KR970004359B1 - 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치 - Google Patents

디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치 Download PDF

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Abstract

없음.

Description

디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치
도면은 이 발명의 실시예에 따른 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치의 회로 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11~17 : 저역필터21~23 : 과전류 검출부
30 : 어드레스 디코더40 : 어드레스 발생기
50 : 멀티플렉서60 : 애널로그/디지틀 변환기
70 : 버스 절환기80,90 : 데이터 버퍼
100,110 : 어드레스 버퍼120 : 메모리
이 발명은 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 하드웨어적으로 입력신호를 액세스함으로써 처리속도를 향상시킬 수가 있고, 입력신호의 상태를 검증함으로써 신뢰도를 높일 수 있는 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치에 관한 것이다.
전력계통의 사고 발생시 신속하게 고장지점을 찾아 고장구간을 건전구간으로부터 분리함으로써, 건전구간에 미치는 악영향을 감소시키고, 고장구간을 복구시켜 효율적인 전력계통의 운영을 도모하기 위한 보호 계전기는 오래전부터 연구되어져 왔다.
마이크로 컨트롤러가 상기한 보호 계전기의 전체적인 동작의 제어를 하는 경우에, 이를 디지틀 보호 계전기라 한다.
종래의 디지틀 보호 계전기에서는, 애널로그 신호인 전류, 전압신호를 디지틀 신호로 변환하기 위하여 애널로그/디지틀 변환기를 사용하고, 상기한 애널로그/디지틀 변환기에 의해서 변환된 디지틀 신호를 마이크로 컨트롤러가 소프트웨어적으로 액세스한다.
그러나 이와 같은 종래의 디지틀 보호 계전기는 소프트웨어적으로 입력신호를 액세스함으로써 처리속도가 상당히 늦어지는 단점이 있다.
따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 하드웨어적으로 입력신호를 액세스함으로써 처리속도를 향상시킬 수가 있고, 입력신호의 상태를 검증함으로써 신뢰도를 높일 수 있는 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 입력되는 전류신호가 과전류 신호인지를 판단하여, 과전류 신호일 경우에 전류의 크기를 줄여서 전송함과 동시에 이에 대한 정보신호를 출력하는 과전류 검출부와, 제어부로부터 입력되는 카드 어드레스 신호를 디코딩하여 출력하는 어드레스 디코더와, 상기 어드레스 디코더의 출력신호에 따라, 어드레스 신호를 생성하여 출력하는 어드레스 발생기와, 상기 어드레스 발생기로부터 입력되는 어드레스 신호에 따라, 상기 과전류 검출부로부터 입력되는 전류신호와, 전압신호를 순차적으로 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서의 출력신호를 디지틀 신호로 변환하여 출력하는 애널로그/디지틀 변환기와, 상기 애널로그/디지틀 변환기의 출력신호에 대한 전송경로를 설정하기 위한 데이터 버퍼와, 상기 어드레스 디코더의 출력신호에 따라, 상기 데이터 버퍼의 동작을 제어하는 버스 절환기와, 상기 어드레스 디코더의 출력신호에 따라, 어드레스 신호의 전송경로를 설정하기 위한 어드레스 버퍼와, 상기 어드레스 버퍼로부터 입력되는 어드레스 신호와 상기 어드레스 발생기로부터 입력되는 제어신호에 따라, 데이타가 저장되거나 독출되는 메모리로 이루어진다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면은 이 발명의 실시예에 따른 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치의 회로 구성도이다.
도면에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치의 구성은, 전류신호선(IIN1~IIN3)과 전압신호선(VIN1~VIN4)에 입력단이 연결되어 있는 저역필터(11~17)와, 저역필터(11~13)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 과전류 검출부(21~23)와, 어드레스 디코더(30)와, 어드레스 디코더(30)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 어드레스 발생기(40)와, 과전류 검출부(21~23)와 어드레스 발생기(40) 및 저역필터(14~17)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 멀티플렉서(50)와, 멀티플렉서(50)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 애널로그/디지틀 변환기(60)와, 어드레스 디코더(30)의 출력단이 입력단이 연결되어 있는 버스 절환기(70)와, 애널로그/디지틀 변환기(60) 및 버스 절환기(70)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 데이터 버퍼(80)와, 데이터 버퍼(80) 및 버스 절환기(70)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 데이터 버퍼(90)와, 어드레스 발생기(40)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 어드레스 버퍼(100)와, 어드레스 발생기(40)의 출력단과 어드레스 버스(ADDR)에 입력단이 연결되어 있는 어드레스 버퍼(110)와, 어드레스 발생기(40)와 버퍼(80,100,110)에 연결되어 있는 메모리(120)로 이루어진다.
