KR890004758Y1 - 가변주파수 전력계통의 정압검출장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

가변주파수 젼력계통의 정압검출장치
제1도는 가변주파수 전력계통의 종래의 전압검출장치의 회로도.
제2도는 본 고안에 의한 가변주파수 전력계통의 검출장치의 회로도.
제3도는 본 고안의 다른 실시예의 회로도.
제4도는 본 고안의 또다른 실시예에 의한 가변주파수 전력계통의 검출장치의 회로도.
제5도는 보호계전기의 예시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 가변주파수 전원장치 3 : 출력변압기
4 : 교류전동기 (또는 다른교류기) 5 : 보호계전기(전압판정기)
6 : 계기용변성기 17 : 디지털전압 입력장치
18 : 디지탈 주파수입력장치 19 : 제산기
도면 중 동일부호는 동일 또는 상단부분을 표시한 것이다.
도면 중 동일부호는 동일 또는 상부분을 표시한 것이다.
본 고안은 가변주파수 젼력계통의 전압검출장치에 관한 것이다.
이와 같은 전압검출장치의 종래예를 제1도로 도시한다.
도면에 있어서, 1은 교류전원, 2는 가변주파수 전원장치, 3은 출력변압기, 4는 계통부하인 교류전동기이다.
출력변압기(3)의 출력측전압을 검출하고, 그 출력은 전압검출기로서의 보호계전기(저전압 또는 과전압계전기)(5)에 입력된다.
6은 출력변압기(3)의 출력측 전압을 보호계전기(5)에 적합한 값으로 변성하는 계기용 변성기이다.
이러한 구성에 있어서, 교류전동기(4)에는 가변주파수전원장치(2)에 의하여 주파수가 제어된 교류전원(1)의 전력이 출력변압기(3)를 통해서 공급되며 이 교류전동기(4)는 입력되는 계통의 주파수 f에 대응하는 속도로 회전되지만, 저주파수회전시에 생기는 교류전동기(4)의 과여자에 의한 과열을 방지하기 위하여 가변주파수전원장치(2)의 출력은 계통의 전압 E와 주파수 f가 다음과 같은 관계를 유지할 수 있게 제어된다.
E = f X Vs/fs ……… (1)
단, fs : 상용주파수
vs : 상용주파수에 있어서의 상시운전전압
도면에서 교류전동기(4)측의 상간(또는상) 전압의 검출은 계기용변성기(6)의 2차권선에 다음제(2)식의 상간(또는상) 전압 vm가 나타나서 전압vm가 보호계전기(5)에 인도되어 그 값이 보호계전기(5)의 정정치보다크면 이것이 검출신호를 출력하여 계통사고시의 이상전압이 검출되게한다.
Vm = f·(Vs/fs)·Ko ……… (2)
단 Ko : 정수
그러나, 이검출전압 Vm는 계통의 전압E와 동일하게 계통의 주파수 f의 영향을 받게되므로 교류전동기(4)의 저주파구동시에 과전압(또는 저전압)이 발생할 경우에는 검출불능(또는 건전시에 고정검출)이 되는 사례가 발생한다.
즉, 보호계전기(5)는 주파수 f가 상용주파수fs, 전압 E가 상시 운전전압 Vs일때의 검출전압 Vm의 값에 의하여 어느정도의 폭을 가지는 검출감도로 선정된다.
다음에서 과전압 120-140% 저전압 80-70% 정도의 검출치의 경우에 대하여 설명한다.
예를들면 상용주파수 fs하에서 과전압 또는 저전압을 검출하도록 감도가 설정되어 있을경우에는 계통주파수가 fs X 40%이하일때 검출전압 Vm가 Vs X 40%이하로 저하되기때문에 건전시에 저전압을 검출하고, 건전시의 120-140%가 되어도 과전압이 검출되지 아니하는 결점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점등을 해결하고저 하는 것으로서, 게통의 상간(또는 상) 전압이 검출입력으로서 입력되는 보호계전기와 계통의 주파수에 비례하는 물리량을 검출하는 물리량검출기를 구비하고 상기 물리량검출기의 출력에 의하여 상기 보호계전기의 동작치를 상기 계통주파수에 비례하여 보정하는 가변주파수전력계통의 전압검출장치를 제공하는것을 목적으로 한다.
