KR20230097402A - Diagnostic apparatus and diagnosis method for switchgear - Google Patents

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KR20230097402A
KR20230097402A KR1020210186870A KR20210186870A KR20230097402A KR 20230097402 A KR20230097402 A KR 20230097402A KR 1020210186870 A KR1020210186870 A KR 1020210186870A KR 20210186870 A KR20210186870 A KR 20210186870A KR 20230097402 A KR20230097402 A KR 20230097402A
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Abstract

본 발명은 개폐장치 성능 진단장치 및 그 진단방법에 관한 것으로, 지능형 전자장치(IED)를 활용하여 영구자석형 마그네틱 엑츄에이터(PMA) 방식의 개폐장치에 대하여 차단기 코일에서 검출되는 전류파형에 대한 세밀한 분석을 수행하여, 기계적 구성 및 전기적 구성에 대하여 정밀 진단 할 수 있고, 다른 성능 분석 장치와 호환이 가능하고 쉽게 시스템으로 구현할 수 있으며 유지보수에 따른 시간이 단축되고 효율을 향상시키는 효과가 있다. The present invention relates to a switchgear performance diagnosis device and method for diagnosing the same, and a detailed analysis of the current waveform detected from a circuit breaker coil for a permanent magnet type magnetic actuator (PMA) type switchgear using an intelligent electronic device (IED) , it is possible to precisely diagnose the mechanical configuration and electrical configuration, it is compatible with other performance analysis devices, it can be easily implemented as a system, and there is an effect of reducing maintenance time and improving efficiency.

Description

개폐장치 성능 진단장치 및 그 진단방법{DIAGNOSTIC APPARATUS AND DIAGNOSIS METHOD FOR SWITCHGEAR}Switchgear performance diagnosis device and its diagnosis method {DIAGNOSTIC APPARATUS AND DIAGNOSIS METHOD FOR SWITCHGEAR}

본 발명은 지능형 전자장치(IED)를 이용하여 개폐장치의 성능을 진단하는 개폐장치 성능 진단장치 및 그 진단방법에 관한 것이다. The present invention relates to a switchgear performance diagnosis device and method for diagnosing the performance of a switchgear using an intelligent electronic device (IED).

발전소 또는 변전소에는 전력의 송배전시, 이를 차단할 수 있는 개폐장치가 구비된다. 발전소 또는 변전소에서 운용되는 개폐장치는 전력계통 고장 시 동작하여 고장구간을 신속하게 차단하여 고장의 파급을 방지한다. A power plant or substation is equipped with a switchgear capable of shutting off electric power transmission and distribution. A switchgear operated in a power plant or substation operates in the event of a power system failure and quickly cuts off the fault section to prevent the spread of the fault.

그에 따라 개폐장치는 고장 발생 시 정상 동작하기 위해 주기적으로 상태를 점검해야 할 필요가 있다. Accordingly, it is necessary to periodically check the state of the switchgear in order to operate normally when a failure occurs.

개폐장치의 상태를 확인하고 진단하기 위해 주기적으로 유지보수를 시행하고 있고, 최근에는 개폐장치의 동작특성을 분석할 수 있는 동작 특성 분석 시스템이 적용되는 추세이다. Maintenance is periodically performed to check and diagnose the state of the switchgear, and recently, a motion characteristic analysis system capable of analyzing the operating characteristics of the switchgear is being applied.

동작 특성 분석 시스템은 개폐장치의 동작시간, 코일 상태 및 Trend 분석을 수행하여 개폐장치의 성능을 진단한다. 그러나 이러한 시스템은 개폐장치의 기계적 구성 및 전기적 구성에 대하여, 부품의 상태까지 세부적인 성능 진단할 수는 없으므로 한계가 있다. The operation characteristic analysis system diagnoses the performance of the switchgear by analyzing the operation time, coil status, and trend of the switchgear. However, these systems have limitations because they cannot perform detailed performance diagnosis of the mechanical and electrical configurations of the switchgear, even the state of parts.

이러한 동작 특성 분석 시스템은 별도의 진단유닛이 구비되어 운영되어 야 하고 비용이 증가하게 되는 문제가 있어 송배전 시스템 전반에 적용할 수 없는 문제가 있다. Such an operating characteristic analysis system requires a separate diagnosis unit to be operated and has a problem of increasing cost, and thus cannot be applied to the entire transmission and distribution system.

또한, 최근 도입되는 친환경 개폐장치의 경우 그 동작을 분석할 진단장치가 아직 마련되지 않아, 인력을 이용하여 상태를 확인하고 성능을 진단하고 있다. In addition, in the case of the recently introduced eco-friendly switchgear, a diagnosis device for analyzing its operation has not yet been prepared, and thus the condition is checked and performance is diagnosed using manpower.

그에 따라 개폐장치의 상태를 확인하고 그 성능을 진단할 방안이 필요하다. Accordingly, it is necessary to check the state of the switchgear and diagnose its performance.

관련기술로 대한민국 공개특허 제10-2019-0116735호 '지능형 전자 장치를 이용한 차단기 진단 장치 및 방법'이 있다. As a related technology, there is Korean Patent Publication No. 10-2019-0116735 'A device and method for diagnosing a circuit breaker using an intelligent electronic device'.

대한민국 공개특허 제10-2019-0116735호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0116735

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 지능형 전자장치(IED)를 이용하여 개폐장치의 성능을 정밀 진단하는, 개폐장치 성능 진단장치 및 그 진단방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been created due to the above necessity, and an object of the present invention is to provide a switchgear performance diagnosis device and method for precisely diagnosing the performance of the switchgear using an intelligent electronic device (IED).

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 개폐장치 성능 진단장치는 개폐장치의 전류를 검출하여 파형 데이터로 변환하는 전류변환부; 동작신호를 검출하는 신호검출부; 상기 전류변환부를 통해 변환된 상기 파형 데이터를 기 저장된 정상상태의 파형과 비교하여 분석하고, 상기 개폐장치의 동작 특성에 따른 파형의 변화에 대응하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하여 진단결과를 생성하는 연산처리부; 및 상기 개폐장치의 이상 검출 시, 경보를 생성하여 출력하는 경보발생부; 를 포함한다. In order to achieve the above object, an apparatus for diagnosing switchgear performance according to the present invention includes a current conversion unit that detects current of the switchgear and converts it into waveform data; a signal detector for detecting an operation signal; Comparing and analyzing the waveform data converted through the current converter with a waveform in a pre-stored normal state, detecting an abnormality in the switchgear in response to a change in the waveform according to the operating characteristics of the switchgear and generating a diagnosis result arithmetic processing unit; and an alarm generating unit generating and outputting an alarm when an abnormality of the opening/closing device is detected. includes

상기 전류변환부는 상기 개폐장치의 차단기가 개방 또는 투입되는 경우 코일 전류를 검출하여 디지털 신호로 변환하고 샘플링하여 상기 파형 데이터를 상기 연산처리부로 인가하는 것을 특징으로 한다. The current converter may detect coil current, convert it into a digital signal, sample it, and apply the waveform data to the calculation processing unit when the circuit breaker of the switchgear is opened or closed.

