KR20230051409A - 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단을 통해 사전에 전력설비 및 기기를 보호하기 위하여, 특고압 회로와 저압 회로로 구분하여 스마트 파력원격제어기를 설치하되, 특고압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상위치를 검출하는 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23):와, 저압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상위치를 검출하는 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27):와, 상기 특고압 회로 및 저압 회로에 설치된 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)를 포함한 전체 구성에 대한 총괄 제어와 경보 및 통보를 하거나 차단을 수행하는 메인 스마트 파력원격제어기(10):로 구성되고, 상기 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는 특고압 회로 및 저압 회로로 구분하여 설치되고, 특고압측 회로의 각 지점별로 결상위치를 검출하는 고압측 제1~제3 서브 스마트 파력원격제어기(21~23):와, 저압측 회로의 각 지점별로 결상위치를 검출하는 저압측 제4~제7 서브 스마트 파력원격제어기(24~27):로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
스마트 파력원격제어기란 기존 결상이나 역상 계전기에 이용하고 있는 전압이나 전류를 이용한 것이 아닌 내장된 위상파형 및 전력파형에 대한 DB와 수신된 기준 위상파형 및 전력파형을 자동 학습을 통하여 결상시 수신된 위상파형 및 전력파형을 비교 분석하여 결상을 검출하여 관리자에게 경보 및 통보를 하여 긴급 복구를 조치하거나 전력회로를 강제로 차단하는 원격제어기이다.
본 발명은 스마트 파력원격제어기를 이용한 결상위치 검출 및 차단을 이용한 전력설비 보호용 수배전반에 관한 것으로, 특히, 3상 전력계통에서 상이 결상이 되면 불평형 전류가 흐르거나 단상전력이 공급되므로 산업시설에 커다란 피해를 발생시키게 되므로, 결상시에 신속하게 결상상태 및 결상위치를 검출하여 관리자에게 경보 및 통보를 하여 긴급 복구를 조치하거나 전력회로를 강제로 차단하도록 하는 특징이 있다.
따라서 이러한 보호조치를 하기 위하여 결상상태 및 결상위치를 검출하고자 기준 위치별로 결상에 따른 위상파형 및 전력파형에 대한 기본 DB를 저장하고 검출된 결상상태 및 결상위치를 비교 분석함으로써 고장지점을 선별하여 긴급 복구를 수행할 수 있는 스마트 파력원격제어기를 이용한 결상 고장위치 검출 및 차단을 이용한 전력설비 보호용 수배전반에 관한 것이다.
한국전력(이하 “한전”이라고 한다)에서 산업시설 또는 수용가에 전력을 공급함에 있어, 공급되는 전력회로의 R, S, T, N 상 중에서 한 상이 결상 되더라도 MOF나 PT를 통해 우회하여 전압이 유기됨으로 계측기 상으로는 정확히 어느 상이 결상 되었는지 판단하기가 쉽지 않다.
수전실에 있는 TANK형 ASS PF퓨즈가 용단되었음 에도 불구하고 개방 불량으로 개방표시가 되지 않았을 경우, MOF 내부에 CT상의 단선이나 한전 선로의 구분 개폐기는 육안으로도 단선(결상)을 찾기 어려울 뿐 아니라, 특히 수용가에서 MOF 내부에 CT상의 단선이나 한전 선로의 구분 개폐기의 단선(결상)은 해당 결상 선로를 찾는데 어려움이 있으며 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 복구하는데도 많은 시간이 소요된다.
구체적으로 한 예를 들면, 한전 선로에서 전기를 공급받는 수용가에서 변압기에 문제로 인한 과부하 계전기가 작동했다고 하여, 변압기 1, 2차 측 개방 후 이상 유무 검사, PF퓨즈 용단 검사, VCB & CT 주 모선 선로 검사, MOF의 K, L 측 용단 검사, LBS의 접속 여부 검사 등을 수행하였으나,
상기 모든 검사를 수행한 결과 이상이 없었고, 수용가에서는 한전 측 차단기 및 선로의 고장여부 확인을 요구하였지만 한전에서는 송전용 차단기는 이상이 없다고 하고, 수용가 측에서 한전 선로 확인 결과 한전 선로의 주상용 자동구분개폐기가 설치되어 있었지만 이역시 육안으로는 확인할 수 없는 상태이며, 또한 자동고장구분개폐기에 대해 한전 측에 1, 2차 측 검정기 검사를 요구하였으나 전선로 상에 문제를 없음을 통보 받았기에 수용가측에는 이상이 없으므로 한전선로 자동구분개폐기 2차측을 분리하고 재 검사요청을 하게 되었다.
재 검사 요청에 따라 자동고장구분개폐기 2차측의 결상 상태를 검사한 결과 S상이 단선되었음을 확인하고 자동고장구분개폐기를 교체하여 전력공급을 수전하였으며, 이러한 경우 수용가에서는 특고압측의 결상 상태를 파악하기 어려운 상태이고, 이러한 원인을 파악하는데 많은 어려움과 시간이 소요되어 산업시설이나 수용가에서는 많은 경제적 피해와 생산을 중단하여야 하는 어려운 상태에 직면하게 된다.
