WO2010036029A2 - 발전기 비동기투입 보호 장치 - Google Patents

발전기 비동기투입 보호 장치 Download PDF

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WO2010036029A2
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signal
relay
logic
protection device
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김정운
전명렬
오세일
이종훤
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한국전력공사
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a generator asynchronous injection protection device for protecting a power facility such as a generator and a transformer by quickly blocking a large amount of fault current generated when the generator is asynchronously input to the power system.
  • the present invention is the field of protection system technology to protect the generator synchronous circuit configuration, power equipment such as generators and transformers.
  • the detailed description of the generator's synchronization circuit and protection system is as follows.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a generator synchronization PT circuit.
  • 345kV # 1BUS PT a phase voltage (10) and generator PT ab phase voltage (18)
  • grid feed into the 7172 breaker 345kV # 2BUS PT a phase voltage (11) and generator PT ab phase voltage (18) are used.
  • the primary PT ab phase voltage (17) and the generator PT ab phase voltage (18) of the GDS are used to confirm synchronization.
  • the synchronous relay 325 of the TCMS 16 (Turbine Control Monitering System) operates.
  • the circuit breaker and DS contact in GIS LCP Gas insulator switch local control panel
  • GCB LCP (13) Geneerator circuit breaker local control panel
  • the contact point of the electrical control monitering system (ECMS) 14 is a circuit for selecting which circuit breaker to be synchronized with which circuit breaker.
  • ECMS electrical control monitering system
  • the PT 15 is intended to match the magnitude of the voltage at both ends of the synchronous breaker.
  • the PT 15 is used to compensate for the difference between the 345kV side PT secondary voltage 115V (10, 11) and the generator side PT secondary voltage 120V (18).
  • the generator synchronous input PT circuit is connected to the synchronous relay 325 via a plurality of power equipment such as a circuit breaker and a disconnector, so there may be a problem such as a wiring error or a poor synchronous relay in the field.
  • asynchronous input causes large losses such as burnout of power facilities and power failure.
  • FIG. 2 shows an example of a configuration diagram of a generator protection relay.
  • the protective relay is to protect the power equipment, including the generator in the event of various failures.
  • GCB is a generator breaker
  • GDS is a generator disconnector
  • T / G is a turbine and generator control panel
  • PT is a voltage transformer
  • CT current transformer CT current transformer
  • 87G 87B is a current ratio differential relay for generator main protection
  • 60 voltage balance Relay
  • 81 is frequency relay
  • 59/81 is over-exciting relay
  • 21 distance relay
  • 46 reverse phase relay
  • 32 reverse power relay
  • 59N is voltage ground relay.
  • FIG. 3 is a flowchart of a fault current in case of an internal failure of a generator. If a short circuit or ground fault occurs in the generator as shown in FIG. 3, current flows into the fault portion (30 indicates the fault current direction when the generator side fault occurs), and the CT1 and CT8 for the 87G relay both show the 87G relay direction (31). Flows). 31 shows the CT secondary current direction in case of a generator side failure.
  • the currents of CT1 and CT8 become the sum current to operate the 87G relay and to use the 87G relay contact to trip the breaker to eliminate the fault from the system.
  • the 87B relay works the same way.
  • the 21 relay is also activated but is delayed by the 2.5sec time delay timer.
  • FIG. 4 is a flowchart of fault current during asynchronous injection of a generator.
  • the fault current flows to the generator neutral point in the grid as shown in FIG. 40 indicates the direction of fault current during asynchronous injection.
  • the current 41 of the CT 87 and CT 8 for the 87G relay is as shown in Figure 4 does not flow into the 87G relay does not operate, 87B is also the same.
  • 41 represents the direction of CT secondary current during asynchronous injection.
  • 21 relays or 32 relays can operate, but they are time-delayed, resulting in large currents flowing through generators and transformers, causing them to burn out.
  • An object of the present invention is to implement by adding an asynchronous injection protection solution to the existing protection system to protect the power equipment even when the generator asynchronous injection, to safely operate the power system.
  • the protection device for removing the fault current generated in the event of equipment failure to protect the power equipment
  • a pulse element signal outputting the output signal only for a predetermined time when the generator operating condition is satisfied
  • three conditions may be configured by AND logic, such as the generator operation condition signal, a delay element delaying the signal, a NOT logic output signal for NOT logic operation, and an overcurrent relay operation signal.