상기 신호검출부는 릴레이와 연결되어 상기 릴레이의 상기 동작신호를 검출하여 상기 연산처리부로 인가하는 것을 특징으로 한다. The signal detection unit may be connected to a relay to detect the operation signal of the relay and apply the detected operation signal to the operation processing unit.

상기 연산처리부는 상기 동작신호가 입력되는 시점을 기준으로 인가되는 상기 파형 데이터를 분석하는 것을 특징으로 한다. The operation processing unit may analyze the applied waveform data based on a time point at which the operation signal is input.

상기 연산처리부는 초기 정상상태의 파형 데이터를 획득하여 저장하고, 검출되는 상기 파형 데이터와 비교하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하고 성능을 진단하는 것을 특징으로 한다. The operation processing unit acquires and stores waveform data in an initial normal state, compares the detected waveform data to detect an abnormality of the switchgear, and diagnoses performance.

상기 연산처리부는 상기 정상상태의 파형 데이터를 기준으로 상기 개폐장치의 마찰력, 콘덴서 열화, 접점 마모 및 유지력 저하에 따른 파형의 변화를 분석하는 것을 특징으로 한다. The calculation processing unit is characterized in that it analyzes the change of the waveform according to the frictional force of the switchgear, the deterioration of the condenser, the wear of the contact, and the decrease in the holding power of the switchgear based on the waveform data in the normal state.

상기 연산처리부는 검출된 상기 파형 데이터의 특징점을 추출하고 상기 특징점으로부터 상태량을 산출하여 설정범위에 포함되는지 여부를 판단하여 이상을 검출하는 것을 특징으로 한다. The arithmetic processing unit is characterized in that it extracts feature points of the detected wave data, calculates a state amount from the feature points, determines whether or not it is included in a set range, and detects an anomaly.

상기 연산처리부는 상기 상태량을 상한값 및 하한값과 비교하여 상기 설정범위에 포함되는 경우 정상으로 판단하고, 상기 상한값을 초과하거나 또는 상기 하한값 미만인 경우, 이상 또는 고장으로 판단하는 것을 특징으로 한다. The operation processing unit compares the state amount with the upper and lower limit values, determines that it is normal when it is within the set range, and judges it to be abnormal or faulty when it exceeds the upper limit value or is less than the lower limit value.

상기 개폐장치의 성능에 대한 상기 진단결과를, 관리 서버와 통신하는 정보연계장치로 전송하는 통신부를 더 포함한다. The communication unit may further include a communication unit that transmits the diagnosis result for the performance of the switchgear to an information linking device that communicates with a management server.

상기 진단장치는 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electric Device)에 포함되는 것을 특징으로 한다. The diagnostic device is characterized in that it is included in an intelligent electronic device (IED).

상기 개폐장치는 영구자석형 마그네틱 엑츄에이터(PMA, Permanent Magnetic Actuator)형 차단기를 포함하는 것을 특징으로 한다. The switchgear is characterized in that it includes a permanent magnet type magnetic actuator (PMA, Permanent Magnetic Actuator) type breaker.

본 발명의 개폐장치 성능 진단방법은, 개폐장치의 전류를 검출하여 파형 데이터로 변환하는 단계; 릴레이의 동작신호를 검출하는 단계; 변환된 상기 파형 데이터를 기 저장된 정상상태의 파형 데이터와 비교하는 단계; 상기 개폐장치의 동작 특성에 따른 파형의 변화에 대응하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하고 진단결과를 생성하는 단계; 및 상기 개폐장치의 이상 검출 시, 경보를 생성하여 출력하는 단계; 를 포함한다. The method for diagnosing switchgear performance of the present invention includes the steps of detecting current of the switchgear and converting it into waveform data; Detecting the operation signal of the relay; comparing the converted waveform data with pre-stored waveform data in a normal state; detecting an abnormality of the opening and closing device in response to a change in a waveform according to the operating characteristics of the opening and closing device and generating a diagnosis result; and generating and outputting an alarm when an abnormality of the opening/closing device is detected. includes

상기 파형 데이터로 변환하는 단계는, 상기 개폐장치의 차단기가 개방 또는 투입되는 경우, 상기 개폐장치의 코일 전류를 검출하는 단계; 검출된 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 디지털 신호로 변환된 전류 신호를 샘플링하여 상기 파형 데이터로 변환하는 단계; 를 포함한다. The converting into the waveform data may include: detecting a coil current of the switch device when a circuit breaker of the switch device is opened or closed; converting the detected current signal into a digital signal; and sampling the current signal converted into a digital signal and converting the current signal into the waveform data. includes

상기 동작신호를 검출하는 단계는, 연결된 릴레이가 온오프 됨에 따라 인가되는 상기 동작신호를 검출하는 것을 특징으로 한다. The detecting of the operating signal may include detecting the operating signal applied as the connected relay is turned on and off.

상기 비교하는 단계는, 상기 정상상태의 파형 데이터를 획득하여 저장하는 단계; 상기 동작신호가 입력되는 시점을 기준으로 인가되는 상기 파형 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 파형 데이터와 상기 정상상태의 파형 데이터를 비교하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하는 단계; 를 포함한다. The comparing step may include acquiring and storing the steady state waveform data; detecting the applied waveform data based on a point in time when the operation signal is input; and detecting an abnormality in the switchgear by comparing the waveform data with the waveform data in the normal state. includes

상기 비교하는 단계는, 상기 정상상태의 파형 데이터를 기준으로 상기 개폐장치의 마찰력, 콘덴서 열화, 접점 마모 및 유지력 저하에 따른 파형의 변화를 분석하는 것을 특징으로 한다. The comparing step may include analyzing waveform changes due to frictional force of the switchgear, deterioration of the capacitor, abrasion of contacts, and deterioration of holding power, based on the steady state waveform data.

상기 진단결과를 생성하는 단계는, 상기 파형 데이터의 특징점을 추출하고 상기 특징점으로부터 상태량을 산출하는 단계; 상기 상태량을 상한값 및 하한값과 비교하여 상기 상태량이 설정범위에 포함되는 경우 정상으로 판단하는 단계; 및 상기 상태량이 상기 상한값을 초과하거나 또는 상기 하한값 미만인 경우, 이상 또는 고장으로 판단하는 단계; 를 포함한다. The generating of the diagnosis result may include extracting feature points of the waveform data and calculating a state amount from the feature points; comparing the state quantity with upper and lower limit values and determining that the state quantity is normal when it is included in a set range; and if the condition amount exceeds the upper limit value or is less than the lower limit value, determining it as an abnormality or failure. includes

일 측면에 따르면, 본 발명의 개폐장치 성능 진단장치 및 그 진단방법은 영구자석형 마그네틱 엑츄에이터(PMA) 방식의 개폐장치에 대하여 차단기 코일 전류파형에 대한 세밀한 분석을 수행하여, 기계적 구성 및 전기적 구성에 대하여 정밀 진단 할 수 있고, 유지보수에 따른 시간이 단축되고 효율을 향상시키는 효과가 있다. According to one aspect, the switchgear performance diagnosis apparatus and method for diagnosing the switchgear according to the present invention perform a detailed analysis of circuit breaker coil current waveforms for a permanent magnet type magnetic actuator (PMA) type switchgear, thereby determining mechanical and electrical configurations. It is possible to precisely diagnose the condition, and it has the effect of reducing maintenance time and improving efficiency.