기존 전력설비의 22,900V 특고압 수전설비에서는 고압차단기(VCB), 과전류계전기(OCR), 지락전류계전기(OCGR), 저전압계전기(UVR), 과전압계전기(OVR), 보호용 계전기만 설치하여 보호용 회로로 사용하였으나, 결상계전기의 경우 특고압 수전설비에서는 사용되지 않았을 뿐 아니라, 기존 계전기의 경우 첫째, 결상이 발생하였을 때 전압회로에서는 저전압계전기(UVR)가 바로 동작하여야 하는데 3상Y회로에서는 MOF, TR 등을 통하여 역으로 전압이 발생하여 기존 전압형 계전기의 경우 부동작 사례가 많았고, 둘째, 결상이 발생하였을 때 전류회로에도 과전류계전기(OCR), 지락전류계전기(OCGR)가 즉시 작동하여야 하는데 3상Y회로에 역전류가 흘러 기존 전류형 계전기 경우에 부동작 사례가 많았으며, 셋째, 저압 모터계전기 자체로는 역상계전기가 전동기 보호용으로 사용되고 있지만 부하마다 계별적으로 설치해야하는 불편함과 비용이 증가하는 문제점이 있습니다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 3상 전력계통에서 상이 결상이 되면 불평형 전류가 흐르거나 단상전력이 공급되므로 산업시설에 커다란 피해를 발생시키게 되므로, 결상시에 신속하게 결상상태 및 결상위치를 검출하여 관리자에게 경보 및 통보를 하여 긴급 복구 요청을 함으로써 관련 기기 또는 회로를 보호하여야 하며, 이러한 보호조치를 하기 위하여 결상상태 및 결상위치를 검출하고자 기준 위치별로 결상에 대한 위상파형 및 전력파형 DB를 저장하고 검출된 결상상태 및 결상위치를 비교 분석함으로써 고장지점을 선별하여 긴급 복구를 수행할 수 있도록 스마트 파력원격제어기를 이용한 결상위치 검출 및 차단을 이용한 전력설비 보호용 수배전반에 관한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반에 관한 것이다.
스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단을 통해 사전에 전력설비 및 기기를 보호하기 위하여, 특고압 회로와 저압 회로로 구분하여 스마트 파력원격제어기를 설치하되, 특고압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상위치를 검출하는 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23):와, 저압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상위치를 검출하는 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27):와, 상기 특고압 회로 및 저압 회로에 설치된 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)를 포함한 전체 구성에 대한 총괄 제어와, 경보 및 통보와, 전력회로 차단을 수행하는 메인 스마트 파력원격제어기(10):로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 스마트 파력원격제어기(10)는 특고압 수용가 수전점 AISS(LBS)에 위치하여 특고압측 회로의 결상위치를 검출하는 특고압측 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21):와, 특고압측 및 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서 검출된 결상신호를 송수신하는 통신부(30):와, 상기 통신부에서 수신된 신호를 분석하고 처리하는 신호처리 판단부(40):와 상기 신호처리부에서 분석된 결과를 통해 결상으로 판단될 경우에는 관리통제부(60)에 결상 상태를 경보 및 통보를 하거나 또는 차단기를 통해 전력회로를 차단하도록 지시하는 제어부(50):와 상기 제어부(50)에서 통보된 결과를 외부 관련기관과 내부 관리자에게 조치토록하여 긴급복구가 이루어지도록 통제 및 제어를 하는 관리통제부(60):와 상기 제어부(50) 및 상기 관리통제부(60)에 의해 원격제어를 통해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 차단부(70):를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)는, 특고압 수용가 수전점 AISS(LBS)에 위치하여 회로의 결상를 검출하는 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21):와, 특고압 수용가 수전점 MOF 2차측에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22):와, 특고압 수용가 수전점 VCB 2차 회로에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23):를 포함하고, 상기 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)는 저압 수용가 수전점인 변압기 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24):와, 저압 수용가 수전점인 ACB 2차측 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25):와, 저압 수용가 수전점인 전동기제어반 MCCB 1차 및 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26):와, 저압 수용가 수전점인 분전반 MCCB 1차 및 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27):를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는, 제1~제3 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)와 제4~제7 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)로 구분되고, 각각의 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는 전력 회로에서 결상파형(위상파형 및 전력파형)을 검출하는 결상계전기(20-1);와, 검출된 결상파형을 통신 신호로 변환·처리하여 통신모듈(20-3)로 전송하는 신호처리모듈(20-2):과, 변환·처리된 신호를 수신하여 메인 스마트파력원격제어기(10)로 전송하고 내부에 RS486모듈을 이루어지는 통신모듈(20-3):을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(50)는, 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서의 결상 위치 판단을 하기 위하여, 메인 스마트 파력원격제어기(10)에 상기 제1~제4 서브 스마트 파력원격제어기(21~24)에서의 결상신호가 수신될 경우 한전측의 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(1):와 상기 제2~제4 서브 스마트 파력원격제어기(22~24)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 AISS(LBS), PF, MOF 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(2):와 상기 제3~제4 서브 스마트 파력원격제어기(23~24)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 PT, VCB 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(3):와 상기 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR, PT 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(4):와 상기 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 ACB 선로에서의 결상 고장위치로 판단하는 5단계(5):와 상기 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 전동기제어반 MAIN MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(6):와 상기 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 분전반 MAIN MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(7):를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 관리통제부(60)는 제어부(50)로 부터 상기 단계(1)의 결상 고장위치 상황이 수신되면 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 확인되었으므로 외부 관련기관에 긴급 복구를 해달라고 요청하는 단계(A):와 제어부(50)로부터 제2 단계 및 제3 단계의 결상 고장위치 상황이 수신되면 수용가 설비 중 AISS(LBS), PF, MOF, PT, VCB 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 확인되었으므로 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 하라고 요청하는 단계(B):와 제어부(50)로부터 제4 ~ 7단계의 결상 고장위치 상황이 수신되면 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR, PT, ACB, 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 전동기제어반 MAIN MCCB,저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 분전반 MAIN MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 확인되었으므로 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 요청하는 단계(C):의 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(50)는 관리통제부(60)로 전력회로의 결상상태와 결상위치를 통보하고 긴급 복구 요청을 하였으나, 부재중 또는 내부 사정으로 인하여 일정시간 지난후에도 아무런 조치가 이루어지지 않을 경우, 상기 제어부(50)에서 차단기를 원격제어에 의해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)는 2차 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수용가 설비 중 전동기제어반 MCCB 1, 2차에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 자체 차단 기능 및 경보 기능을 포함하고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용 가능하고, 상기 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)는 2차 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수용가 설비 중 분전반 MCCB 1, 2차에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 자체 차단 기능 및 경보 기능을 포함하고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(50) 또는 상기 관리통제부(60)는, 외부 관련기관 또는 내부 관리자에게 통보시 비상연락전화 및 스마트폰, 이메일, 문자표시, 카톡 중 어느 하나 이상을 이용하여 통보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 스마트 파력원격제어기를 이용한 결상위치 검출 및 차단을 통한 전력설비 보호용 수배전반은, 결상으로 인한 전기기기 및 선로 고장의 원인을 단시간에 파악하고 신속한 원격제어 및 고장복구 가능하므로 전력회로의 장시간 차단으로 인한 막대한 경제적 피해를 최소화 할수 있는 효과가 있다.
