상역률인지 진상역률인지를 판단함과 동시에 역률을 산출한다.The power factor calculator 422 calculates a power factor from current information and voltage information input from the measurement unit 210. In this case, the power factor calculator 424 determines whether the power factor is a ground power factor or a true power factor from the phases of the input current and the voltage and calculates the power factor.

상기 역률설정부(424)는 키입력부(230)를 통해 입력되어 저장부(260)에 저장된 설정값으로부터 역률을 설정한다. 역률은 유효전력이 피상전력에 가깝도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 역률설정값은 0.9 이상 또는 0.95 이상으로 세팅될 수 있지만, 이에 한정되는 것이 아니라 부하의 종류에 따라 다양하게 설정될 수 있다.The power factor setting unit 424 sets a power factor from a set value input through the key input unit 230 and stored in the storage unit 260. The power factor can be set so that the active power is close to the apparent power. For example, the power factor setting value may be set to 0.9 or more or 0.95 or more, but is not limited thereto and may be variously set according to the type of load.

상기 역률판단부(426)에서는 역률산출부(422)에서 산출된 역률과 역률설정부(424)에서 설정된 역률의 설정값을 비교하여 역률의 정상 및 비정상을 판단한다. 즉, 상기 역률판단부(426)는 산출된 역률이 설정값 이상이면 역률이 정상임을 판단하고 역률이 설정값 이하이면 역률이 비정상임을 판단한다.The power factor determination unit 426 compares the power factor calculated by the power factor calculator 422 with the power factor set by the power factor setting unit 424 to determine whether the power factor is normal or abnormal. That is, the power factor determination unit 426 determines that the power factor is normal when the calculated power factor is greater than or equal to the set value, and determines that the power factor is abnormal when the power factor is less than or equal to the set value.

상기 역률조정기 제어부(428)는 역률판단부(426)에 의해 역률이 비정상적으로 낮다고 판단되면, 상기 역률판단부(426)의 명령에 따라 제어신호를 생성하여 역률조정기(600)로 출력함으로써 상기 역률조정기(600)를 구동한다. 이때, 역률조정기 제어부(428)는 역률이 지상역률 또는 진상역률인지를 판단하여 역률조정기(600)의 콘덴서 또는 인덕터를 구동하는 제어신호를 출력한다.If the power factor controller 428 determines that the power factor is abnormally low by the power factor determination unit 426, the power factor controller 428 generates a control signal according to the command of the power factor determination unit 426 and outputs the control signal to the power factor regulator 600. Drives regulator 600. At this time, the power factor regulator control unit 428 determines whether the power factor is a ground power factor or a true power factor and outputs a control signal for driving a capacitor or an inductor of the power factor regulator 600.

한편, 상기 역률판단부(426)에서 산출된 역률, 역률의 이상여부, 역률조정기 구동여부 등의 정보가 표시부(240)에 입력되어 표시된다.On the other hand, the power factor calculated by the power factor determination unit 426, whether the power factor is abnormal, whether the power factor controller is driven or the like is input to the display unit 240 is displayed.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 계전시스템에서는 송배선로(L)에서 측정되는 전류 및 전압값에 기초하여 전력정보를 검출하며, 이 검출된 전력정보로부터 송배선로(L)를 차단할 동기를 제공하는 계전요소를 검출하고 추출된 계전요소와 설정된 계전요소를 비교하여 차단기(500)의 구동을 판단한다. 또한, 본 발명에서는 측정된 전류 및 전압값 그뿐만 아니라 계전요소, 검출된 계전요소와 설정값의 비교내용 및 고장판단 여부를 표시부(240)를 통해 작업자에게 알려준다.As described above, in the relay system according to the present invention, the power information is detected based on the current and voltage values measured in the transmission line L, and the motive to cut off the transmission line L is detected from the detected power information. Detecting the relay element provided and comparing the extracted relay element and the set relay element to determine the driving of the breaker 500. In addition, in the present invention, the display unit 240 informs the operator of the measured current and voltage values as well as the relay element, the comparison between the detected relay element and the set value, and whether the fault is determined.