본 발명의 일측면에 따르면, 지능형 전자장치(IED)를 활용하여 진단장치를 시스템으로 구현할 수 있고, 다른 성능 분석 장치와 호환이 가능하여 쉽게 확대 적용할 수 있다. According to one aspect of the present invention, a diagnosis device can be implemented as a system using an intelligent electronic device (IED), and can be easily expanded and applied because it is compatible with other performance analysis devices.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치를 포함하는 시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치를 포함하는 시스템의 세부 구성이 도시된 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치의 구성이 도시된 도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치의 개폐장치의 동작에 따른 전류파형이 도시된 도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치의 개폐장치의 이상 검출에 따른 예시도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치의 진단방법이 도시된 순서도이다. 1 is a diagram showing the configuration of a system including a switchgear performance diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the detailed configuration of a system including a switchgear performance diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of an opening and closing device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing current waveforms according to the operation of the switchgear of the switchgear performance diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view according to detection of an abnormality in the switchgear of the switchgear performance diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a diagnosis method of a switchgear performance diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치를 포함하는 시스템의 구성이 도시된 도이다. 1 is a diagram showing the configuration of a system including a switchgear performance diagnosis device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 진단장치(11)는 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electric Device)(10)로 구성된다. 또한, 진단장치(11)는 지능형 전자장치(IED)(10)에 포함될 수 있다. As shown in FIG. 1, the diagnostic device 11 is composed of an Intelligent Electric Device (IED) 10. In addition, the diagnostic device 11 may be included in an intelligent electronic device (IED) 10.

진단장치(11)는 정보연계장치(ICS, Information Connecting System)와 연결되고, 개폐장치(30)와 연결된다. The diagnosis device 11 is connected to an information connecting system (ICS) and is connected to the switch 30.

예를 들어 진단장치(11)는 개폐장치(30)로, 가스절연개폐기(GIS, Gas Insulation Switchgear)와 연결될 수 있다. 또한, 개폐장치(30)는 영구자석형 마그네틱 엑츄에이터(PMA, Permanent Magnetic Actuator)형 차단기가 사용될 수 있다. For example, the diagnosis device 11 is the switchgear 30 and may be connected to a gas insulated switchgear (GIS). In addition, the switchgear 30 may use a permanent magnet type magnetic actuator (PMA, Permanent Magnetic Actuator) type circuit breaker.

개폐장치(30)는 가스절연개폐기(GIS)를 예로 하여 도시하였으나, 차단기, 릴레이 등과 같이 전력공급을 차단할 수 있는 스위치 장치라면 어느 것이라 포함할 수 있다. Although the switchgear 30 is shown as an example of a gas insulated switchgear (GIS), any switch device capable of cutting off power supply, such as a circuit breaker or relay, may be included.

진단장치(11)는 연결되는 가스절연개폐기(GIS)(30)와 같이, 개폐장치(30)에 대하여 차단기의 동작 상태를 확인하여 그 데이터를 바탕으로 차단기의 성능을 평가하고 이상을 검출한다. The diagnostic device 11 checks the operating state of the circuit breaker with respect to the switch 30, such as the gas insulated switch (GIS) 30 to be connected, evaluates the performance of the circuit breaker based on the data, and detects an abnormality.

진단장치(11)는 개폐장치(30)의 성능에 대한 진단결과를 생성하여 지능형 전자장치(IED)(10) 또는 외부의 서버로 전송한다. The diagnosis device 11 generates a diagnosis result for the performance of the opening/closing device 30 and transmits it to an intelligent electronic device (IED) 10 or an external server.

진단장치(11)는 정보연계장치(ICS)(20)로 진단결과를 제공할 수 있다. The diagnosis device 11 may provide a diagnosis result to an information linking device (ICS) 20 .

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치를 포함하는 시스템의 세부 구성이 도시된 블록도이다. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of a system including a switchgear performance diagnosis device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 진단장치(11)는 개폐장치(30)와 연결되어 개폐장치(30)의 성능을 진단한다. 또한, 진단장치(11)는 정보연계장치(ICS)(20)와 연결될 수 있으나, 경우에 따라 정보연계장치(20)를 제외하고 개폐장치(10)와 연결되는 것 또한 가능하다. As shown in FIG. 2 , the diagnosis device 11 is connected to the opening/closing device 30 to diagnose the performance of the opening/closing device 30 . In addition, the diagnosis device 11 may be connected to the information linking device (ICS) 20, but may also be connected to the switch 10 except for the information linking device 20 in some cases.

진단장치(11)는 지능형 전자장치(IED)로써 동작하면서 연결된 개폐장치(30)의 성능을 진단한다. 진단장치(11)는 개폐장치(30)의 차단기 코일 전류(T/C, C/C)를 검출하여 개폐장치(30)의 성능을 진단한다. The diagnosis device 11 diagnoses the performance of the connected switchgear 30 while operating as an intelligent electronic device (IED). The diagnosis device 11 diagnoses the performance of the switchgear 30 by detecting circuit breaker coil currents (T/C, C/C) of the switchgear 30 .

진단장치(11)는 전류변환부(120), 신호검출부(130), 연산처리부(110), 통신부(170), 전원부(140), 및 경보발생부(150)를 포함한다. The diagnosis device 11 includes a current conversion unit 120, a signal detection unit 130, an arithmetic processing unit 110, a communication unit 170, a power supply unit 140, and an alarm generating unit 150.

전류변환부(120)는 개폐장치(30)의 차단기 코일 전류(T/C, C/C)를 검출하여 디지털 신호로 변환한다. The current converter 120 detects circuit breaker coil currents (T/C, C/C) of the switchgear 30 and converts them into digital signals.

전류변환부(120)는 영구자석형 마그네틱 엑츄에이터(PMA)형 차단기, 이하 PMA 차단기의 구동용 콘덴서의 코일단에서, PMA 차단기가 개방 또는 투입되는 경우 코일 전류를 검출한다. The current conversion unit 120 detects coil current at the coil end of a driving capacitor of a permanent magnet type magnetic actuator (PMA) type circuit breaker, hereinafter, when the PMA circuit breaker is opened or closed.

전류변환부(120)는 개폐장치(30)에 설치되어 코일 전류를 측정하는 센서 등의 검출수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 경우에 따라 전류변환부(120)는 개폐장치(30)로부터 코일 전류를 수신할 수 있다. The current converter 120 may further include a detection means (not shown) such as a sensor installed in the switch 30 to measure the coil current. In some cases, the current converter 120 may receive coil current from the switchgear 30 .