상기한 과전류 검출부(21~23)는 서로 동일한 구조로 이루어져 있으며, 대표적으로 과전류 검출부(21)의 구성은, 저역필터(11)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 과전류 비교부(211)와, 과전류 비교부(211)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 애널로그 스위치(213)와, 과전류 비교부(211)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 인버터(I21)와, 저역필터(I1)와 인버터(I21)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 애널로그 스위치(212)로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면, 이 발명의 실시예에 따른 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 전기적으로 교류파형의 애널로그 신호인 전류신호(IIN1~IIN3) 및 전압신호(VIN1~VIN4)가 저역필터(11~17)로 각각 입력된 뒤에, 저역필터(11~17)에 의하여 고대역이 차단됨으로써 노이즈가 제거된 뒤에 출력된다.
상기한 저역필터(11~13)의 출력 전류신호는 과전류 검출부(21~23)로 입력되며, 과전류 검출부(21~23)로 입력된 전류신호가 과전류로 판단되는 경우에 과전류 검출부(21~23)에 의하여 전류가 1/2로 감소되어 출력됨과 동시에 이에 대한 정보신호가 출력된다.
다수개의 과전류 검출부(21~23)중에서, 대표적으로 하나의 과전류 검출부(21)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
과전류 검출부(21)의 과전류 비교부(211)는 저역필터(11)로부터 입력된 전류신호가 기준전류 신호와 비교하여 과전류가 아니라고 판단될 경우에 로우상태의 제어신호를 출력한다. 상기한 로우상태의 제어신호는 애널로그 스위치(213)를 오프시킴과 동시에 인버터(I21)에 의해 하이상태로 반전됨으로써 애널로그 스위치(212)를 온시킨다. 따라서 저역필터(11)로부터 입력된 전류신호는 애널로그 스위치(212)를 통하여 멀티플렉서(50)로 출력된다.
그러나, 저역필터(11)로부터 입력된 전류신호가 기준전압과 비교하여 과전류라고 판단될 경우에 과전류검출부(21)의 과전류 비교부(211)는 입력전류신호의 크기를 1/2로 감소시킨 뒤에 애널로그 스위치(213)로 출력함과 동시에 하이상태의 제어신호를 출력한다. 상기한 하이상태의 제어신호는 애널로그 스위치(213)를 온시킴과 동시에 인버터(121)에 의해 로우상태로 반전됨으로써 애널로그 스위치(212)를 오프시킨다. 따라서 저역필터(11)로부터 입력된 전류신호는 과전류 비교부(211)에 의해 1/2로 감소된 뒤에 애널로그 스위치(213)를 통하여 멀티플렉서(50)로 출력된다.
상기한 경우에, 도면의 간략함을 위하여 도시는 해놓지 않았지만, 과전류 비교부(211)로부터 출력되는 제어신호는 데이터 버퍼(80)로 출력되어 과전류 발생유무에 대한 정보신호로서 이용될 수 있도록 한다.
디지틀 보호 계전기의 제어부(도시되지 않음)는 카드 어드레스 신호(CA0~CA7)를 어드레스 디코더(30)로 출력함으로써 어드레스 디코더(30)에 의하여 어드레스 발생기(40)와 버스 절환기(70)가 동작되도록 한다.
어드레스 발생기(40)가 동작되면, 어드레스 발생기(40)에 의하여 멀티플렉서(50)의 입력단이 반복 순차적으로 출력단과 연결됨으로써 멀티플렉서(50)로 입력된 신호가 순서적으로 애널로그/디지틀 변환기(60)로 출력됨과 동시에, 어드레스 발생기(40)로부터 출력되는 제어신호에 의하여 메모리(120)가 데이터 저장 동작을 하도록 설정된다.
상기한 멀티플렉서(50)로부터 입력된 애널로그 전류, 전압신호는 애널로그/디지틀 변환기(60)에 의해 디지틀 신호로 변환된 뒤에 데이터 버퍼(80)로 출력된다.
이때, 버스 절환기(70)는 어드레스 디코더(30)로부터 입력되는 신호에 의해 데이터 버퍼(80)를 인에이블시킴과 동시에 데이터 버퍼(90)를 디스에이블시킴으로써 애널로그/디지틀 변환기(60)로부터 출력되는 디지틀 데이터 신호가 데이터 버퍼(80)를 통과하여 메모리(120)로 입력되도록 한다.
상기한 디지틀 데이터 신호는, 어드레스 발생기(40)로부터 출력되는 제어신호와 어드레스 발생기(40)로부터 출력되어 어드레스 버퍼(100)를 통해 입력되는 어드레스 신호에 의해서 메모리(120)에 저장될 수 있도록 한다. 따라서, 상기한 메모리(120)에는 전류신호(IIN1~IIN3) 및 전압신호(VIN1~VIN4)의 디지틀 변환 데이터와 과전류 발생에 관한 정보신호가 순차적으로 계속 저장된다.
디지틀 보호 계전기의 제어부(120)가 메모리(120)에 저장되어 있는 데이터를 액세스하고자 하는 경우에, 제어부는 카드 어드레스 신호(CA0~CA7)의 출력을 중지함으로써 어드레스 디코더(30)의 동작이 중지되도록 한다.
어드레스 디코더(30)의 동작이 중지되면 어드레스 발생기(40)는 멀티플렉서(50)의 동작을 정지시킴과 동시에, 어드레스 버퍼(110)를 인에이블시키고, 어드레스 버퍼(100)를 디스에이블시킨다. 그리고, 메모리로 제어신호를 출력하여 메모리(120)가 읽기 모드로 설정되도록 한다.
어드레스 디코더(30)의 동작이 중지되면 버스 절환기(70)는 데이터 버퍼(80)를 디스에이블시키고, 이와 동시에 데이터 버퍼(90)를 인에이블시킨다.
따라서, 애널로그/디지틀 변환기(60)로부터 메모리(120)로 입력되던 디지틀 데이터 신호는 차단되고, 지금까지 메모리(120)에 저장되어 있던 디지틀 데이터 신호가 전류, 전압신호의 정보신호로서 출력된다.
다음에, 제어부는 어드레스 신호(ADDR)를 출력함으로써 메모리(120)의 번지를 지정하여 메모리(120)에 저장되어 있던 디지틀 데이터 신호가 데이터 버퍼(90)를 통하여 데이터 버스(DATA)에 실리도록 한 뒤에 이를 페치함으로써 메모리(120)의 데이터를 액세스하여, 디지틀 보호 계전기의 동작에 필요한 정보자료로서 사용한다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 하드웨어적으로 입력신호를 액세스함으로써 처리속도를 향상시킬 수가 있고, 입력신호의 상태를 검증함으로써 신뢰도를 높일 수 있는 효과를 가진 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치를 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 디지틀 보호 계전기의 입력 모듈의 제조, 설계, 판매 분야에서 이용될 수가 있다.

