WO2011043556A2 - 전차선로의 고장점 표정방법 및 그 시스템 - Google Patents

전차선로의 고장점 표정방법 및 그 시스템 Download PDF

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WO2011043556A2
WO2011043556A2 PCT/KR2010/006693 KR2010006693W WO2011043556A2 WO 2011043556 A2 WO2011043556 A2 WO 2011043556A2 KR 2010006693 W KR2010006693 W KR 2010006693W WO 2011043556 A2 WO2011043556 A2 WO 2011043556A2
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이동호
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주식회사 호크마이엔지
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead

Definitions

  • the present invention relates to a failure point expression method and system thereof, and to a failure point expression method and system capable of accurately detecting a failure point even when a failure occurs in a tram line and a relay failure. .
  • the power system is always pressurized and exposed to the external environment, and there is a possibility that a failure may occur due to a change in temperature, humidity, wind, etc., as well as contact with foreign matter or external shock.
  • the power supply system for the electric railway is operating under harsh conditions than the general electric power equipment because the power equipment is constantly stressed as the load changes constantly.
  • Korean Patent No. 0121702 discloses an apparatus for performing impedance measurement of a tram line by adjusting an actual fault current during operation, and a method of expressing a fault point using the same.
  • the present invention for solving the above disadvantages is to provide a method and system that can find the exact point of failure by using the line impedance and the distance function corresponding to the impedance measured at the time of failure of the tram line.
  • a failure point of the tram line of the present invention for achieving the above object, by measuring the forward impedance and the reverse impedance according to the distance from the first point to the second point on the tram line and stored as an impedance function of the distance And by using a forward impedance at a first point and a reverse impedance at a second point measured at the time of failure by means of a reverse distance function from a first distance and a second point corresponding to a forward impedance function from the first point. And calculating a corresponding second distance to determine the mutually matched position as a failure point.
  • the first distance is a distance obtained by inputting the impedance measured at the first point of failure at the point of failure into a forward impedance function in a section partitioned between the first point and the second point, and the second distance is measured at the second point of failure in the same section.
  • the distance obtained by inputting the impedance into the reverse impedance function is obtained by inputting the impedance into the reverse impedance function.
  • Mutual matching means finding a matching position by displaying a first distance from a first point and a second distance from a second point in a section.
  • the first point and the second point are points of a substation, a feed station, or an auxiliary feed station located on the tram line.
  • the mutually matching position is (k: distance from the first point to the point of failure, D: distance between the first point and the second point, d1: first distance, d2: second distance).
  • the pair located closest to each other is selected as the first distance and the second distance. It is done.
  • the fault point expression system of the tram line having the measurement section of the present invention the central control unit and the forward and reverse impedance value of the measurement section is stored as a function of the distance, and are provided with a measuring position at both ends of the measurement section, respectively It includes forward and reverse relay for measuring the line impedance in the forward and reverse direction in real time to the central control unit, wherein the central control unit inputs the forward impedance value and the reverse impedance value measured at the time of failure, according to the forward impedance function The first distance from the measurement position of the corresponding forward impedance and the second distance from the measurement position of the corresponding reverse impedance are calculated by the reverse impedance function to determine the mutually matched position as a failure point.
  • the central control unit stores the distance information from the reference position to each relay measurement position, the fault point is (K: distance from the reference position to the fault point, S: distance from the reference position to the measuring position of the relay measuring forward impedance, D: distance from the measurement section, d1: first distance, d2: second distance) It is characterized by calculated by).
  • the relay is characterized in that it is installed to have a measuring position in the substation, feed station or auxiliary feed station.
  • a breaker for disconnecting the power supply of the line in the event of a failure is installed at both boundaries of the measurement section, the relay is a failure point expression in the measurement section If so, characterized in that to output the cutoff control signal to the breakers located at both boundaries.
  • the central control unit if a plurality of first distance and the second distance is derived, the pair closest matching the first distance and the first distance It is characterized by selecting by 2 distances.
  • a fault point expression system of a tram line having a measurement section composed of a plurality of subsections, wherein the forward and reverse impedance values of the measurement section are stored as a function of distance and the measurement points are positioned at both ends of each subsection.
  • forward and reverse relays for measuring line impedance in forward and reverse directions, respectively, for real-time transmission to the central control unit, and circuit breakers provided between the reverse relay and the forward relay at the boundaries of the small sections.