전류변환부(120)는 검출되는 전류를 디지털 신호로 변환하여 일정 주기로 샘플링한 후, 파형 데이터로 변환한다. The current conversion unit 120 converts the detected current into a digital signal, samples it at regular intervals, and converts it into waveform data.

신호검출부(130)는 지능형 전자장치(IED)(10)의 릴레이(Relay)(190)로부터 동작신호를 검출하여 연산처리부(110)로 인가한다. The signal detection unit 130 detects an operation signal from the relay 190 of the IED 10 and applies it to the calculation processing unit 110.

연산처리부(110)는 신호검출부(130)에 의해 검출된 릴레이(190)의 동작신호에 대하여 전류 파형을 분석한다. The calculation processing unit 110 analyzes the current waveform of the operation signal of the relay 190 detected by the signal detection unit 130 .

또한, 연산처리부(110)는 지능형 전자장치(IED)(20)의 릴레이(190) 동작신호를 수신한 시점에서, 전류변환부(120)를 통해 변환된 코일전류의 파형 데이터를 분석한다. In addition, the calculation processing unit 110 analyzes the waveform data of the coil current converted through the current conversion unit 120 at the time of receiving the operation signal of the relay 190 of the intelligent electronic device (IED) 20.

연산처리부(110)는 전류변환부(120)의 파형 데이터를 분석하여 일정값 이상의 신호가 검출되면, 경보발생부(150)로 제어신호를 인가한다. The operation processing unit 110 analyzes the waveform data of the current conversion unit 120 and applies a control signal to the alarm generating unit 150 when a signal of a predetermined value or more is detected.

또한, 연산처리부(110)는 릴레이(190)의 동작신호에 대하여 릴레이가 동작 온 상태인 경우에 대하여 전류변환부(120)를 통해 인가되는 파형 데이터를 분석한다. In addition, the calculation processing unit 110 analyzes the waveform data applied through the current conversion unit 120 with respect to the operation signal of the relay 190 when the relay is in an operating on state.

연산처리부(110)는 파형 분석 시, 초기 정상 파형을 획득하고 비교 분석을 위한 파형을 획득하여, 파형의 특징점을 추출하고 상태량을 추정한 후, 설정된 상태량을 설정값과 비교한다. When analyzing the waveform, the operation processing unit 110 acquires an initial normal waveform and acquires a waveform for comparative analysis, extracts feature points of the waveform, estimates a state quantity, and compares the set state quantity with a set value.

연산처리부(110)는 상한값 및 하한값으로 구성되는 설정값을 상태량과 비교하여 상태량이 설정값의 범위에 포함되는지 판단한다. The calculation processing unit 110 compares the set value consisting of the upper limit value and the lower limit value with the state amount to determine whether the state amount is included in the range of the set value.

연산처리부(110)는 초기 정상 파형과 입력되는 파형을 비교하여 이상을 검출한다. 연산처리부(110)는 상태량이 설정값의 범위, 즉 상한값과 하한값의 범위를 벗어나는 경우 이상으로 판단한다. The calculation processing unit 110 compares an initial normal waveform with an input waveform to detect an abnormality. The arithmetic processing unit 110 determines an abnormality when the state amount is out of the range of the set value, that is, the range of the upper limit value and the lower limit value.

연산처리부(110)는 파형분석 결과를 바탕으로 동작신호가 설정값을 초과하는 이상으로 판단하여 경보가 출력되도록 경보발생부(150)로 제어신호를 인가한다. The operation processing unit 110 applies a control signal to the alarm generating unit 150 so that an alarm is output by determining that the operation signal exceeds a set value based on the waveform analysis result.

경보발생부(150)는 연산처리부(110)의 제어신호에 대응하여, 경보를 출력한다. The alarm generating unit 150 outputs an alarm in response to the control signal of the calculation processing unit 110 .

경보발생부(150)는 경고음, 경고메시지, 경고등 증 적어도 하나의 조합으로 경보를 출력할 수 있다. 경보발생부(150)는 스피커, 램프, 및 디스플레이 중 적어도 하나를 포함하여 경고를 출력한다. The alarm generating unit 150 may output an alarm in a combination of at least one of a warning sound, a warning message, and a warning light. The alarm generating unit 150 outputs a warning by including at least one of a speaker, a lamp, and a display.

통신부(170)는 개폐장치(30) 및 정보연계장치(ICS)(20)와 통신한다. 또한, 통신부(170)는 네트워크를 통해 외부의 전력의 송배전 시스템(미도시)과 통신할 수 있다. The communication unit 170 communicates with the switchgear 30 and the ICS (20). Also, the communication unit 170 may communicate with an external power transmission and distribution system (not shown) through a network.

통신부(170)는 전력시스템의 통신규약에 따라 정보연계장치(ICS)(120)와 통신한다. The communication unit 170 communicates with the information interlocking device (ICS) 120 according to the communication rules of the power system.

전원부(140)는 진단장치(11) 또는 지능형 전자장치(IED)로 동작전원을 공급한다. The power supply unit 140 supplies operating power to the diagnosis device 11 or an intelligent electronic device (IED).

정보연계장치(ICS)(20)는 복수의 진단장치와 연결된다. An information linking device (ICS) 20 is connected to a plurality of diagnostic devices.

정보연계장치(ICS)(20)는 통신접속부(21), 신호처리부(22), 전원부(23)를 포함한다. The information linking device (ICS) 20 includes a communication connection unit 21, a signal processing unit 22, and a power supply unit 23.

통신접속부(21)는 복수의 진단장치와 데이터를 송수신한다. The communication connection unit 21 transmits and receives data to and from a plurality of diagnostic devices.

신호처리부(22)는 통신접속부(21)를 통해 수신되는 진단장치의 데이터를 수집하여 개폐장치(30)의 상태정보를 확인한다. The signal processing unit 22 collects data of the diagnosis device received through the communication connection unit 21 and checks state information of the opening/closing device 30 .

신호처리부(22)는 진단장치의 데이터를 소정 형식으로 변환하여 데이터가 호환 가능한 시스템, 예를 들어 송배전 시스템 또는 SCADA(미도시)로 전송되도록 한다. The signal processing unit 22 converts the data of the diagnosis device into a predetermined format so that the data is transmitted to a compatible system, for example, a transmission and distribution system or SCADA (not shown).

신호처리부(22)는 복수의 진단장치를 통해, 각각 연결된 개폐장치에 대한 상태정보를 별도의 저장수단에 저장할 수 있다. The signal processing unit 22 may store state information on each connected switchgear in a separate storage means through a plurality of diagnosis devices.

전원부(23)는 정보연계장치(ICS)(20)가 동작 가능하도록 동작전원을 공급한다. The power supply unit 23 supplies operating power so that the information linking device (ICS) 20 can operate.