Claims (3)

  1. 입력되는 전류신호가 과전류 신호인지를 판단하여, 과전류 신호일 경우에 전류의 크기를 줄여서 전송함과 동시에 이에 대한 정보신호를 출력하는 과전류 검출부와, 제어부로부터 입력되는 카드 어드레스 신호를 디코딩하여 출력하는 어드레스 디코더와, 상기 어드레스 디코더의 출력신호에 따라, 어드레스 신호를 생성하여 출력하는 어드레스 발생기와, 상기 어드레스 발생기로부터 입력되는 어드레스 신호에 따라, 상기 과전류 검출부로부터 입력되는 전류신호와, 전압신호를 순차적으로 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서의 출력신호를 디지틀 신호로 변환하여 출력하는 애널로그/디지틀 변환기와, 상기 애널로그/디지틀 변환기의 출력신호에 대한 전송경로를 설정하기 위한 데이터 버퍼와, 상기 어드레스 디코더의 출력신호에 따라, 상기 데이터 버퍼의 동작을 제어하는 버스 절환기와, 상기 어드레스 디코더의 출력신호에 따라, 어드레스 신호의 전송경로를 설정하기 위한 어드레스 버퍼와, 상기 어드레스 버퍼로부터 입력되는 어드레스 신호와 상기 어드레스 발생기로부터 입력되는 제어신호에 따라, 데이타가 저장되거나 독출되는 메모리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 과전류 검출부는 입력되는 전류신호를 기준전류 신호와 비교하여, 과전류라고 판단되는 경우에는 입력 전류신호의 크기를 감소시켜 출력하면서 경로를 설정하기 위한 제어신호를 출력하는 과전류 비교부와, 상기 과전류 비교부로부터 입력되는 제어신호에 의해서 온됨으로써, 상기 과전류 비교부의 출력신호를 전송하는 제1애널로그 스위치와, 상기 과전류 비교부의 제어신호를 발견하여 출력하는 인버터와, 상기 인버터로부터 입력되는 신호에 의해 온됨으로써, 상기 제1애널로그 스위치와 서로 상보적으로 동작하는 제2애널로그 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 과전류 검출부의 전단부에, 전류신호의 노이즈 성분을 제거하기 위한 전류 저역필터와, 상기 멀티플렉서의 전단부에, 전압신호의 노이즈 성분을 제거하기 위한 전압 저역필터를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지틀 보호 계전기의 전류, 전압신호의 애널로그 입력 인터페이스 장치.
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