KR20220167130A - PT Fault Detection Device of 3-Phase Integrated MOF and 3-Phase Integrated MOF Fault Detection Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 MOF PT의 2차측 전압 및 전류를 이용한 3상 일체형 MOF PT 고장검출 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for detecting a failure of a three-phase integrated MOF PT using secondary side voltage and current of the MOF PT.
배전계통에서 MOF(Metering OutFit, 이하 MOF라고 함)는 계기용 변성기라고도 칭하며, PT(고전압을 저전압으로 변성하는 장치)와 CT(대전류를 소전류로 변환하는 장치)를 한 통(프레임)속에 넣고 절연한 형태를 가지고 있으며, MOF의 단자대 2차측에는 적산 전력량을 측정하는 계량기가 설치된다. In the distribution system, MOF (Metering OutFit, hereinafter referred to as MOF) is also called an instrument transformer. It has an insulated form, and a meter is installed on the secondary side of the terminal block of the MOF to measure the total amount of power.
도 1은 유입형 3상 일체형 MOF 프레임 내부에 PT와 CT가 내장된 상태를 도시한 사진이다.1 is a photograph showing a state in which PTs and CTs are embedded in an inflow-type three-phase integrated MOF frame.
도 2는 MOF내의 PT 고장(전선 끊김) 사례를 도시한 사진이다. 2 is a photograph showing a case of PT failure (wire breakage) in the MOF.
도 3은 유입형 3상 일체형 MOF의 PT와 CT의 외형을 도시한 사진이다.3 is a photograph showing the external appearance of PT and CT of an inflow-type three-phase integrated MOF.
도 4는 유입형 3상 일체형 MOF의 3상 일체형 철심을 가지는 PT의 외형을 도시한 사진이다.4 is a photograph showing the appearance of a PT having a three-phase integrated iron core of an inflow-type three-phase integrated MOF.
229kV의 전압으로 수전받는 고압고객들은 계기용 변압기와 변류기로 구성된 계기용 변성기인 MOF(Metering OutFit, 이하 MOF라고 함)를 유입형과 몰드형을 사용한다. 두 가지의 MOF 유형중 현장에서는 대부분 유입형을 사용하고 있다. 유입형 MOF의 경우 도 1에 도시한 바와 같이, 철제 커버 안에 계기용 변압기인 PT와 변류기인 CT가 내장되어 있는데, CT나 PT가 고장나거나 불량이 생기면 해당 상은 계량의 오차가 발생하여 요금이 과소 계량된다.High voltage customers who receive power with a voltage of 229kV use MOF (Metering OutFit, hereinafter referred to as MOF), an instrument transformer composed of an instrument transformer and current transformer, in an oil-immersed type and a molded type. Among the two MOF types, the inflow type is mostly used in the field. In the case of an oil-immersed MOF, as shown in FIG. 1, a PT, an instrument transformer, and a CT, a current transformer, are embedded in a steel cover. It is weighed.
CT가 고장이 난 경우에는 ‘MOF 비오차 측정기’로 활선상태에서 전류비를 측정하여 고장여부를 판단할 수 있고, 또한, 과소 계량된 부분에 대해서는 요금도 협정이 가능하다. If the CT is out of order, it is possible to determine whether or not it is out of order by measuring the current ratio in the live wire state with the ‘MOF ratio error meter’, and also, it is possible to negotiate a rate for the under-metered part.
그러나, PT고장이 발생한 경우에는 현재 활선상태에서 고장여부를 판단할 수 있는 방법이 없으며, 이는 PT고장여부를 판단하기 위해서는 고압측 단자에 직접 검출부를 접촉하고 검출장치도 무게가 무거우며 부피가 커야 하는데, 고장여부를 판단하기 위해서 무거운 장비를 휴대하기도 어렵고 고압측 단자에 직접 검출 장치를 접촉하는 것은 작업의 안전적인 면을 고려하였을 때 실행하기 어렵기 때문이다.However, in the case of a PT failure, there is no way to determine the failure in the current live wire state. This means that in order to determine the PT failure, the detection unit must be directly contacted with the high-voltage side terminal and the detection device is also heavy and bulky. However, this is because it is difficult to carry heavy equipment in order to determine whether or not there is a failure, and it is difficult to carry out when considering the safety aspect of the work to directly contact the detection device to the high-voltage side terminal.
한편, 고장전류 등의 영향으로 MOF 내부의 PT고장 발생시 MOF가 대부분 폭발한다고 생각되었으나, 확인 결과 MOF 외부는 이상이 없으나, 도 2에 도시한 바와 같이 내부에서 PT의 전선이 끊어진 경우가 실제 사례로는 다수 존재함을 확인할 수 있었다.On the other hand, it was thought that most of the MOF exploded when a PT failure occurred inside the MOF due to the influence of a fault current, etc., but as a result of confirmation, there was no abnormality on the outside of the MOF, but as shown in FIG. It was confirmed that there are many.
