KR20230010513A

KR20230010513A - 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치 및 이를 구비한 보호배전반 시스템

Info

Publication number: KR20230010513A
Application number: KR1020210091158A
Authority: KR
Inventors: 임장원; 양정임; 유희영; 지서윤
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2023-01-19

Abstract

본 발명의 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 접점 구동 코일에 제1 전력 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 연결시키고, 제2 전력 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 차단시키고, 상기 제2 전력 입력을 연결시키는 제1 보조 릴레이;
접점 구동 코일에 제3 전력 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 연결시키고, 제4 전력 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 차단시키고, 상기 제4 전력 입력을 연결시키는 제2 보조 릴레이; 및
전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이를 통해 상기 제1 전력 입력 또는 상기 제2 전력 입력이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이를 통해 상기 제3 전력 입력 또는 상기 제4 전력 입력이 연결되며, 전압에 대한 공급단이 보호 배전반에 연결된 전압 절환 스위치를 포함할 수 있다.

Description

보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치 및 이를 구비한 보호배전반 시스템{INPUT EXPANSION TYPE MODULE DEVICE FOR PROTECTION SWITCHBOARD AND PROTECTION SWITCHBOARD SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 변전소, 마이크로 전력그리드 등의 사이트에서 배전 설비에 구비되는 보호배전반으로서 입력 전압을 4개의 모선에서 선택적으로 공급받는 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치 및 이를 구비한 보호배전반 시스템에 관한 것이다.

변전소 또는 배전 분야에서 빌딩, 공장 또는 선박 등에는 전력회사나 자가발전기에서 공급하는 전기를 받아들여 각 부하로 배전하는 설비(시스템)에는 보호배전반이 구비된다. 이 보호배전반은 고압 또는 특고압의 전기를 용도에 맞게 감압 및/또는 분기한 뒤 각 부하로 공급함과 아울러 과부하, 단로 등의 이상 발생 시 자동으로 차단하는 역할을 하는 것으로, 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 설계된 소정 크기의 캐비닛에 설치될 수 있다.

따라서 이러한 캐비닛의 내부에는 주 보호계전기, 주 보호계전기를 운용하는 즉, 직류전원공급부, 교류전원공급부, CT/PT 공급부, 보조계전기, 폐쇄계전기, TRIP TEST TERMINAL, 변압기관련 기계적계전장치 등과 같은 각종 계전장비가 설치될 수 있다.

한편, 보호배전반은 공급되는 고압 또는 특고압을 수전하기 위하여 특고압수전반(LBS반), 계기용변압변류기반(MOF반), 계기용변압기반(PT반), 특고차단기반(VCB반) 등으로 구성된 고압반과, 고압의 전기를 저압으로 변환시키는 변압기가 설치된 변압기반, 그리고 저압의 전기를 각 부하로 배전하기 위한 저압 동력반으로 구성된다. 이러한 저압 동력반에 관한 것인데, 이러한 저압 동력반은 변압기에서 공급되는 저압의 전기를 각 부하로 배분해 주고 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 것으로, 캐비닛 내부에 설치되는 차단기나 주 보호계전기 등과 같은 단위기기와 이들 단위기기를 전기적으로 연결하는 도체(Busbar, Cable)로 구성될 수 있다.

변전소의 보호배전반의 경우 모선으로부터 공급받은 전기를 보호배전반의 각 부하로 배분하기 위한 구성으로서 자동 절체 전력 전달 스위치인 43PDA를 이용한다.

도 1은 43PDA를 적용한 변전소 보호배전반의 전력 급전 구조를 도시한다.

도 2a 및 2b는 다수의 변전소 등에 적용된 43PDA의 외형을 도시한 사진들이다.

43PDA는 PD Auto transfer switch로서, 변전소의 이중모선 구조에서 모선 PT 2차 전압을 모선운영상황에 따라 자동으로 활선상태의 모선측으로 절체하여 해당 전력계통 보호배전반에 모선전압을 지속적으로 공급하는 장치로 전력계통 보호를 위한 계전기 및 계기용 전압 등을 입력하는데 이용하는 장치이다.

도시한 바와 같이 43PDA는 2개의 모선(BUS) 중 하나를 선택하여, 선택된 모선의 전력을 각 부하들로 전달한다.

도 2a 및 2b에 도시한 바와 같은 현재 국내외에 널리 보급된 43PDA는, 로터리식 캠 스위치에 전기모터 및 보조계전기 접점을 이용하여 전압 입력되는 방식이며, 변전소의 PT 입력 최대 2개 입력 중에서 활선 모선측으로 자동 절환되는 기능을 가지고 있다.