정보연계장치(ICS)(20)를 통해 진단장치(11)의 개폐장치(30)에 대한 진단결과가 전송된다. 경우에 따라 진단장치(11)는 통신부(170)를 통해 송배전 시스템 또는 SCADA로 진단결과를 전송할 수 있다. A diagnosis result of the opening/closing device 30 of the diagnosis device 11 is transmitted through the information linking device (ICS) 20. In some cases, the diagnosis device 11 may transmit diagnosis results to a power transmission and distribution system or SCADA through the communication unit 170 .

그에 따라 변전소 또는 급전분소는 네트워크로 연결되어 개폐장치의 상태 및 성능에 대한 데이터를 확인하고 이상발생 시 개폐장치를 수리할 수 있다. Accordingly, substations or power supply substations may be connected through a network to check data on the state and performance of switchgear and repair the switchgear when an error occurs.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치의 구성이 도시된 도이다. 3 is a diagram showing the configuration of an opening and closing device according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 개폐장치(30)는 전자기 엑츄에이터(PMA)형 차단기, 즉 PMA(Permanent Magnetic Actuator) 차단기로 구성된다. As shown in FIG. 3 , the switch 30 is composed of a PMA type circuit breaker, that is, a PMA (Permanent Magnetic Actuator) circuit breaker.

개폐장치(30)는 진공밸브(VI), 절연로드(Rod), 및 PMA 차단기를 포함한다. The switch 30 includes a vacuum valve (VI), an insulating rod (Rod), and a PMA circuit breaker.

PMA 차단기는, 구동하기 위한 전원을 공급하는 구동용 전원 및 구동용 콘덴서를 포함한다. 또한, PMA차단기는, 샤프트(1), 근접센서(2), 투입 코일(3), 영구 자석(4), 플런저(5), 개방 코일(6), 수동 개방장치(7)를 포함한다. The PMA circuit breaker includes a power supply for driving and a capacitor for driving to supply power for driving. In addition, the PMA circuit breaker includes a shaft (1), a proximity sensor (2), a closing coil (3), a permanent magnet (4), a plunger (5), an opening coil (6), and a manual opening device (7).

PMA 차단기는 개방 또는 투입 시, 코일에 전류가 흐르면 전자력에 의해 엑츄에이터가 동작되어 차단기의 투입 또는 개방이 이루어진다. PMA 차단기는, 각 상을 전자기 엑츄에이터(PMA)로 조작하는 방식으로 기존 전동 스프링 방식에 비해 구조가 간단하다. When the PMA circuit breaker is opened or closed, when current flows through the coil, the actuator is operated by electromagnetic force and the circuit breaker is closed or opened. The PMA circuit breaker is a method in which each phase is operated by an electromagnetic actuator (PMA), and the structure is simple compared to the conventional electric spring method.

PMA 차단기는, 조작 방식에 있어서, 전자기 엑츄에이터(PMA)를 이용하여 직접 차단기의 조작부를 동작시킨다. The PMA circuit breaker, in the operation method, uses an electromagnetic actuator (PMA) to directly operate the operation unit of the circuit breaker.

엑츄에이터의 동작 특성은 코일전류와 구동부의 기계적 조건에 의해 결정될 수 있다. 또한, PMA 차단기는 조작부의 기계적 조건의 변동이 코일 전류의 변화로 나타난다.The operating characteristics of the actuator may be determined by the coil current and mechanical conditions of the driving unit. In addition, in the PMA circuit breaker, changes in the mechanical conditions of the control unit appear as changes in coil current.

PMA 차단기는 조작부에서의 마찰력 증가, 구동용 콘덴서의 경년열화, 진공 밸브 내의 접점 마모, 및 전자기 액츄에이터의 유지력 저하에 의해 특정 특성이 변화한다. Specific characteristics of the PMA circuit breaker change due to an increase in frictional force in an operating unit, aging deterioration of a driving condenser, wear of contacts in a vacuum valve, and a decrease in holding force of an electromagnetic actuator.

그에 따라 진단장치(11)는 차단기의 투입 또는 개방을 위한 코일 전류를 감지하여 차단기의 성능을 진단한다. 진단장치(11)는 PMA 차단기의 투입 코일(3)과, 개방 코일(6)의 전류를 검출하여 신호를 변환하여 파형을 분석함으로써, PMA차단기의 성능을 진단한다. Accordingly, the diagnostic device 11 diagnoses the performance of the circuit breaker by detecting a coil current for closing or opening the circuit breaker. The diagnosis device 11 diagnoses the performance of the PMA circuit breaker by detecting the current of the closing coil 3 and the open coil 6 of the PMA circuit breaker, converting the signals, and analyzing the waveform.

또한, 진단장치(11)는 PMA 차단기의 동작 특성이 변화하는 요인을 기준으로 차단기의 상태를 판단하고 성능을 진단한다. In addition, the diagnostic device 11 determines the state of the circuit breaker and diagnoses its performance based on the factors that change the operating characteristics of the PMA circuit breaker.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치의 개폐장치의 동작에 따른 전류파형이 도시된 도이다. 4 is a diagram showing current waveforms according to the operation of the switchgear of the switchgear performance diagnosis device according to an embodiment of the present invention.

진단장치(11)는 PMA 차단기의 특정 특성이 변화하는 요인을 고려하여, 파형 분석을 통해 개폐장치(30)의 성능을 진단한다. The diagnosis device 11 diagnoses the performance of the switchgear 30 through waveform analysis in consideration of factors that change specific characteristics of the PMA circuit breaker.

진단장치(11)는 PMA 차단기의 조작부에서의 마찰력 증가, 구동용 콘덴서의 경년열화, 진공 밸브 내의 접점 마모, 및 전자기 액츄에이터의 유지력 저하에 의해 특성이 변화하는 점을 이용하여 그 상태를 판단하고 성능을 진단한다. The diagnostic device 11 determines the state of the PMA circuit breaker by using the fact that the characteristics change due to the increase in frictional force in the operating part, aging deterioration of the driving condenser, the wear of the contacts in the vacuum valve, and the decrease in the holding power of the electromagnetic actuator, and the performance to diagnose

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, PMA 차단기 투입 시, 진단장치(11)는 검출되는 코일 전류의 파형을 분석하여 개폐장치(30)의 성능을 진단한다. As shown in (a) of FIG. 4 , when the PMA circuit breaker is turned on, the diagnostic device 11 diagnoses the performance of the switchgear 30 by analyzing the detected coil current waveform.

진단장치(11)는 차단기 투입 시, 투입 코일(3)에 인가되는 전류를 검출하여 파형을 분석한다. When the circuit breaker is closed, the diagnostic device 11 detects the current applied to the closing coil 3 and analyzes the waveform.

투입 코일(3)에서 검출되는 전류는 도시된 바와 같이, 시간당 전류변화에 있어서, DC전압의 크기에 따라 상이한 형태의 파형이 나타난다. As shown in the drawing, the current detected by the closing coil 3 shows different types of waveforms according to the magnitude of the DC voltage in the current change per time.