이러한 경우 고장난 PT에 연결된 상에서 2차측 전압이 0이라면 PT의 고장여부를 유추할 수 있으나, 2차측에서는 110V와 유사하거나 약간 낮은 수치의 전압이 측정되고 있다. 이것은 유입형 MOF의 경우 도 4에서처럼 PT의 철심이 3상일체형으로 되어 있어 한 상의 전압이 1차측에서 끊기더라도 일체형 철심을 통해 다른 두 상의 유도 전류(자속)에 의해 PT가 고장난 상에서 전압이 나타나는 것이다. 이 경우는 PT가 고장난 상의 1차측 전압이 MOF 2차측에 전달이 된 것이 아니므로 계량에도 오차가 발생한다. In this case, if the secondary side voltage of the phase connected to the failed PT is 0, it can be inferred whether the PT is out of order, but a voltage similar to or slightly lower than 110V is measured on the secondary side. This is because in the case of the oil-immersed MOF, the iron core of the PT is a three-phase integral type as shown in FIG. 4, so even if the voltage of one phase is disconnected from the primary side, the voltage appears in the phase where the PT is broken by the induced current (magnetic flux) of the other two phases through the integral iron core. . In this case, since the primary side voltage of the phase in which the PT is out of order is not transferred to the secondary side of the MOF, an error occurs in weighing.
따라서, 유입형 MOF 내부의 CT뿐만 아니라 PT고장 여부도 판단하는 적절한 방안이 요망된다.Therefore, an appropriate method for determining whether a PT as well as a CT in an oil-immersed MOF is out of order is desired.
본 발명은 유입형 MOF에 내장된 PT의 고장 여부를 확인할 수 있는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치 및 MOF 고장검출 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a PT failure detection device of a three-phase integrated MOF and an MOF failure detection device that can check whether a PT built into an oil-immersed MOF has a failure.
본 발명의 일 측면에 따른 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치는, MOF의 2차측 전압 단자들에 대한 전압을 측정하는 전압 측정부; MOF의 2차측 전류 단자들에 대한 전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정된 전류값들로부터 3상 전류 벡터를 산출하는 전류 벡터 산출부; 상기 전압 측정부에서 측정된 전압값들로부터 3상 전압 벡터를 산출하는 전압 벡터 산출부; 및 상기 3상 전류 벡터 및 상기 3상 전압 벡터로부터 MOF의 PT 고장 여부를 판단하는 PT 고장 판정부를 포함할 수 있다.An apparatus for detecting a PT failure of a three-phase integrated MOF according to an aspect of the present invention includes a voltage measurement unit for measuring voltages of secondary side voltage terminals of the MOF; a current measuring unit for measuring currents of secondary side current terminals of the MOF; a current vector calculation unit calculating a three-phase current vector from the current values measured by the current measurement unit; a voltage vector calculation unit calculating a three-phase voltage vector from the voltage values measured by the voltage measurement unit; and a PT failure determination unit determining whether or not the PT of the MOF has failed, based on the three-phase current vector and the three-phase voltage vector.
여기서, 상기 전류 벡터 산출부는, MOF의 영상 단자에서 측정된 전류값으로부터 3상 전류 벡터합을 추정할 수 있다.Here, the current vector calculation unit may estimate the three-phase current vector sum from the current value measured at the video terminal of the MOF.
여기서, 상기 전압 벡터 산출부는, 상기 전압 측정부의 측정된 전압값들 및 상기 전류 측정부의 측정된 전류값들로부터 각 상의 무효전력 및 유효전력을 산출하고, 각 상에 대한 무효전력과 유효전력의 비율로부터 각 상의 전압 위상을 추정할 수 있다.Here, the voltage vector calculation unit calculates the reactive power and active power of each phase from the measured voltage values of the voltage measuring unit and the measured current values of the current measuring unit, and the ratio of reactive power to active power for each phase. The voltage phase of each phase can be estimated from
여기서, 상기 전압 벡터 산출부는, 상기 전압 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득할 수 있다.Here, the voltage vector calculation unit may obtain a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the voltage measurement unit for more than half a period of a power frequency.
여기서, 상기 전류 벡터 산출부는, 상기 전류 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득할 수 있다.Here, the current vector calculation unit may obtain a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the current measurement unit for more than half a period of a power frequency.
