KR20200071471A - Apparatus for protecting OLTC of main transformer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 메인 변압기의 OLTC 보호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 154kV 변전소의 메인 변압기의 OLTC(On Load Tap Changer)의 오동작을 제어할 수 있는 메인 변압기의 OLTC 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to an OLTC protection device for a main transformer, and more particularly, to an OLTC protection device for a main transformer capable of controlling a malfunction of an on load tap changer (OLTC) of a main transformer of a 154kV substation.
현행 국내의 변전소에는 도 1에서와 같이 154kV 정도의 1차측 전압을 대략 23kV의 2차측 전압으로 변압하는 메인 변압기(10)가 설치되어 있다. 메인 변압기(10)의 1차측 및 2차측에는 차단기(16)가 각각 설치된다. 메인 변압기(10)의 2차측에는 전류 계측기(12) 및 배전선로(DL :Distribution Line)가 연결된다. In the current domestic substation, as shown in FIG. 1, a
전류 계측기(12)는 메인 변압기(10)와 배전선로 사이에 설치되고, 메인 변압기(10)의 2차측의 전류를 계측하여 보호반(14)으로 보낸다. The
보호반(14)은 OLTC 블록 회로부(14a)를 포함한다. 통상적으로, OLTC 블록 회로부(14a)는 입력받은 전류가 정격전류의 150% 이상인지를 판단하여 정격전류의 150% 이상이면 OLTC 블록(block)신호를 메인 변압기(10)에게로 보낸다. 그리하면, 메인 변압기(10)내의 OLTC(On Load Tap Changer)(도시 생략)가 동작할 수 없게 된다. OLTC는 변압기 운전중에 변압기 1차측에 달린 탭(Tap)을 변경하여 2차측 전압을 바꾸는 장치이다.The
여기서, OLTC 블록 회로부(14a)는 도 2에서와 같이 메인 변압기(10)의 2차측의 3상의 전류(Ia, Ib, Ic) 입력단에 연결된 오어 게이트(18), 및 오어 게이트(18)의 출력단에 연결된 타이머(20)를 포함한다. 따라서, OLTC 블록 회로부(14a)는 메인 변압기(10)의 2차측으로부터 인가받은 3상의 전류(Ia, Ib, Ic)중에서 어느 하나라도 일정 시간 동안 정격전류의 150% 이상을 유지하게 되면 OLTC 블록신호를 메인 변압기(10)에게로 보낼 수 있다.Here, the OLTC
그런데, 도 1에서 메인 변압기(10)의 2차측에 위치한 배전선로에 한시적으로 고장이 발생하면 OLTC 블록 회로부(14a)는 OLTC 블록신호를 발생시켜야 함에도 불구하고 발생시키지 못한다.However, in FIG. 1, if a temporary failure occurs in the distribution line located on the secondary side of the
다시 말해서, OLTC 블록 회로부(14a)는 입력받은 전류가 정격전류의 150% 이상(예컨대, 2240A 이상)이어야 OLTC 블록신호를 발생시키게 되어 있다. 하지만, 배전선로에 대략 1140A 정도 고장이 발생하면 그 전류가 메인 변압기(10)의 2차측에 흐르게 된다. 따라서, OLTC 블록 회로부(14a)는 대략 1140A 정도의 전류에서는 정상적으로 제기능을 수행할 없으므로 배전선로에 고장이 발생하였음에도 불구하고 OLTC 블록신호를 발생시킬 수 없게 된다. In other words, the OLTC
그로 인해, 메인 변압기(10)의 OLTC가 낮은 고장전류(대략 1140A)에서 구동되는 결과를 초래하고, 이는 지속적인 메인 변압기(10)의 OLTC에 대한 고장요인이 될 수 있다. 즉, 메인 변압기(10)의 OLTC가 낮은 고장전류(대략 1140A)에서 동작해서 지속적인 고장에 메인 변압기(10)의 다이버터(Diverter) 내부의 천이저항이 소손될 수 있는 개연성이 높다. 여기서, 다이버터는 변압기 탭간 이동시 2가지 탭에 동시에 접촉하여 변속충격을 줄여준다.As a result, the OLTC of the
2010년에서 현재까지 메인 변압기의 전체 고장중에서 OLTC 고장율은 대략 10.4% 정도이다.Of the total failures of the main transformer from 2010 to the present, the OLTC failure rate is approximately 10.4%.
