KR20230055026A - 전력량계의 오차 및 mof 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템 - Google Patents

전력량계의 오차 및 mof 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정시스템에 관한 것이다. 본 발명은 2차측의 소전류를 변성시켜 전류 감지 센서, 전압 감지 센서 및 펄스 감지 센서를 통해 상기 전력량계로 전달하고, 비오차를 계측하여 무선 통신을 통하여 외부로 전달하는 상기 MOF와 상기 MOF와 상기 전류 감지 센서, 상기 전압 감지 센서 및 상기 펄스 감지 센서와 연결되어, 오차를 계측하여 무선통신을 통하여 외부로 전달하는 전력량계와 상기 MOF 및 상기 전력량계와 연동하여, 상기 MOF의 비오차와 상기 전력량계의 오차를 측정하여 화면에 표시하는 PC와 상기 MOF 및 상기 전력량계와 연결되어 상기 PC에 상기 측정 오차와 측정 비오차를 전달하는 통신 인터페이스 및 상기 전력량계의 내부에 형성되어, 상기 2차측에서 검출된 신호와 전류의 위상차를 계산하고, 상기 위상차에 따라 상기 2차측 전류의 파형의 값과 변류비를 계산하며, 상기 계산된 변류비와 상기 변류기의 공칭 변류비와의 오차를 계산하여 상기 MOF의 비오차를 계산하는 마이크로 콘트롤러 유니트와 상기 MOF의 비오차 및 상기 전력량계의 오차의 측정값을 사용자의 선택으로 상기 PC의 화면에 모두 표시할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 PC 등의 하나의 시스템을 가지고도, 전력량계 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있어 점검 시간과 비용의 단축 및 단순한 조작만으로도 전력량계 오차비 및 MOF 비오차를 측정할수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템 {Multi-measurement system survey capable of Watt-Hour Meter error and MOF ratio error simutaneously}
본 발명은 현장에 설치되어 있는 전력량계 오차(error) 또는 MOF 비오차(ratio error)의 고장 유무를 동시에 측정할 수 있는 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정 시스템에 관한 것이다.
MOF(Metering Out Fit)란 전력수급용 계기용 변성기 또는 계기용 변압 변류기로서, 상기 MOF는 3상 3선식 특고압 선로의 사용 전력량을 측정하기 위하여 설치하는 장비로서, 계기용 변류기(CT)와 계기용 변압기(PT)가 일체로 하나의 외함에 넣어 결선되어 있는 전기기기로서, 수용가의 전력량을 계량하는 목적으로 사용한다.
이러한 MOF는 고객의 수전설비는 대부분 델타-와이 결선(즉, △-Y 결선)으로 이루어져 있고, MOF의 비오차(ratio error)는 MOF의 정상 여부를 판별하기 위해 사용되고 있다. 현장에서는 상(相)별로 1차(고압측)와 2차(저압측) 변류비를 측정용 변류기(CT)를 통해 비교하여 MOF 비오차를 산정하고 있다.
MOF 비오차를 산정하기 위한 기존의 MOF 비오차 시험기는 도 1을 보면, 시험자가 고압 설비에 들어가서 직접 1차측 검지부를 고압전선에 체결하고 시험기 본체에서 무선으로 데이터를 수집한 다음, 전력량계 측에 연결된 2차측 검지부에서 수집된 전류값을 순차적으로 서로 비교하여 MOF 비오차를 진단하고 있다.
이러한 시험 방법은 각 상별 측정으로 인한 많은 작업시간 소요, MOF 주변 고압 노이즈로 인한 1차측 검지부와 시험기 본체 간 무선 통신 불량 발생, 1차측 검지로 인한 인명사고 발생 위험 등의 문제를 가지고 있다.
또한, 전력량계의 오차를 산정하기 위한 기존의 전력량계 오차 시험기는 전력량계 측에 센싱부(전압/전류/펄스 감지)를 연결하고 데이터를 수집한 다음 시험기 본체가 계산한 전력값과 수집된 펄스신호를 비교하여 전력량계의 오차를 진단하고 있는 방식이었다.