여기서, 상기 PT 고장 판정부는, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이면, 3상 부하 평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, 3상 부하 불평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합이 0이고, 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, PT 고장으로 판정할 수 있다.Here, the PT failure determination unit determines that the PT is normal due to the 3-phase load balance when both the 3-phase voltage vector sum and the 3-phase current vector sum are 0, and the 3-phase voltage vector sum and 3-phase current vector sum are both 0. Otherwise, if the PT is determined to be normal due to load imbalance in the three phases, the vector sum of the three phase voltages is 0, and the vector sums of the three phase currents are all non-zero, the PT failure may be determined.
여기서, 상기 PT 고장 판정부의 고장 판정 결과를 작업자에게 통보하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다.Here, a user interface for notifying an operator of a failure determination result of the PT failure determination unit may be further included.
본 발명의 다른 측면에 따른 3상 일체형 MOF 고장검출 장치는, MOF의 2차측 전압 단자들에 대한 전압을 측정하는 전압 측정부; MOF의 2차측 전류 단자들에 대한 전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정된 전류값들로부터 3상 전류 벡터를 산출하는 전류 벡터 산출부; 상기 전압 측정부에서 측정된 전압값들로부터 3상 전압 벡터를 산출하는 전압 벡터 산출부; MOF의 CT 고장 여부를 판단하는 CT 고장 판정부; 및 상기 3상 전류 벡터 및 상기 3상 전압 벡터로부터 MOF의 PT 고장 여부를 판단하는 PT 고장 판정부를 포함할 수 있다.A three-phase integrated MOF failure detection device according to another aspect of the present invention includes a voltage measurement unit for measuring voltages of secondary side voltage terminals of the MOF; a current measuring unit for measuring currents of secondary side current terminals of the MOF; a current vector calculation unit calculating a three-phase current vector from the current values measured by the current measurement unit; a voltage vector calculation unit calculating a three-phase voltage vector from the voltage values measured by the voltage measurement unit; a CT failure determining unit for determining whether the MOF has a CT failure; and a PT failure determination unit determining whether or not the PT of the MOF has failed, based on the three-phase current vector and the three-phase voltage vector.
여기서, 상기 CT 고장 판정부는, MOF의 각 상의 1차측 선로에서 측정된 전류값들과, MOF의 2차측 전류 단자들에서 측정된 전류값들을 비교하여 CT 고장 여부를 판정할 수 있다.Here, the CT failure determining unit may compare current values measured in the primary-side line of each phase of the MOF with current values measured in the secondary-side current terminals of the MOF to determine whether the CT is out of order.
여기서, 상기 PT 고장 판정부는, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이면, 3상 부하 평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, 3상 부하 불평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합이 0이고, 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, PT 고장으로 판정할 수 있다.Here, the PT failure determination unit determines that the PT is normal due to the 3-phase load balance when both the 3-phase voltage vector sum and the 3-phase current vector sum are 0, and the 3-phase voltage vector sum and 3-phase current vector sum are both 0. Otherwise, if the PT is determined to be normal due to load imbalance in the three phases, the vector sum of the three phase voltages is 0, and the vector sums of the three phase currents are all non-zero, the PT failure may be determined.
여기서, 상기 전압 벡터 산출부는, 상기 전압 측정부의 측정된 전압값들 및 상기 전류 측정부의 측정된 전류값들로부터 각 상의 무효전력 및 유효전력을 산출하고, 각 상에 대한 무효전력과 유효전력의 비율로부터 각 상의 전압 위상을 추정할 수 있다.Here, the voltage vector calculation unit calculates the reactive power and active power of each phase from the measured voltage values of the voltage measuring unit and the measured current values of the current measuring unit, and the ratio of reactive power to active power for each phase. The voltage phase of each phase can be estimated from
여기서, 상기 전압 벡터 산출부는, 상기 전압 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득할 수 있다.Here, the voltage vector calculation unit may obtain a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the voltage measurement unit for more than half a period of a power frequency.
여기서, 상기 전류 벡터 산출부는, 상기 전류 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득할 수 있다.Here, the current vector calculation unit may obtain a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the current measurement unit for more than half a period of a power frequency.
여기서, 상기 CT 고장 판정부는, 각 상의 전압 벡터의 패턴과 전류 벡터의 패턴이 유사하지 않고, PT가 정상으로 판정된 경우 CT의 고장으로 판정할 수 있다.Here, the CT failure determining unit may determine that the CT is out of order when the pattern of the voltage vector and the pattern of the current vector of each phase are not similar and the PT is determined to be normal.