이고안에 의한 가변주파수전력계통의 전압검출장치는 물리량검출기의 출력을 보호계전기의 정정치로서 보호계전기에 입력시켜 계통주파수에 비례하여 상기 보호계전기의 정정치를 보정하는 것이다.
또한 이고안에 의한 가변주파수 전력계통의 전압검출장치는 물리량 검출기에 의한 검출입력의 제산치를 보호계전기의 동작입력으로 공급하여 전압 이상발생시 주파수영향을 받지않게 한것이다.
본 고안의 한실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제2도에 있어서, 7은 파이럿발전기이고, 교류전동기(4)측에 연결되어 있으며 전동기(4)의 회전수에 비례한 전압 es를 출력하는것으로서 이출력 es는 보호계전기(5)에 정정치로 입력된다.
이 보호계전기(5)는 출력변압기(30)의 출력측전압 Vm가 검출입력으로 인도되고, 그정정치는 정정치 입력전압es에 비례하여 증감되는 구성으로 되어있다.
이 보호계전기(5)의 한예를 제5도에 표시한다.
제1도에서 R1-R4는 저항기,Ry는 계전요소,T1-T2는 트랜지스터, REC1, 2는 정류기,ZD는제너다이오드이다.
다음은 이와 같이 구성된 보호계전기의 동작을 설명한다.
파일럿발전기(7)의 출력es가 입력단자(IN2)에 입력되면은 정류기 REC2에 의하여 직류로 변환되어서 트랜지스터(T2)의 베이스에 파이럿발전기(7)의 출력에 대응한 전압이 인가된다.
이 전압에 의하여 접속점(A)의 전위를 파이럿발전기(7) 출력에 대응한 전압es에 고정한다.
한편 변성기(6)의 출력(Vm)가 입력단자 IN1에 입력되면은 정류기 REC1에 의하여 직류로 변환되어서 트랜지스터(T1)의 베이스에 저항(R1)을 통하여 변성기(6) 출력(Vm)에 대응한 전압이 인가된다.
따라서 Vm>es가 되면은 트랜지스터(T1)은 "온"되고 트랜지스터(T1)의 컬렉터(B)의 전위는 접속점(A)와 같은 es가 된다.
여기서 제너다이오드(ZD)의 역방향전위를 es이상(전원 24v이하)으로 선정하여두면 트랜지스터(T3)는 "오프"가 되어 계전요소(Ry)는 동작 하지않는다.
그러나 Vm<es가 되면은 트랜지스터(T1)은 "오프"가 되고 저항(R3), 제너다이오드(ZD)를 통하여 트랜지스터(T3)에 베이스전류가 흘러 트랜지스터(T3)는 "온"이 되어 계전요소(Ry)가 동작한다.
즉 기준이되는 전압es는 파이럿발절기(7)의 출력으로 전동기(4)의 회전수에 비례하고있어 계통주파수의 비례치로 되므로서 계통주파수의 증감에따라 변화한다.
다른 구성은 제1도의것과 동일하므로 동일부호를 부여하고 설명을 생략한다.
이 구성에 있어서 파이럿발전기(7)가 출력하는 전압es가 계통의 주파수 f에 비례하여 증감되므로 이전압es를 항상 받는 보호계전기(5)의 정정치는 고정이 아니고 주파수의 증감에 대응하여 증감하는 값이된다.