이러한 기존의 시험기는 가격이 비싸고, 하드웨어로 구성되어 있어 무거워서 이동이 불편할 뿐만 아니라 조작법이 어려워 신규 인원 충원 및 장비 도입을 할 경우, 시험원에게 사용법을 교육하거나, 숙지하는데 많이 시간이 소요된다는 단점이 있고, 전력량계 오차 또는 MOF 비오차를 측정하기 위해서 각각의 장비를 별도로 구비하고 관리하며 시험조원도 별도로 운영해야 한다는 불편함이 있다.
대한민국 특허공개 제2006-0063829호 대한민국 특허공개 제2007-0112634호 대한민국 특허공개 제2010-0039089호
따라서, 본 발명은 단지 1개의 시스템을 가지고 전력량계 오차 및 MOF(변성기) 비(比)오차를 동시에 측정할 수 있으며, MOF의 1차측 계측없이 2차측 계측만으로도 MOF 비오차 측정이 가능해서 안전 사고를 예방할 수 있고, 3상을 동시에 측정하기 때문에 자체 점검 시간을 줄일 수 있는 전력량계의 오차 및 비오차를 동시에 측정할수 있는 PC 기반 멀티 측정시스템을 제공하고자 하는데 있는 것이다.
또한, 두 시험을 동시에 수행할 수 있기 때문에 시험기 구매비용, 시험인원, 출동횟수 및 관련 예산을 줄이거나 절감할 수 있고, PC 기반 소프트웨어로 구성되어 노트북 등에 설치하여 손쉽게 들고 다닐 수 있고, 간단한 조작만으로 전력량계 오차 및 MOF 비오차를 측정할 수 있어 교육 및 숙지시간을 줄일 수 있는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템을 제공하고자 하는데 있다.
또한, 공간이 협소하여 PC를 구비하기 힘든 경우, 각종 전압/전류/펄스 감지 센서와 통신 인터페이스만을 가지고, 전력량계 오차 및 MOF 비오차를 측정하고 저장한 후, 편안한 공간이나 사무실에서 PC와 연결해서 데이터를 수집하고 확인할 수도 있는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템을 제공하는데 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 2차측의 소전류를 변성하는 MOF와 상기 2차측과 연결된 전류감지센서 및 전압감지센서와 연결되어 전력량을 계측하는 전력량계와 상기 전력량계의 오차 및 상기 MOF의 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정 시스템에 있어서, 상기 2차측에서 연결된 상기 전류감지센서와 상기 전압감지센서와 연동하여 전압, 전류 등을 계측하고, 전력(유효/무효/피상) 및 MOF 비오차 등을 계산하는 통신 인터페이스와 상기 통신 인터페이스 내부에 형성되어, 상기 MOF의 비오차를 측정하도록 입력되어 있는 비오차 측정 알고리즘을 이용하여 상기 MOF의 비오차를 자동으로 계산하는 마이크로 콘트롤러와 상기 통신 인터페이스와 연동하여, 상기 MOF의 비오차와 상기 전력량계의 오차를 측정하여 화면에 표시하는 PC와 상기 MOF의 비오차 및 상기 전력량계의 오차의 측정값을 사용자의 선택 및 조작으로 상기 PC의 화면에 모두 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 화면에는 일측에는 상기 MOF의 비오차 측정 화면이 생성되고, 타측에는 상기 전력량계의 오차 측정 화면이 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력량계의 3상을 동시에 측정하여, 상기 전력량계의 오차와 상기 MOF의 비오차를 모두 분석할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력량계에는 상기 전력량계에서 계산한 전력량만큼 펄스를 카운팅하고, 상기 전류 감지 센서에서 전류를 감지하면 펄스 신호를 발생시키는 펄스 감지센서가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 통신 인터페이스는 상기 전력량계와 연결된 상기 펄스 감지 센서에서 수집된 전력량계의 계량 오차와 비교하고, 상기 MOF의 비오차를 계산하고, 상기 전력량계와의 오차를 비교하여 그 값을 상기 PC에 전달하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 하나의 PC를 가지고, 전력량계 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있어 점검 시간과 비용의 단축 효과가 있으며, 단순한 조작만으로도 전력량계 오차비 및 MOF 비오차를 측정할수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 기존에 운영중인 휴대용 MOF 비오차 시험기의 사진.
도 2는 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템을 나타낸 사진.
도 4는 MOF에서 비오차 측정 알고리즘 수식을 이용하여 비오차를 측정하는 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 MOF에서 비오차 측정 알고리즘 수식을 이용하여 비오차를 측정하는 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 코사인 제2 법칙을 설명하기 위한 사진.
