KR20220159153A - 전력설비 보호장치 및 방법 - Google Patents

전력설비 보호장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력설비 보호장치 및 그 방법에 관한 것으로, 전력설비로부터 입력되는 전원을 상별 전류를 분해하여 영상전류를 제외한 정상전류와 역상전류를 이용하여 상별 전류값을 산출하고 상별 전류값으로부터 새로운 파형을 생성하여, 기준값과의 비교를 통해 고장상을 검출하도록 구성되어, 고장상을 검출에 따른 정확성이 향상되고, 발생된 고장에 대하여 빠르게 대처할 수 있어서 전력공급의 안정성과 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

전력설비 보호장치 및 방법{Protection Apparatus and Method for Electric Power Facilities}
본 발명은 전력설비의 고장에 대응하여 3상 전원 중 고장이 발생된 상을 검출하여 전력설비를 보호하는 전력설비 보호장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전력용 변압기(Power Transformer)는 산업용 전력 기기 중 가장 널리 사용되고 있는 기기로서, 송전 계통이나 배전 계통에서 가장 필수적인 장비이며, 교류전압의 승압 및 강압을 통한 경제적인 송배전으로 공장 또는 가정에 필요한 전력을 공급하는 용도로 사용된다.
변압기는, 변압기의 고장에 대한 전기 계통의 보호, 전기 계통의 외란에 대한 변압기의 보호, 및 기타 돌발적인 비상 상황에 대한 변압기의 보호를 위한 보호장치가 마련되어 있다.
보호장치는 변압기에 흐르는 고장 전류를 검출하여 변압기를 보호하는 계전기로 구성되는 전기적 보호장치와 변압기의 외함에 설치되어 변압기 내부의 압력 변화를 감시하여 기계적인 접점에 의해 동작하는 계전기로 구성되는 기계적 보호장치로 구분될 수 있다.
보호장치는 변압기의 내부 고장(층간 단락, 지락 고장, 과열 단선 등)에 의한 순간적인 압력 상승을 감지하여 동작하게 되며, 정상동작 시에는 변압기의 내부 압력 상승이 감지된 경우 1차 차단기 및 2차 차단기로 트립신호가 전달되어 변압기를 계통에서 분리함으로써 변압기를 보호하고 파급 고장이 예방되도록 동작한다.
보호장치로써의 보호계전기는 각종 전기 사고를 검출하여 사고 구간 개방용의 차단기에 개방 동작 신호를 전송한다. 보호계전기는 사고 시에는 릴레이를 통해 차단기를 동작시켜서 사고 구간부를 개방하여 정상 구간부에 있는 기기, 배선을 보호할 수 있다.
보호계전기에는 고장 발생 시, 고장상을 판정하는 기능을 포함하고 있으나, 종래에는 상판별시 영상보상 방식을 적용하여 대부분에 고장에 정확하게 상판정을 하지 못하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제 10-0094991호와 같이, 종래에 비접지 배전선로에 대한 고장판별 및 이의 제거는 지락고장이 발생하였을 경우 영상전류와 영상전압을 이용하여 이 값이 미리 설정한 설정값을 넘으면 고장을 판별하는 방법을 사용한다. 하지만 이와 같이 영상전류를 이용하는 방법은 고장유무의 판별만 가능하고, 고장상을 판단할 수 없는 문제점이 있다.
영상보상 방식의 경우 특정상의 고장에 대하여 전류 보상을 산출하는데 있어서 다른 상의 수치가 포함되므로, 고장상에 대한 값만을 추출하기 어렵고, 상별 간섭이 발생하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0094991호
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 고장전류의 성분을 분해하여 정상분과 역상분을 추출하여 고장상을 판정하는 것으로, 다른 상의 간섭을 최소화하여 고장상을 정확하게 판단하는 전력설비 보호장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지락고장이 발생하더라도 상별 전류에서 가장 큰 전류를 기준으로 하여 정확한 고장상 판정을 수행하는 전력설비 보호장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전력설비 보호장치는, 전력설비의 전원을 입력받아 필터링하는 전원입력부, 상별 전류를 분해하여 영상전류를 제외하고, 상기 영상전류가 제외된 상별 전류값을 바탕으로 각 상별 파형을 재생성하는 상처리부, 고장판단을 위한 기준값을 설정하고, 상기 상처리부에 의해 생성되는 파형을 각 상별로 상기 기준값과 비교하여 고장상을 검출하는 고장진단부 및 상기 고장진단부의 판단결과에 기초하여 고장정보를 생성하여 외부로 전송하거나 출력하도록 하는 제어부를 포함한다.