한편, 최근에는 태양광, 풍력, ESS(Energy Storage System) 등과 같은 신재생에너지 자원을 이용한 소규모 발전 설비가 23kV 배전선로에 다량으로 보급되고 있다. 이와 같이 분산형 전원(태양광, 풍력, ESS 등)이 지속적으로 증가함에 따라 총고장용량은 증가하나, 변압기 1차측에서 공급되는 고장전류는 감소하는 추세이다. 또한, 변압기의 과부하 운전 등으로 인하여 OLTC 블록 동작을 위한 정정기준(정격전류의 150%)을 낮추기도 어려운 실정이다.Meanwhile, in recent years, small-scale power generation facilities using renewable energy resources such as solar power, wind power, and ESS (Energy Storage System) have been widely distributed to 23kV distribution lines. As the distributed power sources (solar power, wind power, ESS, etc.) continue to increase, the total fault capacity increases, but the fault current supplied from the transformer primary side decreases. In addition, it is difficult to lower the correction criteria (150% of the rated current) for the OLTC block operation due to the overload operation of the transformer.
23kV 배전선로에 지속적인 분산형 전원의 증가로 인해 도 1에서와 같이 배전선로측에 방향성 계전기(22)의 사용이 증가되고 있다. 이때, 각각의 배전선로에는 전류 계측기(CT)가 함께 설치된다. 각 배전선로의 방향성 계전기(22)는 방향판단시 배전선로의 모선에 설치된 PT(Potential Transformer; 전압변성 계측장비)의 값을 사용한다. Due to the continuous increase of distributed power sources in the 23 kV distribution line, the use of the
그런데, 방향판정의 극성요소로 사용되는 23kV PT(Potential Transformer; 전압변성 계측장비)의 퓨즈가 개폐서지 또는 외란 등에 의해 단선되면 보호반(14)에서는 PT(전압변성 계측장비)의 퓨즈 단선에 대한 알람 기능이 없기 때문에 방향성 계전기(22)가 잘못될 개연성이 높다. 따라서, PT(전압변성 계측장비)의 고장 여부를 판단하는 것이 필요하다.However, if the fuse of the 23kV PT (Potential Transformer) used as a polarity element in the direction determination is disconnected by opening/closing surge or disturbance, the
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 배전용 변전소의 메인 변압기의 2차측 배전선로의 한시 고장시에도 OLTC(On Load Tap Changer) 블록을 수행가능하며 배전선로측의 방향성 계전기의 PT 고장을 감시할 수 있도록 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described conventional problems, and it is possible to perform an OLTC (On Load Tap Changer) block even in the event of a temporary failure of the secondary side distribution line of the main transformer of the distribution substation and the directional relay on the side of the distribution line The purpose is to provide an OLTC protection device for the main transformer that can monitor the PT failure of the system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 메인 변압기의 OLTC 보호장치는, 배전선로의 전류 계측기의 3개의 신호 및 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압을 근거로 전압변성 계측장비(PT)의 고장 여부를 판단하여 알람신호를 출력하는 PT 고장 판단부; 및 상기 PT 고장 판단부로부터의 알람신호 및 상기 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압의 상태를 근거로 OLTC 블록신호를 생성하는 OLTC 블록신호 생성부;를 포함한다.In order to achieve the above object, the OLTC protection device of the main transformer according to a preferred embodiment of the present invention is a voltage transformer measurement equipment based on three signals of the current meter of the distribution line and three phase voltages of the secondary side of the main transformer. (PT) PT failure determination unit to determine whether the failure or not and output an alarm signal; And an OLTC block signal generator for generating an OLTC block signal based on the alarm signal from the PT fault determination unit and the state of three phase voltages on the secondary side of the main transformer.
상기 PT 고장 판단부는, 상기 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압 중에서 어느 하나라도 일정 전압 이하로 떨어지고 상기 배전선로의 전류 계측기의 3개의 신호중에서 어느 하나라도 일정 전류 이상이면 상기 전압변성 계측장비에 고장이 발생한 것으로 판단하여 알람신호를 출력할 수 있다.The PT fault determination unit, if any one of the three phase voltages on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage and any one of the three signals of the current meter of the distribution line is above a certain current, the voltage change measurement equipment fails. It is determined that this has occurred and an alarm signal can be output.
