KR20240014192A - Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current - Google Patents

Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current Download PDF

Info

Publication number
KR20240014192A
KR20240014192A KR1020220091625A KR20220091625A KR20240014192A KR 20240014192 A KR20240014192 A KR 20240014192A KR 1020220091625 A KR1020220091625 A KR 1020220091625A KR 20220091625 A KR20220091625 A KR 20220091625A KR 20240014192 A KR20240014192 A KR 20240014192A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
induced current
condition
value
satisfied
Prior art date
Application number
KR1020220091625A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상영
조성제
백기선
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020220091625A priority Critical patent/KR20240014192A/en
Publication of KR20240014192A publication Critical patent/KR20240014192A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/28Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0038Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing pulses or pulse trains according to amplitude)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/30Measuring the maximum or the minimum value of current or voltage reached in a time interval

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로, 전력계통의 고장 발생 시 고장으로 인해 발생하는 유도전류를 검출하고, 유도전류의 검출 여부에 따라 전류를 차단하거나 전류 흐름을 유지하는 보호장치를 포함하여, 고장으로 인해 발생하는 유도전류에 의해 전력설비가 오동작하는 것을 방지하고 전력설비를 보호하며, 전력설비의 오동작으로 인한 정전 사고를 예방하는 효과가 있다. The present invention relates to a protection system that prevents malfunction due to induced current and its operating method. When a power system failure occurs, the induced current generated due to the failure is detected, and the current is blocked or current depending on whether the induced current is detected. Including a protection device that maintains the flow, it has the effect of preventing malfunction of power equipment due to induced currents generated due to failure, protecting power equipment, and preventing power outages due to malfunction of power equipment.

Description

유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템 및 그 동작방법{PROTECTION SYSTEM AND OPERATING METHOD FOR PREVENTING MALFUNCTION BY INDUCED CURRENT} Protection system and operating method for preventing malfunction due to induced current {PROTECTION SYSTEM AND OPERATING METHOD FOR PREVENTING MALFUNCTION BY INDUCED CURRENT}

본 발명은, 전력계통 고장으로 인해 발생하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하여 설비를 보호하는, 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a protection system that protects equipment by preventing malfunctions caused by induced currents caused by power system failures and a method of operating the same.

최근 설치 면적과 비용을 절감하기 위해 가스절연개폐기(GIS, Gas Insulated Switchgear)를 소형화하고 있으며, 그에 따라 3상 일괄형 가스절연개폐기(GIS)가 도입되고 있다. Recently, gas insulated switchgear (GIS) has been miniaturized to reduce installation space and cost, and accordingly, three-phase gas insulated switchgear (GIS) is being introduced.

3상 일괄형 GIS는 가스절연개폐기(GIS)와 변류기(CT)가 하나의 장치로 통합된 것으로, 모선 보호용 변류기(CT)와 송전선로 보호용 변류기(CT)가 인접 거리에서 가스절연개폐기(GIS)와 연결된다. The three-phase integrated GIS is a gas insulated switch (GIS) and a current transformer (CT) integrated into one device. The bus bar protection current transformer (CT) and the transmission line protection current transformer (CT) are connected to the gas insulated switch (GIS) at an adjacent distance. is connected to

이러한 3상 일괄형 GIS는 모선 보호용 변류기(CT)와 송전선로 보호용 변류기(CT)의 상 간 간격이 좁아 상호 간섭이 발생하는 문제가 있다. 특히, 선로 인입부에 고장이 발생하는 경우, 고장 상 이외의 상에 유도전류가 발생한다. This three-phase integrated GIS has a problem in that mutual interference occurs due to the narrow phase gap between the bus protection current transformer (CT) and the transmission line protection current transformer (CT). In particular, when a fault occurs at the line inlet, an induced current is generated in a phase other than the fault phase.

이렇게 발생된 유도 전류에 의해 정상 상에서 차전류가 발생하면서, 모선 보호 계전기가 유도전류에 의한 차전류를 고장전류로 잘못 인식하여 전류를 차단하는 등 오동작하는 문제가 있다. As a differential current is generated in the normal phase due to the induced current generated in this way, there is a problem of malfunction such as the bus protection relay incorrectly recognizing the differential current caused by the induced current as a fault current and blocking the current.

이러한 보호계전기의 오동작을 방지하기 위해, 변류기의 유도전류 발생 여부를 확인하고 변류기의 특성을 시험할 수 있다. 이는 시험전류를 인가하여 타 상에 전류가 유도되는지 확인하여 시험을 수행한다. In order to prevent malfunction of such protection relay, it is possible to check whether induced current is generated in the current transformer and test the characteristics of the current transformer. This test is performed by applying a test current to check whether current is induced in the other phase.

관련 기술로, 대한민국 등록특허 제10-2211581호 "유도전류를 이용한 변류기 내부고장 검출장치"가 있다. As a related technology, there is Korean Patent No. 10-2211581, “Internal fault detection device for current transformer using induced current.”

그러나 변류기를 테스트하는 방식의 경우 고저항 고장에 대한 검출 감도가 낮아 다중고장의 경우 검출 및 보호 효과가 낮다. However, in the case of the current transformer testing method, the detection sensitivity for high resistance faults is low, so the detection and protection effectiveness is low in the case of multiple faults.

보호 계전기의 오동작을 방지하기 위한 다른 방안으로, 보호계전기의 설정을 변경하여 오동작을 방지하는 방안이 시행되고 있다. As another method to prevent malfunction of the protection relay, a method of preventing malfunction by changing the settings of the protection relay is being implemented.

그러나 이러한 방식은 보호계전기의 동작값을 상향 조정하여 오동작을 방지하는 것으로, 시스템의 동작을 둔감하게 하여 필요한 때에 동작하지 않거나 또는 지연동작이 발생하는 문제가 있다. However, this method prevents malfunctions by upwardly adjusting the operating value of the protection relay, but there is a problem in that it desensitizes the operation of the system and does not operate when necessary or causes delayed operation.

또한, 보호 계전기의 오동작을 방지하기 위해, 유도전류 차폐형 변류기(CT)를 적용할 수 있으나, 이 경우 기 설치된 가스절연개폐기(GIS)에는 적용할 수 없고, 이를 교체하기 위해서는 많은 비용이 필요하다. In addition, to prevent malfunction of the protection relay, an induced current shielded current transformer (CT) can be applied, but in this case, it cannot be applied to the already installed gas insulated switch (GIS), and replacing it requires a lot of cost. .

그에 따라 유도전류에 의한 전력설비의 오동작을 방지하면서 안정적으로 전력설비를 보호하는 방안이 필요하다. Accordingly, a method is needed to stably protect power facilities while preventing malfunction of power facilities due to induced current.

대한민국 등록특허 제10-2211581호Republic of Korea Patent No. 10-2211581

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 전력계통 고장으로 인해 발생하는 유도전류를 검출하여, 유도전류에 의해 전력설비가 오동작하는 것을 방지하여 전력설비를 보호하는, 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템 및 그 동작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was created in response to the above-mentioned need, and protects power facilities by detecting induced currents generated due to power system failures and preventing malfunctions of power facilities due to induced currents. The purpose is to provide a protection system and its operation method to prevent it.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템은, 변류기(CT) 및 상기 변류기(CT)로부터 흐르는 전류신호를 분석하여 고장 발생 시 전류를 차단하거나 전류 흐름을 유지하는 보호장치; 를 포함하고, 상기 보호장치는, 입출력되는 전류량의 총합에 따라 차전류를 연산하여 고장을 판단하고, 전류의 최대값과 최소값을 바탕으로 유도전류를 검출하며, 고장으로 판단한 상태에서 상기 유도전류가 검출되면 외부에서 발생한 고장으로 구분하여 전류를 차단하지 않도록 하는 프로세서; 를 포함한다. In order to achieve the above object, the protection system for preventing malfunction due to induced current according to the present invention analyzes the current transformer (CT) and the current signal flowing from the current transformer (CT) to block the current or stop the current flow when a fault occurs. Maintaining safeguards; Includes, the protection device determines a failure by calculating a differential current according to the total amount of input and output current, detects the induced current based on the maximum and minimum values of the current, and determines that the induced current is a failure. A processor that, when detected, classifies it as an external fault and prevents the current from being cut off; Includes.