도 7은 삼각형의 내각을 이용하여 전력값을 구하는 방법을 설명하기 위한 사진.
도 8은 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정 시스템의 동작 다이아그램을 나타낸 도면.
도 9는 MOF의 진단방법을 나타낸 흐름도.
이하에서는 본 발명의 양호한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시가 되더라도 가능한 한 동일 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현도 의미하는 것임을 미리 밝혀두고자 한다.
도 2는 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템을 나타낸 사진이고, 도 4는 MOF에서 비오차 측정 알고리즘 수식을 이용하여 비오차를 측정하는 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 MOF에서 비오차 측정 알고리즘 수식을 이용하여 비오차를 측정하는 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 코사인 제2 법칙을 설명하기 위한 사진이고, 도 7은 삼각형의 내각을 이용하여 전력값을 구하는 방법을 설명하기 위한 사진이고, 도 8은 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정 시스템의 동작 다이아그램을 나타낸 도면이고, 도 9는 MOF의 진단방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정 시스템은 이하와 같이 구성된다.
본 발명의 구성중의 하나인 MOF(10)(Metering Out Fit: 계기용 변성기)는 전기계기 또는 측정장치와 함께 사용되는 전류 및 전압의 변성용 기기로서 계기용변류기(CT)와 계기용변압기(PT)를 총칭하는 것이다.
본 발명의 구성은 크게, 전선(도면부호는 생략)과 연결된 1차측의 대전류를 2차측의 소전류로 변성시키고, 비오차를 계측하는 MOF(10)와 상기 2차측과 연결된 전류 감지 센서(30), 전압 감지 센서(40) 및 펄스 감지 센서(50)를 통해 전력량 등을 계측할 수 있도록 하기 위한 상기 전력량계(20)로 이루어진다.
이것은, 상기 MOF(10)와 2차측으로 연결된 전류 감지 센서(30)와 전압 감지 센서(40)를 통하여 전력량계(20)의 오차와 상기 MOF(10)의 오차를 동시 측정 가능한 것이다. 또한, 본 발명의 멀티 측정시스템은 2차측의 변성된 소전류를 통한 계측으로 전압, 전류, 위상이 한번에 계측되므로, 대전류인 1차측의 계측이 필요없다는 탁월한 장점을 갖게 되는 것이다.
또한, 오차를 계측하여 측정할 수 있는 통상의 형태인 상기 전력량계(20)는 펄스감지센서(50)가 구비되어, 상기 전력량계(20)에서 계산한 전력량 만큼의 펄스를 카운팅하고, 상기 전류 감지 센서(30)에서 전류를 감지하면, 펄스 신호를 발생시키는 것이다.
이하, 본 발명에 있어서 주요한 역할을 하는 통신 인터페이스(60)에 대한 설명?? 하도록 한다.
통신 인터페이스(60)는 2차측에서 연결된 전류감지센서(30) 및 전압감지센서(40)와 연동하여 전압이나 전류 등을 계측하고, 전력(유효, 무효 피상 전력을 포함) 및 MOF(10)의 비오차 등을 계산한다. 그리고, 상기 통신 인터페이스(60)는 전력량계(20)에 형성된 펄스 감지 센서(50)로부터 수집된 전력량계(20)의 계량 오차와도 서로 비교하는 역할도 하는 것이다.
즉, 통신 인터페이스(60)의 내부에 형성된 마이크로 콘트롤러(미도시)를 통해서, MOF 비오차를 자동 계산하여 상기 전력량계(20)의 오차를 비교하고, 그 값을 상기 PC(l00)에 전달하는 역할을 하는 것이다.
PC(10)는 통신 인터페이스(60)와 연결되어 통신하며, 상기 MOF(10) 및 상기 전력량계(20)와 각각 연동하며, 상기 MOF(10)의 비오차와 상기 전력량계(20)의 오차를 측정하여 화면에 모두 표시한다. 따라서, 상기 MOF(10)의 비오차 및 상기 전력량계(20)의 오차의 측정값을 사용자의 선택 및 조작으로 상기 PC(100)의 화면에 모두 표시할 수 있는 것이다. 여기서, 상기 PC(100)를 통해 화면에 표시하는 기술은 널리 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
더 나아가, 상기 PC(100)의 화면 일측에는 상기 MOF(10)의 비오차 측정 화면이 생성되고, 타측에는 상기 전력량계(20)의 오차 측정 화면이 생성되는 것인데, 그 역으로의 화면 생성도 가능한 것은 물론이다.