그런데, 정전범위 최소화를 위해 154kV 변전소 모선구분 차단기 설치기준 강화에 따라 모선개수가 최근 증가(2→4개)하게 되어, 43PDA 전압입력 요소가 추가로 필요하지만, 현재는 기존과 같이 2개의 모선전압으로 보호배전반이 운영 중이다.

휴전작업이나 비상시 전력계통 운영상황에 따라 #61-66모선만 운영될 경우 보호배전반 43PDA에 전압입력 요소가 상실되어 보호계전기 부동작의 개연성이 있다.

전압선택범위 확장을 위해 43PDA 변경설계 시 외형에 해당하는 후면의 접점입력 단자대 길이 및 구동모터의 크기가 약 2배로 증가하게 되므로 공간이 협소한 보호배전반 내부에 설치의 어려움이 있고, 전압절체 단계가 늘어남에 따라 이면배선이 복잡하여 PT 혼촉 및 내부 기계적 구조가 복잡한 로터리식 스위치의 잦은 고장이 우려되어 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 이는 전압선택범위 확장을 위해 43PDA 변경설계 시 후면 단자대 길이 및 모터크기가 증가되어 공간이 협소한 현 보호배전반에 취부 불가하고, 또한 기계적 구조가 복잡하여 전압 절체단계 증가시 로터리식 스위치의 잦은 고장 발생 증가를 의미한다.

이 외에, 전압선택범위 확장을 위해 기설 동일타입의 43PDA 1개를 추가하는 방안을 검토해 볼 수도 있으나, 많은 비용(개소당 약 60만원)이 추가되고 보호배전반에 취부하기 위해 배전반 외형 가공이 필요하여 작업이 복잡하고 인적실수등 고장요인이 될 수 있다. 이는 PNL 추가 설치시 많은 비용이 발생하고 구매 및 설치에 시간이 소요되기 때문이다.

정리하자면, 모선 개수가 4개로 증가한 변전소의 경우, 현재 모선과 43PDA의 전압입력 단자수가 상이하여(모선은 4개(#60,65,61,66)이며, 구비된 43PDA는 2개(#60,65)임), 모선운영상황에 따라 보호배전반 전압요소 누락이 발생가능하며(예 : #60,65 모선 휴전 후 #61,66 모선만 운영시 보호배전반 전압요소 누락가능), 43PDA에 입력된 모선 휴전 시 활선 모선측으로 절체 되어야 하나 입력 PT의 개수 제한으로 계통보호설비 보호맹점이 발생하고 있다.

대한민국 등록공보 10-1205354호

본 발명은 저렴한 비용으로 구축할 수 있으며 4개 모선들 중 하나로부터 구동 전력을 급전받을 수 있는 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 접점 구동 코일에 제1 전력 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 연결시키고, 제2 전력 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 차단시키고, 상기 제2 전력 입력을 연결시키는 제1 보조 릴레이;

접점 구동 코일에 제3 전력 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 연결시키고, 제4 전력 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 차단시키고, 상기 제4 전력 입력을 연결시키는 제2 보조 릴레이; 및

전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이를 통해 상기 제1 전력 입력 또는 상기 제2 전력 입력이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이를 통해 상기 제3 전력 입력 또는 상기 제4 전력 입력이 연결되며, 전압에 대한 공급단이 보호 배전반에 연결된 전압 절환 스위치를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 보조 릴레이 및 제2 보조 릴레이와 상기전압 절환 스위치 사이에 보호배전반 또는 모선의 점검을 위한 점검용 스위치를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전압 절환 스위치는, 로터리식 캠 스위치를 이용하여 최대 2개 입력으로 활선 모선측으로 자동 절환하는 43PDA일 수 있다.

여기서, 상기 전압 절환 스위치는, 변전소의 이중모선 구조에서 모선 PT 2차 전압을 모선운영상황에 따라 자동으로 활선상태의 모선측으로 절체하여 해당 전력계통 보호배전반에 모선 전압을 지속적으로 공급할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 보호배전반 시스템은, 제1 PT로부터의 입력과 제2 PT로부터의 입력 중 하나를 선택하는 제1 보조 릴레이; 제3 PT로부터의 입력과 제4 PT로부터의 입력 중 하나를 선택하는 제2 보조 릴레이; 및 전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이를 통해 상기 제1 PT로부터의 입력 또는 상기 제2 PT로부터의 입력이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이를 통해 상기 제3 PT로부터의 입력 또는 상기 제4 PT로부터의 입력이 연결되며, 전압에 대한 공급단이 하기 보호 배전반 회로에 연결된 전압 절환 스위치; 및 변전소를 운용하기 위한 각종 스위치 및 연산기를 구비한 보호 배전반 회로를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 보조 릴레이는, 접점 구동 코일에 상기 제1 PT로부터의 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제1 PT로부터의 입력을 연결시키고, 제2 PT로부터의 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 PT로부터의 입력을 차단시키고, 상기 제2 PT로부터의 입력을 연결시킬 수 있다.