상기 프로세서는 고장 발생 시, 상기 유도전류가 검출되면 차단기가 동작하지 않도록 제어하여 전류의 흐름을 유지하는 것을 특징으로 한다. The processor is characterized in that when a failure occurs, when the induced current is detected, it controls the circuit breaker not to operate to maintain the flow of current.

상기 프로세서는 상기 최대값을 상기 최소값으로 나눈 값이 제 1 설정값보다 큰지 제 1 조건을 판단하는 것을 특징으로 한다. The processor is characterized in that it determines a first condition whether a value obtained by dividing the maximum value by the minimum value is greater than a first set value.

상기 프로세서는 상기 최소값이 제 2 설정값보다 큰지 제 2 조건을 판단하는 것을 특징으로 한다. The processor is characterized in that it determines a second condition whether the minimum value is greater than a second set value.

상기 프로세서는, 현재 시각의 최대값과 이전 시간의 최대값을 검출하고, 상기 현재 시간의 최대값을 상기 이전 시간의 최대값으로 나눈 값을 제 3 설정값보다 작은지 제 3 조건을 판단하는 것을 특징으로 한다. The processor detects the maximum value of the current time and the maximum value of the previous time, and determines a third condition whether the value divided by the maximum value of the current time by the maximum value of the previous time is less than a third set value. It is characterized by

상기 프로세서는 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중 적어도 어느 하나를 만족하고, 상기 제 3 조건을 만족하는 경우 상기 전류신호에 상기 유도전류가 포함된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. The processor is characterized in that it determines that the induced current is included in the current signal when at least one of the first condition and the second condition is satisfied and the third condition is satisfied.

본 발명의 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법은 변류기(CT)로부터 보호장치로 전류신호가 입력되는 단계; 상기 보호장치의 프로세서가, 입출력되는 전류량의 총합에 따라 차전류를 연산하여 고장 여부를 판단하는 단계; 상기 전류신호를 분석하여 전류의 최대값과 최소값을 바탕으로 유도전류를 검출하는 단계; 고장으로 판단한 상태에서 상기 유도전류가 검출되면, 외부에서 발생한 고장으로 구분하여 전류를 차단하지 않고 유지하는 단계; 및 고장으로 판단한 상태에서 상기 유도전류가 검출되지 않으면, 고장으로 최종 판단하고 전류를 차단하는 단계; 를 포함한다. The operating method of the protection system for preventing malfunction due to induced current of the present invention includes the steps of inputting a current signal from a current transformer (CT) to the protection device; determining, by the processor of the protection device, whether there is a failure by calculating a differential current according to the total amount of input and output current; Analyzing the current signal and detecting an induced current based on the maximum and minimum values of the current; When the induced current is detected in a state determined to be a failure, discriminating it as an external failure and maintaining the current without blocking it; and if the induced current is not detected in a state in which a failure is determined, a final determination as a failure is made and the current is cut off; Includes.

상기 유도전류를 검출하는 단계는, 상기 최대값을 상기 최소값으로 나눈 값을 제 1 설정값과 비교하여 제 1 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 최소값을 제 2 설정값과 비교하여 제 2 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 및 현재 시간의 최대값을 이전 시간의 최대값으로 나눈 값을 제 3 설정값과 비교하여 제 3 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 를 포함한다. Detecting the induced current may include comparing a value obtained by dividing the maximum value by the minimum value with a first set value to determine whether a first condition is satisfied; comparing the minimum value with a second set value to determine whether a second condition is satisfied; and comparing the maximum value of the current time divided by the maximum value of the previous time with a third set value to determine whether the third condition is satisfied. Includes.

상기 유도전류를 검출하는 단계는, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중 적어도 하나를 만족하고, 상기 제 3 조건을 만족하는 경우 상기 전류신호에 상기 유도전류가 포함된 것으로 판단하는 단계; 를 더 포함한다. Detecting the induced current may include determining that the induced current is included in the current signal when at least one of the first condition and the second condition is satisfied and the third condition is satisfied; It further includes.

상기 유도전류를 검출하는 단계는, 상기 최대값을 상기 최소값으로 나눈 값이 상기 제 1 설정값보다 크면 상기 제 1 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 상기 최소값이 상기 제 2 설정값보다 크면 상기 제 2 조건을 만족하는 것으로 판단하며, 상기 현재 시간의 최대값을 상기 이전 시간의 최대값으로 나눈 값이 상기 제 3 설정값보다 작으면 상기 제 3 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the step of detecting the induced current, it is determined that the first condition is satisfied if the value divided by the maximum value by the minimum value is greater than the first set value, and if the minimum value is greater than the second set value, the second condition is determined to be satisfied. It is determined that the condition is satisfied, and if the value obtained by dividing the maximum value of the current time by the maximum value of the previous time is less than the third set value, the third condition is determined to be satisfied.

상기 제 1 조건은 상기 최대값이 상기 최소값의 2배를 초과하는 경우 만족하고, 상기 제 2 조건은 상기 최소값이 양수면 만족하며, 상기 제 3 조건은 상기 현재 시간의 최대값이 상기 이전 시간의 최대값의 70% 미만이면 만족하는 것을 특징으로 한다. The first condition is satisfied when the maximum value exceeds twice the minimum value, the second condition is satisfied when the minimum value is a positive number, and the third condition is satisfied when the maximum value of the current time is greater than that of the previous time. It is characterized as being satisfied if it is less than 70% of the maximum value.

일 측면에 따르면, 본 발명의 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템 및 그 동작방법은, 전력계통 고장에 의해 발생하는 유도전류를 검출하여, 유도전류에 의한 전력설비의 오동작을 방지하여 전력설비를 보호할 수 있다. According to one aspect, the protection system and its operating method for preventing malfunction due to induced current of the present invention detect induced current generated by power system failure, prevent malfunction of power equipment due to induced current, and can protect.

본 발명의 일 측면에 따르면, 다양한 전력설비에 쉽게 적용할 수 있고, 전력설비의 오동작으로 인한 정전 사고를 예방할 수 있다. According to one aspect of the present invention, it can be easily applied to various power facilities and can prevent power outages due to malfunction of power facilities.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 고장에 의한 유도전류를 설명하는 데 참조되는 예시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 고장에 따른 고장전류를 설명하는 데 참조되는 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 유도전류 검출방법을 설명하는 데 참조되는 도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.
1 is a diagram illustrating the configuration of a protection system that prevents malfunction due to induced current according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an example diagram referenced to explain induced current due to a power system failure according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an example diagram referenced to explain a fault current due to a power system failure according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram referenced to explain a method of detecting induced current in a protection system that prevents malfunction due to induced current according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a method of operating a protection system that prevents malfunction due to induced current according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다. 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.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawing may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 구성이 도시된 도이다. 1 is a diagram illustrating the configuration of a protection system that prevents malfunction due to induced current according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보호시스템은, 보호장치(10)가 전력계통상의 전류를 입력받아 고장을 검출하고 고장발생시 전류를 차단하여 전력계통 및 전력설비를 보호한다. As shown in FIG. 1, in the protection system of the present invention, the protection device 10 receives current from the power system, detects a fault, and blocks the current when a fault occurs to protect the power system and power facilities.