그리고, 상기 통신 인터페이스(60)의 내부에 형성되어 있는 마이크로 콘트롤러(미도시)는 상기 MOF(10)의 비오차를 측정하도록 하기 위해 입력되어 있는 비오차 측정 알고리즘을 이용하여 상기 MOF(10)의 비오차를 자동으로 계산하는 것이다.
즉, 2차측에서 검출된 신호와 전류의 위상차를 계산하고, 상기 위상차에 따라 상기 2차측 전류의 파형의 값과 변류비를 계산하며, 상기 계산된 변류비와 상기 변류기의 공칭 변류비를 계산하여 상기 MOF(10)의 비오차를 계산하는 것이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 상기 MOF(10)가 비오차를 계산하는 알고리즘에 대한 설명을 하기로 한다.
도 4를 보면, 상기 MOF(10)를 통하여 비오차를 측정하는 알고리즘의 수식은
1) 3상 전력인 3P4W의 경우, 이때, 역률(cosθ)이 100%이고, 부하는 평형이라고 가정하면, VrIr cosθ + VsIs cosθ + VtIt cosθ,
2) 3상 전력인 3P3W의 경우, (역률(cosθ)이 100%이고, 부하는 평형)
(1) 3P3W(R 공통) = Vrs Ir cos(30°+ θ) + Vtr It cos(30°- θ),
(2) 3P3W(S 공통) = Vrs Ir cos(30°+ θ) + Vts It cos(30°- θ),
(3) 3P3W(T 공통) = Vrt Ir cos(30°+ θ) + Vst It cos(30°- θ),
3) 계량오차(ε) = (P×3P4W - P×3P3W)/P×3P3W × 100% (여기서, P: 전력)
4) 비오차(η) = 상기 계량오차(ε) × 3% 이다.
상기 수식의 계산은 전력량계(20)에 내장된 마이크로 컨트롤러 유니트에 사전에 입력되어 있으므로, 상기 수식을 통하여 자동 계산이 이루어지는 것이다.
이하, 도 5를 참조하여 상기 서술한 공식들을 이용하여 비오차를 계산하여 보도록 한다.
MOF(10)의 비가 10: 1이고, S 상의 비오차율이 10%일 경우, 역률(cosθ)이 100%(= 1)이고,부하가 평형 상태이다. 3상 전력이고, RSTN의 4W(Wire)인 경우이므로, 3P4W이 된다.
도시된 바와 같이, R(Vr)은 1이고, S(Vs)는 0.9이고, T(Vt)는 1이다. 따라서, 3P4W = VrIr cosθ + VsIs cosθ + VtIt cosθ에 대입하면, (1×1×1) + (1×0.9×1) + (1×1×1) = 2.9W가 되는 것이다.
이하에서는, 3P3W로서 3상에 N(중성선)이 없는 RST의 경우이다.
2) 3P3W :
가) 3P3W(R 공통) : Vsr·Is·cos(30+θ) + Vtr·It·cos(30-θ) = 3W(A상 공통)
나) 3P3W(S 공통) : Vrs·Ir·cos(30+θ) + Vts·It·cos(30-θ) = 2.85W(B상 공통)
다) 3P3W(T 공통) : Vrt·Ir·cos(30+θ) + Vst·Is·cos(30-θ) = 2.85W(C상 공통)
따라서, 상기 서술한 대로 3P4W는 2.9W이고, 3P3W는 3W가 된다. 이 값을 을 이용하여 계량오차를 구하는 것이다.
S상 계량오차(ε) = (P×3P4W - P×3P3W)/P×3P3W × 100% 이므로, (P × 2.9 - P × 3)/ P × 3 × 100% = - 0.1P /3P × 100% = -0.33% 여기서, 상기 P는 전력인데, 약분되어 없어지는 것이다.