상기 상처리부는, 상기 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하고, 상기 영상전류를 제외한 상기 정상전류와 상기 역상전류를 합산하여 상기 상별 전류값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 상처리부는 대칭좌표법을 이용하여 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하는 것을 특징으로 한다.
상기 상처리부는 상기 상별 전류값을 실수분과 허수분으로 분해하여 상기 파형을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장진단부는 각 상별로 1차측 정상분과 2차측 역상분을 합산한 값 중 최고값의 허수분을 이용하여 상기 기준값을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력설비 보호장치의 방법은, 전력설비의 전원을 입력받아 필터링하는 단계, 상별 전류를 분해하여, 분해된 전류에서 영상전류를 제외하고, 상별 전류값을 산출하는 단계, 상기 상별 전류값으로부터 각 상별 파형을 재생성하는 단계, 고장판단을 위한 기준값을 설정하는 단계, 생성된 상기 파형을 각 상별로 상기 기준값과 비교하여 고장상을 검출하는 단계 및 상기 고장상에 대한 정보가 포함된 고장정보를 생성하여 전송하거나 또는 출력하는 단계를 포함한다.
상기 상별 전류값을 산출하는 단계는, 상기 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하고, 상기 영상전류를 제외한 상기 정상전류와 상기 역상전류를 합산하여 상기 상별 전류값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 상별 파형을 재생성하는 단계는, 상기 상별 전류값을 실수분과 허수분으로 분해하여, 상기 파형을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장상을 검출하는 단계는, 상별 파형을 상기 기준값과 비교하고, 상기 기준값보다 큰값의 파형에 대응하는 상을 상기 고장상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력설비 보호장치 및 방법은, 고장전류를 분해하여 정상분과 역상분을 이용하여 고장상을 판단함으로써, 각 상의 상호 간섭을 최소화하여 정확도가 향상되고, 각 전류 중 큰 전류를 판정의 기준으로 설정하여 고장을 판단함에 따라 고장상 판정의 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 전력설비의 내부 고장 시, 고장전류의 크기가 작더라도 용이하게 고장상을 검출할 수 있다.
본 발명은 상전류 간의 간섭을 최소화하여 고장상의 정확한 판단을 통해 빠르게 고장을 수리할 수 있고 수비 비용을 감소시키는 효과가 있으며, 빠른 고장 대응으로 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 보호장치의 구성이 간략하게 도시된 도이다.
도 2 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비의 고장전류에 따른 상판별 방법을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비의 고장전류에 따른 상판별 방법을 설명하는데 참조되는 다른 예이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 보호장치의 동작방법이 도시된 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 보호장치의 구성이 간략하게 도시된 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력설비 보호장치(100)는, 전원입력부(120), 전류측정부(130), 통신부(170), 상처리부(140), 고장진단부(150), 출력부(160), 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.
전력설비 보호장치(100)는 전력설비(10)와 연결되어, 전력설비(10)의 고장을 감지하고, 고장 발생 시 전력설비의 연결을 차단하여 전력설비를 보호한다. 전력설비는 변압기인 것으로 예로 하여 설명하나, 이는 일 예일 뿐 그 외의 전력을 송전, 배전, 분전하는 다른 전력설비에도 적용될 수 있다.
또한, 전력설비 보호장치(100)는 배전선로에 지락고장이 발생한 경우, 전력설비(10)로부터 고장정보를 수신하고 차단기 또는 개폐기만 동작시켜서 고장구간을 차단할 수 있다.
전력설비 보호장치(100)는 배전자동화서버(미도시), 운영을 위한 HMI(Human Machine Interface)(미도시) 장치 및 전단처리기(FEP, Front End Processor)(미도시)와 연결될 수 있다.