여기서, 상기 제2 보조 릴레이는, 접점 구동 코일에 상기 제3 PT로부터의 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제3 PT로부터의 입력을 연결시키고, 제4 PT로부터의 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 PT로부터의 입력을 차단시키고, 상기 제4 PT로부터의 입력을 연결시킬 수 있다.

상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치를 실시하면, 4개 모선들 중 하나로부터 구동 전력을 급전받을수 있는 급전 구조를 저렴한 비용으로 구축할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 기존의 2개 모선을 이용하는 급전 구조를 가지는 보호배전반에 모듈 설치만으로 추가 가공없이, 4개 모선 급전 구조를 설치 가능한 이점이 있다.

본 발명의 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 보조계전기 2개의 단순한 구성으로 43PDA PT 추가입력에 의한 기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 보호배전반을 위한 전압 선택범위 확장(2→4개)으로 필요시 전력계통 보호설비의 정확한 동작을 보장하는 이점이 있다.

도 1은 43PDA를 적용한 변전소 보호배전반의 전력 급전 구조를 도시한 개념도.
도 2a 및 2b는 다수의 변전소 등에 적용된 43PDA의 외형을 도시한 사진들.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치의 간략화된 회로 연결 구성도.
도 4는 보조 계전기의 외관 및 본 발명에서의 역할에 대하여 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 확장형 모듈 장치를 사용한 43PDA의 로직 구조도.
도 6은 본 발명의 사상에 따른 43PDA PT 입력 확장용 모듈 장치의 동작 흐름의 일 예를 도시한 흐름도.

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.

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.

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.

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.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

변전소 모선구분 차단기 설치기준 강화에 따라 모선개수가 2개에서 4개로 증가하는 경우, 2개의 입력을 가지는 전압 절환 스위치인 43PDA를, 4개의 입력을 가지는 전압 절환 스위치인 PDA로 교체하거나, 4개의 입력 중 2개씩 2개의 입력을 가지는 전압 절환 스위치인 43PDA 2개를 기 존재하는 43PDA의 앞단에 추가 설치하여야 한다. 2가지 방안 모두 상당한 비용이 소요되며, 특히, 43PDA는 입력 모선의 전압을 직접 측정하는 구성이 요구되어 더욱 비용 및 설치 공간의 낭비를 초래한다.

본 발명에서는 변전소 모선구분 차단기 설치기준 강화에 따라 모선개수가 2개에서 4개로 증가하는 경우, 비교적 가격이 저렴(개소당 약 10만원)하고 크기가 작은 보조계전기 2개를 이용하여, 모선구분 4개소 변전소의 보호배전반에 적용 가능한 이른바「43PDA PT 입력 확장형 모듈 장치」의 형태의 해결 방안을 제시한다.

본 발명의 설명에 있어서, 사선은 모선(BUS)의 미운영 상태로 전압요소 없는 상태이며, 활선은 모선 운영 상태로 전압요소 있는 상태이다.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치의 간략화된 회로 연결 구성을 도시한다.

본 발명의 사상에 따른 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 접점 구동 코일(단자)에 제1 전력 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 연결시키고, 제2 전력 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 차단시키고, 상기 제2 전력 입력을 연결시키는 제1 보조 릴레이(110); 접점 구동 코일(단자)에 제3 전력 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 연결시키고, 제4 전력 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 차단시키고, 상기 제4 전력 입력을 연결시키는 제2 보조 릴레이(120); 및 전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이(110)를 통해 상기 제1 전력 입력 또는 상기 제2 전력 입력이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이(120)를 통해 상기 제3 전력 입력 또는 상기 제4 전력 입력이 연결되며, 전압에 대한 공급단이 보호 배전반에 연결된 전압 절환 스위치(140)를 포함할 수 있다.