기존에 특고압 수전설비에 과전류계전기(OCR), 지락전류계전기(OCGR), 저전압계전기(UVR), 과전압계전기(OVR), 보호용 계전기만 설치하여 보호용 회로로 사용하다 보니, 전력회로 결상시에도 역전압으로 인하여 저전압계전기(UVR)가 동작하지 않거나, 역전류로 인하여 과전류계전기(OCR) 및 지락전류계전기(OCGR)가 동작하지 않거나, 저압 모터계전기의 경우 부하마다 개별로 역상계전기를 설치하여야 하는 문제점이 발생하므로, 본 발명에서는 결상계전기(20-1)와 제어부(50) 및 RS486모듈로 이루어지는 통신모듈(20-3) 구성을 포함하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 전력회로 결상시 신속하게 결상 고장위치를 검출하고 조치함으로써 막대한 경제적 피해를 최소화 할수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 결상으로 인한 전기기기 및 선로 고장의 원인을 파악하여 신속한 고장복구 요청을 지시하였으나, 신속한 복구가 이루어지지 않을 경우 자동으로 차단기를 통해 전력회로를 차단함으로써, 전기기기 및 산업시설에 대한 막대한 경제적 피해를 사전에 예방 할수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 파력원격제어기의 전체 구성 및 위치에 대한 실시 예이다.
도 2는 본 발명에 따른 메인 스마트 파력원격제어기의 전체 구성에 대한 실시 예이다.
도 3은 본 발명에 따른 서브 스마트 파력원격제어기의 전체 구성에 대한 실시 예이다.
도 4은 본 발명에 따른 서브 스마트 파력원격제어기의 결선도에 대한 실시 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 각 스마트 파력원격제어기에서 결상 위치 검출시 결상 고장위치를 판단하는 단계에 대한 일 실시 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 관리통제부에서 긴급 복구를 요청하는 단계에 대한 일 실시 예이다.
도 2는 본 발명에 따른 메인 스마트 파력원격제어기의 전체 구성에 대한 실시 예이다.
도 3은 본 발명에 따른 서브 스마트 파력원격제어기의 전체 구성에 대한 실시 예이다.
도 4은 본 발명에 따른 서브 스마트 파력원격제어기의 결선도에 대한 실시 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 각 스마트 파력원격제어기에서 결상 위치 검출시 결상 고장위치를 판단하는 단계에 대한 일 실시 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 관리통제부에서 긴급 복구를 요청하는 단계에 대한 일 실시 예이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 파력원격제어기의 전체 구성 및 위치에 대한 실시 예이다.
도 1을 참조하면, 스마트 파력원격제어기는 특고압측 회로에 형성되는 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)와, 저압측 회로에 형성되는 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)와, 특고압측 회로에 형성되는 메인 스마트 파력원격제어기(10) 구성을 포함한다.
스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단을 통해 사전에 전력설비 및 기기를 보호하기 위하여, 특고압 회로와 저압 회로로 구분하여 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)를 설치하되, 특고압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상 고장위치를 검출하는 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23):와, 저압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상 고장위치를 검출하는 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27):와, 특고압측 회로에 형성되고 상기 특고압 회로 및 저압 회로에 형성된 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)를 포함한 전체 시스템의 총괄 제어와 결상 상태와 결상 고장위치에 대한 통보 및 회로 차단을 수행하는 메인 스마트 파력원격제어기(10):로 구성된 것을 특징으로 한다.
일반적으로 한전에서 산업시설 또는 수용가에 전력을 공급함에 있어, 공급되는 전력회로의 R상, S상, T상, N상(중성선)으로 구분하여 사용하게 되는데, 3상 회로 중 1상 또는 2상이 단선된 상태를 결상이라고 하며, 결상의 발생 원인은 3상 회로 중 1상 또는 2상이 단선, 퓨즈 용단, 전원측 차단기 오동작, 전력기기 노후화, 접촉불량과 같이 다양한 원인에 의해 나타나며, 결상이 되면 정상적인 상간/선간전압 이하의 전압 불평형 상태가 되어 전력회로에 역상이 유입되어 변압기나 모터의 과열, 소손, 정전, 조명기구 및 산업기기 사용 불가, 마그네트 등의 오동작, 정밀기기의 오동작 및 내부 회로 소손이 등이 발생할 뿐만 아니라, 전력회로에 불평형 전류가 흐르거나 단상전력이 공급되어 산업체 및 가정에서 막대한 경제적 피해를 발생하게 되다.
또한 3상 전력회로에서 결상을 검출하여 전력회로를 차단시키기 위하여 결상계전기를 사용하고 있으며, 최근에 사용되는 결상계전기는 결상 이외에 역상, 역전력, 저전압 및 과전압, 저전류 및 과전류 발생시에 이를 검출하여 차단기를 차단시키도록 하는 다목적의 결상계전기가 사용되기도 한다.
