KR970010609B1 - 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치 - Google Patents
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Abstract
내용없음
Description
제1도는 본 발명에 따른 과부하 검출 및 경보 장치의 설치 상태를 나타낸 개념도
제2도는 본 발명에 따른 과부하 검출 및 경보 장치의 한 실시예의 회로도
* 도면의 구요 부분에 대한 부호의 설명
1 : CT(변류기) 2 : 연결케이블
3 : 제1타이머 4 : 제2타이머
5 : 제1미분회로 6 : 제2미분회로
7 : 제1플립플롭 8 : 제2플립플롭
9 : 제1OR회로 10 : 제2OR회로
11 : 광경보회로 12 : 음향경보회로
13 : 클럭 펄스 발생기 14 : 시험용 스위치
15 : 제1인버터 16 : 제2인버터
17 : 정류 회로 18 : 충전부
19 : 제1레벨검출회로 20 : 제2레벨검출회로
21 : 과부하검출수단 22 : 경보회로구동수단
23 : 경보회로
본 발명은 배전 선로용 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치에 관한 것으로서, 특히 배전 선로용 주상 변압기가 과부하로 인해 소손되는 것을 방지하기 위해서 주상 변압기 2차측에 설치하여 주상 변압기가 과부하 상태로 계속 운전되는 것을 사전에 검출하여 경보를 발생시키는 장치에 관한 것이다.
종래의 배전 선로용 주상 변압기에 있어서는 과부하에 대하여 보호하기 위한 수단을 별도로 설치하지 않고, 과부하가 계속되어 주상 변압기가 파손될 때까지 그대로 사용하는 것이 대부분이었다. 이 경우에 과부하가 걸렸다가 다행히 다시 부하 전류가 감소되어 주상 변압기가 다시 냉각되면 그대로 계속 사용한다는 것이었다.
또한, 종래 배전 선로용 주상 변압기의 과부하를 보호하기 위한 수단으로서는 주상 변압기 자체 내에 전류 및 온도 감지 회로를 부가하여, 주상 변압기의 2차 전류 또는 주상 변압기 내의 절연유의 온도가 소정치 이상으로 상승하면 주상 변압기의 2차측에 설치된 차단기에 의해 2차 전압을 차단하는 방식이 일부에 사용되고 있었다.
그러나, 이러한 종래 기술에 있어서도 주상 변압기 내의 온도 상승으로 인해 2차 전압이 차단될 경우, 온도가 다시 내려가지 않으면 차단된 2차가 복구되지 않으므로 정전 시간이 장기화되는 등 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 주상 변압기의 과부하 상태를 사전에 검출하여 과부하 상태로 계속 운전될 경우는 주상 변압기를 용량이 더 큰 것으로 교체하거나 부하를 경감시키는 등의 조치를 취할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 주상 변압기의 과부하가 장시간 계속되어 주상 변압기 자체가 파손되거나 2차 전압을 차단하여야 할 정도에 이르기 이전에, 미리 주상 변압기의 과부하 상태를 검출하여 과부하 상태가 소정 시간 이상 지속되면 경보를 발생시켜, 주상 변압기를 용량이 더 큰 것으로 교체하거나 부하를 경감시키는 등의 조치를 취할 수 있게 함으로써 주상 변압기의 용량 부족으로 인한 정전 사고를 사전에 예방할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 과부하 검출 및 경보 장치의 설치 상태를 나타낸 개념도이다.
배전 전압 22.9kV를 110/220V로 강압시키는 배전용 주상 변압기의 2차측 출력 단자와 110/220V 저압 선로 사이의 연결선로 상에 주상 변압기의 부하 전류 검출용 CT(1)를 설치한다. 본 발명에 다른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치는 주상 변압기와 별도로 설치되어 있으며, 상기 CT(1)과 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치 사이는 연결 케이블(2)로 연결한다. 본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치는 구상 변압기와 분리되도록 설치하지 않고 주상 변압기의 외측의 주상 변압기 상에 직접 취부하여 설치할 수도 있다.