전원입력부(전력설비(10))는 전력설비(10)와 연결되어 전력설비(10)의 전원을 입력받는다. 전원입력부(전력설비(10))는 전력설비(10)와 3상이 연결되거나, 전력설비(10)으로 입력되는 전력선 선로에 연결될 수 있다. 전원입력부(전력설비(10))는 입력되는 전원의 전류를 필터링하여 노이즈를 제거한다.
전류측정부(130)는 전원입력부(120)를 통해 입력되는 전원의 상별 전류값을 측정한다.
상처리부(140)는 전류를 분해하고 상별 전류값을 산출한다. 상처리부(140)는 상별 전류를 정상전류, 영상전류, 역상전류로 분해하여 상별 전류를 산출하고, 또한 실시분과 허수분으로 분해할 수 있다.
고장진단부(150)는 상처리부(140)에 의해 분해되는 상별 전류에서 고장 판단의 기준을 설정하고, 기준에 대응하여 이상이 있는 상의 전류에 대하여 고장을 판다한다. 고장진단부(150)는 원형 파형을 바탕으로 각 상의 전류값을 분석하여 고장상을 판별한다.
출력부(160)는 제어부(110)의 제어명령에 대응하여 고장진단부(150)에 의한 고장상 판별 결과를 출력한다. 출력부(160)는 문자, 숫자, 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 데이터를 출력하는 디스플레이(미도시), 소정의 효과음, 음성안내, 경고음을 출력하는 스피커(미도시), 경고를 색상 또는 점등상태로 표시하는 램프 중 적어도 하나를 포함한다.
경우에 따라 출력부(160)는 전력설비 보호장치(100)에 장착 또는 탈착될 수 있고, 또한, 별도의 출력수단으로 구비될 수 있다.
통신부(170)는 다른 전력설비와 통신하여 고장정보를 전송하고, 제어부의 차단명령을 전송할 수 있다. 또한, 통신부(170)는 전력설비(10) 또는 외부의 서버, 예를 들어 배전자동화서버, HMI, 데이터베이스(미도시) 및 전단처리기 중 적어도 하나와 데이터를 송수신한다.
제어부(110)는 연결되는 전력설비의 상태를 판단하고, 전력설비의 상태정보를 통신부(170)를 통해 서버 등으로 전송한다.
제어부(110)는 고장진단부(150)에 의해 고장상이 검출되면, 고장상에 대한 정보를 출력부(160)를 통해 출력하거나 또는 통신부(170)를 통해 외부로 전송한다.
제어부(110)는 고장발생 시 차단명령을 생성하여, 개폐기, 차단기 등으로 전송한다. 제어부(110)는 차단명령을 통해 개폐기 또는 차단기를 동작시킴으로써, 전력설비(10)를 계통에서 분리하여 보호하고 파급 고장이 예방되도록 동작한다. 또한, 제어부(110)는 고장발생 시, 릴레이를 통해 차단기를 동작시켜서 사고 구간부를 개방하여 정상 구간부에 있는 다른 전력설비 또는 배선을 보호할 수 있다.
제어부(110)는 상처리부(140)에 의해 산출되는 데이터가 저장수단(미도시)에 저장되도록 하고, 분해된 전류에 대한 데이터를 저장한다.
메모리(미도시)는 전력설비를 관리하고 보호장치(100)를 구동 및 제어하기 위한 방법을 구현하는 프로그램 요소를 포함하며, 이는 제어부(110)의 제어명령에 따라 실행된다. 메모리는 전력설비의 구성요소에서 측정 또는 감지되는 데이터를 저장하고, 보호장치에서 처리되는 데이터를 저장하며, 각 구성요소를 제어하기 위한 제어데이터와, 동작처리를 위한 기준 데이터가 저장되며, 데이터베이스로부터 송수신되는 데이터가 저장된다.
상처리부(140)의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상처리부(140)는 필터링된 전류를 분해한다. 상처리부(140)는 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하고, 분해된 각 상의 전류값을 합산하여 상별 전류값을 산출한다.
상처리부(140)는 대칭좌표법을 이용하여 상별 전류를 분해하고, 분해된 전류 중 영상전류를 제외한, 정상전류와 영상전류만을 이용하여 전류값을 산출한다.
상처리부(140)는 다음과 같이 수학식1을 바탕으로 각상을 분해한다.
