KR910003659B1 - 광전송 장치를 이용한 고압 송전 자동 절체 신호전송장치 - Google Patents

광전송 장치를 이용한 고압 송전 자동 절체 신호전송장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

광전송 장치를 이용한 고압 송전 자동 절체 신호전송장치
제 1 도는 종래의 전력선을 이용한 전송방식.
제 2 도는 본 발명에 따른 광통신 단국장치를 이용한 전송방식.
제 3 도는 본 발명의 구체회로도.
제 4 도는 제 3 도의 각부에 대한 동작파형도.
제 5 도는 제 3 도중 선로 에러에 대한 보상 과정의 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 변전설비 20 : 계전기 세트
30 : 선로 차단 제어회로 40 : 인터페이스부
50 : 광통신 단국장치
본 발명은 전력선 절체 신호전송장치에 관한 것으로, 특히 광통신 단국장치를 이용하여 고압송전 절체신호를 전송할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력선을 전송로 사용하는 종래의 전력선 반송장치는 제 1 도와 같은 구성을 갖는다. 상기 전력선은 초고압 송전선으로 반송파 송수신 장치인 C/R세트(4A, 4B)를 이용하여 전력선으로 FSK(Frequency Shift Keying)방식의 반송파를 송출하거나 전력선의 반송파를 수신한다. 이때 변전설비(1A, 1B)는 코일(L)을 통해 반송파가 차단된 전력을 받아 변전기능을 수행하며, 계전기 세트(2A, 2B)는 수신전력의 신호 상태에 따라 내부각종 방향성릴레이를 구동제어하며, 캐패시터(C)는 C/R세트에서 반송파 신호 성분만을 송출하거나 수신하기 위해 사용된다. 이때 보호구간(A S/S와 B S/S의 내부구간)선로간 임의의 지점에서 고장이 발생하면 계전기 세트(2A, 2B)의 내부 방향성 계전기가 동작하여 내부의 고장검출 접점이 클로즈(close)되고, C/R세트(4Ab,4Ba)는 선로 차단시 제어회로 (3A, 3B)를 동작시켜, 각 S/S에 설치된 차단기(Circuit Breaker)를 트립(trip)하여 자기 내부구간을 차단한다. 내부구간 선로에 이상발생시 외부구간 변전소의 방향성 계전기도 고장신호를 포착하여 자체의 선로차단기를 트립(trip)시키려 하므로, C/R세트(4Aa,4Bb)를 통해 보호구간과 이웃한 변전소의 선로 차단기(Circuit Breaker)에 트립을 막는 신호(Blocking Signal)을 송출하여 외부 구간의 선로 차단기가 동작되지 않게 한다. 상기와 같은 종래의 전력선 전송방식을 전력선에 FSK신호를 반송하여 보내고 있음으로서 별도의 전력선 반송보호 계전기 단국장치를 이용해야 했었으며, 접점 신호 1개를 전송하기 위하여 특고압절연 시설, FSK신호 차단 및 인출회로부와 반송파 송출장치등의 부대 시설규모가 엄청나게 커지고 가격도 비싸지는 문제점등이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 오버헤드 비트방식을 사용하는 광통신 전송장치를 이용하여 계전기 세트를 통한 전력선 절체 제어신호를 전송할 수 있는 회로를 제공함에 있다.
이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 2 도는 본 발명에 따른 광통신 단국장치를 이용한 전력선 전송장치도로서, FSK의 반송파를 사용하지 않고, 광통신 단국장치(50)에서 전송속도가 16kbps 이상인 오버헤드비트(over head bit : 이하 O/H비트라 칭한다)를 이용하여 계전기 세트(20)에서 입력된 신호를 대국 광통신 단국장치로 전송하고, 대국 광통신 단국장치(50)는 전송신호를 재생하여 출력시킨다. 즉 외부구간 A에서 고장이 발생되면 A S/S의 계전기 세트 (20A)에 있는 외부 구간쪽의 방향성 계전기가 동작되어 선로 차단기를 “오프(off)”시키며, B S/S의 차단기가 “오프”되지 않도록 인터페이스부(40A)로 블로킹 신호를 송출한다. 이때 광통신 단국장치(50A)는 상기 인터페이스부(40A)의 블로킹신호를 O/H비트 송신기를 통해 대국 광통신 단국장치(50B)의 O/H비트 수신기 측으로 인가한다. 따라서 대국 광통신 단국장치(50B)는 블로킹 신호를 인터페이싱부(40B)를 통해 재생하여 선로 차단기를 트립하지 않도록 제어한다. 또한 보호구간에서 고장이 발생하면 계전기 세트(20A)의 보호구간쪽의 방향성 계전기가 동작하여 자체 선로차단기를 차단시켜 보호구간으로의 송전을 금지시키는 동시에 외부 구간쪽으로 시설된 광통신 단국을 통하여 블록킹 신호를 송출하여 외부구간의 송전이 금지되지 않도록 한다.