제2도는 본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치의 한 실시예의 회로도이다.
본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치는 주상 변압기의 2차 부하 전류가 소정치 이상에 도달한 때 과부하 상태를 검출하기 위한 과부하 검출 수단(21), 상기 과부하 검출 수단(21)로부터 소정시간 이상 출력을 받으면 신호를 발생시키기 위한 경보 회로 구동 수단(22) 및 상기 경보 회로 구동 수단(22)로부터 발생한 신호를 받아 경보를 발생하는 경보 회로(23)으로 구성되어 있다.
또한, 상기 과부하 검출 수단(21)은 주상 변압기 2차측과 저압 선로 사이에 설치된 CT(1)의 2치 단자에 연결되어 교류를 긱류로 변환하기 위한 정류 회로(17), 상기 정류 회로(17)의 후단에 설치되어 평상시 직류를 충전하였다가 정전시에 전원을 공급하기 위한 충전부(18) 및 주상 변압기의 2차 부하 전류의 레벨을 검출하기 위한 레벨 검출 회로(19, 20)을 포함한다.
상기 경보 회로 구동 수단(22)는 상기 과부하 검출 수단(21)로부터의 출력을 받아 시간을 계수하기 위한 타이머(3, 4), 클럭 펄스를 발생하여 상기 타이머(3, 4)에 인가하기 위한 클럭 펄스 발생기(13), 상기 타이머(3, 4)로부터의 출력 펄스를 받아 이를 미분 가공하기 위한 미분 회로(5, 6) 및 상기 미분 회로(5,6)의 출력 및 과부하 검출 수단(21)로부터의 출력을 인버더(15, 16)을 통해 받아서 동작하는 플립플롭(7, 8) 및 상기 플립플롭(7, 8)과 경보 회로(23)과의 사이에 있는 OR 회로(9, 10)을 포함한다
상기 경보 회로(23)은 LED를 이용하여 빛에 의해 경보를 내는 광 경보 회로(11)과 음향에 의해 경보를 내는 음향 경보 회로(12)를 포함한다.
한편, 상기 과부하 검출 수단(21)의 충전부(18)과 레벨 검출 회로(19, 20)사이에 시험용 스위치(14)를 두어 본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치가 설치된 상태에서도 이의 점검이 가능하도록 할 수도 있다. 즉, 시험용 스위치(14)로서 푸시 버튼 등을 설치하고, 외부에서 주상 변압기 용량의 80% 및 100%가 사용될 때에 해당하는 부하 전류를 CT(1)의 변류비로 낮춘 전류를 인가하여 본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치의 이상 유무를 수시로 점검할 수 있도록 하고 있다.
이하, 제2도를 참조하여 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치의 동작을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
주상 변압기의 2차측 출력 단자와 110/220V 저압 선로 사이의 연결 선로 상에 주상 변압기의 부하 전류 검출용 CT(1)이 설치되어 있고, 이 CT(1)의 2차 단자에 연결된 정류 회로(17)에 의해 교류가 직류로 변환된다. 레벨 검출 회로는 제1레벨 검출 회로(19)와 제2레벨 검출 회로(20)의 2단계로 나누어 보완해서 사용된다. 제1래텔 검출 회로(19)는 주상 변압기의 용량의 80%가 사용될때 동작하도록 설정되어 있고 제2레벨 검출 회로(20)은 주상 변압기의 용량의 100%가 사용될 때 동작하도록 되어 있다.