  • the final output signal is delayed for one second by the delay element.
  • the final output signal may be delayed for 0.5 to 3 seconds by the delay device.
  • Asynchronous input sometimes occurs due to a problem such as a failure of a synchronous relay or an error in wiring of a synchronous circuit when the generator system is fed in.
  • a problem such as a failure of a synchronous relay or an error in wiring of a synchronous circuit when the generator system is fed in.
  • economic losses due to power equipment burnout and power generation stoppage, such as tank rupture, winding burnout, etc. of peripheral pressure are large due to large fault current.
  • the present invention even if the generator is put in the asynchronous state, it is possible to safely operate the generator by quickly removing the fault by using the logic configuration of the overcurrent relay output signal and the generator operating condition signal.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a generator synchronization PT circuit.
  • FIG. 2 is a block diagram of a generator protection relay.
  • Figure 3 is a fault current flow chart when the internal failure of the generator.
  • Figure 4 is a fault current flow chart when the generator asynchronous injection.
  • 5 is a logic diagram of a generator protection system.
  • Figure 6 is an asynchronous injection protection solution implementation logic according to the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram of voltage and current waveforms during asynchronous injection by a PT circuit miswiring
  • FIG 9 is an exemplary view of a current waveform at asynchronous input by synchronous relay burnout.
  • the present invention provides a protection device for quickly blocking a large amount of fault current generated when the generator is asynchronously supplied to protect power equipment such as generators and transformers.
  • the most important factor in feeding a generator into the grid after the construction, extension or other work of the plant is to close the breaker with the synchronization circuit (voltage phase) exactly matched between the generator and the power system. If grid feeding occurs in an asynchronous state, a large amount of fault current flows into the generator and transformer from the power system and the power equipment is burned out.
  • asynchronous inputs often cause damages of power equipment such as generators and transformers, but at present, there is no protection system that can protect the power equipment during asynchronous input. In particular, damages to generators and transformers cost a lot of damages to the power plant itself.
  • the present invention contributes to the safe operation of the power system by detecting a fault current when the generator asynchronous injection, the protection system immediately operates to remove the fault and protect the power equipment.
  • FIG. 5 is an example of a generator protection system logic diagram according to the prior art currently used.
  • 87G, 59/81, 46-1, 21, 60, 32, 59N all refer to relays and 86-G refers to lock out relays.
  • the 87G, 46-1, 40, 59N relays immediately operate the lockout relay 86G without tripping and trip the breaker without time delay.
  • the logic is configured to operate the lockout relay 86G with a time delay of 1.2 seconds for the 59/81 relay, 2.5 seconds for the 21 relay, and 3 seconds for the 32 relay.
  • Figure 8 shows the waveform actually input to the protection relay when the generator asynchronously.
  • reference numeral 80 denotes a fault current waveform when the generator is asynchronously turned on
  • 81 denotes a generator terminal voltage waveform when the generator is asynchronously turned on
  • 82 denotes operation details of the 21 relay.
  • the 21 relay is for post-protection, which has a 2.5 sec delay operation, and is asynchronously input in a state in which the voltage phase does not differ much due to a poor synchronous relay, as shown in FIG. At that time, the fault current is not big and the voltage decreases so that it may malfunction.
  • FIG. 6 is an implementation logic diagram of the asynchronous injection protection solution according to the present invention. That is, as indicated by the reference numeral '60' in FIG. 6, the overcurrent relay output signal and the generator are combined with the AND logic 602 by a pulse signal for 1 sec by the delay element 601 at the moment when the operating condition is satisfied.
  • the output shows the configuration of the protection device for operating the relay 86G.
  • the present invention was configured by adding the asynchronous injection protection solution using the over-current relay signal and the synchronous circuit breaker contacts in Figure 5 showing the existing logic. More specifically, the generator asynchronous injection protection solution according to the present invention combines the overcurrent relay pickup signal inherent in the digital protection device and the pulse signal which is the generator operation condition valid signal for 1sec at the moment of the generator operation condition by AND logic.
  • the relay 86G was configured to operate through the output.
  • the relay 86G operates to remove the failure from the power system.
  • the overcurrent relay correction value may be corrected around 120% of the generator rated current in consideration of site conditions.