  • the reverse relay transmits the breaker operating time and impedance measurement sequentially increased for a plurality of adjacent small sections in the reverse direction
  • Time is set, fault
  • the time forward relay operates the reverse circuit breaker and transmits the measured forward impedance to the central controller
  • the reverse relay operates the forward circuit breaker and transmits the measured reverse impedance to the central controller.
  • a forward impedance value received from the relay and a reverse impedance value received from the reverse relay are received, and a first distance corresponding to the forward impedance function and a second distance corresponding to the reverse impedance function are calculated and matched with each other. Characterize the position as a failure point.
  • a fault point expression system of a tram line having a measurement section consisting of a plurality of small sections the central controller is stored in advance in the distance information from the reference position to each relay measurement position, the fault point is (K: distance from the reference position to the fault point, S: distance from the reference position to the relay measuring the forward impedance when a fault occurs, D: relay distance distance measuring the forward and reverse impedance when the fault occurs, d1: first distance, d2: second distance).
  • the fault point expression system of a tram line having a measurement section composed of a plurality of small sections the relay is characterized in that installed in the substation, feed station or auxiliary feed station.
  • the central control unit when a plurality of first distance and a plurality of second distance is derived, the first pair is the closest match And selecting the distance and the second distance.
  • a fault point expression system of a tram line having a measurement section of the present invention having a measurement position at one end of the measurement section, the forward impedance value of the measurement section is stored as a function of the distance, and the line impedance in the forward direction
  • a forward relay for calculating at least one first distance corresponding to the forward impedance function by inputting a forward impedance value measured at the time of failure and transmitting it to the central control unit, and having a measurement position at the other end of the measurement section.
  • the reverse impedance value of the interval is stored as a function of the distance, and the line impedance in the reverse direction is measured, and the at least one second distance corresponding to the reverse impedance function is calculated by inputting the reverse impedance value measured at the time of failure.
  • a reverse relay transmitted to the control unit; and the first distance and the second distance Receiving transmission is characterized in that it comprises a central control unit for determining cross-matching position as a point of failure.
  • a fault point expression system of a tram line having a measuring section of the present invention the central control unit is stored in advance the distance information from the reference position to each relay measurement position, the fault point is (K: distance from the reference position to the fault point, S: distance from the reference position to the relay measuring the forward impedance when a fault occurs, D: relay distance distance measuring the forward and reverse impedance when the fault occurs, d1: first distance, d2: second distance).
  • the relay is characterized in that installed in the substation, feed station or auxiliary feed station.
  • a breaker for disconnecting the power supply of the line in the event of a failure is installed at both boundaries of the measurement section, the relay is a failure point expression in the measurement section If so, characterized in that to output the cutoff control signal to the breakers located at both boundaries.
  • the fault point expression system of the tram line having the measurement section of the present invention wherein the central control unit, if there is a plurality of first distance and the second distance transmitted from each forward relay and the reverse relay, as long as the closest match And selecting the pair as the first distance and the second distance.
  • a fault point expression system of a tram line having a measurement section composed of a plurality of small sections of the present invention a breaker provided between a reverse relay and a forward relay at the boundary of each small section, and a measurement position at one end of each small section.
  • the forward impedance value of the small section is stored as a function of distance, and the breaker operating time and the impedance measurement transmission time are sequentially set for a plurality of adjacent small sections in the forward direction, and the line impedance in the forward direction is measured. If the fault occurs, operate the reverse circuit breaker, input the measured forward impedance value, calculate the at least one first distance corresponding to the forward impedance function, and transmit it to the central control unit and measure the other end of each subsection.
  • a reverse relay for inputting an impedance value and calculating at least one or more second distances corresponding to the reverse impedance function to be transmitted to a central control unit, and receiving the first distance and the second distance to determine a mutual matching position as a failure point; It characterized in that it comprises a central control unit.
  • a fault point expression system of a tram line having a measurement section consisting of a plurality of small sections of the present invention wherein the central controller is stored in advance the distance information from the reference position to each relay measurement position, the fault point is (K: distance from the reference position to the fault point, S: distance from the reference position to the relay measuring the forward impedance when a fault occurs, D: relay distance distance measuring the forward and reverse impedance when the fault occurs, d1: first distance, d2: second distance).
  • the fault point expression system of the tram line having a measurement section consisting of a plurality of small sections of the present invention the relay is characterized in that installed in the substation, feed station or auxiliary feed station.
