KR950009123B1 - 전자식 배전반의 전동기 보호를 위한 디지탈 계전방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자식 배전반의 전동기 보호를 위한 디지탈 계전방법

제1도는 본 발명의 디지털 계전방법이 적용되는 전자식 배전반의 구성을 보인 회로도.

제2도의 (a), (b)는 본 발명의 디지털 계전방법을 보인 도면으로서,

(a)는 메인루틴을 보인 신호흐름도.

(b)는 인터럽트 루틴을 보인 신호흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 중앙처리장치 2 : 센서신호 출력부

3 : 멀티플렉서 4 : 아날로그 필터

5 : 아날로그/디지털 변환기 6 : 키보드부

7 : 표시부 8 : 롬

9 : 램 10 : 부하구동부

CB : 차단기 CT1-CT3 : 전류트랜스

본 발명은 전동기에 전원의 공급을 제어하는 전자식 배전반에 있어서, 전동기에 공급되는 R, S 및 T상의 3상전원중에서 어느 하나의 상이라도 탈상, 결상 또는 역상으로 되는 전원 이상상태의 발생을 검출하고, 전동기의 종류, 용량 및 특성에 따라 미리설정한 시간이상으로 전원 이상상태가 지속될 경우에 전원을 차단하여 전동기가 손상되지 않도록 보호하는 전자식 배전반의 전동기 보호를 위한 디지털 계전방법에 관한 것으로, 특히 600V이하의 저압회로에 사용되는 저용량의 전동기는 물론 600V이상의 고압회로에 사용되는 대용량의 전동기를 전원 이상상태로부터 보호하는데 적당하도록한 전자식 배전반의 전동기 보호를 위한 계전방법에 관한 것이다.

일반적으로 전동기에 3상전원을 공급하여 동작시킬 경우에 접점불량등으로 인하여 R, S 및 T상의 3상전원중에서 어느 하나의 상이 전동기에 공급되지 않는 탈상 및 결상이 발생되거나 또는 전원의 결선이 잘못되어 역상이 될 경우에 전동기가 불안정하게 동작되어 손상되므로 전동기에 공급되는 전원의 이상여부를 검출하고, 이상상태가 발생할 경우에 전원을 차단하여 전동기가 손상되지 않도록 하고 있다.

전원의 이상으로부터 전동기가 손상되지 않도록 보호하기 위하여 종래에는 600V이하의 저압회로에 사용되는 저용량의 전동기일 경우에 트랜지스터 회로로 구성된 스태틱(static) 타입의 3E계전기를 사용하고, 600V이상의 고압회로에 사용되는 대용량의 전동기일 경우에는 3상전원 평형계전기 및 유도형 역상계전기를 사용하였다.

그러나 이를 계전기는 부족전압에 순시 응동하는 결점이 있으므로, 별도로 후단보호를 위하여 한시계전기를 병행 사용하여야 되었고, 전동기의 종류, 용량 및 특성등에 따라 적정한 계전기를 선택하기가 어려움은 물론 계전기를 잘못 선택하였을 경우에는 전원의 이상으로부터 전동기를 효과적으로 보호하지 못하는 등의 문제점이 있었다.

그러므로 본 발명의 목적은 전원의 이상상태가 발생할 경우에 그 이상상태로부터 전동기를 효과적으로 보호하여 손상되지 않도록하는 디지털 계전방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전동기의 종류, 용량 및 특성등에 따라 전원의 차단 지연시간을 미리 정확히 설정하여 전원이상으로부터 전동기가 손상되지 않도록 함은 물론 순간적인 전원이상일 경우에는 전원이 차단됨이 없이 전동기를 계속 구동시킬 수 있도록 하는 디지털 계전방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 가지는 본 발명의 디지털 계전은 전동기에 공급되는 전원의 역상전류를 이용하는 것으로서 전동기의 종류, 용량 및 특성등에 따라서 전원이상의 발생시 전동기에 손상을 주지 않는 범위내에서 실험을 통하여 역상 과전류비에 따른 전원의 차단 지연시간을 미리 설정하여 룩업테이블에 저장하여 둔다.

그리고 전동기로 공급되는 전원의 역상전류를 일정주기로 샘플링하여 저장하고, 샘플링한 역상전류를 기준 역상전류와 비교하여 전원의 이상여부를 판별하며, 전원의 이상이 판별될 경우에는 차단 지연시간을 룩업테이블에서 리드한후 리드한 차단 지연시간동안 이상상태가 지속될 경우에 전원을 차단하여 전동기에 공급되지 않도록 한다.

그러므로 본 발명의 디지털 계전방법에 의하면, 전동기의 종류, 용량 및 특성에 따라 간단히 기준역상전류 레벨을 설정하여 전원이 이상이 발생하는지를 판별하고, 전원의 이상이 발생되어도 전동기가 손상되지 않는 범위인 차단 지연시간내에서는 계속 전원을 공급하여 순간적인 전원이상으로 인해 전동기가 정지됨이 없이 계속 구동된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 디지털 계전방법을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 디지털 계전방법이 적용되는 전자식 배전반의 구성을 보인 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 전자식 배전반의 전체동작을 제어하는 중앙처리장치(1)와, 부하로 R, S 및 T상의 3상전원을 공급 및 차단하는 차단기(CB)와, 전동기로 공급되는 각 상의 전류를 검출하는 전류트랜스(CT1-CT3)와, 상기 전류트랜스(CT1-CT3)의 검출전류를 출력하는 센서신호 출력부(2)와, 상기 센서신호 출력부(2)의 출력신호를 하나씩 수차적으로 선택출력하는 멀티플렉서(3)와, 상기 멀티플렉서(3)의 출력신호에서 잡음신호를 제거하는 아날로그 필터(4)와, 상기 아날로그 필터(4)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 중앙처리장치(1)로 입력시키는 아날로그/디지털 변환기(5)와, 상기 중앙처리장치(1)에 동작명령 및 각종 설정값을 입력시키는 키보드부(6)와, 상기 중앙처리장치(1)의 제어에 따라 전자식 배전반의 동작상태 및 이상상태를 표시하는 표시부(7)와, 상기 중앙처리장치(1)의 동작프로그램 및 전원이상에 대한 차단 지연시간의 룩업 테이블등을 저장하고 출력하는 롬(8)과, 전동기의 제어에 필요한 데이터들을 저장 및 출력하는 램(9)과, 상기 중앙처리장치(1)의 제어에 따라 상기 차단기(CB)를 제어하여 전동기의 전원 공급을 제어하는 부하구동부(10)로 구성하였다.