특고압측 회로에 형성되는 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)는 제1 ~제3 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)로 구분되고, 그 중 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21)는 메인 스마트 파력원격제어기(10) 내부에 형성되고, 저압측 회로에 형성되는 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)는 제4 ~제7 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)로 구분되어 진다.
또한 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는 도 3에서 구체적으로 설명하겠지만, 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27) 각각에는 결상계전기(20-1), 신호처리모듈(20-2), 통신모듈(20-3)의 구성을 포함한다.
또한 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는 내부에 형성된 결상계전기(20-1)를 이용하여 전력회로의 위상파형 및 전력파형에 대한 디지털 파형을 검출하는 디지털 파형 스마트 파력원격제어기이며, 필요시 디지털 신호 및 아날로그 신호를 선택 사용하거니 혼용하여 사용하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 메인 스마트 파력원격제어기의 전체 구성에 대한 실시 예이다.
도 2을 참조하면, 메인 스마트 파력원격제어기(10)는 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21), 통신부(30), 신호처리 판단부(40), 제어부(50), 관리통제부(60), 차단부(70)의 구성을 포함한다.
상기 메인 스마트파력원격제어기(10)는 특고압 수용가 수전점 AISS(또는 LBS)에 위치하여 특고압측 회로의 결상위치를 검출하는 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21):와, 특고압측 및 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(20)에서 검출된 결상신호를 송수신하는 통신부(30):와, 상기 통신부에서 수신된 결상신호를 재확인 분석하여 판단하는 신호처리 판단부(40):와 상기 신호처리부에서 분석 판단되어 처리된 결과에 대하여 결상으로 판단될 경우에는 관리통제부(60)에 결상에 대한 경보와 결상상태 및 결상위치를 통보 하거나 또는 차단기를 통해 전력회로를 차단하도록 지시하는 제어부(50):와 상기 제어부(50)에서 통보된 결과를 외부 관련기관 또는 내부 관리자에게 조치토록 하여 긴급복구가 이루어지도록 통제 및 제어를 하는 관리통제부(60):와 상기 제어부(50) 및 상기 관리통제부(60)에 의해 원격제어를 통해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 차단부(70):를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신부(30)는 제1~7 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서 송신되는 결상 관련 통신 신호를 수신하여 신호처리 판단부(40)로 전송할 뿐 아니라, 제어부(50)에서 관리통제부(60) 및 차단부(70)로 지시·통보하는 경우에도 관련 통신 신호를 전송을 하게 되며, 상기 통신부는 유선 및 무선 모두 사용 가능하고 통신방식은 RS485, RS232방식, CDMA방식, TCP/IP, UDP, FTP방식 중 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 본원 발명에서는 RS485 방식을 주로 사용하되 필요시 상기 통신방식 중 일부를 병행하여 사용하는 것도 가능하다.
상기 신호처리 판단부(40)는 내부에 별도의 메모리부(20-12)가 구성되어 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에 저장된 DB화된 데이터와 검출되는 결상 데이터를 열람 및 저장 가능하도록 구성되고, 제1~제7 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서 수신된 기준 위상파형 및 전력파형 DB와 수신된 위상파형 및 전력파형을 비교 분석한 데이터를 다시 한번 확인한 후, 최종적으로 결상으로 인한 고장으로 판단되면 결상상태 및 결상위치 데이터를 제어부(50)로 전송하게 된다.
상기 제어부(50)는 상기 신호처리 판단부(40)에서 수신된 데이터를 근거로 결상상태(결상파형) 및 결상위치에 대한 데이터를 관리통제부(60)로 전송하여 조속한 조치를 통해 긴급 복구 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(50)는 관리통제부(60)로 전력회로의 결상상태(결상파형)와 결상위치를 통보하고 긴급 복구 요청을 하였으나, 부재중 또는 내부 사정으로 인하여 일정시간 지난후에도 아무런 조치가 이루어지지 않을 경우, 상기 제어부(50)에서 차단기를 원격제어에 의해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 일정시간은 사고 발생시 최소한으로 빠른 시간에 조치를 하여 더 이상 사고로 인한 피해가 확산되지 않토록 하는 골든타임 시간으로 3분으로 한정하고자 한다.
상기 관리통제부(60)는 상기 제어부(50)에서 통보된 결과를 다시 한번 확인하여 결상위치에 따라 외부 관련기관 또는 내부 관리자에게 통보하여 조치하도록 하되, 한전측의 선로에서 결상 고장위치로 확인되면 외부 관련기관에 통보하여 긴급 복구 요청을 하고, 수용가 설비관련 선로에서 결상 고장위치로 확인되면 내부 관리자에게 통보하여 자체 긴급 복구 요청을 하되, 수용가 설비관련 선로의 경우 원격제어를 통해 조치 가능한 것은 원격제어를 통해 자체 복구하고, 현장요원이 필요한 경우에는 반복하여 자체 긴급 복구 요청을 통보하며, 원격제어 및 현장요원 조치가 어려운 경우에는 원격에서 전력회로의 차단기를 강제로 차단시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부(50) 또는 상기 관리통제부(60)에서 상기 차단기를 긴급하게 강제 차단 시키고자 하는 경우에는, 차단시간 3분전에 외부 관련기관과 내부 관리자에게 통보를 하여, 예비전원 및 비상발전기를 가동시킬수 있도록 하여 전력회로 차단에 따른 산업기기나 수용가를 최대한 보호하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부(50) 또는 상기 관리통제부(60)에서의 통보는 경보와 동시에 이루어지되 외부 관련기관 또는 내부 관리자의 비상연락전화 및 스마트폰, 이메일, 문자표시, 카톡 중 어느 하나 이상을 이용하는 것이 가능하다.
또한 상기 제어부(50)에서 외부 관련기관 또는 내부 관리자에게 알리는 경보는 비상연락전화 및 스마트폰을 통해 경보음이 울리도록하여 전력회로에 문제가 발생되었음을 알려 즉시 조치가 이루어지도록 하는 특징이 있다.