상기 PT 고장 판단부는, 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 1 신호가 일정 전류 이상인지를 판단하는 제 1 전류 판단부; 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 2 신호가 일정 전류 이상인지를 판단하는 제 2 전류 판단부; 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 3 신호가 일정 전류 이상인지를 판단하는 제 3 전류 판단부; 상기 제 1 전류 판단부의 결과값과 상기 OLTC 블록신호 생성부로부터의 변압기 2차측의 제 1 상전압의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 1 신호처리소자; 상기 제 2 전류 판단부의 결과값과 상기 OLTC 블록신호 생성부로부터의 메인 변압기 2차측의 제 2 상전압의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 2 신호처리소자; 상기 제 3 전류 판단부의 결과값과 상기 OLTC 블록신호 생성부로부터의 메인 변압기 2차측의 제 3상전압의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 3 신호처리소자; 및 상기 제 1 신호처리소자와 제 2 신호처리소자 및 제 3 신호처리소자로부터의 출력을 근거로 알람신호를 출력하는 알람신호 출력소자;를 포함할 수 있다.The PT fault determination unit includes: a first current determination unit to determine whether the first signal of the current meter of the distribution line is equal to or greater than a constant current; A second current determining unit determining whether the second signal of the current meter of the distribution line is equal to or greater than a constant current; A third current determination unit to determine whether the third signal of the current meter of the distribution line is equal to or greater than a constant current; A first signal processing element for receiving and processing the result of determining the state of the first phase voltage of the transformer secondary side from the result value of the first current determination unit and the OLTC block signal generation unit; A second signal processing element for receiving and processing the result of determining the state of the second phase voltage on the secondary side of the main transformer from the OLTC block signal generator; A third signal processing element for receiving and processing the result of determining the state of the third phase voltage on the secondary side of the main transformer from the OLTC block signal generation unit and the result value of the third current determination unit; And an alarm signal output element outputting an alarm signal based on outputs from the first signal processing element, the second signal processing element, and the third signal processing element.
상기 제 1 전류 판단부는 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 1신호가 일정 전류 이상이면 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.The first current determining unit may output a high level signal when the first signal of the current meter of the distribution line is greater than or equal to a constant current.
상기 제 2 전류 판단부는 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 2신호가 일정 전류 이상이면 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.The second current determining unit may output a high level signal when the second signal of the current meter of the distribution line is equal to or greater than a constant current.
상기 제 3 전류 판단부는 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 3신호가 일정 전류 이상이면 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.The third current determining unit may output a high level signal when the third signal of the current meter of the distribution line is equal to or greater than a constant current.
상기 제 1 신호처리소자는 앤드 게이트로 구성되고, 상기 제 2 신호처리소자는 앤드 게이트로 구성되고, 상기 제 3 신호처리소자는 앤드 게이트로 구성될 수 있다.The first signal processing element may be configured as an AND gate, the second signal processing element may be configured as an AND gate, and the third signal processing element may be configured as an AND gate.
상기 알람신호 출력소자는 오어 게이트로 구성될 수 있다.The alarm signal output element may be configured as an or gate.
상기 OLTC 블록신호 생성부는, 상기 메인 변압기 2차측의 제 1 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌는지를 판단하는 제 1 전압 판단부; 상기 메인 변압기 2차측의 제 2 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌는지를 판단하는 제 2 전압 판단부; 상기 메인 변압기 2차측의 제 3 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌는지를 판단하는 제 3 전압 판단부; 상기 제 1 전압 판단부와 제 2 전압 판단부 및 제 3 전압 판단부의 결과를 입력받아 신호처리하는 신호처리소자; 및 상기 신호처리소자의 출력 및 상기 PT 고장 판단부의 출력을 근거로 OLTC 블록신호를 생성하는 OLTC 블록신호 생성소자;를 포함할 수 있다.The OLTC block signal generation unit may include: a first voltage determination unit to determine whether the first phase voltage of the secondary side of the main transformer has dropped below a predetermined voltage; A second voltage determining unit determining whether the second phase voltage of the secondary side of the main transformer has dropped below a predetermined voltage; A third voltage determining unit determining whether the third phase voltage of the secondary side of the main transformer has dropped below a predetermined voltage; A signal processing element receiving and processing signals from the first voltage determining unit, the second voltage determining unit, and the third voltage determining unit; And an OLTC block signal generation element that generates an OLTC block signal based on the output of the signal processing element and the output of the PT failure determination unit.
상기 제 1 전압 판단부는 상기 메인 변압기 2차측의 제 1 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.The first voltage determining unit may output a high level signal when the first phase voltage on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage.
상기 제 2 전압 판단부는 상기 메인 변압기 2차측의 제 2 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.The second voltage determining unit may output a high level signal when the second phase voltage on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage.