상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치 및/또는 MOF 고장검출 장치를 실시하면, 유입형 MOF에 내장된 PT의 고장 여부를 저압(2차측)에서 간단하게 확인할 수 있는 이점이 있다.If the PT failure detection device and/or the MOF failure detection device of the three-phase integrated MOF according to the spirit of the present invention having the above configuration is implemented, it is easy to check whether the PT built in the oil-immersed MOF has a failure at low pressure (secondary side). There are benefits to being able to
본 발명의 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치 및/또는 MOF 고장검출 장치는, MOF의 PT고장으로 인한 과소계량을 정상계량으로 전환하는 요금 정상화를 지원하는 이점이 있다.The PT failure detection device and/or MOF failure detection device of the three-phase integrated MOF of the present invention has an advantage of supporting rate normalization by converting under-metering due to PT failure of the MOF to normal metering.
본 발명의 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치 및/또는 MOF 고장검출 장치는, MOF의 1차측(고압)이 아닌 2차측(저압)에서 측정 및 판단하므로 안전사고 개연성을 줄일 수 있는 이점이 있다.The PT fault detection device and/or MOF fault detection device of the three-phase integrated MOF of the present invention has the advantage of reducing the probability of safety accidents because it measures and judges on the secondary side (low voltage) rather than the primary side (high voltage) of the MOF. .
도 1은 유입형 3상 일체형 MOF 프레임 내부에 PT와 CT가 내장된 상태를 도시한 사진.
도 2는 MOF내의 PT 고장(전선 끊김) 사례를 도시한 사진.
도 3은 유입형 3상 일체형 MOF의 PT와 CT의 외형을 도시한 사진.
도 4는 유입형 3상 일체형 MOF의 3상 일체형 철심을 가지는 PT의 외형을 도시한 사진.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치의 일 실시예를 도시한 블록도.
도 6은 도 5의 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치와 MOF 단자대 연결 구조를 도시한 개념도.
도 7은 본 발명의 사상에 따른 3상 일체형 MOF 고장검출 장치의 일 실시예를 도시한 블록도.1 is a photograph showing a state in which PTs and CTs are embedded inside an inlet-type three-phase integrated MOF frame.
Figure 2 is a photograph showing a case of PT failure (wire break) in the MOF.
Figure 3 is a photograph showing the appearance of the PT and CT of the inflow-type three-phase integrated MOF.
4 is a photograph showing the appearance of a PT having a three-phase integrated iron core of an inflow-type three-phase integrated MOF.
5 is a block diagram illustrating an embodiment of a PT failure detection device of a three-phase integrated MOF according to the spirit of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a connection structure between a PT failure detection device of the three-phase integrated MOF of FIG. 5 and a MOF terminal block;
Figure 7 is a block diagram showing an embodiment of a three-phase integrated MOF failure detection device according to the spirit of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. Terms are only for the purpose of distinguishing one element from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it may be understood that another component may exist in the middle. .
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In this specification, the terms include or include are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It can be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 5 is a block diagram illustrating an embodiment of a PT failure detection device of a three-phase integrated MOF according to the spirit of the present invention.
도시한 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치(100)는, MOF의 2차측 전압 단자들에 대한 전압을 측정하는 전압 측정부(110); MOF의 2차측 전류 단자들에 대한 전류를 측정하는 전류 측정부(120); 상기 전류 측정부에서 측정된 전류값들로부터 3상 전류 벡터(각 상의 벡터들 또는 벡터합)를 산출하는 전류 벡터 산출부(140); 상기 전압 측정부에서 측정된 전압값들로부터 3상 전압 벡터(각 상의 벡터들 또는 벡터합)를 산출하는 전압 벡터 산출부(130); 및 상기 3상 전류 벡터 및 상기 3상 전압 벡터로부터 MOF의 PT 고장 여부를 판단하는 PT 고장 판정부(160)를 포함할 수 있다. The PT
구현에 따라, 상기 PT 고장 판정부(160)의 고장 판정 결과를 작업자에게 통보하기 위한 사용자 인터페이스(180)를 더 포함할 수 있다.Depending on implementation, a
본 발명의 사상에 따른 PT 고장 검출을 위해 먼저 MOF의 2차측 전류 단자들에 대하여 3상의 각 상의 전류 벡터들의 합(벡터합)을 알아야 하며, 이를 위해 상기 전류 벡터 산출부(140)를 구비한다.In order to detect a PT failure according to the spirit of the present invention, it is first necessary to know the sum (vector sum) of the current vectors of each phase of the three phases with respect to the secondary side current terminals of the MOF. For this purpose, the current
구현에 따라 전류 벡터 산출부(140)는 다양한 방식의 전류 벡터 산출 방법을 적용할 수 있다. Depending on the implementation, the current
종래기술에서 살펴본 바와 같이 MOF의 CT에 대해서는 ‘MOF 비오차 측정기’로 정기적으로 점검이 이루어지고 있음을 감안하여, 단순한 구현에 따른 전류 벡터 산출부(140)는 MOF의 영상 단자에서 측정된 전류값으로부터 3상 전류 벡터합을 추정할 수 있다. 이 경우에는 영상 전류가 존재하지 않으면 3상 전류 벡터합이 0인 것으로 추정한다.As described in the prior art, considering that the CT of the MOF is regularly inspected by the 'MOF ratio error meter', the current
복잡한 구현에 따른 전류 벡터 산출부(140)는, 상기 전류 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득할 수 있다. 이는 오실로스코프 등 정밀 측정 장비에서 사용되는 방식을 따르는 것으로, 이 경우 전류 벡터 산출부(140)가 산출하는 각 3상 전류 벡터들은, 상기 ‘MOF 비오차 측정기’의 점검 결과를 크로스체크하는 용도로 사용될 수도 있다.The current
구현에 따라 전압 벡터 산출부(130)도 다양한 방식의 전압 벡터 산출 방법을 적용할 수 있다. Depending on the implementation, the voltage vector calculation unit 130 may also apply various voltage vector calculation methods.