  • the reference numeral 70 denotes an overcurrent relay output signal, an output signal when the generator operating condition is satisfied, and a signal connecting the 1 sec time delay timer and NOT logic to the generator operating condition signal as AND logic.
  • relay 86G In combination with a protective device such that relay 86G is operated through its output.
  • the pulse signal is output for 1 sec after the generator operation condition.
  • the pulse signal is output for 1 sec after the generator operation condition by combining the 1 sec time delay timer and the NOT logic. The reason for using these two methods is to make it easy to implement a protection solution in the field.
  • Asynchronous input sometimes occurs due to a problem such as a failure of a synchronous relay or an error in wiring of a synchronous circuit when the generator system is fed in.
  • a problem such as a failure of a synchronous relay or an error in wiring of a synchronous circuit when the generator system is fed in.
  • economic losses due to power equipment burnout and power generation stoppage such as tank rupture, coil burnout, etc. due to large fault current are enormous.
  • the present invention even if the generator is put in the asynchronous state, it is possible to safely operate the generator by quickly removing the fault by using the logic configuration of the overcurrent relay output signal and the generator operating condition signal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 발전기 비동기투입시에도 전력설비를 보호하고 전력계통을 안전하게 운전할 수 있도록 기존 보호시스템에 비동기투입 보호 솔루션을 추가하여 구현하는 것으로, 설비고장시 발생되는 고장전류를 제거하여 전력설비를 보호하기 위한 보호장치(87, 46, 40, 59N, 59/81, 21, 32 계전기 등)에 있어서, 추가적으로 발전기 운전조건이 만족되었을 때 그 출력신호를 소정시간 동안만 출력 시키는 펄스소자 신호; 디지털 보호장치에 내재되어 있는 과전류계전기 동작신호; 를 AND 로직 신호로 구성하여 그 출력신호를 록아웃 계전기에 인가시키는 발전기 비동기투입 보호장치이다.

Description

발전기 비동기투입 보호 장치
본 발명은, 발전기가 전력계통에 비동기 상태에서 투입시 발생되는 대용량의 고장전류를 신속하게 차단하여 발전기와 변압기 등 전력설비를 보호하기 위한 발전기 비동기투입 보호 장치에 관한 것이다.
본 발명은 발전기 동기회로 구성과, 발전기 및 변압기 등 전력설비를 보호하는 보호시스템 기술 분야이다. 발전기의 동기회로와 보호시스템에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1는 발전기 동기화 PT 회로 구성도이다. 도 1에서 345kV 7100번 차단기로 계통병입을 할 경우에는 동기 확인을 위해 345kV #1BUS PT a상 전압(10)과 발전기 PT ab상 전압(18)을 사용하고, 7172번 차단기로 계통병입을 할 경우에는 345kV #2BUS PT a상 전압(11)과 발전기 PT ab상 전압(18)을 사용한다. 그리고 발전기 GCB로 계통병입을 할 경우에는 동기 확인을 위해 GDS 1차측 PT ab상 전압(17)과 발전기 PT ab상 전압(18)을 사용한다. 동기차단기 양단의 전압위상과 크기 등이 규정치 이내로 일치되면 TCMS(16) (Turbine control monitering system)의 동기계전기(325)가 동작한다.
동기계전기가 동작하면 동기계전기의 접점을 이용하여 차단기는 투입된다. 한편 GIS LCP(12)(Gas insulator switch local control panel)와 GCB LCP(13)(Generator circuit breaker local control panel)에 있는 차단기와 DS 접점은 운전조건에 따라 동기 확인용 PT 전압을 선택하는 회로이며, ECMS(14)(Electrical control monitering system)의 접점은 어느 차단기로 동기투입을 할 것인지 차단기를 선택하는 회로이다. 전압조정용 보조 PT인 Aux. PT(15)는 동기투입 차단기의 양단전압 크기를 일치시켜 주기 위한 것이다. 동기투입 차단기의 양단전압 크기가 일치되지 않으면 TCMS(16)의 동기계전기(325)가 동작하지 않기 때문이다. 즉 Aux. PT(15)는 345kV측 PT 2차전압 115V(10, 11)와 발전기측 PT 2차전압 120V(18) 차이를 보상하기 위해 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이 발전기 동기투입용 PT 회로는 차단기와 단로기 등 다수의 전력설비를 경유하여 동기계전기(325)에 연결되므로 현장에서 결선오류나 동기계전기 불량 등 문제가 발생하는 경우가 있으며, 이를 대비한 보호시스템이 구비되어 있지 않아 비동기투입시 전력설비의 소손과 발전정지 등 큰 손실을 초래하고 있다.