제 3 도는 상기 제 2 도에서 계전기 세트(20)와 광 단국장치(50) 블로킹 신호를 인터페이스부의 구체회로도로서 릴레이코일(RY1), 릴레이 스위치(RSW1), 스위치(SW1), 저항(R1-R2), 발광다이오드(LD1) 및 앤드게이트(AG1-AG2)로 구성되어, 자국측 계전기 세트(20)의 동작상태에 따라 정상 상태 일시 제1제어데이타를 발생하고, 서로 고장상태일시 오버헤드비트 클럭에 동기된 블로킹 데이타인 제2제어데이타를 발생하며 대국 광통신 단국장치(50)로 전송하는 송신부(41)와, 앤드게이트(AG3), 저항(R3-R5), 캐패시터(C1) 및 트랜지스터(Q1)로 구성되어 대국 광통신 단국장치(50)에서 발생하는 제 1 도는 제2제어데이타를 완충하는 버퍼부(42)와, 저항(R6-R7), 캐패시터(C2-C3) 및 타이머(T1)로 구성되어 상기 버퍼부(42)에서 제2제어신호 발생시 동작되어 선로의 에러를 보상하며 소정제어신호를 발생하는 선로에러보상부(43)와, 상기 선로 에러보상부(43)에서 상기 제어신호 발생시 내부 릴레이를 구동시켜 자국 변전소의 선로차단기의 트립을 방지하도록 선로차단기 제어회로(30)를 동작시키는 릴레이 구동부(44)로 구성되며 제 4 도는 상기 제 3 도의 각부에 대한 동작파형도로서 제1 및 제2 제어데이타의 발생과정 및 상기 제1 및 제2제어데이타의 발생에 따른 선로 차단기 제어의 동작과정을 도시하고 있으며 제 5 도는 상기 제 3 도에서 제2제어데이타의 발생시 타이머(T1)의 입력 및 출력에 대한 상세 파형도를 도시하고 있다.
상술한 구성에 의거 본 발명을 제 2, 3, 4, 5도를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 선로의 상태가 정상상태 일시의 동작과정[제 4 도의 (가)구간 이전 및 (다)구간 이후]을 설명한다. 광통신 단국장치(50)는 선로상태에 따른 제어데이타를 대국으로 전송하는 오버 헤드 비트 송신기와, 대국으로부터 수신된 제어데이타를 가지고 자국의 선로 차단기를 제어하는 오버헤드 비트 수신기로 구성되며 나머지 유니트(unit)들을 도시하지 않았다. 대국에서는 선로의 상태가 정상상태 일시는 계전기 세트(20)로부터 인가되는 신호가 없으므로 릴레이 코일(RY1)에 전류가 흐르지 않게되며, 이로인하여 릴레이 스위치(RSW1)가 NC(Normal close)단자에 접속되어 발광 다이오드(LD1)는 "온"점등 상태를 유지하고, 앤드게이트(AG2)의 입력은 (a)와 같은 "로우" 상태가 된다. 따라서 앤드게이트(AG2)의 출력은 광통신 단국장치(50)의 O/H 비트 송신기에서 발생하는 (b)와 같은 O/H비트 클럭에 관계없이 "로우"상태의 제1제어데이타를 광통신 단국장치(50)측으로 전송선(동축케이블 or twisted pair)을 통해 송출한다.
상기와 같은 "로우"상태의 제1제어데이타를 대국으로부터 O/H비트 수신기를 통하여 수신하는 광통신 단국장치(50)는 "로우"상태의 제1제어데이타를 앤드게이트(AG3)로 인가한다. 상기 앤드게이트(AG3)의 "로우"출력에 의해 트랜지스터(Q1)가 턴오프 상태를 유지하므로, 타이머(T1)의 트리거(TR) 및 드레쉬 홀드(TH)단에는 "하이"상태의 공급전원이 인가되며, 이로 인하여 타이머(T1)는 출력단(Q)으로 "로우" 신호를 계속 출력하게 된다. 상기 타이머(T1)의 출력에 의해 트랜지스터(Q2)는 턴오프 상태를 유지하므로 릴레이코일(RY2)에는 전류패스가 형성되지 않게 되며, 이로인하여 릴레이 스위치(RSW2,RSW3)는 NC에 위치하고 있어 정상적인 동작상태를 유지한다.
두번째로 선로에 이상이 있을시의 동작과정[제 4 도의 (나)와 (다)구간사이]을 설명한다. 계전기 세트(20)로부터 입력이 있으면 릴레이코일(RY1)이 자화되어 릴레이 스위치(RSW1)가 NO(normal open)단자측으로 접속된다. 상기 릴레이 스위치(RSW1)가 NO단자측으로 접속되면 앤드게이트(AG2)의 입력이 (a)와 같이 "하이"상태가 되므로, 발광다이오드(LD1)는 "턴오프"상태가되며 광통신 단국장치(50)에서 발생하는 (b)와 같은 O/H비트클럭에 의해 앤드게이트(AG2)의 출력은 (C)와 같이 O/H비트에 동기된 제2제어데이타(blocking signal)를 발생한다. 이때 스위치(SW1)는 입력의 형태에 적응하기 위해 사용한 것으로 입력을 그대로 사용할 경우에는 A단자로 위치시키며, 입력을 방전하여 사용할 경우에는 B단자로 위치시켜 데이터를 송출하지 못하도록 한다.