보호시스템은 변류기(CT)(10), 변류기(CT)가 포함된 가스절연개폐기(GIS) 등의 전력설비와 보호장치(10)를 포함한다. The protection system includes power equipment and protection devices such as a current transformer (CT) 10 and a gas insulated switch (GIS) including a current transformer (CT).

보호장치(10)는 변류기(CT)(20)로부터 입력되는 전류신호를 분석하여, 고장 발생 시 그에 따른 고장전류를 검출한다. 보호장치(10)는 고장전류로 인해 다른 설비에 부하가 증가하거나 오동작하는 등의 문제를 해소하기 위해 차단기를 동작시켜 전류를 차단함으로써 전력계통 및 설비를 보호한다. The protection device 10 analyzes the current signal input from the current transformer (CT) 20 and detects the corresponding fault current when a fault occurs. The protection device 10 protects the power system and facilities by operating a breaker to block the current in order to solve problems such as increased load on other facilities or malfunction due to fault current.

보호장치(10)는 외부의 고장으로 변류기(CT)에 유도전류가 발생되는 경우, 유도전류가 포함된 전류가 유입되면, 양단(D1, D2)의 전류를 비교하여 고장전류를 검출하고 또한 유도전류를 검출하여 차단기를 제어한다. When an induced current is generated in the current transformer (CT) due to an external fault, the protection device 10 detects the fault current by comparing the currents at both ends (D1, D2) when a current containing the induced current flows in, and also induces Detects current and controls the breaker.

변류기(CT)(20)는 변압기 내부의 변류기(CT), 변압기 중성점 변류기(CT), HV 가스절연개폐기(GIS)의 변류기(CT), 발전기 내부의 변류기(CT)가 사용될 수 있다. The current transformer (CT) 20 may be a current transformer (CT) inside a transformer, a transformer's neutral point current transformer (CT), a current transformer (CT) of an HV gas insulated switch (GIS), or a current transformer (CT) inside a generator.

변류기(CT)는 대전류를 처리하는 과정에서 고장전류에 대한 유도전류가 발생할 수 있다. 발생된 유도전류는 보호계전기인 보호장치(10)로 유입될 수 있다. Current transformers (CTs) may generate induced currents due to fault currents in the process of processing large currents. The generated induced current may flow into the protection device 10, which is a protection relay.

보호장치(10)는 상별 전류신호를 기반으로 유도전류를 검출하여 차단기를 동작하거나 동작하지 않도록 제어한다. The protection device 10 detects the induced current based on the current signal for each phase and controls the circuit breaker to operate or not operate.

보호장치(10)는 고장전류를 검출하고, 고장전류에 대응하여 생성된 유도전류를 검출한다. 보호장치(10)는 전력설비(20)의 전류신호를 상별로 분석하여 유도전류를 검출한다. The protection device 10 detects a fault current and detects an induced current generated in response to the fault current. The protection device 10 analyzes the current signal of the power equipment 20 for each phase and detects the induced current.

보호장치(10)는 보호계전기이다. 보호장치(10)는 입출력되는 전류의 총합을 바탕으로 전류를 차단하는 전류차동계전기가 사용될 수 있다. 또한, 보호장치(10)는 전류차동계전기에 연결되는 별도의 독립된 장치로 구성될 수 있다. The protection device 10 is a protection relay. The protection device 10 may use a current differential relay that blocks the current based on the total of input and output currents. Additionally, the protection device 10 may be configured as a separate, independent device connected to a current differential relay.

보호장치(10)는 통신모듈(140), 출력부(130), 전류센서(150), 메모리(120) 및 프로세서(110)를 포함한다. The protection device 10 includes a communication module 140, an output unit 130, a current sensor 150, a memory 120, and a processor 110.

메모리(120)는 측정되는 전류신호에 대한 데이터를 저장하고, 유도전류 검출을 위한 데이터를 저장하며, 검출 결과 데이터를 저장한다. 메모리(120)는 고장전류에 의해 발생하는 유도전류에 대한 패턴데이터를 저장한다. 메모리(120)는 프로세서(110)의 동작에 대한 알고리즘 데이터를 저장한다. The memory 120 stores data about the measured current signal, stores data for detecting induced current, and stores detection result data. The memory 120 stores pattern data about the induced current generated by the fault current. The memory 120 stores algorithm data for the operation of the processor 110.

메모리(120)는 램(RAM, Random Access Memory), 롬(ROM), EEPROM(Electrically Erased Programmable Rom) 등의 비휘발성 메모리, 플래시 메모리, SSD, HDD 등의 저장수단을 포함한다. The memory 120 includes storage means such as non-volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM, and EEPROM (Electrically Erased Programmable ROM), flash memory, SSD, and HDD.

통신모듈(140)은 유선 또는 무선의 통신방식을 이용하여 다른 전력설비, 전력계통을 관리하는 관리서버(미도시)와 데이터를 송수신한다. 통신모듈(140)은 고장전류 및 유도전류 검출 시 그에 대한 데이터를 관리서버로 전송한다. The communication module 140 transmits and receives data with a management server (not shown) that manages other power facilities and power systems using a wired or wireless communication method. When a fault current or induced current is detected, the communication module 140 transmits data about it to the management server.

또한, 통신모듈(140)은 데이터베이스(DB)(미도시)로 데이터를 전송하고, 프로세서(110)의 요청에 따라 데이터베이스에 저장된 데이터를 수신한다. Additionally, the communication module 140 transmits data to a database (DB) (not shown) and receives data stored in the database according to a request from the processor 110.

통신모듈(140)은 예를 들어 이더넷(Ethernet), 와이파이(WIFI), 블루투스(Bluetooth) 등의 근거리 통신, 이동 통신, 및 시리얼 통신 중 적어도 하나의 모듈을 포함하여 통신한다. The communication module 140 communicates by including at least one module among, for example, short-range communication, mobile communication, and serial communication such as Ethernet, WIFI, and Bluetooth.

출력부(130)는 스피커(미도시), 디스플레이(미도시) 및 램프(미도시) 중 적어도 하나를 포함하여, 검출되는 고장전류 및 유도전류에 대한 데이터, 검출 결과 및 차단기 동작상태를 출력한다. The output unit 130 includes at least one of a speaker (not shown), a display (not shown), and a lamp (not shown), and outputs data on the detected fault current and induced current, detection results, and circuit breaker operation status. .

또한, 출력부(130)는 유도전류에 따른 차단기의 동작 여부에 대한 경고를 출력할 수 있다. Additionally, the output unit 130 may output a warning about whether the breaker is operating according to the induced current.

전류센서(150)는 보호장치(10)로 유입되는 전류를 측정한다. 또한, 전류센서(150)는 보호장치(10)의 입력단 또는 출력단에 설치되어 전류를 측정한다. The current sensor 150 measures the current flowing into the protection device 10. Additionally, the current sensor 150 is installed at the input or output terminal of the protection device 10 to measure current.

프로세서(110)는 유입되는 전류신호를 분석하여 고장을 검출한다. The processor 110 detects a failure by analyzing the incoming current signal.