상기 차단부(70)는 상기 관리통제부(60)에서 차단기를 원격제어에 의해 자동으로 강제 차단되도록 하거나, 또는 상기 제어부(50)에서 결상 고장에 대한 조치를 관리통제부(60)에 통보하였으나, 부재중 또는 내부 사정으로 인하여 일정시간 지난후에도 아무런 조치가 이루어지지 않을 경우, 상기 제어부(50)에서 차단기를 원격제어에 의해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 외부 관련기관은 한전 관리책임자와 대행기관 안전관리책임자 또는 현장요원을 포함하고, 상기 내부 관리자는 수용가 관리책임자와 대행기관 안전관리책임자 또는 현장요원을 포함한다.
상기 메인 스마트 파력원격제어기(10)에서 작동 및 제어를 하기 위한 프로그램은 앱으로 구성되어 상기 내부 관리자의 스마트폰에서도 작동 및 제어를 할수 있도록 프로그램 앱을 설치하여 상기 내부 관리자가 원격에서 실시간으로 메인 스마트 파력원격제어기(10)에서의 작동 현황을 감시하거나 또는 제어 및 통제하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 서브 스마트 파력원격제어기의 전체 구성에 대한 실시 예이다.
도 3을 참조하면, 서브 스마트 파력원격제어기(20)는 7개의 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)로 형성되고 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는 결상계전기(20-1), 신호처리모듈(20-2), 통신모듈(20-3)의 구성을 포함한다.
상기 서브 스마트 파력원격제어기(20)의 경우, 제1~제3 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)와 제4~제7 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)는 전력 회로에서 결상파형(위상파형 및 전력파형)을 검출하는 결상계전기(20-1);와, 검출된 결상파형을 통신 신호로 변환·처리하여 통신모듈(20-3)로 전송하는 신호처리모듈(20-2):과, 변환·처리된 신호를 수신하여 메인 스마트 파력원격제어기(10)로 전송하고 내부에 RS486모듈로 이루어지는 통신모듈(20-3):로 구성되는 것을 특징으로 한다.
일반적인 결상계전기의 경우, 결상, 역상, 역전력, 저전압 및 과전압, 저전류 및 과전류를 검출하는 다수의 기능 중 어느 하나 이상을 검출할 수 있도록 구성되어 있으나, 본 발명의 결상계전기(20-1)는 결상에 따른 위상파형 및 전력파형을 검출하도록 되어 있으며, 상기 위상파형 및 전력파형 검출은 전압 및 전류의 변화값 검출에 비하여 정확하고 빠른 시간에 변화값을 검출할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 상기 결상계전기(20-1)는 검출부(20-11), 메모리부(20-12), 비교분석부(20-13)를 포함하고, 3상 전력회로에서 나타나는 위상파형 및 전력파형을 실시간으로 검출하여 메모리부(20-12)에 전송하는 검출부(20-11):와 일반 3상 회로에서 나타나는 기준 위상파형 및 전력파형을 DB화하여 저장하고 검출부(20-11)에서 수신된 위상파형 및 전력파형을 저장하는 메모리부(20-12):와, 기준 위상파형 및 전력파형 DB와 수신된 위상파형 및 전력파형을 비교 분석한 데이터를 저장한후 이를 신호처리 모듈로 전송하는 비교분석부(20-13):를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 신호처리모듈(20-2)은 결상계전기(20-1)에서 검출된 파형을 통신 신호로 변환·처리하여 통신모듈(20-3)로 전송하게 되고, 상기 통신모듈(20-3)은 유선 및 무선 모두 사용 가능하고 신호처리모듈(20-2)에서 수신된 변환·처리된 통신 신호를 메인 스마트 파력원격제어기(10)로 송신하게 되며, 통신방식은 RS485, RS232방식, CDMA방식, TCP/IP, UDP, FTP방식 중 어느 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 상기 통신방법에서 통신신호 송수신은 디지털 신호 또는 아날로그 신호 모두를 사용 가능하도록 구성되며, 본원 발명에서는 RS485 방식을 주로 사용하되 필요시 상기 통신방식 중 일부를 병행하여 사용하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 서브 스마트 파력원격제어기 결선도에 대한 실시 예이다.
도 4을 참조하면, 서브 스마트 파력원격제어기의 경우 특고압측 회로에는 제1~제3 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)가 형성되고, 저압측 회로에는 제4~제7 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)의 형성되는 구성을 포함한다.
상기 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)는, 메인 스마트 파력원격제어기(10) 내부에 설치하되 특고압 수용가 수전점 AISS(또는 LBS)에 위치하여 회로의 결상를 검출하는 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21):와, 특고압 수용가 수전점 MOF 2차 회로에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22):와, 특고압 수용가 수전점 VCB 2차측에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23):를 포함하고, 상기 저압측 서브 스마트 파력원격제어기는 수용가 수전점인 변압기 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24):와, 저압 수용가 수전점인 ACB 2차측에에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25):와, 저압 수용가 수전점인 전동기제어반 MCCB 1차 및 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26):와, 저압 수용가 수전점인 분전반 MCCB 1차 및 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27):를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 서브 스마트 파력원격제어기(20)의 결상 고장위치 검출과 관련하여, 상기 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21)는 한전측의 차단기 및 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이고, 상기 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22)는 수용가 설비 중 AISS(또는 LBS), PF, MOF와 관련한 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이며, 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23)는 수용가 설비 중 PT, VCB 관련한 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이고, 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24)는 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR 관련한 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이며, 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25)는 수용가 설비 중 저압측 ACB 선로 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이고, 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)는 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 저압측 선로(전력케이블), 전동기제어반 MCCB 관련한 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이며, 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)는 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 저압측 선로(전력케이블), 분전반 MCCB 관련한 선로에서의 결상 고장위치를 확인하기 위한 것이다.