따라서 계통사고가 발생할 경우 보호계전기(5)는 입력되는 상간 (또는 상) 전압(Vm)를 계통이상시의 계통주파수 f가 사용주파수 fs일 경우에 130% (또는 75%) 전압을 검출할 수있게 감도설정이되어 있을경우에는 이상 전압 발생시의 주파수 f가 es X 40%인 경우에는 상기한 정정치가 40%로 저하하게 되므로 계통이상 전압시에도 정확하게 검출신호를 출력한다.
본실시예에서는 파이럿발전기(7)의 출력과 출력변압기(3)의 출력측 전압을 계기용 변성기를 통하여 보호계전기(5)에 부가하고 있지만, 각기 도시되지 아니한 입력장치를 통하여 레벨, 신호변환하여 부가되도록 하여도 된다.
더우기 교류전동기(4)가 유도전동기일 경우에는 파이럿발전기(7)의 출력es는 계통의 주파수 f에 정확하게는 비례되지 않지만 통상 그슬립은 5%정도이기때문에 실제적으로는 문제가 없다.
이 실시예에서는 보호계전기(5)의 정정치입력으로서 파이럿발전기(7)의 출력을 사용하고 있지만, 계통의 주파수 f에 비례하는 타의전압, 전류 또는 회전수등의 물리량을 검출하는 물리량검출기를 설치하여 그검출치를 직접 또는 적당한 신호, 레벨도 변환하여 상기 정수치입력으로 하여도되며, 이 고안의 다른실시예로서 제3도로 표시한다.
제3도에 있어서, 8은 전압검출기이며 계기용변성기(6)를 통하여 계통의 상간(또는 상) 전압이 유도되어 그 검출 출력이 직접 또는 도시하지 아니한 입력장치에 의하여 정정치입력에 적합한 신호, 레벨에 변환되어서 보호계전기(5)에 부여된다.
이 전압은 계통의 주파수 f에 비례하므로 제2도에 실시예의 경우와 같은 효과를 얻을수 있다.
제3도에 있어서, 정정치입력을 전압검출기(8)를 통하여 입력시키고있지만, 계기용변셩기(6)으로부터의 입력을 보호계전기(5) 내에서 처리하여도 된다.
더우기 보호계전기(5) 내의 처리로서는 아날로그처리하거나 디지탈처리 하여도 무방하다는 것이 분명하다.
또한 본 고안은 계통부하가 교류전동기가 아니더라도 전압, 주파수비 = 일정하게 제어되는 전력계통이면 상기 한 바와 동일한 효과를 얻을수있는 것이다.
상술한 바와 같이 본고안에 의하면 상간(또는 상), 전압 또는 이에 대응하는 전압을 검출입력으로하는 보호계전기에 계통의 주파수에 비례한 물리량을 검출하는 물리량검출기의 출력을 정정치입력으로 부여하는 구성으로 한것에 의하여 계통의 주파수가 저하되면 보호계전기의 정정치도 저하되므로 계통의 저주파운전시의 이상전압사고까지도 정확하게 검출할수 있어서, 종래것에 비하여 과전압(또는 저전압)보호의 신뢰성을 높히게 되는 것이다.
또한 본 고안의 또다른 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제4도에 있어서 17은 디지탈전압검출장치, 18은 디지탈주파수 검출장치인데, 이들은 모두 계기용 변압기(6)에서 상간(또는 상) 전압Vm가 입력된다.
19는 제산기, 5는 예를들면 보호계전기 또는 비교기와 같은 전압판정기 이다.
즉 디지탈전압검출장치(17)는 상간(또는 상) 전Vm를 디지탈변환하여 하기 디지탈 전압치Vmd를 제산기(19)에 송출한다.
Vmd = f·Vs/fs·Kod ……… (3)
Kod : 정수
디지탈 주파수검출장치(18)는 상간(또는 상) 전압(Vm)를 다음식과 같이 계통의 전압이상시 주파수 fd로 변환하는 기능을 갖고 있으며, 그 디지탈 주파수 Fd를 제산기(19)에 송출한다.
Fd = f·kfd ……… (4)
kfd : 정수
제산기(19)는 양검출장치 (17) (18)의 출력에서 전압/주파수비를 연산하여 다음 디지탈 VF를 송출한다.