상술한 보호 배전반에 연결된 전압 절환 스위치의 기재는, 각 구성요소를 일반적인 표현으로 나타낸 것이며, 도 3에 도시한 구성요소들로 구체화한 제품명으로 나타내면, 도 3에 도시한 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 접점 구동 코일(112)에 60번 모선(BUS)이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 60번 모선(BUS)을 연결시키고, 61번 모선(BUS)을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 60번 모선(BUS)을 차단시키고, 상기 61번 모선(BUS)을 연결시키는 제1 보조 릴레이(110); 접점 구동 코일(122)에 65번 모선(BUS)이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 65번 모선(BUS)을 연결시키고, 66번 모선(BUS)을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 65번 모선(BUS)을 차단시키고, 상기 66번 모선(BUS)을 연결시키는 제2 보조 릴레이(120); 및 전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이(110)를 통해 상기 60번 모선(BUS) 또는 상기 61번 모선(BUS)이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이(120)를 통해 상기 65번 모선(BUS) 또는 상기 66번 모선(BUS) 연결되며, 전압에 대한 공급단이 보호 배전반에 연결된 43 PDA(140)를 포함할 수 있다.

상기 제1 보조 릴레이(110)를 구성하는 접점 구동 코일(112)은 상기 60번 모선의 선로 양단에 연결되어, 항상 상기 60번 모선에 전압이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 즉, 상기 접점 구동 코일(112)이 이진 상태로 전압을 감지하는 일종의 전압 감지 센서의 역할을 수행한다. 이에 따라, 별도의 전압 센서를 구비하지 않고도 상기 60번 모선의 활선/사선 여부를 정확하게 파악할 수 있다.

도시한 상기 제1 보조 릴레이(110)는 상기 접점 구동 코일(112)에 의해 함께 직동되는 4개의 단위 접점들(113 ~ 116)을 구비한다.

상기 4개의 단위 접점들(113 ~ 116) 중 2개의 단위 접점들(113, 114)은 상기 접점 구동 코일(112)에 전압이 인가될때, 상기 60번 모선의 2 선로를 각각 도통시키는 위치에 존재하며, 상기 접점 구동 코일(112)에 전압이 소멸하면 상기 60번 모선의 2 선로를 각각 차단시키는 위치로 변경된다.

상기 4개의 단위 접점들(113 ~ 116) 중 2개의 단위 접점들(115, 116)은 상기 접점 구동 코일(112)에 전압이 인가될때, 상기 61번 모선의 2 선로를 각각 차단시키는 위치에 존재하며, 상기 접점 구동 코일(112)에 전압이 소멸하면 상기 61번 모선의 2 선로를 각각 도통시키는 위치로 변경된다.

도시하지는 않은 다른 보조 릴레이 구현에서는 2개의 단위 접점을 구비하고, 각 단위 접점의 on/off 접촉점에 상기 60번 모선 및 상기 61번 모선을 연결할 수도 있다.

상기 제2 보조 릴레이(120)의 세부 동작도 마찬가지이며, 중복되는 설명은 생략한다. 대표적인 기능만 반복적으로 기재하면, 도시한 상기 제2 보조 릴레이(110)는 상기 접점 구동 코일(122)에 의해 함께 직동되는 4개의 단위 접점들(123 ~ 126)을 구비한다.

상기 4개의 단위 접점들(123 ~ 126) 중 2개의 단위 접점들(123, 124)은 상기 접점 구동 코일(122)에 전압이 인가될때, 상기 65번 모선의 2 선로를 각각 도통시키는 위치에 존재하며, 상기 접점 구동 코일(122)에 전압이 소멸하면 상기 65번 모선의 2 선로를 각각 차단시키는 위치로 변경된다.

상기 4개의 단위 접점들(123 ~ 126) 중 2개의 단위 접점들(125, 126)은 상기 접점 구동 코일(122)에 전압이 인가될때, 상기 66번 모선의 2 선로를 각각 차단시키는 위치에 존재하며, 상기 접점 구동 코일(122)에 전압이 소멸하면 상기 66번 모선의 2 선로를 각각 도통시키는 위치로 변경된다.

도시한 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치는, 43PDA(140)의 전단에 4개 모선 전압 입력 접점을 받아 4개 모선 중 운전하고 있는 모선의 전압이 43PDA에 입력되어 보호배전반에 활용되어 필요시 동작하도록 한다. 모듈 내부의 보조계전기 a접점과 b접점을 이용하여 #60,65,61,66 4개의 모선 중 운영 중인 2개의 모선 전압이 43PDA의 단자에 지속적으로 입력되어 전압요소의 누락없이 안정적으로 전력계통 보호설비에 전압이 공급된다.