또한 상기 서브 스마트 파력원격제어기(20)의 결상계전기(20-1)는 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로, 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21)는 특고압측 전류용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수전점 AISS(LBS)에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 개폐기 ON/OFF, 과전류 TRIP에 사용되고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하고 있고, 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22)는 특고압측 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수전점 PT에서 위상파형 및 전력파형 검출에 사용되고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하고 있으며, 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23)는 특고압측 전류 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수전점 VCB 2차측 CT에서 위상파형 및 전력파형 검출에 사용되고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하고 있고, 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24)는 저압측 전압 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수전점 TR 2차측 PT에서 위상파형 및 전력파형 검출에 사용되고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하고 있으며, 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25)는 저압측 전류 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 설비 중 저압측 ACB의 2차 CT에서 위상파형 및 전력파형 검출에 사용되고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하고 있고, 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)는 2차 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수용가 설비 중 전동기제어반 MCCB 1, 2차에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 자체 차단 기능 및 경보 기능을 포함하고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하고 있으며, 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)는 2차 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수용가 설비 중 분전반 MCCB 1, 2차에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 자체 차단 기능 및 경보 기능을 포함하고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용하는 것이 특징이다.
또한 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21)은 AISS CT 전류형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 실질 측정 가능 전류와 가상 전압을 발생시켜 전압공급과 측정전류간의 전력을 측정하여 3상 전력이 발생할 경우는 정상으로 파형이 형성되도록 하고 결상 시에는 역전력이 발생하도록 하며, 전류 출력점에서 파형을 측정하여 결상 시 3상 파형이 변형된 경우에는 역전력과 변형 파형 발생 시에는 경보와 신호를 RS485통신으로 송수신할 수 있도록 구성된다.
또한 제2 및 제4 서브 스마트 파력원격제어기(22, 24)는 PT 전압형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기는 실질 측정 가능 전압회로와 가상 미세전류를 발생시켜 전류 공급과 측정 전압 간의 전력을 측정하여 3상 전력이 발생할 경우에는 정상으로 파형이 형성되도록 하고, 결상 시에는 역전력이 발생하도록 하며, 전압 출력점에서 파형을 측정하여 결상 시 3상 파형이 변형된 경우에는 역전력과 변형 파형 발생 시에는 경보와 신호를 RS485통신으로 송수신할 수 있도록 구성된다.
또한 제3 및 제5 서브 스마트 파력원격제어기(23, 25)는 CT 전류형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 실질 측정 가능 전류와 가상 전압을 발생시켜 전압 공급과 측정 전류 간의 전력을 측정하여 3상 전력이 발생할 경우는 정상으로 파형이 형성되도록 하고 결상 시에는 역전력이 발생하도록 하며, 전류 출력점에서 파형을 측정하여 결상 시 3상 파형이 변형된 경우에는 역전력과 변형 파형 발생 시에는 경보와 신호를 RS485통신으로 송수신할 수 있도록 구성된다.
또한 제6 및 제7 서브 스마트 파력원격제어기(26, 27)는 전동기배전반 MCCB 및 분전반 MCCB용 전압 전류형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 실질 측정 가능 전압회로의 1차 및 2차 측의 전압 파형의 비교와 측정 전류로 전력을 산출하여 3상 전력이 발생할 경우에는 정상으로 파형이 형성되도록 하고 결상 시에는 역전력이 발생 하도록 하며, 전압출력 1, 2차점에서 파형을 측정하여 결상 시 3상 파형이 변형된 경우에는 역전력과 변형 파형 발생 시에는 경보와 신호를 RS485통신으로 송신할 수 있도록 구성된다.
상기 변형 파형이라 함은, 일반적인 정상 Sine파형이 아닌 Cosine파형이거나, 파형의 크기나 폭이 일그러진 파형이거나, 정상 Sine파형에 비하여 일정부분 진상 또는 지상 형태의 왜곡파형이거나, 삼각파 및 사각파와 같은 특수한 파형이거나, 파형이 점선으로 표시되거나 파형이 표시되지 않는 형태 중 어느 하나의 형태를 의미한다.
디지털 파형 스마트 파력원격제어기를 CT 전류형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기, PT 전압형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기, 전압 전류형 디지털 파형 스마트 파력원격제어기를 3가지 형태의 디지털 스마트 파력원격제어기를 혼합하여 교호 배치하는 것은, 3가지 형태의 디지털 파형 스마트 파력원격제어기 중 어느 하나가 전력회로 또는 계전기 자체의 문제로 인하여 동작되지 않을 경우를 대비하여, 문제 상황 발생시 최소한 1개 이상을 동작될수 있도록 하기 위한 것이다.
또한, 수용가에 내부 사정에 의해 특고압설비에서 저압의 분전반 설비까지 7곳의 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27) 중, 어느 한 위치에만 부분적으로 서브 스마트 파력원격제어기가 설치되는 경우에도 메인 스마트 파력원격제어기에 포함된 통신부(30), 신호처리판단부(40), 제어부(50), 관리통제부(60), 차단부(70)의 기능이 정상적으로 동작되어 전력회로에 결상이 발생하였을 경우 외부 관련기관 또는 내부 관리자에게 경보 및 통보를 하여 긴급 조치 및 복구, 또는 전력회로가 차단되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 각 서브 스마트 파력원격제어기의 결상 위치 검출시 결상 고장위치를 판단하는 단계에 대한 일 실시 예이다.
도 5를 참조하면, 제어부(50)에서 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)의 수신된 결상 위치 검출 신호 전체를 분석하고 파악하여 결상 고장위치를 판단하는 구성을 포함한다.