상기 제 3 전압 판단부는 상기 메인 변압기 2차측의 제 3 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호를 출력할 수 있다.The third voltage determining unit may output a high level signal when the third phase voltage on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage.
상기 신호처리소자는 오어 게이트로 구성될 수 있다.The signal processing element may be configured as an or gate.
상기 OLTC 블록신호 생성소자는 앤드 게이트로 구성되되, 상기 OLTC 블록신호 생성소자의 제 1 입력단은 상기 신호처리소자의 출력단에 접속된 비반전단자이고, 상기 OLTC 블록신호 생성소자의 제 2 입력단은 상기 PT 고장 판단부의 출력단에 접속된 반전단자일 수 있다.The OLTC block signal generating element is composed of an AND gate, wherein the first input terminal of the OLTC block signal generating element is a non-inverting terminal connected to the output terminal of the signal processing element, and the second input terminal of the OLTC block signal generating element is the It may be an inverting terminal connected to the output terminal of the PT fault determination unit.
상기 OLTC 블록신호 생성소자는, 상기 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압 중에서 어느 하나라도 한시적으로 일정 전압 이하로 떨어지고, 상기 PT 고장 판단부로부터의 알람신호를 인가받게 되면 상기 메인 변압기의 OLTC가 동작하지 않도록 하는 OLTC 블록신호를 생성하여 출력할 수 있다.The OLTC block signal generating element, if any one of the three phase voltages on the secondary side of the main transformer temporarily falls below a certain voltage, and receives an alarm signal from the PT fault determination unit, the OLTC of the main transformer operates An OLTC block signal that is not to be generated can be generated and output.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 저전압 방식으로 신속하게 OLTC 블록기능을 수행하여 OLTC 고장을 예방할 수 있다.According to the present invention having such a configuration, it is possible to prevent the OLTC failure by quickly performing the OLTC block function with a low voltage method.
보호반 1곳에 VTF(Voltage Transformer Fail) 기능 추가로 각 피더(fooder)별 배전선로측의 전압감시가 가능하며, 배전선로별로 VTF 기능 수용 대비 비용절감의 효과가 높다.By adding VTF (Voltage Transformer Fail) function to one protection panel, it is possible to monitor the voltage on the distribution line side of each feeder, and the cost reduction effect is higher than the acceptance of the VTF function for each distribution line.
23kV PT Fail감시 기능 제공을 통하여 고장발생시 신속한 조치가 가능하다.23kV PT Fail monitoring function is provided to promptly respond to failures.
분산형 전원의 증가에 따른 메인 변압기의 지속적인 고장전류 감소로 인한 과전류 동작 감도의 저하를 해소할 수 있다.The degradation of the overcurrent operation sensitivity due to the continuous reduction of the fault current of the main transformer due to the increase of the distributed power supply can be eliminated.
도 1은 종래의 메인 변압기의 OLTC 고장을 설명하기 위한 개요도이다.
도 2는 도 1에 도시된 OLTC 블록 회로부의 내부 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메인 변압기의 OLTC 보호장치의 내부 구성도이다.1 is a schematic diagram for explaining an OLTC failure of a conventional main transformer.
FIG. 2 is an internal circuit diagram of the OLTC block circuit shown in FIG. 1.
3 is an internal configuration diagram of an OLTC protection device of a main transformer according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the overall understanding in describing the present invention, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메인 변압기의 OLTC 보호장치의 내부 구성도이다.3 is an internal configuration diagram of an OLTC protection device of a main transformer according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 메인 변압기의 OLTC 보호장치는 도 2에 도시된 회로를 대신하여 보호반에 설치되는 것으로 이해하면 된다. It is understood that the OLTC protection device of the main transformer according to the embodiment of the present invention is installed on the protection panel in place of the circuit shown in FIG. 2.
본 발명의 실시예에 따른 메인 변압기의 OLTC 보호장치는, PT 고장 판단부(60), 및 OLTC 블록신호 생성부(70)를 포함한다.The OLTC protection device of the main transformer according to the embodiment of the present invention includes a PT fault determination unit 60 and an OLTC block
PT 고장 판단부(60)는 배전선로의 전류 계측기(CT)의 3개의 신호(Ia, Ib, Ic) 및 변압기 2차측의 3개의 상전압(Van, Vbn, Vcn)을 근거로 PT(전압변성 계측장비)의 고장(예컨대, 퓨즈 단선) 여부를 판단하여 알람신호(즉, PT_Fail_Alarm)를 출력한다.The PT fault determination unit 60 receives three signals (I a , I b , I c ) of the current meter (CT) of the distribution line and three phase voltages (V an , V bn , V cn ) of the secondary side of the transformer. On the basis of this, it is determined whether a PT (voltage deflection measurement equipment) has failed (for example, a blown fuse) and outputs an alarm signal (ie, PT_Fail_Alarm).