프로세서(110)는 유입되는 전류신호로부터 고장전류가 검출되는 경우, 입출력 양단(D1, D2)의 전류신호를 비교하여 차전류에 따라 내부 고장과 외부 고장을 판단한다. When a fault current is detected from the incoming current signal, the processor 110 compares the current signals at both input and output ends (D1 and D2) and determines whether the fault is internal or external according to the difference current.

프로세서(110)는 내부고장 시 차단기를 동작시켜 전류를 차단하고, 외부 고장 시 차단기가 동작하지 않도록 한다. The processor 110 operates a circuit breaker to block current in the event of an internal failure, and prevents the circuit breaker from operating in the event of an external failure.

또한, 프로세서(110)는 전류신호를 분석하여 고장전류로 인해 발생하는 유도전류를 검출한다. 프로세서(110)는 일반 고장전류와 상이한 특성을 갖는 유도전류를 검출하고, 고장전류와 구분하여 차단기 동작을 제어한다. Additionally, the processor 110 analyzes the current signal and detects the induced current generated due to the fault current. The processor 110 detects an induced current with characteristics different from a general fault current and controls the circuit breaker operation by distinguishing it from the fault current.

프로세서(110)는 전류신호로부터 유도전류를 검출하여, 외부 고장에 따른 유도전류로 인해 내부고장으로 잘못 판단하는지 않도록 차단기의 동작을 정지시킨다. The processor 110 detects the induced current from the current signal and stops the operation of the circuit breaker to prevent it from being mistakenly judged to be an internal fault due to the induced current caused by an external fault.

프로세서(110)는 일정 시간 동안 측정되는 전류데이터에 대하여, 상별 최대값과 최소값을 검출하고, 최대값과 최소값의 비율 등을 연산하여 전류데이터로부터 유도전류를 검출한다. The processor 110 detects the maximum and minimum values for each phase from the current data measured for a certain period of time, calculates the ratio of the maximum and minimum values, and detects the induced current from the current data.

프로세서(110)는 고장전류 및 유도전류 검출에 따른 검출결과, 차단기 동작상태에 대한 데이터를 출력부(130)를 통해 출력한다. 또한, 프로세서(110)는 유도전류가 검출되어 차단기를 동작 정지시키는 경우 그에 대한 경고신호를 생성하여 출력한다. The processor 110 outputs data on the detection result of fault current and induced current detection and the circuit breaker operating state through the output unit 130. Additionally, the processor 110 generates and outputs a warning signal when an induced current is detected and the circuit breaker is stopped.

또한, 프로세서(110)는 고장전류에 의한 차단기 동작, 유도전류에 의한 차단기 동작정지에 대한 데이터를 통신모듈(140)을 통해 데이터베이스(DB)에 저장하거나 또는 관리서버로 전송한다. In addition, the processor 110 stores data on breaker operation due to fault current and breaker operation stoppage due to induced current in a database (DB) or transmits it to the management server through the communication module 140.

프로세서(110)는 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함한다. 프로세서(110)는 고장전류 검출 알고리즘, 유도전류 검출 알고리즘, 및 차단기 동작 제어 알고리즘에 따라 동작할 수 있다. Processor 110 includes at least one microprocessor. The processor 110 may operate according to a fault current detection algorithm, an induced current detection algorithm, and a breaker operation control algorithm.

그에 따라 보호장치(10)는 유도전류를 무시하고 동작하거나, 유도전류 검출 시 차단기의 동작을 정지할 수 있으며, 동작에 따른 설정을 일시적으로 변경할 수 있다. Accordingly, the protection device 10 can operate by ignoring the induced current, stop the operation of the circuit breaker when the induced current is detected, and temporarily change the settings according to the operation.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 고장에 의한 유도전류를 설명하는 데 참조되는 예시도이다. Figure 2 is an example diagram referenced to explain induced current due to a power system failure according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 보호장치(10)는 일정 영역 내의 다른 전력설비, 예를 들어 변류기(CT)(20)에 의해 발생하는 유도전류가 유입될 수 있다. As shown in FIG. 2, the protection device 10 may receive an induced current generated by other power equipment within a certain area, for example, a current transformer (CT) 20.

유도전류는, 전력설비 또는 전력계통에 고장이 발생하면 고장전류가 변류기(CT)로 유입되고, 변류기(CT)가 대전류를 처리하는 과정에서 고장전류로 인하여 발생한다. 예를 들어, 유도전류는 A상에 고장전류가 발생하면, B상 또는 C상에 고장전류의 영향을 받아 발생할 수 있다. Induced current is generated when a fault occurs in a power facility or power system, the fault current flows into the current transformer (CT), and the fault current occurs while the current transformer (CT) processes a large current. For example, induced current may occur when a fault current occurs in phase A and is affected by a fault current in phase B or C.

유도전류는 링 코어 변류기(Ring core CT)의 포화 잔류 자속에 의하여 인접 타 상으로 발생할 수 있다. 유도전류는 변압기 내부의 변류기(CT), 변압기 중성점 변류기(CT), HV 가스절연개폐기(GIS)의 변류기(CT), 발전기 내부의 변류기(CT)에서 발생할 수 있다. Induced current can occur in adjacent phases due to the saturation residual magnetic flux of the ring core current transformer (Ring core CT). Induced current can occur in the current transformer (CT) inside the transformer, the transformer's neutral point current transformer (CT), the current transformer (CT) of the HV gas insulated switch (GIS), and the current transformer (CT) inside the generator.

유도전류는 상간 간격이 작을수록 크게 나타나는데, 도체 간격이 짧을수록 자속의 크기가 증가하므로 유도전류 또한 크기가 증가하는 것이다. 또한, 유도전류는 1차 측 외부 고장전류에 DC성분이 클수록 크게 나타난다. The induced current appears larger as the spacing between phases becomes smaller. As the conductor spacing gets shorter, the magnitude of the magnetic flux increases, so the induced current also increases in magnitude. Additionally, the induced current appears larger as the DC component of the external fault current on the primary side increases.

유도전류는 외부 지락고장 전류에서 초기 0.5Cycle 동안 유도전류가 크게 발생 후, 급격히 저전류로 안정되는 특성을 나타낸다.The induced current has the characteristic of generating a large amount of induced current during the initial 0.5 cycle from the external ground fault current and then rapidly stabilizing to a low current.

또한, 유도전류는 비정현파 형태로, DC 성분 및 고조파 성분을 다량 포함하고 있어 고장전류(Fault current)와 다른 형태로 나타난다. 유도전류는 가스절연개폐기(GIS)의 제작사, 가스절연개폐기(GIS) 내부의 물리적 특성 및 고장조건에 따라 유도전류 발생 크기가 달라질 수 있다. In addition, the induced current is in the form of a non-sinusoidal wave and contains a large amount of DC and harmonic components, so it appears in a different form from the fault current. The size of the induced current may vary depending on the manufacturer of the gas insulated switch (GIS), the physical characteristics and fault conditions inside the gas insulated switch (GIS).

이와 같은 유도전류는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 타상에 고장이 발생한 구간에서 발생한다. 고장이 발생하기 전 제 1 구간(T1)에서, 보호장치(10)으로 유입되는 부하전류(L1)는 일정범위 내에서 흐른다. As shown in (a) of FIG. 2, such induced current occurs in a section where a fault occurs on another phase. In the first section T1 before a failure occurs, the load current L1 flowing into the protection device 10 flows within a certain range.