상기 제어부(50)는, 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서의 결상 위치 판단을 하기 위하여, 메인 스마트 파력원격제어기(10)에 상기 제1~제4 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)에서의 결상신호가 수신되면 한전측의 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(1):와, 상기 제2~제4 서브 스마트 파력원격제어기(22~24)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 설비 중 AISS(LBS), PF, MOF 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(2):와, 상기 제3~제4 서브 스마트 파력원격제어기(23, 24)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 설비 중 PT, VCB 선로 중 어느 하나 이상에서 결상 고장위치로 판단하는 단계(3):와, 상기 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR, PT 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(4):와, 상기 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 설비 중 ACB 선로에서 결상 고장위치로 판단하는 단계(5):와, 상기 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 전동기제어반 MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(6):와 상기 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 분전반 MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(7):로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21)에서의 결상신호가 수신되면 한전측의 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단할 수 있고, 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 측의 LBS, PF, MOF 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단할 수 있으며, 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23)에서의 결상신호가 수신되면 수용가 측의 LBS, PF, MOF, VCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 관리통제부(60)에서 긴급 복구를 요청하는 단계에 대한 일 실시 예이다.
도 6을 참조하면, 상기 관리통제부(60)는 제어부(50)에서 각 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서 수신된 결상 위치 검출 신호 전체를 분석하고 파악하여 결상 고장위치를 판단하는 구성을 포함한다.
상기 관리통제부(60)는 제어부(50)로 부터 결상 고장위치로 판단하는 단계(1)의 결상 고장위치 상황이 수신되면 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치임을 파악하여 외부 관련기관에 긴급 복구를 해달라고 요청하는 단계(1):와 제어부(50)로부터 결상 고장위치로 판단하는 단계(2)~단계(3)의 결상 고장위치 상황이 수신되면 수용가 설비 중 AISS(LBS), PF, MOF, PT, VCB 선로 중 어느 하나 이상에서 결상 고장위치임을 파악하여 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 하라고 요청하는 단계(2):와 제어부(50)로부터 결상 고장위치로 판단하는 단계(4) ~ 단계(7)의 결상 고장위치 상황이 수신되면 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR, PT, ACB, 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 전동기제어반 MCCB, 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 분전반 MCCB 중 어느 하나 이상에서 결상 고장위치임을 파악하여 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 요청하는 단계(3):의 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21)에서 결상신호가 수신되면 한전측의 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하여 외부 관련기관에 긴급 복구를 해달라고 요청을 하고, 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22)에서 결상신호가 수신되면 수용가 측의 LBS, PF, MOF 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하여 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 하라고 요청하며, 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23)에서 결상신호가 수신되면 수용가 측의 LBS, PF, MOF, VCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하여 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 하라고 요청하는 것을 특징으로 한다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
AISS: 자동고장구분개폐기(옥내용) ASS: 자동고장구분개폐기(옥외용)
ACB: 저압 차단기 LBS : 부하개폐기
PF: 전력퓨즈 VCB: 고압 차단기
MOF: 계기용변압 변류기 PT: 계기용 변압기
CT: 계기용 변류기 MCCB: 배선용 차단기
TR: 변압기 FEEDER: 급전선
COS: 컷아웃 스위치 OCR: 과전류 계전기
OCGR: 지락전류 계전기 UVR: 저전압 계전기
OVR: 과전압 계전기 110: 복수의 결상위치제어기
10: 메인 스마트 파력원격제어기 20: 서브 스마트 파력원격제어기
21~27: 제1 스마트 파력원격제어기 ~ 제7 서브 스마트 파력원격제어기
20-1: 결상계전기(20-1) 20-2: 신호처리모듈(20-2)
20-3: 통신모듈(20-3) 20-11: 검출부(20-11)
20-12: 메모리부(20-12) 20-13:비교분석부(20-13)
30: 통신부(30) 40: 신호처리 판단부(40)
50: 제어부(50) 60: 관리통제부(60)
70: 차단부(70)
ACB: 저압 차단기 LBS : 부하개폐기
PF: 전력퓨즈 VCB: 고압 차단기
MOF: 계기용변압 변류기 PT: 계기용 변압기
CT: 계기용 변류기 MCCB: 배선용 차단기
TR: 변압기 FEEDER: 급전선
COS: 컷아웃 스위치 OCR: 과전류 계전기
OCGR: 지락전류 계전기 UVR: 저전압 계전기
OVR: 과전압 계전기 110: 복수의 결상위치제어기
10: 메인 스마트 파력원격제어기 20: 서브 스마트 파력원격제어기
21~27: 제1 스마트 파력원격제어기 ~ 제7 서브 스마트 파력원격제어기
20-1: 결상계전기(20-1) 20-2: 신호처리모듈(20-2)
20-3: 통신모듈(20-3) 20-11: 검출부(20-11)
20-12: 메모리부(20-12) 20-13:비교분석부(20-13)
30: 통신부(30) 40: 신호처리 판단부(40)
50: 제어부(50) 60: 관리통제부(60)
70: 차단부(70)
Claims (9)
- 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단을 통해 사전에 전력설비 및 기기를 보호하기 위하여, 특고압 회로와 저압 회로로 구분하여 스마트 파력원격제어기를 설치하되,
특고압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상위치를 검출하는 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23):와,
저압측 회로에 형성되어 해당 위치에서의 결상위치를 검출하는 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27):와,
상기 특고압 회로 및 저압 회로에 설치된 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)를 포함한 전체 구성에 대한 총괄 제어와 경보 및 통보를 하거나 차단을 수행하는 메인 스마트 파력원격제어기(10):로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제1항에 있어서,
상기 메인 스마트 파력원격제어기(10)는
특고압 수용가 수전점 AISS(LBS)에 위치하여 특고압측 회로의 결상위치를 검출하는 특고압측 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21):와,