예를 들어, PT 고장 판단부(60)는 변압기 2차측의 3개의 상전압(Van, Vbn, Vcn) 중에서 어느 하나라도 기책정된 기준값(23kV의 정격전압)의 대략 85% 이하로 떨어지고 배전선로의 전류 계측기(CT)의 3개의 신호(Ia, Ib, Ic)중에서 어느 하나라도 기준값에 비해 대략 5% 이상이면 PT(전압변성 계측장비)에 고장(예컨대, 퓨즈 단선)이 발생한 것으로 판단하여 알람신호(즉, PT_Fail_Alarm)를 출력한다. 여기서, 알람신호는 관리자 등이 확인할 수 있도록 적절한 곳으로 보내질 것이다.For example, the PT fault determination unit 60 is less than about 85% of a predetermined reference value (rated voltage of 23kV) of any of the three phase voltages (V an , V bn , V cn ) on the secondary side of the transformer If it falls and any one of the three signals (I a , I b , I c ) of the current meter (CT) of the distribution line is approximately 5% or more compared to the reference value, the PT (voltage deflection measurement equipment) fails (e.g., blown fuse) It is determined that this has occurred and outputs an alarm signal (ie, PT_Fail_Alarm). Here, the alarm signal will be sent to an appropriate place so that the administrator can confirm.
즉, PT 고장 판단부(60)는 전류는 흐르는데 전압이 일정 이하로 떨어지면 PT(전압변성 계측장비)에 고장(예컨대, 퓨즈 단선)이 발생한 것으로 판단하여 알람신호(즉, PT_Fail_Alarm)를 출력하는 것으로 이해하면 된다.That is, the PT failure determination unit 60 determines that a failure (eg, a fuse blown) has occurred in the PT (voltage denaturation measurement equipment) when the current flows but the voltage falls below a certain level and outputs an alarm signal (ie, PT_Fail_Alarm). Just understand.
이를 위해, PT 고장 판단부(60)는 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ia)가 정격전류 기준값에 비해 대략 5% 이상인지를 판단하는 전류 판단부(36), 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ib)가 정격전류 기준값에 비해 대략 5% 이상인지를 판단하는 전류 판단부(38), 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ic)가 정격전류 기준값에 비해 대략 5% 이상인지를 판단하는 전류 판단부(40), 전류 판단부(36)의 결과값과 OLTC 블록신호 생성부(70)로부터의 변압기 2차측의 상전압(Van)의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 1 신호처리소자(42), 전류 판단부(38)의 결과값과 OLTC 블록신호 생성부(70)로부터의 변압기 2차측의 상전압(Vbn)의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 2 신호처리소자(44), 전류 판단부(40)의 결과값과 OLTC 블록신호 생성부(70)로부터의 변압기 2차측의 상전압(Vcn)의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 3 신호처리소자(46), 제 1 신호처리소자(42)와 제 2 신호처리소자(44) 및 제 3 신호처리소자(46)로부터의 출력을 근거로 알람신호(즉, PT_Fail_Alarm)를 출력하는 알람신호 출력소자(48)를 포함한다.To this end, the PT fault determination unit 60 is a
전류 판단부(36)는 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ia)가 정격전류 기준값에 비해 대략 5% 이상이면 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 출력한다. 전류 판단부(36)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 1 전류 판단부가 될 수 있고, 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ia)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 1 신호가 될 수 있다.The current determining
전류 판단부(38)는 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ib)가 정격전류 기준값에 비해 대략 5% 이상이면 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 출력한다. 전류 판단부(38)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 2 전류 판단부가 될 수 있고, 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ib)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 2 신호가 될 수 있다.The current determining
전류 판단부(40)는 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ic)가 정격전류 기준값에 비해 대략 5% 이상이면 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 출력한다. 전류 판단부(40)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 3 전류 판단부가 될 수 있고, 배전선로의 전류 계측기(CT)의 신호(Ic)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 3 신호가 될 수 있다.The current determining
제 1 신호처리소자(42)와 제 2 신호처리소자(44) 및 제 3 신호처리소자(46)는 각각 앤드 게이트로 구성되고, 알람신호 출력소자(48)는 오어 게이트로 구성될 수 있다.The first