따라서, S상 비오차(η)는 상기 계량오차 - 0.33 ×3 [%] ≒ 10% 가 된다. 즉, A상이 0.9이므로 백분율로 환산하면, 10% 틀어진 것으로, PC(100)에 표시되도록 하여 사용자가 이를 즉시 확인할 수 있는 것이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 코사인 제2 법칙을 활용하여 전압 R, 전압 S, 전압 T를 구할수 있는 방식에 대하여 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 대로, A는 전압 R상과 동일하며, B는 전압 S상과 동일하며, C는 전압 T상과 동일하다.
따라서, 코사인 제2 법칙인 a2 = b2 + c2 - 2ab CosA, b2 = a2 + c2 - 2ac CosB, c2 = a2 + b2 - 2ab CosC 를 이용하면, 길이(도 7에서 삼각형 내부의 x,y,z)와 각도인 a,b,c를 입력시키면, 출력값을 구할 수 있는 것이다.
이하, 입력값을 x= 9, y= 10, z = 11로 가정하고 a, b, c의 각도를 모두 120°로 가정하여 3P4W 계측값을 이용하여 가상의 3P3W 전력을 구하는 경우, 삼각형 내각을 구하는 방식에 대한 예를 들어 보기로 한다.
도 7을 참조하면, 중간 출력값인 변의 길이는 AB, BC, CA의 길이를 구하는 것으로서, 도 6에 나타난 코사인 제2 법칙을 이용하는 것이다. 그 수식은 이하와 같다. 여기서 a0, b0, c0는 내각이다.
Figure pat00001
상기 AB, BC, CA의 세 변의 길이에 해당하는 중간 출력값으로서, 계산한 값은 이하와 같다.
Figure pat00002
또한, 각도에 해당하는 중간 출력값에 해당하는 수식은 이하와 같다.
Figure pat00003
상기 공식에 대입하여 각도를 구하면 이하와 같다.
Figure pat00004
따라서, 각도의 총 출력값은 ∠A1 + ∠A2 = ∠A 이므로, 26.6957과 28.4252의 합, 55.1209이며, ∠B1 + ∠B2 = ∠B이므로, 33.3043과 31.7405의 합, 65.0448이며, ∠C1 + ∠C2 = ∠C이므로, 28.2595과 31.5748의 합, 59.8343이 되는 것이다.
이러한 상기 수식의 계산은 전력량계(20)의 마이크로 컨트롤러 유니트에서 자동으로 계산되어 사용자가 확인할 수 있도록 하는 것이다.
도 8은 상기와 같은 수식의 연산을 실행할 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정시스템의 동작 다이아그램을 나타낸 도면이다.
따라서, 본 발명의 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티시스템은 전력량계(20)의 3상을 동시에 측정할수 있고 뿐만 아니라, 상기 전력량계(20)의 오차는 물론이고, MOF(10)의 비오차를 모두 분석할 수 있는 것이다. 즉, 전력값을 비교해서 어느 한 상이 틀어지게 되면, 틀어진 상의 전류비가 오류가 있다는 것을 인식할 수 있는 것이다.
따라서, 종래의 측정 방식인 대전류인 1차측과 소전류인 2차측을 검지부를 이용하여 일일이 상을 감지하는 검지 측정 방식에서 탈피하여 3상과 4상 계측값이 동시에 들어와서, 마이크로 컨트롤 유니트를 통하여 전압, 전류 위상값이 모두 동시에 입력된다. 이것을 비오차 측정 알고리즘의 수식에 대입하여 A상, B상, C상의 3상을 모두 동시에 자동으로 계산하여 측정할 수 있으므로, 점검 시간을 단축할수 있다는 장점도 있는 것이다.
즉, 본 발명에 의한 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정 시스템은 하나의 시스템으로 전력량계 오차와 MOF의 비오차를 동시 측정할수 있으므로, MOF의 1차측 계측없이 2차측 계측만으로도 MOF의 비오차 측정이 가능하므로, 안전사고를 예방할수 있으며 3상을 동시에 측정할수 있으므로 점검시간을 줄일수 있다
또한, 2가지 시험을 동시에 수행할수 있으므로 시험기 구매비용, 시험인원, 출동횟수 및 관련 예산을 줄이거나 절감할 수 있으며, PC 기반 소프트웨어로 구성되어 노트북 등에 설치하여 휴대가 간편하며, 심플한 조작만으로도 전력량계의 오차 및 MOF 비오차를 측정할 수 있어 교육 및 숙지 시간을 절감할 수 있는 우수한 장점이 있는 것이다.