예컨대, 일반적인 계량 기기에서 사용되는 방식으로, 상기 전압 벡터 산출부(130)는, 상기 전압 측정부(130)의 측정된 전압값들 및 상기 전류 측정부(120)의 측정된 전류값들로부터 각 상의 무효전력 및 유효전력을 산출하고, 각 상에 대한 무효전력과 유효전력의 비율로부터 각 상의 전압 위상을 추정할 수 있다.For example, in a method used in a general metering device, the voltage vector calculator 130 calculates each voltage from the voltage values measured by the voltage measurement unit 130 and the current values measured by the
또는, 정밀 측정 장비에서 사용되는 방식으로, 상기 전압 벡터 산출부(130)는, 상기 전압 측정부(110)에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득할 수 있다. Alternatively, in a method used in precision measurement equipment, the voltage vector calculation unit 130 observes the pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the
상기 사용자 인터페이스(180)는 가장 단순하게는 PT의 고장 또는 정상 판정 결과에 따라 on/off되어 점등/발음하는 LED/부저로 구현되거나, 3상 전압 벡터(3상 전압 벡터도 함께)의 각각의 주파수축 or 시각축 or 페이저 상의 패턴을 보여주는 디스플레이로 구현될 수 있다.The
도시한 PT 고장 판정부(160)는, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이면, 3상 부하 평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, 3상 부하 불평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합이 0이고, 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, PT 고장으로 판정할 수 있다.The illustrated PT
도 6은 도 5의 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치와 MOF 단자대 연결 구조를 도시한 개념도이다. 도 6을 참조하여 도 5의 PT 고장 판정부(160)의 고장 판정 방법의 원리에 대하여 설명한다.6 is a conceptual diagram illustrating a connection structure between a PT failure detection device of the three-phase integrated MOF of FIG. 5 and a MOF terminal block. The principle of the failure determination method of the PT
유입형 MOF는 3상 일체형 철심을 가진 PT를 사용하고 있으며, 한 상의 PT 고장시 다른 2상의 유도 전류(자속)에 의해 고장 상의 전압이 나타난다.Oil-immersed MOF uses a PT with a three-phase integral iron core, and when one phase PT fails, the voltage of the fault phase appears due to the induced current (magnetic flux) of the other two phases.
정상적인 실제 필드의 경우 전압과 전류의 3상 벡터합은 각각 평형하지 않은 것이 일반적이다. 즉 Va+Vb+Vc≠0, Ia+Ib+Ic≠0 이다.In case of a normal real field, it is common that the three-phase vector sum of voltage and current is not balanced respectively. That is, Va+Vb+Vc≠0, Ia+Ib+Ic≠0.
만약, Va 권선의 1차가 단선이 되면 단독 철심인 경우 Va에 의한 2차 전압이 만들어지지 않는다. 반면 일체형인 삼각 철심의 경우 Va는 Vb와 Vc에 의해 만들어지며, 유입형 MOF의 내장 PT 또한 그러하다.If the primary of the Va winding is disconnected, the secondary voltage by Va is not created in the case of a single iron core. On the other hand, in the case of an integrated triangular iron core, Va is created by Vb and Vc, and the built-in PT of the oil-immersed MOF is also the same.
즉, -Va=Vb+Vc, ⇒ Va+Vb+Vc=0 이 된다. 하지만 Ia+Ib+Ic≠0 이다.That is, -Va=Vb+Vc, ⇒ Va+Vb+Vc=0. But Ia+Ib+Ic≠0.
따라서, Va+Vb+Vc=0이고, Ia+Ib+Ic≠0인 경우 내장 PT의 고장을 예상할 수 있다.Therefore, when Va+Vb+Vc=0 and Ia+Ib+Ic≠0, failure of the built-in PT can be expected.