주상 변압기 2차측의 선로에서 검출된 부하 전류가 변압기 용량의 80%에 도달하는 순간 제1레벨 검출 회로(19)의 출력은 논리회로의 LOW가 되며, 이 LOW 출력은 제1타이머(3)의 R 단자에 가해진다. 제1타이머(3)은 계수형 타이머이고, 리제트 단자인 R 단자에 HIGH가 인가되면 계수를 중지하고 R 단자에 LOW가 인가되는 순간부터 CK 단자로 입력되는 펄스를 계수하기 시작한다. 클럭 펄스 발생기(13)은 클럭 펄스를 발생하며 이 클럭 펄스가 제1타이머(3) 및 제2타이머(4)의 CK 단자로 입력된다. 제1타이머(3) 및 제2타이머(4)는 용도와 목적에 따라 정정(setting) 시간을 설계자가 임의로 조정할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 5분으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제1타이머(3)의 R 단자에 제1레벨 검출 회로(19)의 LOW 출력이 5분 이상 가해지면 제1타이머(3)의 OUT 단자에서는 HIGH의 펄스가 출력된다. 이 HIGH 출력은 제1미분 회로(5)에서 미분 가공되어서 제1플립플롭(7)의 CK 단자에 가해진다. 제1플립플롭(7) 및 제2플립플롭(8)은 각각 D형 플립플롭이다.
또한, 제1레벨 검출 회로(19)가 동작하여 LOW 출력이 나오는 순간부터 재1인버터(15)에 의해 반전된 신호가 제1플립플롭(7)의 데이타 입력 단자인 D 단자에 가해진다. 따라서, 제 1 플립플릅(7)의 출력 Q는 CK 단자에 입력이 가해지는 순간 HIGH가 된다. 이 HIGH의 출력은 제1OR 회로(9)의 출력을 거쳐 광경보 회로(11)에 가해져서 LED를 이용한 광 경보 신호가 동작하게 된다.
주상 변압기 2차측의 선로에서 검출된 부하 전류가 변압기 용량의 100%에 도달하게 되면, 제2레벨 검출회로(20)의 출력이 LOW가 된다. 이 LOW 출력은 제2타이머(4)의 리세트 단자인 R 단자에 가해진다. 제2타이머(4)는 제1타이머(3)과 동작 원리가 같다. 즉, 클럭 펄스 발생기(13)의 출력 신호를 제2타이머(4)의 CK 단자에 가하고, 제2타이머(4)의 R 단자에 LOW가 인가되는 순간부터 CK 단자로 입력되는 펄스를 계수하기 시작한다. 제2타이머(4)의 R 단자에 제2레벨 검출 회로(20)의 LOW 출력이 5분 이상 가해지면 제2타이머(4)의 OUT 단자에서는 HIGH의 펄스가 출력된다. 이 HIGH 출력은 제2미분 회로(6)에서 미분가공되어서 제2플립플롭(8)의 CK 단자에 가해진다.
또한, 제2레벨 검출 회로(20)이 동작하는 순간부터 제2인버터(16)에 의해 반전된 신호가 제2플립플롭(8)의 데이타 입력 단자인 D 단자에 가해진다. 따라서, 제2플립플롭(8)의 출력 Q는 CK 단자에 입력이 가해지는 순간 HIGH가 된다. 이 HIGH의 출력은 제1OR 회로(9) 및 제2OR 회로(10)에 동시에 인가된다. 제2플립플롭(8)의 출력 Q는 제1OR 회로(9)에 입력되어 제1OR 회로(9)의 출력을 거쳐 광 경보 회로(11)에 가해져서 LED를 이용한 광 경보 신호가 동작된다. 동시에 제2플립플롭(8)의 출력 Q는 제2OR회로(10)에도 입력되어 제2OR(10)의 출력을 거쳐 음향 경보 회로(12)에 가해져서 음향에 의한 경보 신호도 함께 동작된다.
전술한 본 발명에 따른 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 주상 변압기의 과부하가 장시간 계속되어 주상 변압기 자체가 파손되거나 2차 전압을 차단하여야 할 정도에 이르기 이전에, 미리 주상 변압기의 과부하 상태를 검출하여 과부하 상태가 소정 시간 동안 지속되면 경보를 발생시킴으로써, 주상 변압기를 용량이 더 큰 것으로 교체하거나 부하를 경감시키는 등의 조치를 취할 수 있게 함으로써 주상 변압기의 용량 부족으로 인한 정전사고를 사전에 예방할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이러한 설명들은 제한적 의미로 해석되어서는 아니될 것이다. 본 발명이 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 상세한 설명을 참고로 하여 예시적인 실시예를 다양하게 변경 또는 조합하거나 달리 실시할 수도 있음은 명백하다.