이하에서는 본 발명에 있어, 주요 구성요소 중의 하나인 MOF(10)를 모니터링하기 위한 진단방법에 대하여 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 진단방법은 전원과 MOF(10)와 전력량계(20)의 사이에 진단장치(미도시)를 연결하여, 상기 진단장치를 흐르는 전원의 전류값을 모니터링하여, 상기 MOF(10)의 정상 여부를 판단한다.
도시된 대로, 결선 위치 확인 단계(S110)는 상기 MOF(10)의 결선 위치를 확인한다. 상기 결선 위치 확인 단계(S110)는 MOF(10)의 타입에 맞게 MOF(10)가 결선되었는지를 확인하는 것으로 즉, 상기 MOF(10)의 타입에 따라 상기 MOF(10)가 2차측과 선로(미도시) 중 어느 한 쪽에 연결되었는지를 확인한다.
선로 개방 단계(S120)는 사선상태 확인 후, 상기 MOF(10)와 선로를 전기적으로 분리한다. 만일 상기 선로 개방 단계(S120)에서, 상기 MOF(10)가 상기 2차측에 연결된 경우, 전체 단자를 개방시킨다.
2차측 커넥터 분리 단계(S130)는 상기 MOF(10)의 2차측 커넥터(미도시)를 분리한다. 이와 같이 분리하여, 추후, 상기 상기 2차측 커넥터에 진단장치가 연결될 수 있도록 한다.
진단장치 연결단계(S140)는 전원을 상기 진단 장치에 연결하고, 상기 진단 장치를 상기 MOF(10)에 연결한다. 상기 진단 장치는 전원으로부터 전원을 공급받아, 피진단 장비로 전원을 공급한다. 상기 진단 장치는, 전압을 0V로부터 목표 전압까지 서서히 전압을 올려가면서, 상기 피진단 장비로 전원을 공급하는 방식이다. 여기서, 상기 피진단장비는 상기 MOF(10)가 된다.
상기 진단장치 연결단계(S140)에서는 진단을 위한 전원이 공급되어야 하는데, 주변에 지상 변압기가 있다면, 상기 변압기를 상기 진단 장치에 연결하여, 상기 변압기로부터 전원을 공급받도록 한다. 그러나, 전원을 공급할 수 있는 장비가 없는 경우, 상기 진단 장치는 이동용 발전기 등에 연결하여 전원을 공급받는다.
또한, 상기 진단장치는 상기 MOF(10)에 연결하는데, 상기 진단 장치는 상기 MOF(10)의 2차측 써큘러 커넥터(미도시)를 분리한 후, 상기 MOF(10)의 2차측 커넥터에 연결한다.
전원 인가 단계(S150)는 상기 진단장치로부터 상기 MOF(10)에 전원을 인가시킨다. 이때, 상기 진단장치로부터 출력되는 전원의 전압은 미리 정해진 속도로 전압을 높여 전원이 출력되도록 한다.
즉, 상기 진단장치로부터 출력되는 전압은 단시간 내에 목표 전압으로 출력되는 전원의 전압을 높여 출력하지 않고, 서서히 전압을 높여가면서 전원이 출력되도록 한다. 즉, 상기 전원 인가 단계(S150)는 전원이 공급되지 않은 상태(0V)로부터 목표 전압(예를 들면, 220V)까지 미리 정해진 속도로 서서히 전압을 상승시켜가면서 상기 진단 장치로부터 전원이 출력되도록 한다.
전압 및 전류 판단 단계(S160)는 상기 진단장치로부터 출력되는 전원의 전압과 전류로 상기 MOF(10)의 정상 여부를 판단한다. 특히, 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)에서는 전압값보다 전류값에 중점을 두어 상기 MOF(10)의 정상 여부를 판단한다. 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)는 상기 MOF(10)를 흐르는 전압과 전류가 정상 범위인지를 판단한다.
특히, 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)는 상기 MOF(10)를 흐르는 전원의 전류값을 중심으로 상기 MOF(10)의 정상 여부를 판단한다. 즉, 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)에서는 상기 MOF(10)를 흐르는 것으로 측정전류값을 기준전류값과 비교한다. 여기서 기준 전류값은 무부하 충전전류의 상한으로 설정될 수 있다.