도 2는 발전기 보호계전기의 구성도의 예를 나타내고 있다. 도 2에서 보호계전기는 각종 고장발생시 발전기를 비롯하여 전력설비를 보호하기 위한 것이다. 도 2에서, GCB는 발전기용 차단기, GDS는 발전기용 단로기, T/G는 터빈 및 발전기 제어반, PT는 전압변성기, CT 전류변성기, 87G · 87B는 발전기 주보호용 전류비율차동 계전기, 60은 전압평형 계전기, 81은 주파수 계전기, 59/81은 과여자 계전기, 21은 거리 계전기, 46은 역상 계전기, 32는 역전력 계전기, 59N은 전압 접지 계전기를 지칭한다. 차단기와 발전기의 일반적인 고장보호를 위해 87G, 87B 계전기가 있으며, 지락고장 보호를 위한 59N-1,2,3 계전기가 있다. 87G · 87B 계전기의 기능이 상실되었을 경우를 대비해 후비보호로 21 계전기가 있다. 기타 발전기의 전압, 역전력, 계자상실, 저주파수 등에 대비해 다양한 계전기가 구비되어 있다. 그러나 도 2에 구성된 보호시스템만으로는 발전기 비동기투입 고장을 보호할 수 없다.
도 3은 발전기 내부 고장시 고장전류 흐름도이다. 도 3과 같이 발전기에 단락 또는 지락고장이 발생한다면 전류는 고장부분으로 유입되고(30은 발전기측 고장시 고장전류 방향을 나타낸다), 87G 계전기용 CT1과 CT8은 모두 전류방향이 87G 계전기 방향(31)으로 흐른다. 31은 발전기측 고장시 CT 2차전류 방향을 나타낸다.
결국 CT1과 CT8의 전류는 합전류가 되어 87G 계전기를 동작시키고 87G 계전기 접점을 이용하여 차단기를 트립시킴으로서 계통으로부터 고장을 제거하게 된다. 87B 계전기도 이와 동일하게 동작된다. 이때 21 계전기 또한 동작이 되나 2.5sec 시간지연 타이머에 의해 지연된다.
도 4는 발전기 비동기투입시 고장전류 흐름도이다. 예들 들어 GCB로 발전기를 계통병입시 비동기 투입되었다고 가정하면 고장전류는 도 4와 같이 계통에서 발전기 중성점으로 흐르게 된다. 40은 비동기투입시 고장전류 방향을 나타낸다. 이때 87G 계전기용 CT1과 CT8의 전류(41)는 도 4와 같이 되어 87G 계전기로 유입되지 않아 동작하지 못하며, 87B 또한 동일하다. 여기서 41은 비동기투입시 CT 2차전류 방향을 나타낸다. 21 계전기나, 32 계전기가 동작할 수 있으나 시간지연 동작되며, 결국 대용량 전류가 발전기와 변압기에 흐르게 되어 소손된다.
본 발명의 목적은 발전기 비동기투입시에도 전력설비를 보호하고 전력계통을 안전하게 운전할 수 있도록 기존 보호시스템에 비동기투입 보호 솔루션을 추가하여 구현하는 것이다.
본 발명에 따라, 설비고장시 발생되는 고장전류를 제거하여 전력설비를 보호하기 위한 보호장치(87, 46, 40, 59N, 59/81, 21, 32 계전기 등)에 있어서,
발전기 운전조건이 만족되었을 때 그 출력신호를 소정시간 동안만 출력 시키는 펄스소자 신호;
디지털 보호장치에 내재되어 있는 과전류계전기 동작신호;
를 AND 로직 신호로 구성하여 그 출력신호를 록아웃 계전기에 인가시키는, 발전기 비동기투입 보호장치가 제공된다.
실시 예에 따라서, 상기 발전기 운전조건 신호와 그 신호를 지연시키는 지연소자 다음에 NOT 논리연산을 위한 NOT 로직 출력신호, 그리고 과전류계전기 동작신호 등 3가지 조건을 AND 로직으로 구성 할 수도 있다.