OLTC 블록신호 생성부(70)는 변압기 2차측의 3개의 상전압(Van, Vbn, Vcn)의 상태 및 PT 고장 판단부(60)로부터의 알람신호를 근거로 OLTC 블록신호를 생성하여 출력한다.The OLTC block
예를 들어, OLTC 블록신호 생성부(70)는 변압기 2차측의 상전압(Van)이 기책정된 기준값(예컨대, 23kV의 정격전압)의 대략 85% 이하로 떨어졌는지를 판단하는 전압 판단부(30), 변압기 2차측의 상전압(Vbn)이 기책정된 기준값(예컨대, 23kV의 정격전압)의 대략 85% 이하로 떨어졌는지를 판단하는 전압 판단부(32), 변압기 2차측의 상전압(Vcn)이 기책정된 기준값(예컨대, 23kV의 정격전압)의 대략 85% 이하로 떨어졌는지를 판단하는 전압 판단부(34), 전압 판단부(30, 32, 34)의 결과를 입력받아 신호처리하는 신호처리소자(50), 신호처리소자(50)의 출력단에 접속된 타이머(52), 및 타이머(52)를 통과한 신호 처리소자(50)의 출력 및 PT 고장 판단부(60)의 출력을 근거로 OLTC 블록신호를 생성하는 OLTC 블록신호 생성소자(54)를 포함한다.For example, the OLTC block
전압 판단부(30)는 변압기 2차측의 상전압(Van)이 기책정된 기준값의 대략 85% 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 출력한다. 전압 판단부(30)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 1 전압 판단부가 될 수 있고, 변압기 2차측의 상전압(Van)은 본 발명이 청구범위에 기재된 제 1 상전압이 될 수 있다.The
전압 판단부(32)는 변압기 2차측의 상전압(Vbn)이 기책정된 기준값의 대략 85% 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 출력한다. 전압 판단부(32)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 2 전압 판단부가 될 수 있고, 변압기 2차측의 상전압(Vbn)은 본 발명이 청구범위에 기재된 제 2 상전압이 될 수 있다.The
전압 판단부(34)는 변압기 2차측의 상전압(Vcn)이 기책정된 기준값의 대략 85% 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 출력한다. 전압 판단부(34)는 본 발명의 청구범위에 기재된 제 3 전압 판단부가 될 수 있고, 변압기 2차측의 상전압(Vcn)은 본 발명이 청구범위에 기재된 제 3 상전압이 될 수 있다.The
신호처리소자(50)는 오어 게이트로 구성된다.The
한편, OLTC 블록신호 생성소자(54)는 앤드 게이트로 구성된다. OLTC 블록신호 생성소자(54)의 제 1 입력단은 타이머(52)를 매개로 신호처리소자(50)의 출력단에 접속된 비반전단자이고, OLTC 블록신호 생성소자(54)의 제 2 입력단은 PT 고장 판단부(60)의 출력단에 접속된 반전단자이다.On the other hand, the OLTC block
즉, OLTC 블록신호 생성소자(54)는 변압기 2차측의 3개의 상전압(Van, Vbn, Vcn) 중에서 어느 하나라도 한시적으로 기책정된 기준값의 대략 85% 이하로 떨어지고, PT 고장 판단부(60)로부터의 알람신호(즉, PT_Fail_Alarm)를 인가받게 되면 메인 변압기의 OLTC가 동작하지 않도록 하는 OLTC 블록신호를 생성하여 출력한다. 여기서, PT 고장 판단부(60)로부터의 알람신호(즉, PT_Fail_Alarm)를 인가받는다는 것은 하이 레벨의 신호(예컨대, "1")를 인가받는다고 할 수 있다.That is, the OLTC block
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 메인 변압기의 OLTC 보호장치에 의하면, 기존 OLTC 블록을 50B(과전류) 요소에서 27B(저전압) 요소로 변경하여 메인 변압기의 2차측 배전선로의 한시고장 발생시(낮은 전류)에도 OLTC 블록을 수행할 수 있고, VTF기능을 추가하여 23kV 배전선로측 방향성 계전기의 PT 고장 감시를 수행할 수 있다.According to the OLTC protection device of the main transformer according to the embodiment of the present invention as described above, when the existing OLTC block is changed from the 50B (overcurrent) element to the 27B (undervoltage) element, a temporary failure occurs in the secondary side distribution line of the main transformer ( OLTC block can be performed even at low current), and PT fault monitoring of the directional relay on the 23kV distribution line can be performed by adding the VTF function.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms have been used herein, they are only used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
60 : PT 고장 판단부
70 : OLTC 블록신호 생성부60: PT failure determination unit
70: OLTC block signal generator
Claims (17)
상기 PT 고장 판단부로부터의 알람신호 및 상기 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압의 상태를 근거로 OLTC 블록신호를 생성하는 OLTC 블록신호 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.A PT fault determination unit that outputs an alarm signal by determining whether the voltage variation measurement equipment (PT) has failed based on three signals of the current meter of the distribution line and three phase voltages of the secondary side of the main transformer; And
And an OLTC block signal generator for generating an OLTC block signal based on an alarm signal from the PT fault determination unit and three phase voltage states of the secondary side of the main transformer. .