그러나 타상에 고장이 발생하는 제 2 구간(T2)에서, 부하전류(L2)는 크기가 증가하고 감소하는 것을 반복하면서 파형이 변화하게 된다. 고장이 발생한 제 2 구간(T2)에서, 부하전류(L2)는 파형이 일정하게 유지되지 않고, 그 크기가 감소한다. However, in the second section (T2) where a fault occurs on the other phase, the load current (L2) changes in waveform by repeatedly increasing and decreasing in size. In the second section (T2) where a fault occurs, the waveform of the load current (L2) does not remain constant and its magnitude decreases.

보호장치(10)는 이러한 부하전류(L2)를 유도전류로 검출한다. The protection device 10 detects this load current (L2) as an induced current.

도시된 바와 같이, 보호장치(10)는 이와 같이 제 2 구간(T2)에서 초기에 크기가 크게 증가한 후, 급격히 감소하여 저전류로 안정되는 유도전류의 특성을 바탕으로, 부하전류(L2)를 유도전류로 판단한다. As shown, the protection device 10 increases the load current L2 based on the characteristics of the induced current, which initially increases in size greatly in the second section T2, then rapidly decreases and stabilizes at a low current. It is judged by induced current.

또한, 보호장치(10)는 부하전류의 최대값과 최소값을 검출하고 검출 시점에 따른 크기 비교를 통해 유도전류를 고장전류와 구분하여 검출한다. In addition, the protection device 10 detects the maximum and minimum values of the load current and distinguishes the induced current from the fault current by comparing the magnitude according to the detection time.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 부하전류(L3)는 고장 전 제 3 구간(T3)에서, 일정 크기의 정현파로 나타난다. As shown in (b) of FIG. 2, the load current L3 appears as a sine wave of a certain size in the third section T3 before failure.

그러나 타상에 고장이 발생한 제 4 구간(T4)에서, 부하전류(L4)는 그 크기가 초기에 크게 증가하며 파형이 변동되고, 증가한 크기가 유지되지 않고 크기가 감소하면서 다시 기존의 파형으로 복귀하게 된다. However, in the fourth section (T4) when a fault occurs in the other phase, the load current (L4) initially increases greatly in size and the waveform changes, and the increased size is not maintained and the size decreases, returning to the original waveform. do.

보호장치(10)는 전류신호를 분석하여, 이와 같은 부하전류(L4)를 유도전류로 검출한다. The protection device 10 analyzes the current signal and detects the load current L4 as an induced current.

보호장치(10)는 도시된 바와 같이, 유도전류가 검출되면 차단기의 동작 여부를 결정하고, 그에 따라 전류를 차단하거나 또는 차단하지 않고 그대로 전류가 흐르도록 차단기를 제어한다. As shown, the protection device 10 determines whether to operate the circuit breaker when an induced current is detected, and controls the circuit breaker to block or not block the current and allow the current to flow accordingly.

보호장치(10)는 유도전류를 검출하여 차단기를 동작정지 시키는 경우, 유도전류에 의한 동작정지임을 알리는 안내 또는 경고를 생성하여 출력부(130)를 통해 출력하고, 통신모듈(140)을 통해 관리서버(미도시)로 전송한다. When the protection device 10 detects an induced current and stops the circuit breaker, it generates a guide or warning indicating that the operation is stopped due to the induced current, outputs it through the output unit 130, and manages it through the communication module 140. Transmit to server (not shown).

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 고장에 따른 고장전류를 설명하는 데 참조되는 예시도이다. Figure 3 is an example diagram referenced to explain a fault current due to a power system failure according to an embodiment of the present invention.

보호장치(10)는 전류신호를 분석하여 고장전류를 검출한다. The protection device 10 detects a fault current by analyzing the current signal.

송전선로의 3상 중 C상에 지락고장이 발생하는 경우, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 C상에 고장전류가 발생한다. If a ground fault occurs on phase C among the three phases of the transmission line, a fault current occurs on phase C as shown in (a) of FIG. 3.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 송전선로의 3상 중 B상 및 C상에 단락고장이 발생하는 경우, B상과 C상에 고장전류가 발생한다. 이때, 고장전류는 상별 위상이 상이하게 나타난다.In addition, as shown in (b) of FIG. 3, when a short circuit fault occurs in the B phase and C phase among the three phases of the transmission line, a fault current occurs in the B phase and C phase. At this time, the fault current appears in different phases for each phase.

고장전류는 앞서 설명한 도 2의 유도전류와는 상이한 형태로 나타난다. The fault current appears in a different form from the induced current in FIG. 2 described above.

그에 따라 보호장치(10)는 고장 발생 시, 고장전류와 유도전류를 구분하고 그에 대응하여 차단기를 동작시킨다. Accordingly, when a fault occurs, the protection device 10 distinguishes between fault current and induced current and operates the circuit breaker in response.

보호장치(10)는 전류신호를 분석하여 고장전류를 검출하되, 양단의 전류신호를 비교하여 차전류를 산출함으로써 내부고장과 외부고장을 구분한다. The protection device 10 detects a fault current by analyzing the current signal, and distinguishes between an internal fault and an external fault by comparing the current signals at both ends to calculate a differential current.

보호장치(10)는 차전류가 일정값 이상인 경우 내부 고장으로 판단하고 차전류가 일정값 미만인 경우 외부 고장으로 판단한다. 또한, 보호장치(10)는 내부 고장으로 판단된 상태에서 유도 전류가 검출되면 외부 고장으로 판단한다. The protection device 10 determines it to be an internal failure when the differential current is above a certain value, and determines it to be an external failure when the differential current is less than a certain value. In addition, the protection device 10 determines an external failure when an induced current is detected in a state determined to be an internal failure.

보호장치(10)는 내부 고장인 경우 차단기를 동작시켜 전류를 차단하고, 외부 고장인 경우 차단기를 동작 정지시켜 전류가 흐르도록 한다. 이때 내부 고장과 외부 고장의 범위는 보호장치(10)인 전류차동계전기에 할당된 보호 영역을 기준으로 한다.In the case of an internal failure, the protection device 10 operates a breaker to block the current, and in the case of an external failure, it stops the breaker from operating to allow the current to flow. At this time, the range of internal failure and external failure is based on the protection area allocated to the current differential relay, which is the protection device 10.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호장치의 유도전류 검출방법을 설명하는 데 참조되는 도이다. Figure 4 is a diagram referenced to explain a method of detecting induced current of a protection device that prevents malfunction due to induced current according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 보호장치(10)의 프로세서(110)는 측정되는 전류신호에 대하여 최대값(PEAK(+))과 최소값(PEAK(-))을 검출한다. As shown in FIG. 4, the processor 110 of the protection device 10 detects the maximum value (PEAK(+)) and minimum value (PEAK(-)) of the measured current signal.

앞서 설명한 도 2와 같이 유도전류는 초기 0.5 사이클에서 최대값으로 증가하고, 점차 크기가 감소하는 형태이므로, 프로세서(110)는 최대값과 최소값을 검출하고 그 비율 또는 크기에 따라 유도전류를 검출한다. As shown in FIG. 2 described above, the induced current increases to the maximum value in the initial 0.5 cycle and gradually decreases in size, so the processor 110 detects the maximum and minimum values and detects the induced current according to the ratio or size. .

프로세서(110)는 전류센서(150)로부터 입력되는 신호를 일정시간 간격으로 구간을 구분하고 구간 별로 최대값과 최소값을 검출할 수 있다. The processor 110 can divide the signal input from the current sensor 150 into sections at regular time intervals and detect the maximum and minimum values for each section.