Figure pat00001
상처리부(140)는 수학식1을 바탕으로 각 상별로 영상전류, 정상전류, 역상전류로 분해한다. 영상전류는 A상, B상, C상이 상호 간섭 하므로, 상처리부(140)는 영상전류를 제외하기 위해 전류값을 분해한다.
상처리부(140)는 영상전류를 제외한 정상전류와 역상전류의 상별 전류값을 산출한다.
상처리부(140)는 분해된 정상분과 역상분에 대한 전류값을 합산하여 각 상별 전류값을 산출한다. 예를 들어 A상의 전류 IA는 A상의 정상전류 Ia정상분과 역상전류 Ia역상분을 합산하여 산출하고, B상의 전류 IB는 B상의 정상전류 Ib정상분과 역상전류 Ib역상분을 합산하여 산출하고, C상의 전류 IC는 C상의 정상전류 Ic정상분과 역상전류 Ic역상분을 합산하여 산출한다.
상처리부(140)는 앞서 설명한 바와 같이 전류를 분해한 후, 정상분과 역상분의 전류만을 더하고, 이를 분해하여 파형을 재생성 한다.
상처리부(140)는 재생성 되는 각상의 전류(IA, IB, IC)를 실수분와 허수분으로 분해한다. 상처리부(140)는 분해된 전류를 바탕으로 원형파형을 생성한다.
도 2 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비의 고장전류에 따른 상판별 방법을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상처리부(140)에서 생성되는 원형파형을 바탕으로 고장진단부(150)는 고장상을 검출한다.
고장진단부(150)는 전류값 중 가장 큰 값을 이용하여 기준값을 설정한다.
고장진단부(150)는 각 상별 1차측 정상분과 2차측 역상분을 합산한 값 중, 가장 큰값 즉, 최고값에 대하여 허수분을 산출하여 기준값을 설정한다.
고장진단부(150)는 고장상을 검출하기 위하여 다음의 수학식 2를 이용하여 기준값을 설정한다.
Figure pat00002
수학식 2에서, 이때 IMcircule은 기준값을 의미하며 IO21PA는 1차측 정상분 A상 전류값, IO2PA는 2차측 역상분의 A상 전류값, IO21PB는 1차측 정상분 B상 전류값, IO2PB는 2차측 역상분의 B상 전류값, IO21PC는 1차측 정상분 C상 전류값, IO2PC는 2차측 역상분의 C상 전류값이다.
상처리부(140)는 전류의 정상분과 역상분을 합산한 후 다시 실수분과 허수분으로 분해하여 도시된 바와 같이 원형파형을 생성한다.
고장진단부(150)는 수학식2와 같이 기준값을 설정하고, 생성된 파형의 값이 기준값보다 크면 고장으로 판단한다.
변전소의 변압기에 고장이 발생 된 경우, A상(S1)과 B상(S2)은 기준값(R1)과 동일하거나 더 작은 값으로 나타나고, 한편, C상(S3)은 기준값보다 크게 나타나므로 고장진단부(150)는 C상을 고장상으로 판단한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비의 고장전류에 따른 상판별 방법을 설명하는데 참조되는 다른 예이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상처리부(140)에 의해 원형파형이 생성되면, 고장진단부(150)는 고장상을 검출한다.
B상(S2)과 C상(S3)은 기준값(R1)보다 작거나 같게 파형이 나타나고, A상(S1)은 기준값(R1)보다 크게 나타나므로, 고장진단부(150)는 A상(S1)을 고장상으로 판단한다.
상별 전류를 분해하여 파형을 재생성하는 방법을 이용하여 다음의 표 1과 같이, 고장상을 검출할 수 있다.
고장시나리오 Y형 delta형 본 발명
0 무고장 x x x
1 1차측 내부 5% x x A
2 1차측 내부 10% x x A
3 1차측 내부 15% x x A
4 1차측 내부 20% x x A
5 1차측 내부 25% x x A
6 1차측 내부 30% x x A
7 1차측 내부 35% A AB A
8 1차측 내부 40% AB BA A
9 1차측 내부 45% AB BA A
10 1차측 내부 50% ABC AB A
11 1차측 내부 55% ABC AB A
12 1차측 내부 60% ABC AB A
13 1차측 내부 65% ABC AB A
14 1차측 내부 70% ABC AB A
15 1차측 내부 75% ABC AB A
16 1차측 내부 80% ABC AB A
17 1차측 내부 85% ABC AB A
19 1차측 내부 95% ABC AB A
표1은, 본 발명에 따른 고장상 판별을 검증하기 위한 것으로, RTDS(Real Time Digital Simulator)를 이용하여 변압기 내부 1차측 A상 고장을 발생시켰을 때 위치별 판정 성능을 검증한 것이다. Y형 및 delta형 연산 방식은 종래의 고장상 검출을 위한 방식이다.