대국으로부터 광통신 단국장치(50)가 (c)와 같은 제2제어데이타를 입력하면 (d)와 같이 입력과 동일한 제2제어데이타를 출력하게 되며, (e)와 같은 앤드게이트(AG3)의 출력이 캐패시터(C1) 및 저항(R4)를 통해 (f)와 같이 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가된다. 상기 캐패시터(C1)는 선로가 긴관계로 제2제어데이타 성분에 DC성분이 포함될 수 있으므로, 데이타 성분에 포함될 수 있는 DC성분을 제거시키기 위한 커플링 캐패시터이다. 이때 상기 (f)와 같은 신호에 의해 온/오프 동작을 수행하는 트랜지스터(Q1) 및 저항(R5)에 의해 공급전원이 (Vcc)패스가 형성되어 타이머(T1)의 입력전압은 (h)와 같이 변화한다. 즉 상기 타이머(T1)는 1/3Vcc 이하의 전압에서 트리거되어 "하이"신호를 출력하며, 2/3Vcc 이상에서 트리거되어 "로우"신호를 출력하므로, (e)와 같은 제2제어데이타 발생시 저항(R5)값을 조정하여 공급전원의 하강시간을 제어한다. 상기와 같이 타이머(T1)의 "하이"트리거 발생을 제어하는 이유는 광통신 단국장치(50)에서 비트에러를 발생했을시나 선로상의 순간 장애에 의해 순간 오류를 발생했을 경우, 이를 보상하기 위한 것으로 캐패시터(C2)와 저항 (R5)값을 설정하여 수신펄스가 소정갯수(약 8-10개)이상 인가시에만 선로 에러로 인지하여 동작하도록 한다.
상기와 같이 소정 개수 이상이 펄스가 인가되면 타이머(T1)의 입력측 전위가 1/3Vcc 전압이하가 되어 (i)와 같이 타이머(T1)의 출력이 "하이"로 트리거 되어 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가된다. 상기 트랜지스터(Q2)가 턴온되면, 발광다이오드(LD2) 및 릴레이 코일(RY2)에 전류 통로가 형성되어 발광다이오드(LD2)가 점등되는 동시에 릴레이 스위치(RSW2, RSW3)가 NO단자측으로 접속된다. 상기와 같이 선로에 이상이 발생되어 릴레이 스위치(RSW2, RSW3)가 NO단자측으로 접속되면 상태변환에 따라 자국변전소의 선로 차단기의 트립이 방지된다. 상기와 같이 선로 이상상태에서 다시 정상상태로 환원이 되면[제 4 도의 (나)구간에서 (다)구간으로 천이] 트랜지스터(Q1)가 턴오프 상태가 되므로 타이머(T1)의 입력측 전위가 2/3Vcc 이상이 되는 순간에 타이머(T1)가 "로우"상태로 출력하게 되며, 상기 타이머(T1)의 "로우"출력에 의해 트랜지스터(Q2)가 턴오프되므로 릴레이 스위치(RSW2, RSW3)는 원상태로 회복되며, 발광다이오드(LD2)는 소등된다.
상술한 바와같이 광통신 단국장치를 이용하므로서 별도의 전력선 반송 보호 계전기 단국장치 및 반송파를 전력선으로 송출하거나 수신하기 위한 장치를 사용하지 않게 되므로서 시스템 부피를 줄일 수 있는 동시에 시설 투자 비용 및 유지비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 선로의 임의의 지점에서 선로 이상 발생할시 방향성 릴레이가 동작하여 선로 상태신호를 발생하는 계전기 세트(20)와, 선로 이상시 선로를 차단하는 선로차단기(30)와, 광통신 단국장치(50)를 구비하는 고압 송전 자동 절체 장치에 있어서, 자국측 계전기 세트(20)의 동작상태에 따라 정상상태일시 제1제어데이타를 발생하고, 선로 고장상태일시 오버헤드비트 클럭에 동기된 블로킹 데이타인 제2제어데이타를 발생하여 대국 광통신 단국장치(50)로 전송하는 송신부(41)와, 대국 광통신 단국장치(50)에서 발생하는 제1 또는 제2제어데이타를 완충하는 버퍼부(42)와 , 상기 버퍼부(42)에서 제2제어신호 발생시 동작되어 선로의 에러를 보상하며 소정제어 신호를 발생하는 선로 에러 보상부(43)와, 내부 릴레이를 구동시켜 자국 변전소의 선로 차단기의 트립을 방지하도록 선로 차단기 제어회로(30)를 동작시키는 릴레이구동부(44)로 구성됨을 특징으로 하는 고압송전 자동절체장치.
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