프로세서(110)는 유도전류를 구분하기 위한 기준으로 적어도 3가지 조건을 판단한다. The processor 110 determines at least three conditions as criteria for classifying induced current.

프로세서(110)는 최대값을 최소값으로 나눈 값을 연산하고 그 값이 제 1 설정값(A)보다 큰지 판단한다(제1 조건)(51). The processor 110 calculates a value obtained by dividing the maximum value by the minimum value and determines whether the value is greater than the first set value (A) (first condition) (51).

프로세서(110)는 최소값이 제 2 설정값(B)보다 큰지 여부를 판단한다(제2 조건)(52). The processor 110 determines whether the minimum value is greater than the second set value (B) (second condition) (52).

또한, 프로세서(110)는 현재시간의 최대값(n)을 이전 시간의 최대값(n-1)으로 나눈 값을 연산하고, 그 값이 제 3 설정값(C)보다 작은지 판단한다(제3 조건)(53). In addition, the processor 110 calculates the value obtained by dividing the maximum value (n) of the current time by the maximum value (n-1) of the previous time, and determines whether the value is less than the third set value (C). 3 conditions) (53).

제 1 조건(51)으로, 프로세서(110)는 유도전류의 특성에 따라 초기 사이클에서 최대값이 검출되고 이후 감소하므로, 전류신호에서 검출되는 최대값이 최소값의 2배를 초과하는지 판단하여 유로전류를 검출한다. 그에 따라 제 1 설정값(A)은 약 2로 설정될 수 있다. As the first condition 51, the processor 110 determines whether the maximum value detected in the current signal exceeds twice the minimum value because the maximum value is detected in the initial cycle and decreases thereafter according to the characteristics of the induced current, and the flow current Detect. Accordingly, the first set value (A) may be set to about 2.

제 2 조건(52)으로, 프로세서(110)는 유도전류의 최소값이 양수인지 판단한다. 따라서 제 2 설정값(B)은 약 0으로 설정될 수 있다. 프로세서(110)는 전류신호의 최소값이 0보다 큰지 판단하여 양수인지 판단한다. As a second condition 52, the processor 110 determines whether the minimum value of the induced current is a positive number. Therefore, the second set value (B) can be set to approximately 0. The processor 110 determines whether the minimum value of the current signal is greater than 0 and determines whether it is a positive number.

또한, 제 3 조건(53)으로, 프로세서(110)는 유도전류의 크기가 초기 사이클에서 크게 증가하고 이후 점차 감소하므로 극 사이클별 최대값의 감소 정도를 바탕으로 유도전류를 검출할 수 있다. In addition, in the third condition 53, the processor 110 can detect the induced current based on the degree of decrease in the maximum value for each pole cycle because the magnitude of the induced current increases significantly in the initial cycle and gradually decreases thereafter.

도 2의 (a) 및 (b)와 같이 두 번째 사이클의 최대값은 첫 사이클의 50% 내지 60%이고, 이후 세 번째 사이클은 두 번째 사이클의 60% 내지 70% 정도이므로, 그에 따라 제 3 설정값은 약 0.7 로 설정될 수 있다. As shown in (a) and (b) of Figure 2, the maximum value of the second cycle is 50% to 60% of the first cycle, and the third cycle is approximately 60% to 70% of the second cycle, so the third cycle is accordingly The setting value can be set to approximately 0.7.

즉, 프로세서(110)는 2사이클의 최대값이 1 사이클의 최대값의 70% 미만인지 판단하여 유도전류를 검출한다. That is, the processor 110 detects the induced current by determining whether the maximum value of 2 cycles is less than 70% of the maximum value of 1 cycle.

제 1 설정값(A) 내지 제 3 설정값(C)은 변류기(CT)의 설치 위치, 변류기(CT)의 특징, 가스절연개폐기(GIS)의 특성에 따라 변경될 수 있다. The first set value (A) to the third set value (C) may be changed depending on the installation location of the current transformer (CT), the characteristics of the current transformer (CT), and the characteristics of the gas insulated switch (GIS).

프로세서(110)는 제 1 조건 내지 제 3 조건(51 내지 53)에 대하여, 제 1 조건(51)과 제 2 조건(52)은 OR게이트(41)로 판단하여 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52) 중 적어도 어느 하나를 만족하는지 판단한다. With respect to the first to third conditions (51 to 53), the processor 110 determines that the first condition (51) and the second condition (52) are the OR gate 41, and determines the first condition (51) and the second condition (52) as the OR gate (41). 2 Determine whether at least one of conditions (52) is satisfied.

프로세서(110)는 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52) 중 적어도 어느 하나를 만족하는 경우, 만족한 조건과 제 3 조건(53)에 대하여 AND 게이트(42)를 통해 만족한 조건과 제 3 조건(53)을 모두 만족하는지 여부를 판단하고, 두 조건을 모두 만족하는 경우 유도전류(55)로 판단한다. When at least one of the first condition 51 and the second condition 52 is satisfied, the processor 110 processes the satisfied condition and the third condition 53 through the AND gate 42. It is determined whether the third condition (53) is satisfied, and if both conditions are satisfied, the induced current (55) is determined.

프로세서(110)는 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52) 중 적어도 어느 하나를 만족하고, 제 3 조건(53)을 만족하는 경우 유도전류로 판단하고, 제 3 조건(53)을 만족하지 않는 경우에는 유도전류가 아닌 것으로 판단한다. 제 3 조건(53)은 유도전류 판단의 필수조건이다. The processor 110 determines that it is an induced current when at least one of the first condition 51 and the second condition 52 is satisfied and the third condition 53 is satisfied, and the third condition 53 is satisfied. If it does not, it is judged not to be an induced current. The third condition (53) is an essential condition for determining the induced current.

프로세서(110)는 유도전류의 특성을 이용하여 전류신호로부터 유도전류를 검출한다. The processor 110 detects the induced current from the current signal using the characteristics of the induced current.

프로세서(110)는 상별로 유도전류 검출을 각각 수행한다. The processor 110 performs induced current detection for each phase.

프로세서(110)는 입출력 양단의 차전류에 따라 고장으로 판단한 상태에서 유도전류가 검출되면, 유도전류에 의한 차전류인 것으로 판단하여 차단기를 동작 정지 시킨다. When the processor 110 detects an induced current in a state in which a failure is determined based on the differential current between the input and output ends, the processor 110 determines that the differential current is caused by the induced current and stops the circuit breaker from operating.

한편, 프로세서(110)는 차전류가 일정크기 이상이고 유도전류가 검출되지 않는 경우에는 내부 고장으로 최종 판단하여 차단기를 동작시켜 전류를 차단한다. Meanwhile, if the differential current is greater than a certain level and the induced current is not detected, the processor 110 ultimately determines that it is an internal failure and operates a circuit breaker to block the current.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호장치의 동작방법이 도시된 순서도이다. Figure 5 is a flowchart showing a method of operating a protection device that prevents malfunction due to induced current according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 보호장치(10)는 입력되는 전류신호를 감지한다(S310).As shown in Figure 5, the protection device 10 detects the input current signal (S310).