동일한 A상 고장에 대하여 다양한 케이스에 적용한 경과, 기존의 Y형, delta형 연산방식에서, Y형 연산방식은 1차측 내부 40%, 45%에 대하여 A상과 B상의 고장으로 판단하고, 내부 50% 이상의 경우에는 A상, B상, C상 전체를 고장상으로 검출되었다.
또한, delta형 연산방식의 경우에는 Y형보다는 향상된 판단 결과가 도출되었으나, A상, B상에 대하여 고장상으로 검출되었다.
반면, 본 발명에 따른 연산방식을 적용한 경우, 상별 간섭이 최소화됨에 따라 내부 고장률에 관계없이 정확하게 A상을 고장상으로 판단하였다.
따라서 본 발명에 따른 고장상 검출은 표1과 같이, 기존 보호계전기 제작사에서 쓰는 방식에 비해 상판정의 정확도가 향상된 것을 알 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력설비 보호장치의 동작방법이 도시된 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전력설비 보호장치(100)는, 입력되는 전류를 분해하고 파형을 재생성하여 고장상을 검출한다.
전력설비(10)에 고장이 발생하는 경우, 또는 정상 동작 중에, 전력설비 보호장치(100)는 전력설비(10)의 전원을 입력받는다. 전력설비(10)에 고장이 발생하는 경우, 전원입력부(120)는 전력설비 보호장치(100)는 고장전류를 획득한다(S310).
전원입력부(120)는 입력된 전원의 전류를 필터링하여 노이즈를 제거한다(S320). 전류측정부(130)는 전류값을 측정한다.
상처리부(140)는 전류값을 정상전류, 역상전류, 영상전류로 분해한다(S330). 상처리부(140)는 각 상별로, 전류값을 정상, 역상, 영상으로 분해한다. 상처리부(140)는 전술한 수학식1을 바탕으로 대칭좌표법을 이용하여 전류를 분해한다.
상처리부(140)는 분해된 상별 전류 중, 영상전류 성분은 제외시킨다(S340).
상처리부(140)는 분해된 상별 전류 중, 정상전류와 역상전류를 각 상별로 합산하여 각 상별 전류값을 산출한다(S350).
상처리부(140)는 A상의 정상전류와 A상의 역상전류를 합산하여 A상의 전류를 산출하고, B상의 정상전류와 B상의 역상전류를 합산하여 B상의 전류를 산출하고, C상의 정상전류와 C상의 역상전류를 합산하여 C상의 전류를 산출한다.
상처리부(140)는 각 상별 전류를 실수분와 허수분으로 분해한다(S360).
상처리부(140)는 상별 전류의 분해결과로부터 원형 파형을 생성한다(S370).
고장진단부(150)는 앞서 설명한 수학식2를 바탕으로 고장상을 판별하기 위한 기준값을 설정한다. 고장진단부(150)는 전류값 중 크기가 큰값을 이용하여 기준값을 설정한다.
고장진단부(150)는 생성된 각 상별 원형파형과 기준값을 비교한다(S380).
고장진단부(150)는 비교결과에 따라, 파형이 기준값보다 더 큰 값인 경우 해당 상을 고장상으로 판정한다(S390). 고장진단부(150)는 3상의 파형을 모두 기준값과 비교하여 고장상을 판단한다.
고장진단부(150)는 파형이 기준값과 같거나 작은 경우에는 정상으로 판정한다(S400).
제어부(110)는 고장진단부(150)의 판정결과에 따라, 고장상에 대한 정보를 출력한다(S410). 제어부(110)는 고장상에 대한 정보를 서버로 전송하거나, 출력부를 통해 출력한다.
또한, 제어부(110)는 고장상이 판정되면, 차단명령을 생성하여 전원을 차단하거나 또는 차단명령을 외부로 전송할 수 있다.