구현에 따라, 도시한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 보조 릴레이(110, 120)와 상기 43 PDA(140) 사이에 보호배전반 또는 모선의 점검을 위한 일종의 점검용 스위치로서 트림 스위치 블록(PTT-A,B)을 더 포함할 수 있다.

상기 전압 절환 스위치로서 43PDA(140)는, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 로터리식 캠 스위치를 이용하여 최대 2개 입력으로 활선 모선측으로 자동 절환하는 2 입력 절환 스위치일 수 있다.

도시한 상기 전압 절환 스위치는, 특히 변전소의 이중모선 구조에서 모선의 PT 2차 전압을 모선운영상황에 따라 자동으로 활선상태의 모선측으로 절체하여 해당 전력계통 보호배전반에 모선전압을 지속적으로 공급할 수 있다.

도 4는 보조 계전기의 외관 및 본 발명에서의 역할에 대하여 나타낸 것이다.

본 발명에서 적용한 보조 계전기(릴레이)는 코일에 전원을 인가하면 내부접점을 전환시켜 보호계전기의 동작을 보조하는 역할을 수행한다.

보조 계전기의 동작으로서, 보조 릴레이 코일에 전원을 인가되면, 도 4에서 기존에 도통되던 릴레이 B 접점은 신호 개방되고, 떨어져 있던 A 접점이 투입될 수 있다. 보조 릴레이의 역할은 제어 회로로서 설비 원격제어하거나, 경보 회로로서 고장 내용 전달하는데 구현될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 확장형 모듈 장치를 사용한 43PDA 로직 구조를 도시한 것이며, 다른 관점에서는, 본 발명의 사상에 따른 확장형 모듈 장치를 구비한 보호배전반 시스템의 개요를 나타낸 것이다.

도 5에 도시한 본 발명의 사상에 따른 보호배전반 시스템은, 접점 구동 단자(코일)에 제1 PT로부터의 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제1 PT로부터의 입력을 연결시키고, 제2 PT로부터의 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 PT로부터의 입력을 차단시키고, 상기 제2 PT로부터의 입력을 연결시키는 제1 보조 릴레이(110); 접점 구동 단자(코일)에 제3 PT로부터의 입력이 연결되고, 접점의 구동 위치에서 상기 제3 PT로부터의 입력을 연결시키고, 제4 PT로부터의 입력을 차단시키며, 상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 PT로부터의 입력을 차단시키고, 상기 제4 PT로부터의 입력을 연결시키는 제2 보조 릴레이(120); 및 전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이(110)를 통해 상기 제1 PT로부터의 입력 또는 상기 제2 PT로부터의 입력이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이(120)를 통해 상기 제3 PT로부터의 입력 또는 상기 제4 PT로부터의 입력이 연결되며, 전압에 대한 공급단이 하기 보호 배전반 회로(200)에 연결된 전압 절환 스위치(140); 및 변전소를 운용하기 위한 각종 스위치 및 연산기를 구비한 보호 배전반 회로(200)를 포함할 수 있다.

도면에서 #60 모선의 전압은 미도시한 제1 PT를 통해 상기 제1 보조 릴레이(110)로 인가되며, #61 모선의 전압은 미도시한 제2 PT를 통해 상기 제1 보조 릴레이(110)로 인가되며, #65 모선의 전압은 미도시한 제3 PT를 통해 상기 제2 보조 릴레이(120)로 인가되며, #66 모선의 전압은 미도시한 제4 PT를 통해 상기 제2 보조 릴레이(120)로 인가된다.

도시한 전압 절환 스위치(140)는 도 2a 및 2b에 도시한 로터리식 캠 스위치를 이용하여 최대 2개 입력으로 활선 모선측으로 자동 절환하는 회전식 2 입력 43 PDA일 수 있다.

도 6은 본 발명의 사상에 따른 43PDA PT 입력 확장용 모듈 장치의 동작 흐름의 일 예를 도시한 것이다.

도시한 S10 단계에서는, #60,61,65,66 4개 모선 모두 활선 상태에서 제1 보조 릴레이(Ax)의 a접점이 동작하여 #60모선의 전압이 43PDA에 입력된다.

이후 S20 단계에서는, #60 모선 상태가 사선으로 변경되면 제1 보조 릴레이(Ax)의 b접점이 동작되며 #61 모선의 전압이 43PDA에 입력된다.