프로세서(110)는 전류신호로부터 상별 전류 최대값과 최소값을 검출한다(S320). 프로세서(110)는 전류의 최대값과 최소값을 바탕으로, 유도전류검출을 위한 제 1 조건(51) 내지 제 3 조건(53)을 위한 수치를 연산한다(S330). 프로세서(110)는 최대값을 최소값으로 나누고, 현재 시간의 최대값을 이전 시간의 최대값으로 나누어 그 값을 산출한다. The processor 110 detects the maximum and minimum current values for each phase from the current signal (S320). The processor 110 calculates values for the first to third conditions 51 to 53 for detecting the induced current, based on the maximum and minimum values of the current (S330). The processor 110 calculates the value by dividing the maximum value by the minimum value and dividing the maximum value of the current time by the maximum value of the previous time.

프로세서(110)는 전류의 최대값을 최소값으로 나는 값을 제 1 설정값(A)과 비교하여 제 1 조건(51)을 만족하는지 판단한다(S340). The processor 110 determines whether the first condition 51 is satisfied by comparing the maximum value of the current to the minimum value with the first set value (A) (S340).

프로세서(110)는 전류의 최소값을 제 2 설정값(B)과 비교하여 제 2 조건(52)을 만족하는지 여부를 판단한다(S350). The processor 110 determines whether the second condition 52 is satisfied by comparing the minimum value of the current with the second set value (B) (S350).

프로세서(110)는 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52) 중 적어도 하나를 만족하는지 1차 판단한다. 프로세서(110)는 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52)을 모두 만족하지 않는 경우, 유도전류가 아닌 것으로 판단하고 그 결과를 출력한다(S400). The processor 110 first determines whether at least one of the first condition 51 and the second condition 52 is satisfied. If both the first condition 51 and the second condition 52 are not satisfied, the processor 110 determines that it is not an induced current and outputs the result (S400).

프로세서(110)는 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52) 중 적어도 하나를 만족하는 경우 1차 판단을 완료하고, 제 3 조건(53)을 확인하기 위한 전류의 최대값을 검출한다(S360). 프로세서(110)는 현재시간의 최대값(n)과 이전 시간의 최대값(n-1)을 각각 검출한다.The processor 110 completes the first determination when at least one of the first condition 51 and the second condition 52 is satisfied, and detects the maximum value of the current to check the third condition 53 ( S360). The processor 110 detects the maximum value (n) of the current time and the maximum value (n-1) of the previous time, respectively.

프로세서(110)는 현재시간의 최대값(n)을 이전 시간의 최대값(n-1)으로 나눈 값을 제 3 설정값(C)과 비교하여 제 3 조건(53)을 만족하는지 2차 판단한다(S370). The processor 110 secondly determines whether the third condition 53 is satisfied by comparing the value obtained by dividing the maximum value (n) of the current time by the maximum value (n-1) of the previous time with the third set value (C). Do it (S370).

프로세서(110)는 제3 조건(53)을 만족하지 않는 경우 유도전류가 아닌 것으로 판단하고 검출 결과를 출력한다(S400). If the third condition 53 is not satisfied, the processor 110 determines that it is not an induced current and outputs a detection result (S400).

프로세서(110)는 제 1 조건(51) 및 제 2 조건(52) 중 조건을 적어도 하나 만족한 상태에서, 제 3 조건(53)을 만족하는 경우, 현재 전류신호를 유도전류로 판단한다(S380). The processor 110 determines that the current signal is an induced current when the third condition 53 is satisfied while at least one of the first condition 51 and the second condition 52 is satisfied (S380 ).

프로세서(110)는 3상에 대하여 유도전류 검출을 각각 수행한다. The processor 110 performs induced current detection for each of the three phases.

프로세서(110)는 유도전류로 인해 오동작할 수 있으므로, 차단기를 동작 정지하고, 전류가 흐르도록 제어한다(S390).Since the processor 110 may malfunction due to the induced current, the circuit breaker is stopped and the current is controlled to flow (S390).

프로세서(110)는 입출력되는 전류의 총합을 바탕으로 전류를 차단하는 전류차동계전기의 경우 유도전류에 의해 차전류가 발생할 수 있으므로, 유도전류 검출 시 차단기가 동작하지 않도록 하여 전류가 차단되지 않도록 한다. In the case of a current differential relay that blocks the current based on the total of input and output currents, a differential current may be generated by the induced current, so the processor 110 prevents the current from being blocked by preventing the circuit breaker from operating when the induced current is detected.

프로세서(110)는 유도전류 검출에 따른 검출 결과를 출력한다(S400). 또한, 프로세서(110)는 현재의 동작상태를 관리서버로 전송한다. The processor 110 outputs a detection result according to the detection of the induced current (S400). Additionally, the processor 110 transmits the current operating status to the management server.

따라서 본 발명은 전력계통에 고장이 발생하는 경우, 고장으로 인해 발생하는 유도전류에 의해 고장으로 잘못 판단하는 경우가 발생하므로, 유도전류를 검출하여 오동작하지 않도록 차단기를 제어한다. 그에 따라 본 발명은 오동작으로 인한 전력설비의 소손을 방지하고, 정전사고의 발생을 예방할 수 있다. Therefore, in the present invention, when a failure occurs in the power system, the fault may be mistakenly judged due to the induced current generated by the failure. Therefore, the circuit breaker is controlled to prevent malfunction by detecting the induced current. Accordingly, the present invention can prevent damage to power equipment due to malfunction and prevent power outages.

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 특허 청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments can be made therefrom. You will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the patent claims below.

10: 보호장치 20: 변류기(CT)
110: 프로세서 120: 메모리
130: 출력부 140: 통신모듈
150: 전류센서
10: Protection device 20: Current transformer (CT)
110: Processor 120: Memory
130: output unit 140: communication module
150: Current sensor

Claims (14)