일반적인 구조의 계전기에서는 단지 송배선로(L)에서 측정된 값만을 계전기에 표시하므로, 작업자가 측정된 값만을 파악할 수 있을 뿐 표시되는 측정값이 정상인지 비정상인지를 파악할 수 없었다. 특히, 전력계통에는 복수의 계전기가 구비될 수 있는데, 일반적인 계전기의 경우 단지 측정값만이 표시되므로 복수의 계전기 각각에서 측정된 측정값이 정상인지 비정상인지 파악할 수 없었다.In the general structure of the relay, only the values measured in the transmission line (L) are displayed on the relay, so that the operator can grasp only the measured values and cannot determine whether the displayed measured values are normal or abnormal. In particular, the power system may be provided with a plurality of relays. In the case of a general relay, only measured values are displayed, and thus, it is not possible to determine whether the measured values measured in each of the plurality of relays are normal or abnormal.

반면에, 본 발명에서는 복수의 계전기(200)의 각각으로부터 측정된 측정값뿐만 아니라 설정값과의 비교결과와 고장여부가 표시되므로, 사용자가 개개의 계전기(200)의 상태 뿐만 아니라 복수의 계전기(200) 전체의 상태도 용이하게 파악할 수 있게 된다.On the other hand, in the present invention, not only the measured value measured from each of the plurality of relays 200 but also the comparison result with the set value and the status of failure are displayed, so that the user can select not only the state of the individual relays 200 but also the plurality of relays ( 200) it is also possible to easily grasp the state of the whole.

또한, 일반적인 계전기의 경우 역률을 산출하고 조정하는 구성이 포함되지 않으므로, 마이크로프로세서를 포함하는 별도의 역률조정장치를 구비하여 송배선로(L)의 역률을 검출하고 검출된 결과에 따라 역률을 조절하므로, 역률조정장치의 구조가 복잡해지고 제품단가가 상승하게 된다.In addition, since a general relay does not include a configuration for calculating and adjusting the power factor, a separate power factor adjusting device including a microprocessor is provided to detect the power factor of the transmission line L and adjust the power factor according to the detected result. Therefore, the structure of the power factor adjusting device becomes complicated and the product cost increases.

그러나, 본 발명에서는 검출된 송배선로(L)의 전류값 및 전압값으로부터 역률을 산출하고, 이 산출된 역률에 기초하여 역률의 조정여부를 판단하여 역률조정기(600)을 구동함으로써 역률을 조절할 수 있게 된다. 다시 말해서, 본 발명에서는 송배선로(L)를 통해 공급되는 전력의 역률의 산출 및 역률조정의 판단 등이 기존의 계전기(200)에 포함되고 역률조정기(600)에서는 단지 계전기(200)에 제어에 따라 콘덴서나 인덕터를 구동하면 되므로, 마이크로프로세서와 같은 고가의 부품이 필요없게 되어 역률조정기(600)의 구조가 단순화되고 단가를 대폭 감축할 수 있게 된다.However, in the present invention, the power factor is calculated from the current value and the voltage value of the detected transmission line L, and the power factor is adjusted by driving the power factor regulator 600 by determining whether the power factor is adjusted based on the calculated power factor. It becomes possible. In other words, in the present invention, the calculation of the power factor of the power supplied through the transmission line L and the determination of the power factor adjustment are included in the existing relay 200, and the power factor regulator 600 controls only the relay 200. By driving a capacitor or an inductor accordingly, no expensive components such as a microprocessor are required, thereby simplifying the structure of the power factor regulator 600 and greatly reducing the unit cost.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 계전시스템의 동작을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation of the relay system according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 계전시스템에서 전력계통시 고장발생시 송배선로(L)를 단선하는 방법을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of disconnecting a transmission line L when a failure occurs in a power system in the relay system according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 우선 송배선로(L)를 통해 부하(100)로 전력이 공급될 때 상기 송배선로(L)에 접속된 전류검출기(300)와 전압검출기(400)에 의해 전류 및 전압을 측정한 후(S101), 상기 측정된 전류 및 전압에 기초하여 계전기(200)의 제어부(220)에서 계전요소를 검출한다(S102). 이때, 계전요소는 계전기(200)가 계전을 실행할 동기를 제공하는 요소로서, 전력계통의 고장을 인지할 수 있는 요소를 의미한다. 이러한 계전요소로는 전류 및 전압로부터 산출되는 송배선로(L)의 정격전압, 최대전압, 최소전압, 정격전류, 최대전류, 최소전류 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 6, first, when electric power is supplied to the load 100 through the transmission line L, the current detector 300 and the voltage detector 400 connected to the transmission line L are provided. After measuring current and voltage (S101), the relay element is detected by the controller 220 of the relay 200 based on the measured current and voltage (S102). In this case, the relay element is an element that provides a motive for the relay 200 to execute the relay, and means an element capable of recognizing a failure of the power system. Such relay elements include, but are not limited to, the rated voltage, the maximum voltage, the minimum voltage, the rated current, the maximum current, the minimum current, and the like of the transmission line L calculated from the current and the voltage.