차단기 투입 시 인가전압(DC)에 따라 투입 코일(3)에서의 전류 파형이 상이하게 나타난다. 제 1 그래프 내지 제 3 그래프(51 내지 53)는 일정 시간 까지는 유사한 형태로 전류가 증가하다가 약 0.037ms을 전후로 전류의 크기가 감소한다. 제 1 그래프(51)는 약 0.05ms 에서 다시 증가하고, 제 2 그래프(52)와 제 3 그래프(53)는 약 0.062ms에서 서로 상이한 크기로 증가한다. When the circuit breaker is closed, the current waveform in the closing coil 3 appears differently according to the applied voltage (DC). In the first to third graphs 51 to 53, the current increases in a similar manner until a certain time, and then the magnitude of the current decreases around 0.037 ms. The first graph 51 increases again at about 0.05 ms, and the second graph 52 and the third graph 53 increase in different sizes at about 0.062 ms.

제 1 그래프(51)는 투입 전압이 약 100V 인 경우의 전류파형이고, 제 2 그래프(52)는 투입 전압이 약 90V 인 경우의 전류파형이며, 제 3 그래프(53)는 투입 전압이 약 85V 인 경우의 코일 전류의 파형을 도시한 것이다. The first graph 51 is the current waveform when the input voltage is about 100V, the second graph 52 is the current waveform when the input voltage is about 90V, and the third graph 53 is the current waveform when the input voltage is about 85V. It shows the waveform of the coil current in the case of

그에 따라 진단장치(11)는 투입 코일의 전류파형을 바탕으로, 차단기 투입 시 인가된 전압의 크기를 추정할 수 있다. Accordingly, the diagnosis device 11 can estimate the magnitude of the voltage applied when the circuit breaker is closed based on the current waveform of the closing coil.

또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 진단장치(11)는 트립 코일의 전류파형을 통해 개폐장치(30)의 성능에 대한 특성을 검출한다. In addition, as shown in (b) of FIG. 4 , the diagnosis device 11 detects performance characteristics of the switchgear 30 through the current waveform of the trip coil.

진단장치(11)는 정상상태에서 검출되는 전류 파형을 저장한 후, 이후 차단기에서 검출되는 전류 파형을 정상 상태의 전류 파형과 비교하여 이상을 검출한다. After storing the current waveform detected in the normal state, the diagnosis device 11 compares the current waveform detected in the circuit breaker with the current waveform in the normal state to detect an abnormality.

제 6 그래프(56)는 접점마모 발생 시의 그래프이고, 제 7 그래프(57)는 마찰이 증가한 경우의 그래프이고, 제 8 그래프(58)는 정상인 경우의 그래프이며, 제 9 그래프(59)는 콘덴서 열화 시 검출되는 전류파형이다. The sixth graph 56 is a graph when contact wear occurs, the seventh graph 57 is a graph when friction is increased, the eighth graph 58 is a graph when normal, and the ninth graph 59 is a graph when friction is increased. This is the current waveform detected when the capacitor deteriorates.

진단장치(11)의 연산처리부(110)는 정상 상태의 제 8 그래프(58)를 기준으로, 검출된 전류파형의 전류 크기, 파형의 형태, 전류의 증가 및 감소에 대한 패턴을 통해 차단기에 대한 상태를 진단한다. The calculation processing unit 110 of the diagnostic device 11 determines the circuit breaker through the current size of the detected current waveform, the shape of the waveform, and the pattern for the increase and decrease of the current, based on the eighth graph 58 in a steady state. Diagnose the condition.

연산처리부(110)는 마찰력, 콘덴서 열화, 접점 마모 및 유지력 저하에 대한 전류파형 데이터를 누적하여 분석하고. 참고자료로 활용할 수 있다. The arithmetic processing unit 110 accumulates and analyzes current waveform data for frictional force, deterioration of the capacitor, wear of the contact, and deterioration of the holding force. It can be used as a reference material.

연산처리부(110)는 정상상태의 제 8 그래프(58)가 검출된 전류파형을 비교하여, 특정 시점에서의 크기, 전류크기의 변화, 변곡점의 위치, 변곡점에서의 전류의 크기를 분석하여 이상을 검출하고, 이상의 원인을 진단한다. The calculation processing unit 110 compares the eighth graph 58 in the steady state with the detected current waveform, analyzes the size at a specific point in time, the change in current size, the position of the inflection point, and the magnitude of the current at the inflection point to determine the abnormality. Detect and diagnose the cause of the abnormality.

연산처리부(110)는 이상 검출의 원인에 대하여 분석함으로써 개폐장치의 기계적 구성은 물론 전기적 동작특성의 변화에 대응하여, 코일 전류의 파형을 통해 차단기의 상태를 확인하고, 이상을 검출하며, 그 원인을 분석하여 진단결과를 생성한다. The operation processing unit 110 analyzes the cause of the abnormality detection, responds to changes in electrical operation characteristics as well as the mechanical configuration of the switchgear, checks the state of the circuit breaker through the waveform of the coil current, detects the abnormality, and detects the cause to generate diagnosis results.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치의 개폐장치의이상 검출에 따른 예시도이다. 5 is an exemplary view according to detection of an abnormality in the switchgear of the switchgear performance diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 진단장치(11)는 코일의 전류를 검출하여 파형 데이터(61)를 생성하고, 릴레이(190)의 접점 신호(62)를 기준으로 파형을 분석한다. As shown in (a) of FIG. 5, the diagnostic device 11 detects the current of the coil, generates waveform data 61, and analyzes the waveform based on the contact signal 62 of the relay 190. .

진단장치(11)는 릴레이(190)가 온(ON)된 상태에서의 코일의 전류 파형을 분석한다. The diagnostic device 11 analyzes the current waveform of the coil when the relay 190 is turned on.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 진단장치(11)는 초기 정상상태에서 검출된 파형(63)을 기준으로, 검출되는 차단기의 파형 데이터(64)를 비교하여 파형의 특성에 따른 이상을 검출한다. As shown in (b) of FIG. 5, the diagnostic device 11 compares the detected waveform data 64 of the circuit breaker based on the detected waveform 63 in the initial steady state, so that there is an abnormality according to the characteristics of the waveform. detect

예를 들어 진단장치(11)는 파형 데이터(64)를 분석하여 접점 마모에 의한 특성변화로 판단할 수 있다. 진단장치(11)는 개폐장치(30)의 접점이 마모된 것으로 이상의 원인을 진단한다. For example, the diagnosis device 11 may analyze the waveform data 64 and determine a characteristic change due to contact wear. The diagnosis device 11 diagnoses the cause of the abnormality as the contact point of the opening/closing device 30 is worn out.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치 성능 진단장치의 진단방법이 도시된 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a diagnosis method of a switchgear performance diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.

진단장치(11)는 검출수단을 통해 개폐장치(30)의 전류 파형을 검출한다(S310). The diagnosis device 11 detects the current waveform of the switchgear 30 through the detection means (S310).