변류기(CT); 및
상기 변류기(CT)로부터 흐르는 전류신호를 분석하여 고장 발생 시 전류를 차단하거나 전류 흐름을 유지하는 보호장치; 를 포함하고,
상기 보호장치는,
입출력되는 전류량의 총합에 따라 차전류를 연산하여 고장을 판단하고, 전류의 최대값과 최소값을 바탕으로 유도전류를 검출하며, 고장으로 판단한 상태에서 상기 유도전류가 검출되면 외부에서 발생한 고장으로 구분하여 전류를 차단하지 않도록 하는 프로세서; 를 포함하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
current transformer (CT); and
A protection device that analyzes the current signal flowing from the current transformer (CT) and blocks the current or maintains the current flow when a failure occurs; Including,
The protective device is,
A failure is determined by calculating the differential current according to the total amount of input and output current, and the induced current is detected based on the maximum and minimum values of the current. If the induced current is detected in a state where it is determined to be a failure, it is classified as a failure that occurred externally. A processor that prevents the current from being cut off; A protection system that prevents malfunction due to induced current, including.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는 고장 발생 시, 상기 유도전류가 검출되면 차단기가 동작하지 않도록 제어하여 전류의 흐름을 유지하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 1,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, wherein when a fault occurs, the processor controls the breaker not to operate when the induced current is detected to maintain the flow of current.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 최대값을 상기 최소값으로 나눈 값이 제 1 설정값보다 큰지 제 1 조건을 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 1,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, wherein the processor determines a first condition as to whether a value obtained by dividing the maximum value by the minimum value is greater than a first set value.
제 3 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 최대값이 상기 최소값의 2배를 초과하는 경우 상기 유도전류로 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 3,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, wherein the processor determines the induced current when the maximum value exceeds twice the minimum value.
제 3 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 최소값이 제 2 설정값보다 큰지 제 2 조건을 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 3,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, wherein the processor determines a second condition whether the minimum value is greater than a second set value.
제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 최소값이 양수인지 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 5,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, wherein the processor determines whether the minimum value is a positive number.
제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는, 현재 시간의 최대값과 이전 시간의 최대값을 검출하고, 상기 현재 시간의 최대값을 상기 이전 시간의 최대값으로 나눈 값을 제 3 설정값보다 작은지 제 3 조건을 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 5,
The processor detects the maximum value of the current time and the maximum value of the previous time, and determines a third condition whether the value divided by the maximum value of the current time by the maximum value of the previous time is less than a third set value. A protection system that prevents malfunction due to induced current.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 현재 시간의 최대값이 상기 이전 시간의 최대값의 70% 미만인지 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 7,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, wherein the processor determines whether the maximum value of the current time is less than 70% of the maximum value of the previous time.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중 적어도 어느 하나를 만족하고, 상기 제 3 조건을 만족하는 경우 상기 전류신호에 상기 유도전류가 포함된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템.
According to claim 7,
Malfunction due to induced current, wherein the processor determines that the induced current is included in the current signal when at least one of the first condition and the second condition is satisfied, and the third condition is satisfied. A protection system that prevents.
변류기(CT)로부터 보호장치로 전류신호가 입력되는 단계;
상기 보호장치의 프로세서가, 입출력되는 전류량의 총합에 따라 차전류를 연산하여 고장 여부를 판단하는 단계;
상기 전류신호를 분석하여 전류의 최대값과 최소값을 바탕으로 유도전류를 검출하는 단계;
고장으로 판단한 상태에서 상기 유도전류가 검출되면, 외부에서 발생한 고장으로 구분하여 전류를 차단하지 않고 유지하는 단계; 및
고장으로 판단한 상태에서 상기 유도전류가 검출되지 않으면, 고장으로 최종 판단하고 전류를 차단하는 단계; 를 포함하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법.
Inputting a current signal from a current transformer (CT) to a protection device;
determining, by the processor of the protection device, whether there is a failure by calculating a differential current according to the total amount of input and output current;
Analyzing the current signal and detecting an induced current based on the maximum and minimum values of the current;
If the induced current is detected in a state determined to be a failure, discriminating it as an external failure and maintaining the current without blocking it; and
If the induced current is not detected in a state in which a failure is determined, a final determination as a failure is made and the current is cut off; A method of operating a protection system that prevents malfunction due to induced current, including.
제 10 항에 있어서,
상기 유도전류를 검출하는 단계는,
상기 최대값을 상기 최소값으로 나눈 값을 제 1 설정값과 비교하여 제 1 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
상기 최소값을 제 2 설정값과 비교하여 제 2 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 및
현재 시간의 최대값을 이전 시간의 최대값으로 나눈 값을 제 3 설정값과 비교하여 제 3 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 를 포함하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법.
According to claim 10,
The step of detecting the induced current is,
comparing the maximum value divided by the minimum value with a first set value to determine whether a first condition is satisfied;
comparing the minimum value with a second set value to determine whether a second condition is satisfied; and
Comparing a value obtained by dividing the maximum value of the current time by the maximum value of the previous time with a third set value to determine whether the third condition is satisfied; A method of operating a protection system that prevents malfunction due to induced current, including.
제 11 항에 있어서,
상기 유도전류를 검출하는 단계는,
상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건 중 적어도 하나를 만족하고, 상기 제 3 조건을 만족하는 경우 상기 전류신호에 상기 유도전류가 포함된 것으로 판단하는 단계; 를 더 포함하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법.
According to claim 11,
The step of detecting the induced current is,
determining that the induced current is included in the current signal when at least one of the first condition and the second condition is satisfied and the third condition is satisfied; A method of operating a protection system that prevents malfunction due to induced current, further comprising:
제 11 항에 있어서,
상기 유도전류를 검출하는 단계는,
상기 최대값을 상기 최소값으로 나눈 값이 상기 제 1 설정값보다 크면 상기 제 1 조건을 만족하는 것으로 판단하고,
상기 최소값이 상기 제 2 설정값보다 크면 상기 제 2 조건을 만족하는 것으로 판단하며,
상기 현재 시간의 최대값을 상기 이전 시간의 최대값으로 나눈 값이 상기 제 3 설정값보다 작으면 상기 제 3 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법.
According to claim 11,
The step of detecting the induced current is,
If the value obtained by dividing the maximum value by the minimum value is greater than the first set value, it is determined that the first condition is satisfied,
If the minimum value is greater than the second set value, it is determined that the second condition is satisfied,
A protection system for preventing malfunction due to induced current, characterized in that it is determined that the third condition is satisfied if the value obtained by dividing the maximum value of the current time by the maximum value of the previous time is less than the third set value. How it works.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 조건은 상기 최대값이 상기 최소값의 2배를 초과하는 경우 만족하고,
상기 제 2 조건은 상기 최소값이 양수면 만족하며,
상기 제 3 조건은 상기 현재 시간의 최대값이 상기 이전 시간의 최대값의 70% 미만이면 만족하는 것을 특징으로 하는 유도전류에 의한 오동작을 방지하는 보호시스템의 동작방법.
According to claim 11,
The first condition is satisfied when the maximum value exceeds twice the minimum value,
The second condition is satisfied if the minimum value is a positive number,
The third condition is satisfied if the maximum value of the current time is less than 70% of the maximum value of the previous time.
KR1020220091625A 2022-07-25 2022-07-25 Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current KR20240014192A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220091625A KR20240014192A (en) 2022-07-25 2022-07-25 Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220091625A KR20240014192A (en) 2022-07-25 2022-07-25 Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240014192A true KR20240014192A (en) 2024-02-01

Family

ID=89859317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220091625A KR20240014192A (en) 2022-07-25 2022-07-25 Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240014192A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102211581B1 (en) 2020-08-03 2021-02-03 장성일 Fault detection device for current transformer using induction current

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102211581B1 (en) 2020-08-03 2021-02-03 장성일 Fault detection device for current transformer using induction current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10181714B2 (en) Distributed arc fault protection between outlet and circuit breaker
EP2192416A1 (en) Method and apparatus for detecting a phase-to-earth fault
EP2659561B1 (en) A method and an apparatus for supervision of current transformer in a differential protection system
CN105633920B (en) The method of power distribution system and operation power distribution system
CN109494689B (en) Method and system for ground fault detection in power distribution systems
EP2862252B1 (en) A power bay protection device and a method for protecting power bays
CN103354967B (en) The protective relay of sensitive earth-fault protection
US20160025794A1 (en) Apparatus and method for detecting leakage current
US9728955B2 (en) Zone selective interlocking (ZSI) power distribution operating a ZSI power distribution system
KR101773705B1 (en) Ground monitoring device
EP3408910B1 (en) Method and control device for current differential protection
JP6509029B2 (en) Distribution board
CN101523681A (en) Faulted phase decision method between current and voltage based delta phase selectors
KR20240014192A (en) Protection system and operating method for preventing malfunction by induced current
KR102344602B1 (en) Protection system for dry type three-phase digital transformer with smartphone
JP6148292B2 (en) Ground fault direction relay device and ground fault direction relay device system
JP7072982B2 (en) Discharge accident detection structure
KR101409479B1 (en) Surge protect device having short detection type surge counter
KR100442506B1 (en) Relaying method for protecting transformer using voltage-current trends
JP2014199718A (en) Electric leakage detector
KR101743781B1 (en) Digital relay
KR20000075101A (en) Sensing and counting device incoming over current to electric power machine
JP2016165175A (en) Ground relay
CN114928032A (en) Method and device for eliminating resonance and electronic equipment
KR102337583B1 (en) Elcb having function of selective earth leakage breaking