그 후, 검출된 계전요소를 설정값과 비교하여(S103), 계전값이 설정범위 이내이면 전력계통에 고장이 없음을 판단하여 차단기(500)를 닫힌 상태를 유지하여 부하(100)에 계속 전력을 공급한다.Thereafter, the detected relay element is compared with the set value (S103), and if the relay value is within the set range, it is determined that there is no failure in the power system. To supply.

검출된 계전요소를 설정값과 비교하여(S103), 계전값과 설정범위를 벗어나면 전력계통에 고장이 발생하였음을 판단하여 차단기(500)를 구동하여 (L)을 차단한다(S104).When the detected relay element is compared with the set value (S103), when it is out of the relay value and the set range, it is determined that a failure has occurred in the power system, and the breaker 500 is driven to block (L).

이와 같이, 본 발명에서는 계전기(200)에서 측정된 전류와 전압에 기초하여 계전요소를 검출하고 검출된 계전요소를 설정값과 비교하여 전력계통의 고장을 판단한다. 또한, 본 발명에서는 이러한 정보들, 즉 측정된 전류 및 전압, 검출된 계전요소, 계전요소의 설정값, 검출된 계전요소의 값과 설정값과의 비교결과, 전력계통의 고장여부 등을 모두 표시부(240)를 통해 표시되므로, 작업자가 실시간으로 전력계통의 모든 상태를 직관적 파악할 수 있게 되어 더욱 효율적인 관리가 가능하게 된다.As described above, in the present invention, the relay element is detected based on the current and voltage measured by the relay 200, and the detected relay element is compared with a set value to determine a failure of the power system. In addition, the present invention displays all such information, namely measured current and voltage, the detected relay element, the set value of the relay element, the comparison result of the detected relay element and the set value, whether the power system failure, etc. Since it is displayed through 240, the operator can intuitively grasp all the state of the power system in real time, and more efficient management is possible.

도 7은 본 발명에 따른 계전시스템에서 전력의 역률을 조절하는 방법을 나타내는 도면이다.7 is a view showing a method for adjusting the power factor of the power in the relay system according to the present invention.

우선, 도 7에 도시된 바와 같이, 송배선로(L)에 접속된 전류검출기(300)와 전압검출기(400)에 의해 전류 및 전압을 측정한 후(S201), 상기 측정된 전류 및 전압에 기초하여 계전기(200)의 제어부(220)에서 전력의 역률을 산출한다(S202). 이때, 역률은 지산역률 또는 진상역률일 수 있다.First, as shown in FIG. 7, the current and voltage are measured by the current detector 300 and the voltage detector 400 connected to the transmission line L (S201), and then the measured current and voltage are measured. Based on the control unit 220 of the relay 200 calculates the power factor of the power (S202). In this case, the power factor may be Jisan power factor or true power factor.