전류변환부(120)는 개폐장치(30)에서 검출된 코일 전류의 파형을 변환한다(S320). 전류변환부(120)는 검출되는 전류를 디지털 신호로 변환하여 일정 주기로 샘플링한 후, 파형 데이터로 변환한다. The current conversion unit 120 converts the waveform of the coil current detected by the switchgear 30 (S320). The current conversion unit 120 converts the detected current into a digital signal, samples it at regular intervals, and converts it into waveform data.

연산처리부(110)는 신호검출부(130)에 의해 검출된 릴레이(190)의 동작신호에 대하여, 릴레이가 온으로 전환되면(S330), 그 시점을 기준으로 전류변환부(120)로부터 인가되는 파형 데이터를 분석한다(S340). When the operation signal of the relay 190 detected by the signal detection unit 130 is switched on (S330), the calculation processing unit 110 applies a waveform applied from the current conversion unit 120 based on that point in time. Data is analyzed (S340).

연산처리부(110)는 전류변환부(120)의 파형 데이터를 분석하여 특징을 추출하고, 기 저장된 정상상태의 파형과 비교한다. The calculation processing unit 110 analyzes the waveform data of the current conversion unit 120, extracts features, and compares the waveform with a previously stored steady state waveform.

연산처리부(110)는 개폐장치(30)의 차단기 특성 변화 요인을 고려하여, PMA 차단기의 조작부에서의 마찰력 증가, 구동용 콘덴서의 경년열화, 진공 밸브 내의 접점 마모, 및 전자기 액츄에이터의 유지력 저하에 따른 전류 변화를 바탕으로 파형 데이터를 분석한다. The calculation processing unit 110 considers factors that change the circuit breaker characteristics of the switchgear 30, and calculates the increase in frictional force in the PMA circuit breaker's operation part, aging deterioration of the driving condenser, wear of contacts in the vacuum valve, and deterioration in the holding power of the electromagnetic actuator. Waveform data is analyzed based on current changes.

연산처리부(110)는 비교결과로부터 파형 데이터의 상태량을 추정하여 산출한다(S350). The calculation processing unit 110 estimates and calculates the state quantity of the waveform data from the comparison result (S350).

연산처리부(110)는 상태량이 기 설정된 설정값의 범위에 포함되는지 판단한다(S360). 연산처리부(110)는 설정값의 상한값과 하한값을 기준으로 하는 설정범위에 상태량이 포함되는지 판단하여 개폐장치(30)를 진단한다. The arithmetic processing unit 110 determines whether the state quantity is included in a range of preset values (S360). The operation processing unit 110 diagnoses the switch 30 by determining whether the state quantity is included in the set range based on the upper and lower limit values of the set values.

연산처리부(110)는 상태량이 설정범위에 포함되는 경우 정상으로 판단하고(S370), 설정범위를 벗어나는 경우 이상 또는 고장으로 판단한다(S380).The calculation processing unit 110 determines that the condition is normal if it is within the set range (S370), and determines it to be abnormal or faulty if it is out of the set range (S380).

연산처리부(110)는 이상이 검출되면 경보발생부(150)로 제어신호를 인가하고 경보발생부(150)는 경보를 생성하여 출력한다(S390).When an abnormality is detected, the calculation processing unit 110 applies a control signal to the alarm generating unit 150, and the alarm generating unit 150 generates and outputs an alarm (S390).

연산처리부(110)는 정상 또는 이상에 대한 진단결과를 생성하여 저장하고, 정보연계장치(ICS)(20)로 전송한다. 또한, 연산처리부(110)는 통신부(170)를 통해 SCADA 시스템 등으로 직접 전송할 수 있다. The arithmetic processing unit 110 generates and stores diagnosis results for normal or abnormal conditions, and transmits them to the ICS (20). In addition, the calculation processing unit 110 may transmit directly to a SCADA system or the like through the communication unit 170.

따라서 본 발명은 개폐장치(30)의 특성 변화 요건을 고려하여, 개폐장치(30)의 코일 전류를 검출하여 분석하고, 전류의 파형의 변화에 대응하여 개폐장치(30)의 상태를 분석하고 이상을 검출할 수 있다. Therefore, the present invention detects and analyzes the coil current of the switchgear 30, analyzes the state of the switchgear 30 in response to a change in the waveform of the current, and analyzes the condition of the switchgear 30 in consideration of the characteristics change requirements of the switchgear 30. can be detected.

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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it should be noted that this is only exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those skilled in the art to which the technology pertains. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims below.

10: 지능형 전자장치 11: 진단장치
20: 정보연계장치(ICS) 30: 개폐장치
110: 연산처리부 120: 전류변환부
130: 신호검출부 140: 전원부
150: 경보발생부 170: 통신부10: intelligent electronic device 11: diagnostic device
20: information linkage device (ICS) 30: switchgear
110: calculation processing unit 120: current conversion unit
130: signal detection unit 140: power supply unit
150: alarm generating unit 170: communication unit

Claims (17)