상기의 최종 출력신호는 지연소자에 의해 1초간 지연된다. 또는, 상기의 최종 출력신호는 지연소자에 의해 0.5 내지 3초간 지연될 수 있다.
발전기 계통병입시 동기계전기의 불량이나, 동기회로 결선오류 등의 문제로 인해 비동기투입이 간혹 발생하고 있다. 일단 비동기투입이 발생하면 큰 고장전류로 인해 주변압기의 탱크파열, 권선소손 등 전력설비 소손과 발전정지에 의한 경제적 손실은 막대하다. 본 발명에 의하면 발전기가 비동기 상태에서 투입되더라도 과전류계전기 출력신호와 발전기 운전조건 신호의 로직구성을 이용하여 고장을 신속하게 제거함으로써 안전하게 발전기를 운전할 수 있다.
도 1은 발전기 동기화 PT 회로 구성도.
도 2는 발전기 보호계전기 구성도.
도 3은 발전기 내부 고장시 고장전류 흐름도.
도 4는 발전기 비동기투입시 고장전류 흐름도.
도 5는 발전기 보호시스템 로직 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 비동기투입 보호 솔루션 구현 로직도.
도 7은 본 발명에 의한 또 다른 비동기투입 보호 솔루션 구현 로직도.
도 8은 PT 회로 오결선에 의한 비동기투입시 전압, 전류 파형 예시도.
도 9는 동기계전기 소손에 의한 비동기투입시 전류 파형 예시도.
본 발명에서는 발전기 비동기 투입시 발생되는 대용량의 고장전류를 신속하게 차단하여 발전기와 변압기 등 전력설비를 보호하는 보호장치를 제공한다. 발전소의 신설, 증설 또는 기타 작업 후 발전기를 계통에 병입시 가장 중요한 것은 발전기와 전력계통 간에 동기회로(전압위상)가 정확히 일치된 상태에서 차단기를 투입(close)하는 것이다. 만약 비동기 상태에서 계통병입이 이루어진다면 대용량의 고장전류가 전력계통으로부터 발전기와 변압기에 유입됨으로서 전력설비는 소손된다. 실제로 비동기투입으로 인해 발전기, 변압기 등 전력설비의 소손사례가 종종 발생하고 있으나, 현재 비동기 투입시 전력설비를 보호할 수 있는 보호시스템이 구비되어 있지 않다. 특히 발전기나 변압기 소손은 전력설비 자체의 피해비용도 크지만 보수기간동안 발전 제약비용을 감안하면 수백억원에 이르는 상당한 경제적 피해가 수반된다. 본 발명은 발전기 비동기투입 시 고장전류를 감지하여 보호시스템이 즉시 동작함으로서 고장을 제거하고 전력설비를 보호하여 전력계통을 안전하게 운전할 수 있도록 기여한다.
본 발명에 의한 비동기투입 보호에 대해 첨부한 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 본 발명의 이해를 돕기 위해서 종래 기술을 보다 상세히 기술한 후 발명을 기술한다.
도 5는 현재 사용되는 종래 기술에 따른 발전기 보호시스템 로직 구성도의 예이다. 도 5에서, 87G, 59/81, 46-1, 21, 60, 32, 59N은 모두 계전기를 지칭하며, 86-G는 록 아웃 계전기를 지칭한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 87G, 46-1, 40, 59N 계전기는 동작시 시간지연 없이 바로 록 아웃 릴레이(86G)가 동작되어 차단기를 트립시키는데, 59/81, 21, 32 계전기는 시간지연, 이를테면 59/81 계전기는 1.2초, 21 계전기는 2.5초, 32 계전기는 3초의 시간지연을 통해 록 아웃 계전기(86G)가 동작되도록 로직이 구성되어 있다.