그 후, 산출된 역률을 설정값과 비교하여(S203), 역률이 설정값 이상이면 역률에 이상이 없음을 판단하여 송배선로(L)를 통해 계속 전력을 공급한다.Thereafter, the calculated power factor is compared with the set value (S203). If the power factor is greater than or equal to the set value, it is determined that there is no abnormality in the power factor, and power is continuously supplied through the transmission line L.

산출된 역률과 설정값과 비교하여(S203), 역률이 설정값 보다 작으며 역률에 이상이 발생하였음을 판단하여 역률조정기(600)를 구동하여 역률을 조절한다(S104). 이러한 역률의 조절은 역률이 설정값 이상이 될 때까지 실시간으로 계속 진행된다. 이때, 역률이 지상역률인지 진상역률인지에 따라 상기 역률조정기(600)의 콘덴서 또는 인덕터가 구동하여 역률을 조절한다.In comparison with the calculated power factor and the set value (S203), it is determined that the power factor is smaller than the set value and an abnormality occurs in the power factor, and then the power factor adjuster 600 is driven to adjust the power factor (S104). This power factor adjustment is continued in real time until the power factor is above the set value. At this time, the power factor is adjusted by driving the capacitor or inductor of the power factor regulator 600 according to whether the power factor is the ground power factor or the advance power factor.

이와 같이, 본 발명에서는 계전기(200)에서 전력의 역률을 산출하고 역률이상(설정 역률보다 낮은 경우)의 여부를 판단하며, 판단결과에 따라 제어신호를 역률조정기(600)에 출력하여 전력의 역률을 조절한다. 즉, 본 발명에서는 전류 및 전압의 검출, 역률의 산출, 역률이상의 판단을 역률조정기(600)에서 수행하는 것이 아니라 계전을 위한 전류검출기(300)와 전압검출기(400) 및 계전기(200)에서 수행하므로, 역률조정기(600)에서는 단순히 제어신호에 따라 콘덴서 또는 인덕터만을 구동한다. 따라서, 일반적인 역률조정기에 비해, 본 발명에 따른 역률조정기(100)가 구조가 단순화되고 제조비용을 대폭 감축할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the relay 200 calculates the power factor of the power and determines whether the power factor is greater than or equal to the power factor (if lower than the set power factor), and outputs a control signal to the power factor regulator 600 according to the determination result. Adjust That is, in the present invention, detection of current and voltage, calculation of power factor, and determination of power factor abnormality are not performed by the power factor regulator 600, but by the current detector 300, the voltage detector 400, and the relay 200 for relaying. Therefore, the power factor regulator 600 simply drives a capacitor or an inductor according to a control signal. Therefore, compared to the general power factor regulator, the power factor regulator 100 according to the present invention can simplify the structure and drastically reduce the manufacturing cost.

또한, 본 발명에서는 산출된 역률, 설정 역률값, 역률값이 비교결과, 역률 이상의 판단결과를 표시부(240)를 통해 표시되므로, 작업자가 역률에 대한 정보를 실시간으로 파악할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, since the calculated power factor, the set power factor value, and the power factor value are displayed on the display unit 240, the comparison result and the determination result of the power factor or more are displayed, so that the operator can grasp information on the power factor in real time.

본 발명의 다양한 변형예나 본 발명을 기초로 용이하게 창안할 수 있는 구조 등도 본 발명의 범위에 포함되어야만 할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.Various modifications of the present invention, a structure that can be easily devised based on the present invention, etc. should be included in the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be determined not by the above detailed description but by the appended claims.