제어부(110)는 차단명령을 통해 개폐기 또는 차단기를 동작시킴으로써, 전력설비(10)를 계통에서 분리하여 보호하고 파급 고장이 예방되도록 동작한다. 또한, 제어부(110)는 고장발생 시, 릴레이를 통해 차단기를 동작시켜서 사고 구간부를 개방하여 정상 구간부에 있는 다른 전력설비 또는 배선을 보호할 수 있다.
따라서 본 발명은 변압기 등의 전력설비의 고장이 발생하는 경우 3상 중 고장이 발생 된 고장상을 정확하게 판별하고, 신속한 고장 대응을 통해 안정적으로 전력이 공급되도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 전력설비 100: 전력설비 보호장치
110: 제어부 120: 전원입력부
140: 상처리부 150: 고장진단부
160: 출력부

Claims (17)

  1. 전력설비의 전원을 입력받아 필터링하는 전원입력부;
    상별 전류를 분해하여 영상전류를 제외하고, 상기 영상전류가 제외된 상별 전류값을 바탕으로 각 상별 파형을 재생성하는 상처리부;
    고장판단을 위한 기준값을 설정하고, 상기 상처리부에 의해 생성되는 파형을 각 상별로 상기 기준값과 비교하여 고장상을 검출하는 고장진단부; 및
    상기 고장진단부의 판단결과에 기초하여 고장정보를 생성하여 외부로 전송하거나 출력하도록 하는 제어부; 를 포함하는 전력설비 보호장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상처리부는, 상기 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하고, 상기 영상전류를 제외한 상기 정상전류와 상기 역상전류를 합산하여 상기 상별 전류값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상처리부는 A상의 정상전류와 A상의 역상전류를 합산하여 A상의 전류값을 산출하고, B상의 정상전류와 B상의 역상전류를 합산하여 B상의 전류값을 산출하며, C상의 정상전류와 C상의 역상전류를 합산하여 C상의 전류값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상처리부는 대칭좌표법을 이용하여 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상처리부는 상기 상별 전류값을 실수분과 허수분으로 분해하여 상기 파형을 생성하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상처리부는 상기 파형을 원형파형으로 생성하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장진단부는 각 상별 전류 중 가장 큰 전류값을 바탕으로 상기 기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장진단부는 각 상별 파형을 상기 기준값과 비교하고, 상기 기준값보다 큰값의 파형에 대응하는 상을 상기 고장상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장진단부는 각 상별로 1차측 정상분과 2차측 역상분을 합산한 값 중 최고값의 허수분을 이용하여 상기 기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 고장 판정 시, 차단신호를 생성하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치.
  11. 전력설비의 전원을 입력받아 필터링하는 단계;
    상별 전류를 분해하여, 분해된 전류에서 영상전류를 제외하고, 상별 전류값을 산출하는 단계;
    상기 상별 전류값으로부터 각 상별 파형을 재생성하는 단계;
    고장판단을 위한 기준값을 설정하는 단계;
    생성된 상기 파형을 각 상별로 상기 기준값과 비교하여 고장상을 검출하는 단계; 및
    상기 고장상에 대한 정보가 포함된 고장정보를 생성하여 전송하거나 또는 출력하는 단계; 를 포함하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상별 전류값을 산출하는 단계는,
    상기 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하고, 상기 영상전류를 제외한 상기 정상전류와 상기 역상전류를 합산하여 상기 상별 전류값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 상별 전류값을 산출하는 단계는,
    대칭좌표법을 이용하여 상기 상별 전류를 정상전류, 역상전류 및 영상전류로 분해하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 각 상별 파형을 재생성하는 단계는,
    상기 상별 전류값을 실수분과 허수분으로 분해하여, 상기 파형을 생성하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준값을 설정하는 단계는,
    각 상별로 1차측 정상분과 2차측 역상분을 합산한 값 중 최고값의 허수분을 이용하여 상기 기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 고장상을 검출하는 단계는,
    상별 파형을 상기 기준값과 비교하고, 상기 기준값보다 큰값의 파형에 대응하는 상을 상기 고장상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 고장상이 검출되면, 차단신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 전력설비 보호장치의 동작방법.
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