  • the fault point expression system of the tram line having a measurement section consisting of a plurality of small sections of the present invention, wherein the central control unit, the plurality of first distance and the second distance transmitted from the forward relay and the reverse relay, respectively And selecting the closest match pair as the first distance and the second distance.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a tramway according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a graph showing a relationship between distances corresponding to bidirectional impedances of the 'A' section shown in FIG.
  • FIG. 3 is a graph for explaining a method of expression of a failure point when a failure occurs in any one section
  • FIG. 4 is a graph showing a relationship between distances corresponding to bidirectional impedances of the sections 'A to C' shown in FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing a relationship between distances corresponding to bidirectional impedances of the section 'B-C' shown in FIG.
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a tram line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a graph showing a relationship between distances corresponding to bidirectional impedances of an 'A' section shown in FIG. 1, and FIG. 3.
  • FIG. 4 is a graph illustrating a method of expression of a failure point when a failure occurs in any one section
  • a typical tramway is provided with a substation (SS), a feed station (SP), and an auxiliary feed station (SSP) (hereinafter referred to as a division), each of which is provided with a single winding transformer (AT). Therefore, the impedance measurement graph according to the distance of the conventional type as shown in FIG. 6 may be shown.
  • the section from the substation SS to the feed station SP is described as a measurement section, and the section between each substation is described as a small section, but the section from one substation to another substation or between the substations is described. It will be apparent to those skilled in the art that the section provided in combination is also applied to the measurement section or the small section.
  • two substations SSP1 and SSP2 are described as an example between the substation SS and the power supply station SP, the number of substations is not limited thereto.
  • Forward relays 31, 33, 35, 37 for measuring the forward impedance of the tram line and transmitting them in real time to each of the substations (SS), the feed station (SP), the auxiliary feed station (SSP) as shown in FIG. )
  • reverse relays 32, 34, 36 for measuring the reverse impedance and transmitting them in real time.
  • the relay for measuring the reverse impedance is omitted in the substation SS, it will be apparent to those skilled in the art that a relay for measuring the impedance in the left direction may be installed. The direction is called forward and the reverse is called reverse.
  • the substation SS is provided with a central control unit 10 in which the forward and reverse impedance values of the measurement sections A to C are stored as a function of distance, and each substation SS, a power supply station SP, and an auxiliary unit are installed.
  • the power supply station (SSP) is provided with a circuit breaker (21 ⁇ 24) for shutting off the power supply when a failure occurs in the line of the section.
  • the function of the distance of the forward and reverse impedance values of the 'A' section that is, any section between the divisions stored in the central controller 10 can be shown as a graph of FIG. have.
  • the forward and reverse impedance graphs are symmetrical to each other as an example, but this may vary depending on the conditions of the line.
  • the failure point can be easily expressed by the first relay 31 and the second relay 32.
  • the central controller 10 receiving the forward impedance value measured by the first relay 31 and the reverse impedance value measured by the second relay 32 in real time is as shown in FIG. 2.
  • the forward side first distance and the reverse side second distance are the distance from the measurement position of the first relay 31, and the second distance is the distance from the measurement position of the second relay 32.
  • each of the first relay 31 and the second relay 32 When the failure point F1 is expressed in the 'A' section as described above, each of the first relay 31 and the second relay 32 outputs a control signal to the circuit breakers 21 and 22 to break the circuit breaker. Will operate to cut off the power supply to the section 'A'.
  • Equations 1 and 2 can easily express the position from a certain reference position to the point of failure.
  • the fault point expression of the section between the substation SS and the power supply station SP in FIG. 1 may also be expressed by the substation side meter measuring forward impedance and the power station side meter measuring reverse impedance.
  • an example of distance matching by an impedance function is shown in FIG. 4.
  • the third terminal 33 measures the forward impedance value of the 'B' section and the forward impedance value of the 'C' section, and the sixth relay 36 determines the forward impedance value.
  • the central control unit 10 receives the measured forward impedance value and the reverse impedance value to express a failure point.
  • the reverse impedance values measured by the sixth relay 36 match the distances of the impedance function as shown in FIG. 5, the distance and deviation of the point a are different. I'm throwing away b 'and calculating the breakpoint using only the distance of b.
  • the central control unit 10 is the closest to the forward side and the reverse side of the plurality of points when a plurality of points are displayed when the forward impedance value and the reverse impedance value measured at the time of failure are matched by the impedance function. It takes two points and calculates the point of failure.
  • each of the relays 31 to 37 should have a measuring time sequentially increasing for each measurement direction, the central control unit 10, if the impedance measurement value is not input from the fifth relay 35, the third relay
  • the failure point is expressed by using the measured impedance value of (33).