100 : 부하 200 :계전기
210 : 계측부 220 : 제어부
230 : 키입력부 240 : 표시부
260 : 저장부 300 : 전류검출기
400 : 전압검출기 500 : 차단기
600 : 역률조정기100: load 200: relay
210: measurement unit 220: control unit
230: key input unit 240: display unit
260: storage 300: current detector
400: voltage detector 500: circuit breaker
600: power factor regulator

Claims (12)

전력계통상의 송배선로에 배치되어 상기 송배선로를 차단하는 차단기
상기 송배선로의 전류 및 전압를 측정하는 검출기;
상기 송배선로를 통해 공급되는 전력의 역률을 조절하는 역률조정기; 및
상기 검출기에 의해 측정된 전류 및 전압의 정보를 기초로 전력계통의 고장여부를 판단하여 고장이 발생하는 경우 차단기를 구동하여 송배선로를 차단하며, 전류 및 전압에 의해 역률을 산출하여 산출된 역률이 설정된 역률값보다 작은 경우 역률조정기를 구동하여 역률을 조절하는 계전기로 구성된 계전시스템.A circuit breaker arranged on a transmission line on a power system to block the transmission line
A detector measuring current and voltage of the transmission line;
A power factor adjuster for adjusting a power factor of power supplied through the transmission line; And
Based on the information of current and voltage measured by the detector, it is determined whether the power system has a failure, and when a failure occurs, the circuit breaker is cut off by driving a circuit breaker, and the power factor calculated by calculating the power factor based on the current and voltage is A relay system consisting of a relay that controls the power factor by driving the power factor regulator when it is smaller than the set power factor value. 제1항에 있어서, 상기 계전기는,
상기 검출기로부터 입력된 측정값으로부터 전류정보, 전압정보 및 전력정보를 생성하는 계측부; 및
계전기를 제어하며, 상기 계측부로부터 입력된 상기 전류정보, 전압정보, 전력정보에 기초하여 전력계통의 고장여부를 판단하여 차단기를 구동하고 역률을 산출하여 역률이상을 판단하여 역률조정기를 구동하는 제어부로 구성된 계전시스템.The method of claim 1, wherein the relay,
A measurement unit configured to generate current information, voltage information, and power information from the measured values input from the detector; And
Controls the relay, and based on the current information, voltage information, power information input from the measuring unit to determine whether the failure of the power system to drive the breaker and calculate the power factor to determine the power factor abnormality to the control unit for driving the power factor regulator Configured relay system. 제2항에 있어서, 상기 계전기는,
각종 명령이 입력되는 키입력부;
각종 명령 내역, 측정된 정보 및 판단결과를 표시하는 표시부; 및
계측된 정보와 동작에 필요한 정보가 저장된 저장부를 추가로 포함하는 계전시스템.The method of claim 2, wherein the relay,
A key input unit to which various commands are input;
A display unit which displays various instruction details, measured information, and determination results; And
The relay system further includes a storage unit for storing the measured information and information necessary for operation. 제3항에 있어서, 상기 표시부에는 측정된 전류 및 전압, 전류정보, 전압정보, 전력정보, 전력계통의 고장판단결과, 역률이상유무, 차단기의 구동여부, 역률조정기의 구동여부가 표시되는 계전시스템.4. The relay system according to claim 3, wherein the display unit displays measured current and voltage, current information, voltage information, power information, a failure determination result of the power system, whether power factor is abnormal, whether the breaker is driven, or whether the power factor regulator is driven. . 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
전력계통의 고장을 판단하여 차단기를 구동하는 계전제어부; 및
전력의 역률이상을 판단하여 역률조정기를 제어하는 역률제어부를 포함하는 계전시스템.The method of claim 2, wherein the control unit,
A relay control unit which determines a breakdown of the power system and drives the breaker; And
Relay system including a power factor control unit for determining a power factor abnormality of the power to control the power factor regulator. 제5항에 있어서, 상기 계전제어부는,
상기 계측부와 접속되어 상기 계측부로부터 검출된 전력정보로부터 계전요소를 검출하는 계전요소검출부;
계전요소의 범위를 설정하는 계전요소설정부;
상기 계전요소를 설정범위와 비교하여 전력계통의 고장을 판단하는 고장판단부; 및
전력계통이 고장인 경우 차단기를 구동하는 차단기구동부를 포함하는 계전시스템.According to claim 5, The relay control unit,