정리하면 아래의 3가지 경우로 구분해 볼 수 있다.In summary, it can be divided into the following three cases.
1) Va+Vb+Vc=0, Ia+Ib+Ic=0 ⇒ 정상(3상부하 평형)1) Va+Vb+Vc=0, Ia+Ib+Ic=0 ⇒ Normal (3 top load balance)
2) Va+Vb+Vc≠0, Ia+Ib+Ic≠0 ⇒ 정상(3상부하 불평형)2) Va+Vb+Vc≠0, Ia+Ib+Ic≠0 ⇒ normal (unbalanced 3 upper loads)
3) Va+Vb+Vc=0, Ia+Ib+Ic≠0 ⇒ PT고장 (3상부하는 불평형)3) Va+Vb+Vc=0, Ia+Ib+Ic≠0 ⇒ PT failure (unbalanced upper 3 loads)
따라서, 3상 일체형 PT를 가지는 MOF의 PT고장을 판단하는 방법은 벡터합성을 했을 때 Va+Vb+Vc=0, Ia+Ib+Ic≠0 인 것을 판정하는 방식으로 효율적으로 수행될 수 있다. Therefore, a method of determining a PT failure of an MOF having a three-phase integrated PT can be efficiently performed by determining that Va+Vb+Vc=0 and Ia+Ib+Ic≠0 when vector synthesis is performed.
도 6은 PT 고장을 판단하는 상술한 방법을 활용하는 방법을 위한 MOF 단자대와 도 5의 전압 측정부(110) 및 전류 측정부(120)의 연결 구성을 예시한 것이다.FIG. 6 illustrates a connection configuration between the MOF terminal block and the
도 7은 본 발명의 사상에 따른 3상 일체형 MOF 고장검출 장치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an embodiment of a three-phase integrated MOF failure detection device according to the spirit of the present invention.
도시한 3상 일체형 MOF 고장검출 장치(200)는, MOF의 2차측 전압 단자들에 대한 전압을 측정하는 전압 측정부(210); MOF의 2차측 전류 단자들에 대한 전류를 측정하는 전류 측정부(220); 상기 전류 측정부(220)에서 측정된 전류값들로부터 3상 전류 벡터를 산출하는 전류 벡터 산출부(240); 상기 전압 측정부(210)에서 측정된 전압값들로부터 3상 전압 벡터를 산출하는 전압 벡터 산출부(230); MOF의 CT 고장 여부를 판단하는 CT 고장 판정부(250); 상기 3상 전류 벡터 및 상기 3상 전압 벡터로부터 MOF의 PT 고장 여부를 판단하는 PT 고장 판정부(260); 및 상기 CT 고장 판정부(250)와 상기 PT 고장 판정부(260)의 고장 판정 결과를 작업자에게 통보하기 위한 사용자 인터페이스(180)를 포함할 수 있다.The illustrated three-phase integrated MOF
도 7은 3상 일체형 MOF 고장검출 장치는 도시한 CT 고장 판정부(250)를 더 구비하는 것 외에는 도 5의 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치와 유사하다. 즉, 도시한 전압 측정부(210), 전류 측정부(220), 전류 벡터 산출부(240), 전압 벡터 산출부(230) 및 PT 고장 판정부(260)의 기능은 도 5의 경우와 거의 동일할 수 있다.7 is similar to the PT failure detection device of the three-phase MOF of FIG. That is, the functions of the illustrated
예컨대, 상기 PT 고장 판정부(260)는, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이면, 3상 부하 평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, 3상 부하 불평형으로 PT 정상으로 판정하고, 3상 전압 벡터합이 0이고, 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, PT 고장으로 판정할 수 있다.For example, the PT
상기 CT 고장 판정부(250)는, 다양한 방식으로 CT 고장 여부를 판정할 수 있다. The CT
예컨대, 정밀 측정 장비에서 사용되는 방식으로, 상기 전압/전류 벡터 산출부(230, 240)가 상기 전압/전류 측정부(210, 220)에서 측정된 각 상의 순시 전압값/전류값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득하여, 각 상의 전압/전류 벡터를 구하는 경우, 상기 CT 고장 판정부(250)는, 각 상의 전압 벡터의 패턴과 전류 벡터의 패턴이 유사하지 않고, PT가 정상으로 판정된 경우, CT의 고장으로 판정할 수 있다.For example, in a method used in precision measurement equipment, the voltage/
또는, 종래의 ‘MOF 비오차 측정기’와 유사한 방식 및 측정 장비로 MOF의 각 상의 1차측 선로에서 측정된 전류값들을 측정하고, 상기 CT 고장 판정부(250)는, MOF의 각 상의 1차측 선로에서 측정된 전류값들과, MOF의 2차측 전류 단자들에서 측정된 전류값들을 비교하여 CT 고장 여부를 판정할 수 있다.Alternatively, the current values measured in the primary-side line of each phase of the MOF are measured by a method and measuring equipment similar to the conventional 'MOF specific error measuring instrument', and the CT
상기 사용자 인터페이스(180)는 PT 고장 여부에 대한 정보뿐만 아니라 CT 고장 여부에 대한 정보도 함께 작업자에게 통보한다. 이에 따라, 본 실시예의 3상 일체형 MOF 고장검출 장치는, 기존 ‘MOF 비오차 측정기’를 대체하거나, ‘MOF 비오차 측정기’의 점검 결과를 크로스체크하는 용도로 사용될 수 있다.The
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains should understand that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting, since the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. only do The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .
100 : 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치
110, 210 : 전압 측정부
120, 220 : 전류 측정부
130, 230 : 전압 벡터 산출부
140, 240 : 전류 벡터 산출부
160, 260 : PT 고장 판정부
180, 280 : 사용자 인터페이스
200 : 3상 일체형 MOF 고장검출 장치
250 : CT 고장 판정부100: PT failure detection device of 3-phase integrated MOF
110, 210: voltage measuring unit
120, 220: current measuring unit
130, 230: voltage vector calculator
140, 240: current vector calculator
160, 260: PT failure determining unit
180, 280: user interface
200: 3-phase integrated MOF fault detection device
250: CT failure determination unit
Claims (14)
MOF의 2차측 전류 단자들에 대한 전류를 측정하는 전류 측정부;
상기 전류 측정부에서 측정된 전류값들로부터 3상 전류 벡터를 산출하는 전류 벡터 산출부;
상기 전압 측정부에서 측정된 전압값들로부터 3상 전압 벡터를 산출하는 전압 벡터 산출부; 및
상기 3상 전류 벡터 및 상기 3상 전압 벡터로부터 MOF의 PT 고장 여부를 판단하는 PT 고장 판정부
를 포함하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
a voltage measurement unit for measuring voltages of secondary side voltage terminals of the MOF;
a current measuring unit for measuring currents of secondary side current terminals of the MOF;
a current vector calculation unit calculating a three-phase current vector from the current values measured by the current measurement unit;
a voltage vector calculation unit calculating a three-phase voltage vector from the voltage values measured by the voltage measurement unit; and
PT failure determining unit for determining whether the PT of the MOF has failed from the 3-phase current vector and the 3-phase voltage vector
PT failure detection device of a three-phase integrated MOF comprising a.
상기 전류 벡터 산출부는,
MOF의 영상 단자에서 측정된 전류값으로부터 3상 전류 벡터합을 추정하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
According to claim 1,
The current vector calculator,
A PT fault detection device of a 3-phase integrated MOF that estimates the 3-phase current vector sum from the current value measured at the video terminal of the MOF.
상기 전압 벡터 산출부는,
상기 전압 측정부의 측정된 전압값들 및 상기 전류 측정부의 측정된 전류값들로부터 각 상의 무효전력 및 유효전력을 산출하고, 각 상에 대한 무효전력과 유효전력의 비율로부터 각 상의 전압 위상을 추정하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
According to claim 2,
The voltage vector calculator,
Calculating reactive power and active power of each phase from the measured voltage values of the voltage measuring unit and the measured current values of the current measuring unit, and estimating the voltage phase of each phase from the ratio of reactive power and active power for each phase PT failure detection device of 3-phase integrated MOF.
상기 전압 벡터 산출부는,
상기 전압 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
According to claim 1,
The voltage vector calculator,
A PT failure detection device of a three-phase integrated MOF that obtains a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the voltage measurement unit for more than half a cycle of the power frequency.
상기 전류 벡터 산출부는,
상기 전류 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
According to claim 1,
The current vector calculator,
A PT fault detection device of a three-phase integrated MOF that obtains a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the current measuring unit for more than half a cycle of the power frequency.
상기 PT 고장 판정부는,
3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이면, 3상 부하 평형으로 PT 정상으로 판정하고,
3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, 3상 부하 불평형으로 PT 정상으로 판정하고,
3상 전압 벡터합이 0이고, 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, PT 고장으로 판정하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
According to claim 1,
The PT failure determining unit,
If both the 3-phase voltage vector sum and the 3-phase current vector sum are 0, PT is judged normal with 3-phase load balance,
If both the 3-phase voltage vector sum and 3-phase current vector sum are not 0, the 3-phase load unbalance is determined as PT normal,
A PT failure detection device of a three-phase integrated MOF that determines a PT failure when the three-phase voltage vector sum is 0 and the three-phase current vector sum is not all zero.