상기 PT 고장 판단부는,
상기 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압 중에서 어느 하나라도 일정 전압 이하로 떨어지고 상기 배전선로의 전류 계측기의 3개의 신호중에서 어느 하나라도 일정 전류 이상이면 상기 전압변성 계측장비에 고장이 발생한 것으로 판단하여 알람신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 1,
The PT failure determination unit,
If any one of the three phase voltages on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage and any one of the three signals of the current meter of the distribution line is above a certain current, it is determined that a failure has occurred in the voltage densification measurement equipment and alarms OLTC protection device of the main transformer characterized in that it outputs a signal.
상기 PT 고장 판단부는,
상기 배전선로의 전류 계측기의 제 1 신호가 일정 전류 이상인지를 판단하는 제 1 전류 판단부;
상기 배전선로의 전류 계측기의 제 2 신호가 일정 전류 이상인지를 판단하는 제 2 전류 판단부;
상기 배전선로의 전류 계측기의 제 3 신호가 일정 전류 이상인지를 판단하는 제 3 전류 판단부;
상기 제 1 전류 판단부의 결과값과 상기 OLTC 블록신호 생성부로부터의 상기 메인 변압기 2차측의 제 1 상전압의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 1 신호처리소자;
상기 제 2 전류 판단부의 결과값과 상기 OLTC 블록신호 생성부로부터의 상기 메인 변압기 2차측의 제 2 상전압의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 2 신호처리소자;
상기 제 3 전류 판단부의 결과값과 상기 OLTC 블록신호 생성부로부터의 상기 메인 변압기 2차측의 제 3상전압의 상태를 판단한 결과값을 입력받아 신호처리하는 제 3 신호처리소자; 및
상기 제 1 신호처리소자와 제 2 신호처리소자 및 제 3 신호처리소자로부터의 출력을 근거로 알람신호를 출력하는 알람신호 출력소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 1,
The PT failure determination unit,
A first current determining unit determining whether the first signal of the current measuring device of the distribution line is equal to or greater than a constant current;
A second current determining unit determining whether the second signal of the current measuring device of the distribution line is equal to or greater than a constant current;
A third current determination unit to determine whether the third signal of the current meter of the distribution line is equal to or greater than a constant current;
A first signal processing element for receiving and processing a result of determining the state of the first phase voltage on the secondary side of the main transformer from the result value of the first current determination unit and the OLTC block signal generation unit;
A second signal processing element receiving and processing a result of determining the state of the second phase voltage on the secondary side of the main transformer from the OLTC block signal generation unit and the result value of the second current determination unit;
A third signal processing element receiving and processing a result of determining the state of the third phase voltage on the secondary side of the main transformer from the result of the third current determination unit and the OLTC block signal generation unit; And
And an alarm signal output element outputting an alarm signal based on outputs from the first signal processing element, the second signal processing element, and the third signal processing element.
상기 제 1 전류 판단부는 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 1신호가 일정 전류 이상이면 하이 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
The first current determining unit outputs a high-level signal if the first signal of the current meter of the distribution line is above a certain current, the OLTC protection device of the main transformer.
상기 제 2 전류 판단부는 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 2신호가 일정 전류 이상이면 하이 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
The second current determining unit outputs a high level signal when the second signal of the current meter of the distribution line is greater than or equal to a constant current, the OLTC protection device of the main transformer.
상기 제 3 전류 판단부는 상기 배전선로의 전류 계측기의 제 3신호가 일정 전류 이상이면 하이 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
The third current determining unit outputs a high level signal when the third signal of the current meter of the distribution line is greater than or equal to a constant current, the OLTC protection device of the main transformer.