특고압측 및 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서 검출된 결상신호를 송수신하는 통신부(30):와,
상기 통신부에서 수신된 신호를 분석하고 처리하는 신호처리 판단부(40):와
상기 신호처리부에서 분석된 결과를 통해 결상으로 판단될 경우에는 관리통제부(60)에 결상 상태를 경보 및 통보를 하거나 또는 차단기를 통해 전력회로를 차단하도록 지시하는 제어부(50):와
상기 제어부(50)에서 통보된 결과를 외부 관련기관과 내부 관리자에게 조치토록 하여 긴급복구가 이루어지도록 통제 및 제어를 하는 관리통제부(60):와
상기 제어부(50) 및 상기 관리통제부(60)에 의해 원격제어를 통해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 차단부(70):를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제1항에 있어서,
상기 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)는,
특고압 수용가 수전점 AISS(LBS)에 위치하여 회로의 결상를 검출하는 제1 서브 스마트 파력원격제어기(21):와,
특고압 수용가 수전점 MOF 2차 회로에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제2 서브 스마트 파력원격제어기(22):와,
특고압 수용가 수전점 VCB 2차측에 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제3 서브 스마트 파력원격제어기(23):를 포함하고,
상기 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)는 저압 수용가 수전점인 변압기 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24):와,
저압 수용가 수전점인 ACB 2차측 위치하여 회로의 결상을 검출하는 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25):와,
저압 수용가 수전점인 전동기제어반 MCCB 1차 및 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26):와,
저압 수용가 수전점인 분전반 MCCB 1차 및 2차측에 위치하여 결상을 검출하는 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27):를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제1항에 있어서,
상기 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는,
제1~제3 특고압측 서브 스마트 파력원격제어기(21~23)와 제4~제7 저압측 서브 스마트 파력원격제어기(24~27)로 구분되고, 각각의 서브 스마트 파력원격제어기(21~27)는 전력 회로에서 결상파형(위상파형 및 전력파형)를 검출하는 결상계전기(20-1);와,
검출된 결상파형을 통신 신호로 변환·처리하여 통신모듈(20-3)로 전송하는 신호처리모듈(20-2):과,
변환·처리된 신호를 수신하여 메인 스마트 파력원격제어기(10)로 전송하고 내부에 RS486모듈로 이루어지는 통신모듈(20-3):를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부(50)는,
서브 스마트 파력원격제어기(21~27)에서의 결상 위치 판단을 하기 위하여
메인 스마트 파력원격제어기(10)에 상기 제1~제4 서브 스마트 파력원격제어기(21~24)에서의 결상신호가 수신될 경우 한전측의 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(1):와
상기 제2~제4 서브 스마트 파력원격제어기(22~24)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 AISS(LBS), PF, MOF 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(2):와
상기 제3~제4 서브 스마트 파력원격제어기(23~24)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 PT, VCB 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(3):와
상기 제4 서브 스마트 파력원격제어기(24)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR, PT 선로 중 어느 하나 이상에서의의 결상 고장위치로 판단하는 단계(4):와
상기 제5 서브 스마트 파력원격제어기(25)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 ACB 선로에서의 결상 고장위치로 판단하는 5단계(5):와
상기 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 전동기제어반 MAIN MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(6):와
상기 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)에서의 결상신호가 수신될 경우 수용가 설비 중 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 분전반 MAIN MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 판단하는 단계(7):를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제2항에 있어서,
상기 관리통제부(60)는,
제어부(50)로 부터 상기 단계(1)의 결상 고장위치 상황이 수신되면 순간정전, 선로 차단기, 구분개폐기 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 확인되었으므로 외부 관련기관에 긴급 복구를 해달라고 요청하는 단계(A):와
제어부(50)로부터 제2 단계 및 제3 단계의 결상 고장위치 상황이 수신되면 수용가 설비 중 AISS(LBS), PF, MOF, PT, VCB 선로 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 확인되었으므로 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 하라고 요청하는 단계(B):와
제어부(50)로부터 제4 ~ 7단계의 결상 고장위치 상황이 수신되면 수용가 설비 중 CT, PF(COS), TR, PT, ACB, 저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 전동기제어반 MAIN MCCB,저압반 FEEDER용 MCCB, 선로(전력케이블), 분전반 MAIN MCCB 중 어느 하나 이상에서의 결상 고장위치로 확인되었으므로 내부 관리자에게 긴급 자체 복구를 요청하는 단계(C):를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부(50)는
관리통제부(60)로 전력회로의 결상상태와 결상위치를 통보하고 긴급 복구 요청을 하였으나, 부재중 또는 내부 사정으로 인하여 일정시간 지난후에도 아무런 조치가 이루어지지 않을 경우, 상기 제어부(50)에서 차단기를 원격제어에 의해 자동으로 전력회로를 강제 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제3항에 있어서,
상기 제6 서브 스마트 파력원격제어기(26)는,
2차 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수용가 설비 중 전동기제어반 MCCB 1, 2차에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 자체 차단 기능 및 경보 기능을 포함하고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용 가능하고,
상기 제7 서브 스마트 파력원격제어기(27)는,
2차 전압용 디지털 파형 스마트 파력원격제어기로 수용가 설비 중 분전반 MCCB 1, 2차에서 위상파형 및 전력파형 검출 이외에 자체 차단 기능 및 경보 기능을 포함하고 통신모듈(20-3)에 RS485를 연계하여 사용 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부(50) 또는 상기 관리통제부(60)는
외부 관련기관 또는 내부 관리자에게 통보시 비상연락전화 및 스마트폰, 이메일, 문자표시, 카톡 중 어느 하나 이상을 이용하여 통보하는 것을 특징으로 하는 스마트 파력원격제어기를 이용하여 원격에서 결상위치 검출 및 차단이 용이한 전력설비 보호용 수배전반.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102616906B1 (ko) * | 2023-08-17 | 2023-12-27 | 주식회사 베스텍 | 결상을 감지하여 배전계통을 제어하는 시스템 |
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| KR102579941B1 (ko) | 2023-09-18 |
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