따라서, 다음의 특허청구의 범위는 이러한 변경과 실시예들을 모두 포함하는 것으로 이해하여야 할 것이다.
Claims (8)
- 배전용 주상 변압기의 2차측에 설치하여 상기 주상 변압기가 과부하 상태로 운전되는 것을 검출하여 경보를 발생시키기 위한 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치에 있어서, 주상 변압기의 2차 부하 전류가 소정치 이상에 도달한 때 과부하 상태를 검출하기 위한 과부하 검출 수단; 상기 과부하 검츨 수단으로부터 소정 시간 이상 출력을 받으면 신호를 발생시키기 위한 경보 회로 구동 수단; 및 상기 경보 회로 구동 수단으로부터 발생한 신호를 받아 경보를 발생하는 경보 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 과부하 검출 수단은 제1레벨 검출 회로와 제2레벨 검출 회로에 의해 2단계로 부하 전류를 검출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제1레벨 검출 회로는 부하 전류가 상기 주상 변압기의 용량의 80%에 도달한 때 동작하도록 설정되고, 상기 제2레벨 검출 회로는 부하전류가 상기 주상 변압기의 용량의 100%에 도달한 때 동작하도록 설정된 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 경보 회로 구동 수단은 상기 과부하 검출 수단으로부터의 출력을 받아 펄스를 계수하고, 미리 설정된 시간 경과 후에 출력 펄스를 발생하기 위한 타이머; 클럭 펄스를 발생하여 상기 타이머에 인가하기 위한 클럭 펄스 발생기, 상기 타이머로부터의 출력 펄스를 받아 이를 미분 가공하기 위한 미분 회로, 및 상기 미분 회로의 출력 및 상기 과부하 검출 수단으로부터의 출력을 인버터를 통해 받아서 동작하는 플립플룝을 포함하는 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 경보 회로는 광 경보 회로와 음향 경보 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 과부하 검출 수단은 제1레벨 검출 회로와 제2레벨 검출 회로에 의해 2단계로 부하 전류를 검출할 수 있도록 구성되고, 상기 경보 회로 구동 수단은, 상기 제1레벨 검출 회로에 접속되어 펄스를 계수하고 미리 설정된 시간 경과 후에 출력 펄스를 발생하기 위한 제1타이머; 상기 제1타이머로부터의 출력 펄스를 받아 이를 미분 가공하기 위한 제1미분 회로; 상기 제1미분 회로의 출력 및 상기 제1레벨 검출 회로로부터의 출력을 제1인버터를 통해 받아서 동작하는 제1플립플롭, 상기 제2레벨 검출 회로에 접속되어 펄스를 계수하고 미리 설정된 시간 경과 후에 출력 펄스를 발생하기 위한 제2타이머, 상기 제2타이머로부터의 출력 펄스를 받아 이를 미분 가공하기 위한 제2미분 회로; 상기 제2미분 회로의 출력 및 상기 제2레벨 검출 회로로부터의 출력을 제2인버터를 통해 받아서 동작하는 제2플립플롭; 및 클럭 펄스를 발생하여 상기 제1타이머 및 제2타이머에 인가하기 위한 클럭 펄스 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 경보 회로 구동 수단은 상기 제1플립플롭과 상기 제2플립플롭 및 상기 경보 회로와의 사이에 OR 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 과부하 검출 수단은 주상 변압기 2차측과 저압 선로 사이에 설치된 CT의 2차단자에 연결되어 교류를 직류로 변환하기 위한 정류 회로; 상기 정류 회로의 후단에 설치되어 직류를 충전하였다가 정전시에 전원을 공급하기 위한 충전부; 및 주상 변압기의 2차 부하 전류의 레벨을 검출하기 위한 레벨 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치.
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| KR1019940026815A KR970010609B1 (ko) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 주상 변압기의 과부하 검출 및 경보 장치 |
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| KR960016089A (ko) | 1996-05-22 |
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