A relay element detection unit connected to the measurement unit and detecting a relay element from power information detected from the measurement unit;
A relay element setting unit for setting a range of the relay element;
A failure determination unit for determining a failure of the power system by comparing the relay element with a setting range; And
Relay system including a shut-off mechanism drive unit for driving a breaker when the power system failure. 제5항에 있어서, 상기 역률제어부는,
상기 계측부로부터 입력되는 전력정보를 기초로 역률을 산출하는 역률산출부;
역률값을 설정하는 역률설정부;
산출된 역률을 설정값과 비교하여 역률의 이상을 판단하는 역률판단부; 및
역률 이상의 경우 역률조정기를 구동하는 역률조정기 구동부를 포함하는 계전시스템.The method of claim 5, wherein the power factor control unit,
A power factor calculator for calculating a power factor based on the power information input from the measurement unit;
A power factor setting unit for setting a power factor value;
A power factor determining unit for comparing the calculated power factor with a set value to determine an abnormality of the power factor; And
The relay system including a power factor regulator driver for driving the power factor regulator when the power factor is higher than the power factor. 전력계통의 송배선로를 흐르는 전류 및 전압을 측정하는 단계;
측정된 전류 및 전압으로부터 전류정보, 전압정보, 전력정보를 검출하는 단계;
검출된 정보로부터 전력계통의 고장 및 전력의 역률이상을 판단하는 단계; 및
역률조정기에 제어신호를 출력하여 역률을 조절하는 단계로 구성된 계전시스템의 역률제어방법.Measuring a current and a voltage flowing through the transmission line of the power system;
Detecting current information, voltage information, and power information from the measured current and voltage;
Determining a power system failure and power factor abnormality from the detected information; And
A power factor control method of a relay system comprising the step of adjusting the power factor by outputting a control signal to the power factor regulator. 제8항에 있어서, 전력계통의 고장 및 전력의 역률이상을 판단하는 단계는,
검출된 전력정보로부터 계전요소를 검출하는 단계;
계전요소의 범위를 설정하는 단계; 및
상기 계전요소를 설정범위와 비교하여 전력계통의 고장을 판단하는 단계를 포함하는 계전시스템의 역률제어방법.The method of claim 8, wherein the determining of power failure or power factor abnormality comprises:
Detecting the relay element from the detected power information;
Setting a range of relay elements; And
And determining the failure of the power system by comparing the relay element with a setting range. 제8항에 있어서, 전력계통의 고장 및 전력의 역률이상을 판단하는 단계는,
검출된 전력정보를 기초로 역률을 산출하는 단계;
역률값을 설정하는 단계;
산출된 역률을 설정값과 비교하여 역률의 이상을 판단하는 단계로 구성된 계전시스템의 역률제어방법.The method of claim 8, wherein the determining of power failure or power factor abnormality comprises:
Calculating a power factor based on the detected power information;
Setting a power factor value;
A power factor control method for a relay system comprising the step of determining an abnormality of the power factor by comparing the calculated power factor with a set value. 제8항에 있어서, 전력계통의 고장의 고장시 송배선로를 차단하는 단계를 추가로 포함하는 계전시스템의 역률제어방법.The power factor control method of a relay system according to claim 8, further comprising the step of interrupting a transmission line in the event of a failure of the power system. 제8항에 있어서, 측정된 전류 및 전압, 전류정보, 전압정보, 전력정보, 전력계통의 고장판단결과, 역률이상유무, 송배선로의 차단여부, 역률조정기의 구동여부가 표시하는 단계를 추가로 포함하는 계전시스템의 역률제어방법.10. The method of claim 8, further comprising displaying the measured current and voltage, current information, voltage information, power information, a result of fault determination of the power system, whether there is a power factor error, whether the transmission line is blocked, or whether the power factor regulator is driven. Power factor control method of the relay system comprising.
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KR102168343B1 (en) * 2019-12-02 2020-10-22 주식회사 케이디파워 Energy harvesting wireless power temperature circuit breaker combined supervisory control system

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