상기 제 1 신호처리소자는 앤드 게이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
The first signal processing element is an OLTC protection device of the main transformer, characterized in that consisting of an AND gate.
상기 제 2 신호처리소자는 앤드 게이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
The second signal processing element is OLTC protection device of the main transformer, characterized in that consisting of an AND gate.
상기 제 3 신호처리소자는 앤드 게이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
The third signal processing element is an OLTC protection device of the main transformer, characterized in that consisting of an AND gate.
상기 알람신호 출력소자는 오어 게이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 3,
OLTC protection device of the main transformer, characterized in that the alarm signal output element is composed of an or gate.
상기 OLTC 블록신호 생성부는,
상기 메인 변압기 2차측의 제 1 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌는지를 판단하는 제 1 전압 판단부;
상기 메인 변압기 2차측의 제 2 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌는지를 판단하는 제 2 전압 판단부;
상기 메인 변압기 2차측의 제 3 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌는지를 판단하는 제 3 전압 판단부;
상기 제 1 전압 판단부와 제 2 전압 판단부 및 제 3 전압 판단부의 결과를 입력받아 신호처리하는 신호처리소자; 및
상기 신호처리소자의 출력 및 상기 PT 고장 판단부의 출력을 근거로 OLTC 블록신호를 생성하는 OLTC 블록신호 생성소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 1,
The OLTC block signal generation unit,
A first voltage determining unit determining whether the first phase voltage of the secondary side of the main transformer has dropped below a predetermined voltage;
A second voltage determining unit determining whether the second phase voltage of the secondary side of the main transformer has dropped below a predetermined voltage;
A third voltage determining unit determining whether the third phase voltage of the secondary side of the main transformer has dropped below a predetermined voltage;
A signal processing element receiving and processing signals from the first voltage determining unit, the second voltage determining unit, and the third voltage determining unit; And
And an OLTC block signal generating element for generating an OLTC block signal based on the output of the signal processing element and the output of the PT fault determination unit.
상기 제 1 전압 판단부는 상기 메인 변압기 2차측의 제 1 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 11,
The first voltage determining unit outputs a high level signal when the first phase voltage on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage, the OLTC protection device of the main transformer.
상기 제 2 전압 판단부는 상기 메인 변압기 2차측의 제 2 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 11,
The second voltage determining unit outputs a high level signal when the second phase voltage of the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage, the OLTC protection device of the main transformer.
상기 제 3 전압 판단부는 상기 메인 변압기 2차측의 제 3 상전압이 일정 전압 이하로 떨어졌으면 하이 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 11,
The third voltage determining unit outputs a high level signal when the third phase voltage on the secondary side of the main transformer falls below a certain voltage, the OLTC protection device of the main transformer.
상기 신호처리소자는 오어 게이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 11,
The signal processing element is an OLTC protection device of the main transformer, characterized in that consisting of an or gate.
상기 OLTC 블록신호 생성소자는 앤드 게이트로 구성되되,
상기 OLTC 블록신호 생성소자의 제 1 입력단은 상기 신호처리소자의 출력단에 접속된 비반전단자이고, 상기 OLTC 블록신호 생성소자의 제 2 입력단은 상기 PT 고장 판단부의 출력단에 접속된 반전단자인 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.The method according to claim 11,
The OLTC block signal generating element is composed of an AND gate,
The first input terminal of the OLTC block signal generating element is a non-inverting terminal connected to the output terminal of the signal processing element, and the second input terminal of the OLTC block signal generating element is an inverting terminal connected to the output terminal of the PT fault determination unit. OLTC protection device for the main transformer.
상기 OLTC 블록신호 생성소자는,
상기 메인 변압기 2차측의 3개의 상전압 중에서 어느 하나라도 한시적으로 일정 전압 이하로 떨어지고, 상기 PT 고장 판단부로부터의 알람신호를 인가받게 되면 상기 메인 변압기의 OLTC가 동작하지 않도록 하는 OLTC 블록신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 메인 변압기의 OLTC 보호장치.
The method according to claim 11,
The OLTC block signal generating element,
When any one of the three phase voltages on the secondary side of the main transformer temporarily falls below a certain voltage and receives an alarm signal from the PT fault determination unit, an OLTC block signal is generated that prevents the OLTC of the main transformer from operating. OLTC protection device of the main transformer, characterized in that the output.
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