상기 전압 및 전류 판단 단계(S160) 이후에 상기 MOF(10)를 흐르는 전원 전압, 전류에 따라 정상 판정 단계(S171) 또는 이상 판정 단계(S172) 중 어느 하나가 선택적으로 수행된다.
정상 판정 단계(S171)는 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)에서 상기 진단장치를 흐르는 전류(측정 전류값)가 무부하 충전전류의 범위 이내로 흐르면, 상기 MOF(10)가 정상인 것으로 판정한다.
상기 MOF(10)에 전원이 인가되는 경우 만일, 상기 MOF(10)가 정상이라면, 전압이 목표 전압(220V)까지 도달하는 동안, 무부하 충전전류에 해당하는 전류인 0.1A 내지 0.2A 정도의 전류가 흐른다.
이상 판정 단계(S172)는 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)에서 상기 진단 장치에 미리 설정된 전류 이상의 전류가 흐르는 경우, 상기 MOF(10)가 이상(異常)인 것으로 판정한다. 만일, 상기 MOF(10)가 이상 상태인 경우, 상기 진단장치로부터 기준 전류값, 예컨대 무부하 충전전류 이상의 단락 전류가 흐르게 되고, 이를 이용하여 상기 MOF(10)가 이상 상태인 것으로 판정한다.
예컨대, 상기 MOF(10)에 이상이 발생한 경우, 상기 진단장치에서는 전원이 인가되어 약 10V 내지 20V로 전압이 상승하더라도, 단락전류로 인하여 40A 내지 50A의 대전류가 흐르게 된다. 이를 이용하여, 상기 전압 및 전류 판단 단계(S160)에서 상기 진단장치에 기준 전류값보다 큰 과대 전류가 흐르면 상기 MOF(10)에 이상이 발생한 것으로 판정하여 조치를 취하는 것이다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상기 기술한 실시 예는 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 첨부된 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : MOF 20 : 전력량계
30 : 전류 감지 센서 40 : 전압 감지 센서
50 : 펄스 감지 센서 60 : 통신 인터페이스
100 : PC

Claims (5)

1차측의 대전류를 2차측의 소전류로 변성시키는 MOF와 상기 2차측과 연결된 전류감지센서 및 전압감지센서로부터 전력량을 계측하는 전력량계와 상기 전력량계의 오차 및 상기 MOF의 비오차를 동시에 측정할 수 있는 멀티 측정 시스템에 있어서,
상기 2차측에서 연결된 상기 전류감지센서와 상기 전압감지센서와 연동하여 전압, 전류 등을 계측하고, 전력(유효/무효/피상) 및 MOF 비오차 등을 계산하는 통신 인터페이스;
상기 통신 인터페이스 내부에 형성되어, 상기 MOF의 비오차를 측정하도록 입력되어 있는 비오차 측정 알고리즘을 이용하여 상기 MOF의 비오차를 자동으로 계산하는 마이크로 콘트롤러;
상기 통신 인터페이스와 연동하여, 상기 MOF의 비오차와 상기 전력량계의 오차를 화면에 표시하는 PC;
상기 MOF의 비오차 및 상기 전력량계의 오차의 측정값을 사용자의 선택 및 조작으로 상기 PC의 화면에 모두 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 화면의 일측에는 상기 MOF의 비오차 측정 화면이 생성되고, 타측에는 상기 전력량계의 오차 측정 화면이 생성되는 것을 특징으로 하는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력량계의 3상을 동시에 측정하여, 상기 전력량계의 오차와 상기 MOF의 비오차를 모두 분석할 수 있는 것을 특징으로 하는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 전력량계에는 상기 전력량계에서 계산한 전력량만큼 펄스를 카운팅하고, 상기 전류 감지 센서에서 전류를 감지하면 펄스 신호를 발생시키는 펄스 감지센서가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정시스템.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 통신 인터페이스는 상기 마이크로 콘트롤러를 통해 MOF 비오차를 계산하여, 상기 펄스 감지센서에서 수집된 상기 전력량계의 오차와 비교하여, 그 값을 상기 PC에 전달하는 것을 특징으로 하는 전력량계의 오차 및 MOF의 비오차를 동시에 측정할수 있는 멀티 측정시스템.


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