이후 S30 단계에서는, #60,61모선이 모두 사선일 경우 43PDA의 고유 기능에 의해 자동으로 #65,66모선에 해당하는 제2 보조 릴레이(Bx) 쪽으로 절체(회전)된다.

이후 S40 단계에서는, 제2 보조 릴레이(Bx)의 a접점이 동작하여 #65 모선의 전압이 43PDA에 입력된다.

이후 S50 단계에서는, #65모선 상태가 사선으로 변경시 제2 보조 릴레이(Bx)의 b접점이 동작되며 #66모선의 전압이 43PDA에 입력된다.

이후 S60 단계에서는, #65,66모선이 모두 사선일 경우 다시 43PDA의 고유 기능에 의해 자동으로 #60,61모선에 해당하는 제1 보조 릴레이(Ax) 쪽으로 절체(회전)된다.

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.

110 : 제1 보조 릴레이
120 : 제2 보조 릴레이
140 : 전압 절환 스위치
200 : 보호 배전반 회로

Claims

접점 구동 코일에 제1 전력 입력이 연결되고,
접점의 구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 연결시키고, 제2 전력 입력을 차단시키며,
상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 전력 입력을 차단시키고, 상기 제2 전력 입력을 연결시키는 제1 보조 릴레이;
접점 구동 코일에 제3 전력 입력이 연결되고,
접점의 구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 연결시키고, 제4 전력 입력을 차단시키며,
상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 전력 입력을 차단시키고, 상기 제4 전력 입력을 연결시키는 제2 보조 릴레이; 및
전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이를 통해 상기 제1 전력 입력 또는 상기 제2 전력 입력이 연결되며,
전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이를 통해 상기 제3 전력 입력 또는 상기 제4 전력 입력이 연결되며,
전압에 대한 공급단이 보호 배전반에 연결된 전압 절환 스위치
를 포함하는 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 보조 릴레이 및 제2 보조 릴레이와 상기전압 절환 스위치 사이에 보호배전반 또는 모선의 점검을 위한 점검용 스위치
를 더 포함하는 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치.
제1항에 있어서,
상기 전압 절환 스위치는,
로터리식 캠 스위치를 이용하여 최대 2개 입력으로 활선 모선측으로 자동 절환하는 43PDA인 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치.
제3항에 있어서,
상기 전압 절환 스위치는,
변전소의 이중모선 구조에서 모선 PT 2차 전압을 모선운영상황에 따라 자동으로 활선상태의 모선측으로 절체하여 해당 전력계통 보호배전반에 모선 전압을 지속적으로 공급하는 보호배전반을 위한 입력 확장형 모듈 장치.
제1 PT로부터의 입력과 제2 PT로부터의 입력 중 하나를 선택하는 제1 보조 릴레이;
제3 PT로부터의 입력과 제4 PT로부터의 입력 중 하나를 선택하는 제2 보조 릴레이; 및
전압에 대한 제1 입력단에 상기 제1 보조 릴레이를 통해 상기 제1 PT로부터의 입력 또는 상기 제2 PT로부터의 입력이 연결되며, 전압에 대한 제2 입력단에 상기 제2 보조 릴레이를 통해 상기 제3 PT로부터의 입력 또는 상기 제4 PT로부터의 입력이 연결되며, 전압에 대한 공급단이 하기 보호 배전반 회로에 연결된 전압 절환 스위치; 및
변전소를 운용하기 위한 각종 스위치 및 연산기를 구비한 보호 배전반 회로
를 포함하는 보호배전반 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제1 보조 릴레이는,
접점 구동 코일에 상기 제1 PT로부터의 입력이 연결되고,
접점의 구동 위치에서 상기 제1 PT로부터의 입력을 연결시키고, 제2 PT로부터의 입력을 차단시키며,
상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제1 PT로부터의 입력을 차단시키고, 상기 제2 PT로부터의 입력을 연결시키는 보호배전반 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2 보조 릴레이는,
접점 구동 코일에 상기 제3 PT로부터의 입력이 연결되고,
접점의 구동 위치에서 상기 제3 PT로부터의 입력을 연결시키고, 제4 PT로부터의 입력을 차단시키며,
상기 접점의 비구동 위치에서 상기 제3 PT로부터의 입력을 차단시키고, 상기 제4 PT로부터의 입력을 연결시키는 보호배전반 시스템.
제5항에 있어서,
상기 전압 절환 스위치는,
로터리식 캠 스위치를 이용하여 최대 2개 입력으로 활선 모선측으로 자동 절환하는 43PDA인 보호배전반 시스템.