VF = Vmd/Fd
= (Kod/Kf)·(Vs/fs)
= KD·Vs ……… (5)
단, KD = Kod/(Kfd·fs)
보호계전기(전압판정기) (5)는 디지탈치 VF를 받아 이값 VF강 소정치 이상일 경우에 전압검출신호를 송출한다.
(5)식에서 알수있는 바와 같이 상기 디지탈치 VF는 전압이상시 주파수에 좌우되지 아니하기 때문에 전압이 상시 주파수가 낮아서 상간(또는 상) 전압 Vm가 작더라도 보호계전기(전압판정기) (5)에는 상시 운전전압 Vs에 대응하는 레벨신호가 입력되기 때문에 전압검출불능이 되는 일은 없으며, 계통의 운전주파수 범우이에선느 일정의 검출감도로 상간(또는 상) 전압을 검출한다.
더우기 상기 실시예에서는 주파수검출장치로서의 입력으로서 계통전압을 이용하고 있지만 계통전류, 교류전동기(4)에 직결된 파이럿발전기등 다른 수단은 이용하여도 되는 것이다.
또한 상기 실시예에서는 전압검출장치, 주파수검출장치등으로 디지탈 식의 것을 사용하고 있지만 아날로그화하여도 무방한것이다.
또한 본 고안은 계통부하가 교류전동기가 아니어도 전압·주파수 = 일정 하게 제어되는 전력계통이면은 같은 효과를 얻을수있는 것이다.
상기한 바와 같이 본 고안에 의하면 계통의 상간(또는 상) 전압을 적당한 전압치로 변환출력하는 전압검출장치, 계통의 소정조건에서 주파수를 인출하여 출력하는 주파수 검출장치를 설치하여 양출력을 제산기에 유도하여 상기 상간(또는 상) 전압을 전압이상 발생시 주파수의 영향을 받지 아니하는 값으로 변환하는 구성으로 함으로써, 계통의 저주파수운전시에 전압이상이 발생하여도 이것을 확실하게 검출할수있을뿐만 아니라 검출감도를 주파수의 고저에 관계없이 일정하게 할수있는 것이다.

Claims (5)

  1. 계통의 상간(또는 상) 전압이 검출입력으로서 인도되는 보호계전기(5)와 계통의 주파수(f)에 비례하는 물리량을 검출하는 물리량 검출기룰 구비하고 상기 물리량검출기의 출력에 의하여 상기 보호계전기(5)의 동작치를 상기 계통주파수(f)에 비례하여 보정하는 것을 특징으로 하는 가변주파수 전력계통의 전압검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 물리량 검출력이 보호계전기(5)의 정정치로서 상기 보호계 전기에 입력되고 계통주파수(f)에 비례하여 상기 보호계전기(5)의 정정치를 보정하는 것을 특징으로하는 가변주파수 전력계통의 전압검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 물리량검출기의 출력에의한 검출입력의 제산치를 보호계전기(5)의 동작입력으로 하는것을 특징으로하는 가변주파수전력계통의 저압검출장치.
  4. 제1항에 내지 제3항중 어느한 항에 있어서, 물리량 감출기는 계통에 접속되는 교류전동기(4)축에 연결된 파이럿발전기(7)로 된것을 특징으로하는 가변주파수 전력계통의 전압검출장치.
  5. 제1항에 내지 제3항중 어느한 항에 있어서, 물리량검출기는 계통의 상간(또는 상) 전압을 검출하는 전압검출기(8)인 것을 특징으로하는 가변주파수 전력계통의 전압검출장치.
KR2019890006565U 1983-06-30 1989-05-19 가변주파수 전력계통의 정압검출장치 KR890004758Y1 (ko)

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KR101305004B1 (ko) * 2012-07-06 2013-09-05 삼성중공업 주식회사 전압/주파수 변환 시험 시스템

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