이와 같이 구성된 전자식 배전반에 적용되는 본 발명의 디지털 계전방법은 제2도의 (a)에 도시된 바와같이, 먼저 초기화 동작을 수행하고, 전동기의 전원공급에 따른 각종 파라메타 및 동작변수를 설정한 후 일정주기로 각 상의 전류를 샘플링 예를 들면 1.38msec의 주기로 각 상의 전류데이터를 샘플링한다.

즉, 차단기(CB)를 통한 전동기로 공급되는 R, S 및 T상의 전류가 전류트랜스(CT1-CT3)에서 검출된후 센서신호 출력부(2)에 입력되어 센서신호 출력부(2)는 R, S 및 T상의 전류를 처리 및 출력하고, 출력한 전류를 멀티플렉서(3)가 순차적으로 하나씩 선택출력하여 아날로그 필터(4)에서 필터링 및 잡음이 제거되고, 아날로그/디지털 변환기(5)에서 디지털 신호로 변환되어 출력되며, 아날로그/디지털 변환기(5)가 출력하는 R, S 및 T상의 전류데이터를 중앙처리장치(1)가 일정주기로 샘플링한다.

이와 같이 샘플링한 R, S 및 T상의 전류데이터를 중앙처리장치(1)는 디지털 필터링하고, 직류성분과 고조파 성분을 제거한후 역상전류값을 산출하여 저장하며, 키보드부(6)의 키신호가 입력되는지를 판별하여 입력될 경우에는 입력된 키신호에 해당되는 동작값을 표시부(7)에 표시 및 그에대한 기능을 수행하고, 키신호가 입력되지 않을 경우에는 바로전에 입력된 키신호에 해당되는 동작값을 표시부(3)에 표시 및 그에대한 기능을 수행한다.

이와 같이하여 전동기에 공급되는 전원의 역상전류값이 산출 및 저장되면, 제2도의 (b)에 도시된 바와같이 일정주기의 인터럽트 예를 들면, 50msec주기의 인터럽트시마다 저장된 역상전류값을 리드하고, 그 리드한 역상전류값을 부하의 종류, 용량 및 특성등에 따라 미리설정한 기준 역상전류값으로 나누어 역상 과전류비를 구한 후 역상 과전류비가 드레시홀드 레벨 이상인지를 판별하여 전원의 이상상태인지를 판단한다.

이때 전원의 이상으로 역상 과전류비가 드레시홀드 레벨이상으로 되면, 룩업 테이블에서 차단지연시간을 리드하고, 전원이상 발생 누적시간에 인터럽트의 주기시간을 증가시키며, 전원의 이상상태가 발생되지 않아 역상 과전류비가 드레시홀드 레벨이하일 경우에는 전원이상 발생 누적 시간에서 인터럽트의 주기시간을 감산하고 전원이상 발생 누적시간이 차단 지연시간 이상으로 되는지를 판별하여 전원이상 발생 누적시간이 차단 지연시간 이상으로 되면 차단기(CB)를 제어하여 전원이 차단 및 전동기에 전원이 공급되지 않도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 전동기로 공급되는 전원의 이상상태가 발생될 경우에 설정된 차단지연 시간후에 전원을 차단하여 전원의 이상으로 인한 부하의 손상을 방지할 수 있고, 전동기의 종류, 용량 및 특성에 따라 간단히 기준 역상정류값만을 변경시키면 되어 그 작업이 매우 간편함은 물론 작업 소요시간이 단축되며, 전동기에 손상을 주지 않는 범위내에서 순간적인 전원이상이 발생될 경우에 전동기로 계속 전원을 공급하여 전동기를 정지됨이 없이 계속 동작시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전동기로 공급되는 각 상의 전류를 검출하여 역상전류를 산출하는 역상전류 산출과정과, 상기 역상전류 산출과정에서 산출한 역상전류를 부하에 따라 설정한 기준 역상전류와 비교하여 역상 과전류비를 구하고 역상 과전류비의 레벨로 전원의 이상인지를 판별하는 전원이상 판별단계와, 상기 전원이상 판별단계에서 전원이상을 판별할 경우에 전동기의 전원을 차단시키는 전원 제어단계로 됨을 특징으로 하는 전자식 배전반의 전동기 보호를 위한 디지털 계전방법.
2. 제1항에 있어서, 전원 제어단계는, 전원이상일 경우에 전원이상 발생 누적시간을 증가시키고 전원이상이 아닐 경우에 전원이상 발생 누적시간을 감소시키면서 전원이상 발생 누적시간이 설정된 차단 지연시간 이상으로 될 경우에 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 전자식 배전반의 전동기 보호를 위한 디지털 계전방법.