개폐장치의 전류를 검출하여 파형 데이터로 변환하는 전류변환부;
동작신호를 검출하는 신호검출부;
상기 전류변환부를 통해 변환된 상기 파형 데이터를 기 저장된 정상상태의 파형과 비교하여 분석하고, 상기 개폐장치의 동작 특성에 따른 파형의 변화에 대응하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하여 진단결과를 생성하는 연산처리부; 및
상기 개폐장치의 이상 검출 시, 경보를 생성하여 출력하는 경보발생부; 를 포함하는 개폐장치 성능 진단장치. a current conversion unit that detects the current of the switchgear and converts it into waveform data;
a signal detector for detecting an operation signal;
Comparing and analyzing the waveform data converted through the current conversion unit with a waveform in a pre-stored normal state, detecting an abnormality in the switchgear in response to a change in the waveform according to the operating characteristics of the switchgear and generating a diagnosis result arithmetic processing unit; and
an alarm generating unit generating and outputting an alarm when an abnormality is detected in the opening/closing device; Switchgear performance diagnosis device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 전류변환부는 상기 개폐장치의 차단기가 개방 또는 투입되는 경우 코일 전류를 검출하여 디지털 신호로 변환하고 샘플링하여 상기 파형 데이터를 상기 연산처리부로 인가하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The switchgear performance diagnosis apparatus of claim 1 , wherein the current conversion unit detects coil current, converts it into a digital signal, samples it, and applies the waveform data to the calculation processing unit when the circuit breaker of the switchgear is opened or closed. 제 1 항에 있어서,
상기 신호검출부는 릴레이와 연결되어 상기 릴레이의 상기 동작신호를 검출하여 상기 연산처리부로 인가하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The switchgear performance diagnosis device according to claim 1 , wherein the signal detection unit is connected to a relay to detect the operation signal of the relay and apply the detected operation signal to the operation processing unit. 제 1 항에 있어서,
상기 연산처리부는 상기 동작신호가 입력되는 시점을 기준으로 인가되는 상기 파형 데이터를 분석하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The switchgear performance diagnosis device according to claim 1 , wherein the operation processing unit analyzes the waveform data applied based on a time point at which the operation signal is input. 제 1 항에 있어서,
상기 연산처리부는 초기 정상상태의 파형 데이터를 획득하여 저장하고, 검출되는 상기 파형 데이터와 비교하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하고 성능을 진단하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The switchgear performance diagnosis device according to claim 1 , wherein the operation processing unit acquires and stores waveform data in an initial normal state, compares the detected wave data with the detected waveform data, detects an abnormality of the switchgear, and diagnoses performance. 제 5 항에 있어서,
상기 연산처리부는 상기 정상상태의 파형 데이터를 기준으로 상기 개폐장치의 마찰력, 콘덴서 열화, 접점 마모 및 유지력 저하에 따른 파형의 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 5,
The switchgear performance diagnosis device according to claim 1 , wherein the operation processing unit analyzes waveform changes according to frictional force, capacitor deterioration, contact abrasion, and deterioration of holding power of the switchgear based on the steady state waveform data. 제 5 항에 있어서,
상기 연산처리부는 검출된 상기 파형 데이터의 특징점을 추출하고 상기 특징점으로부터 상태량을 산출하여 설정범위에 포함되는지 여부를 판단하여 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 5,
The switchgear performance diagnosis device according to claim 1 , wherein the operation processing unit extracts feature points of the detected wave data, calculates a state amount from the feature points, and determines whether or not it is included in a set range to detect an abnormality. 제 7 항에 있어서,
상기 연산처리부는 상기 상태량을 상한값 및 하한값과 비교하여 상기 설정범위에 포함되는 경우 정상으로 판단하고,
상기 상한값을 초과하거나 또는 상기 하한값 미만인 경우, 이상 또는 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 7,
The calculation processing unit compares the state amount with an upper limit value and a lower limit value and determines that it is normal when it is included in the set range;
The switchgear performance diagnosis device, characterized in that it is determined as an abnormality or failure when the upper limit value is exceeded or the lower limit value is lower than the lower limit value. 제 1 항에 있어서,
상기 개폐장치의 성능에 대한 상기 진단결과를, 관리 서버와 통신하는 정보연계장치로 전송하는 통신부를 더 포함하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The apparatus for diagnosing switchgear performance further comprising a communication unit that transmits the diagnosis result of the performance of the switchgear to an information linking device communicating with a management server. 제 1 항에 있어서,
상기 진단장치는 지능형 전자장치(IED, Intelligent Electric Device)에 포함되는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The switchgear performance diagnosis device, characterized in that the diagnosis device is included in an intelligent electronic device (IED). 제 1 항에 있어서,
상기 개폐장치는 영구자석형 마그네틱 엑츄에이터(PMA, Permanent Magnetic Actuator)형 차단기를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단장치. According to claim 1,
The switchgear performance diagnosis device, characterized in that the switchgear includes a permanent magnetic actuator (PMA) type circuit breaker. 개폐장치의 전류를 검출하여 파형 데이터로 변환하는 단계;
릴레이의 동작신호를 검출하는 단계;
변환된 상기 파형 데이터를 기 저장된 정상상태의 파형 데이터와 비교하는 단계;
상기 개폐장치의 동작 특성에 따른 파형의 변화에 대응하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하고 진단결과를 생성하는 단계; 및
상기 개폐장치의 이상 검출 시, 경보를 생성하여 출력하는 단계; 를 포함하는 개폐장치 성능 진단방법.Detecting the current of the switchgear and converting it into waveform data;
Detecting the operation signal of the relay;
comparing the converted waveform data with pre-stored waveform data in a normal state;
detecting an abnormality of the opening and closing device in response to a change in a waveform according to the operating characteristics of the opening and closing device and generating a diagnosis result; and
Generating and outputting an alarm when an abnormality is detected in the opening/closing device; Switchgear performance diagnosis method comprising a. 제 12 항에 있어서,
상기 파형 데이터로 변환하는 단계는,
상기 개폐장치의 차단기가 개방 또는 투입되는 경우, 상기 개폐장치의 코일 전류를 검출하는 단계;
검출된 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
디지털 신호로 변환된 전류 신호를 샘플링하여 상기 파형 데이터로 변환하는 단계; 를 포함하는 개폐장치 성능 진단방법.According to claim 12,
The step of converting the waveform data into
detecting a coil current of the switchgear when the circuit breaker of the switchgear is opened or closed;
converting the detected current signal into a digital signal; and
sampling a current signal converted into a digital signal and converting the current signal into the waveform data; Switchgear performance diagnosis method comprising a. 제 12 항에 있어서,
상기 동작신호를 검출하는 단계는,
연결된 릴레이가 온오프 됨에 따라 인가되는 상기 동작신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단방법.According to claim 12,
The step of detecting the operation signal,
A method for diagnosing switchgear performance, characterized in that detecting the operation signal applied as the connected relay is turned on and off. 제 12 항에 있어서,
상기 비교하는 단계는,
상기 정상상태의 파형 데이터를 획득하여 저장하는 단계;
상기 동작신호가 입력되는 시점을 기준으로 인가되는 상기 파형 데이터를 검출하는 단계; 및
상기 파형 데이터와 상기 정상상태의 파형 데이터를 비교하여 상기 개폐장치의 이상을 검출하는 단계를 포함하는 개폐장치 성능 진단방법.According to claim 12,
In the comparison step,
acquiring and storing the steady-state waveform data;
detecting the applied waveform data based on a point in time when the operation signal is input; and
and detecting an abnormality of the switchgear by comparing the waveform data with the waveform data in the normal state. 제 12 항에 있어서,
상기 비교하는 단계는,
상기 정상상태의 파형 데이터를 기준으로 상기 개폐장치의 마찰력, 콘덴서 열화, 접점 마모 및 유지력 저하에 따른 파형의 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 개폐장치 성능 진단방법.According to claim 12,
In the comparison step,
The method for diagnosing switchgear performance, characterized in that, based on the waveform data in the normal state, a change in the waveform due to frictional force, deterioration of the capacitor, wear of the contact, and deterioration of the holding force of the switchgear. 제 12 항에 있어서,
상기 진단결과를 생성하는 단계는,
상기 파형 데이터의 특징점을 추출하고 상기 특징점으로부터 상태량을 산출하는 단계;
상기 상태량을 상한값 및 하한값과 비교하여 상기 상태량이 설정범위에 포함되는 경우 정상으로 판단하는 단계; 및
상기 상태량이 상기 상한값을 초과하거나 또는 상기 하한값 미만인 경우, 이상 또는 고장으로 판단하는 단계를 포함하는 개폐장치 성능 진단방법. According to claim 12,
The step of generating the diagnosis result,
extracting feature points of the waveform data and calculating a state quantity from the feature points;
comparing the state quantity with upper and lower limit values and determining that the state quantity is normal when it is included in a set range; and
and determining that the condition amount exceeds the upper limit value or is less than the lower limit value as an abnormality or failure.
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