상기 PT 고장 판정부의 고장 판정 결과를 작업자에게 통보하기 위한 사용자 인터페이스
를 더 포함하는 3상 일체형 MOF의 PT 고장검출 장치.
According to claim 1,
User interface for notifying the operator of the failure determination result of the PT failure determination unit
A PT failure detection device of a three-phase integrated MOF further comprising a.
MOF의 2차측 전류 단자들에 대한 전류를 측정하는 전류 측정부;
상기 전류 측정부에서 측정된 전류값들로부터 3상 전류 벡터를 산출하는 전류 벡터 산출부;
상기 전압 측정부에서 측정된 전압값들로부터 3상 전압 벡터를 산출하는 전압 벡터 산출부;
MOF의 CT 고장 여부를 판단하는 CT 고장 판정부; 및
상기 3상 전류 벡터 및 상기 3상 전압 벡터로부터 MOF의 PT 고장 여부를 판단하는 PT 고장 판정부
를 포함하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.
a voltage measurement unit for measuring voltages of secondary side voltage terminals of the MOF;
a current measuring unit for measuring currents of secondary side current terminals of the MOF;
a current vector calculation unit calculating a three-phase current vector from the current values measured by the current measurement unit;
a voltage vector calculation unit calculating a three-phase voltage vector from the voltage values measured by the voltage measurement unit;
a CT failure determining unit for determining whether the MOF has a CT failure; and
PT failure determining unit for determining whether the PT of the MOF has failed from the 3-phase current vector and the 3-phase voltage vector
A three-phase integrated MOF fault detection device comprising a.
상기 CT 고장 판정부는,
MOF의 각 상의 1차측 선로에서 측정된 전류값들과, MOF의 2차측 전류 단자들에서 측정된 전류값들을 비교하여 CT 고장 여부를 판정하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.
According to claim 8,
The CT failure determining unit,
A three-phase MOF fault detection device that compares current values measured in the primary-side line of each phase of the MOF with current values measured in the secondary-side current terminals of the MOF to determine whether a CT has failed.
상기 PT 고장 판정부는,
3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이면, 3상 부하 평형으로 PT 정상으로 판정하고,
3상 전압 벡터합과 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, 3상 부하 불평형으로 PT 정상으로 판정하고,
3상 전압 벡터합이 0이고, 3상 전류 벡터합이 모두 0이 아니면, PT 고장으로 판정하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.
According to claim 8,
The PT failure determining unit,
If both the 3-phase voltage vector sum and the 3-phase current vector sum are 0, PT is judged normal with 3-phase load balance,
If both the 3-phase voltage vector sum and 3-phase current vector sum are not 0, the 3-phase load unbalance is determined as PT normal,
A three-phase integrated MOF failure detection device that determines a PT failure when the sum of three-phase voltage vectors is 0 and all three-phase current vector sums are not 0.
상기 전압 벡터 산출부는,
상기 전압 측정부의 측정된 전압값들 및 상기 전류 측정부의 측정된 전류값들로부터 각 상의 무효전력 및 유효전력을 산출하고, 각 상에 대한 무효전력과 유효전력의 비율로부터 각 상의 전압 위상을 추정하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.
According to claim 8,
The voltage vector calculator,
Calculating reactive power and active power of each phase from the measured voltage values of the voltage measuring unit and the measured current values of the current measuring unit, and estimating the voltage phase of each phase from the ratio of reactive power and active power for each phase 3-phase integrated MOF fault detection device.
상기 전압 벡터 산출부는,
상기 전압 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.
According to claim 9,
The voltage vector calculator,
A three-phase integrated MOF fault detection device for obtaining a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the voltage measurement unit for more than half a cycle of the power frequency.
상기 전류 벡터 산출부는,
상기 전류 측정부에서 측정된 각 상의 순시 전압값의 패턴을 전력 주파수의 반주기 이상 관찰하여, 각 상의 기준 위상에 대한 위상차를 획득하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.
According to claim 12,
The current vector calculator,
A three-phase integrated MOF fault detection device for obtaining a phase difference with respect to a reference phase of each phase by observing a pattern of instantaneous voltage values of each phase measured by the current measuring unit for more than half a cycle of the power frequency.
상기 CT 고장 판정부는,
각 상의 전압 벡터의 패턴과 전류 벡터의 패턴이 유사하지 않고, PT가 정상으로 판정된 경우 CT의 고장으로 판정하는 3상 일체형 MOF 고장검출 장치.According to claim 13,
The CT failure determining unit,
A three-phase integrated MOF fault detection device that determines that the CT is faulty when the pattern of the voltage vector and the pattern of the current vector of each phase are not similar and the PT is determined to be normal.
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