도 8은 실제로 발전기 비동기 투입시 보호계전기에 입력되어 있는 파형을 나타낸 것이다. 도 8에서 참조부호 80은 발전기 비동기투입시 고장전류 파형을, 81은 발전기 비동기투입시 발전기 단자전압 파형을, 82는 21 계전기 동작사항을 나타낸다. 그러나, 21 계전기는 2.5sec 지연 동작하는 후비보호용이며, 동기계전기 소손에 의한 비동기투입시 전류 파형의 예를 나타낸 도 9와 같이, 동기계전기 불량에 의해 전압위상이 많이 차이가 나지 않는 상태에서 비동기투입시에는 고장전류는 크지 않고 전압이 적게 감소하여 부동작 할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 의한 비동기투입 보호 솔루션의 구현 로직도이다. 즉, 도 6에서 참조부호 '60'으로 나타낸 것은 과전류계전기 출력신호와 발전기가 운전조건이 만족되는 순간 지연소자(601)에 의해 예를 들면 1sec 동안의 펄스신호를 AND 로직(602)으로 조합하여 그 출력을 통해 계전기(86G)가 동작되도록 하는 보호 장치의 구성을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 본 발명에서는 기존 로직을 도시한 도 5에 과전류계전기 신호와 동기차단기 접점을 이용하여 비동기투입 보호 솔루션을 추가하여 구성하였다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 발전기 비동기투입 보호 솔루션은 디지털보호장치에 내재되어 있는 과전류계전기 픽업 신호와, 발전기 운전조건이 되는 순간 1sec 동안의 발전기 운전조건 유효 신호인 펄스신호를 AND 로직으로 조합하여 그 출력을 통해 계전기(86G)가 동작되도록 구성하였다.
이와 같이 구성함으로써, 발전기 비동기투입시 과전류계전기가 동작하고 발전기 운전조건이 1sec간 지연된 신호가 출력되므로 계전기(86G)가 동작하여 전력계통으로부터 고장을 제거할 수 있게 된다.
통상 발전기를 계통에 병입시 초기발전량은 발전기 정격의 50% 이내이기 때문에 과전류계전기 정정값은 현장 여건을 고려하여 발전기 정격전류의 120% 전후에서 정정하면 될 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 특징에 따라서 비동기투입 보호 솔루션 구현 로직도이다. 구체적으로, 도 7에서 참조부호 '70'으로 나타낸 것은 과전류계전기 출력신호, 발전기 운전조건이 만족되었을 때의 출력신호 그리고 발전기 운전조건 신호에 1sec 시간지연 타이머와 NOT 로직을 연결한 신호를 AND 로직으로 조합하여 그 출력을 통해 계전기(86G)가 동작되도록 하는 보호장치의 구성을 나타낸다.
도 7은 도 6의 보호 솔루션과 결과는 동일하다. 다만 도 6에서는 발전기 운전조건 후 펄스신호를 1sec 동안 출력되도록 하였으나, 도 7에서는 1sec 시간지연 타이머와 NOT 로직을 조합하여 발전기 운전 조건 후 펄스신호를 1sec 동안 출력되도록 하였다. 이와 같이 두 가지 방법을 사용한 이유는 현장에서 보호 솔루션을 구현하기 편리한 것을 사용할 수 있도록 하기 위해서이다.
발전기 계통병입시 동기계전기의 불량이나, 동기회로 결선오류 등의 문제로 인해 비동기투입이 간혹 발생하고 있다. 일단 비동기투입이 발생하면 큰 고장전류로 인해 주변압기의 탱크파열, 권선소손 등 전력설비 소손과 발전정지에 의한 경제적 손실은 막대하다. 본 발명에 의하면 발전기가 비동기 상태에서 투입되더라도 과전류계전기 출력신호와 발전기 운전조건 신호의 로직구성을 이용하여 고장을 신속하게 제거함으로써 안전하게 발전기를 운전할 수 있다.

Claims (4)

  1. 전력계통 설비고장시 발생되는 고장전류를 제거하여 전력설비를 보호하기 위한 보호장치(87, 46, 40, 59N, 59/81, 21, 32 계전기 등)에 있어서,
    추가적으로 발전기 운전조건이 만족되었을 때 그 출력신호를 소정시간 동안만 출력 시키는 펄스소자 신호;
    디지털 보호장치에 내재되어 있는 과전류계전기 동작신호;
    를 AND 로직 신호로 구성하여 그 출력신호를 록아웃 계전기에 인가시키는, 발전기 비동기투입 보호장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발전기 운전조건 신호와 운전조건 신호를 지연시키는 지연소자 다음에 NOT 논리연산을 위한 NOT 로직 출력신호, 그리고 과전류계전기 동작신호 등 3가지 조건을 AND 로직으로 구성하는, 발전기 비동기투입 보호 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지연소자에 의해 1초간 지연되는, 발전기 비동기투입 보호 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지연소자에 의해 0.5 ~ 3초간 지연되는, 발전기 비동기투입 보호 장치.
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