  • the relay for measuring the forward impedance is the first relay 31, the third relay 33, the fifth relay 35, the seventh relay 37, each relay from the substation (SS)
  • the measurement direction that is, the right direction in the drawing, is set to have a measured value transmission time having a delay of 1 second for each section.
  • the first relay 31 measures the impedance of the 'B' section and transmits it to the central controller 10 within 2 seconds, and measures the impedance of the 'C' section and transmits the impedance to the central controller 10 within 3 seconds.
  • the third to seventh relays operate in the same manner, and the central controller 10 has a failure in F2 in the 'C' section, and when the fifth relay 35 is inoperable, Since there is no measured value of the five relay 35, the failure point may be expressed by using the impedance value transmitted from the third relay 33 two seconds later and the impedance value of the sixth relay 36.
  • each relay 31 to 37 has a blocking time in which a delay time is sequentially increased in the opposite direction to the measurement direction. The breaker at the boundary of the fault zone is opened by outputting the control signal.
  • the failure section can be blocked by the control signal of another adjacent relay when one relay is inoperative.
  • the signal exchange between the relay and the breaker is wired to be possible by wire communication or by wireless communication.
  • the forward and reverse impedance values are stored in the central controller 10 as a function of distance, but the measurement intervals, that is, 'A', 'B', 'C' A function of the distance may be stored in each relay, individually or throughout the 'A to C' interval. Therefore, the line impedance in a predetermined direction is measured, the impedance value measured at the time of failure is input, the distance corresponding to the function is calculated and transmitted to the central control unit 10, and the central control unit 10 is a reference position. The distances to the measuring positions of the relays 31 to 37 are recorded in advance, so that the position of the failure point can be easily expressed through Equation 2 above.
  • the impedance measurement value transmission time and the breaker operation control time are increased to increase in the measurement direction and the opposite direction in consideration of the case where one relay is inoperable. It is possible to measure the impedance when a fault occurs by another relay, and to block the section by operating the breaker of the small section where the fault occurs.

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Abstract

본 발명은 전차선로의 고장점 표정방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 전차선로의 고장 발생시 고장지점의 검출 및 계전기의 고장시에도 고장지점을 정확히 검출할 수 있는 고장점 표정방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 전차선로의 고장점 표정방법으로서, 전차선로상 제1 지점에서 제2 지점까지 거리에 따른 순방향 임피던스 및 역방향 임피던스를 측정하여 거리의 임피던스 함수로 저장하는 단계와, 고장 발생시 측정된 제1 지점에서의 순방향 임피던스 및 제2 지점에서의 역방향 임피던스를 이용하여 제1 지점으로부터 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리 및 제2 지점으로부터 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여, 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전차선로의 고장점 표정방법 및 그 시스템
본 발명은 전차선로의 고장점 표정방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 전차선로의 고장 발생시 고장지점의 검출 및 계전기의 고장시에도 고장지점을 정확히 검출할 수 있는 고장점 표정방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전력계통은 항상 가압되어 외부환경에 노출되어 온도, 습도, 바람등의 변화는 물론, 이물질의 접촉, 외부충격등에 따라 고장이 발생될 가능성이 상존한다. 특히, 전기철도에 대한 급전계통은 항시적으로 급격한 부하변화를 겪게 됨에 따라 전력설비가 계속적으로 스트레스를 받게 되므로 일반 전력설비보다 가혹한 조건으로 운전되고 있다.
따라서, 고장발생을 근본적으로 없애는 것은 불가능하지만, 고장 발생시에 그 장애 범위를 최소한으로 국한시키면서 신속하게 고장점을 검출하고 복구하여 신속하게 고장을 제거할 필요가 있다.
그러므로, 변전소에 설치된 계전기 또는 고장점 표정장치에 의해 정확한 고장점의 연산이 필요하며, 이를 위하여는 변전소(SS) 또는 급전소(SP) 또는 보조 급전소(SSP)에 설치된 계전기 또는 고장점 표정장치에 의하여 기준점부터 고장점까지의 임피던스(R+jX)를 이용하여 고장점까지의 거리를 연산하게 되므로 정확한 고장점을 검출하거나 보호계전기의 정확한 동작을 위하여 정확한 임피던스 값의 확보가 필수적이다.
예를들어, 대한민국 등록특허 제0821702호에는 동작중인 실제의 고장전류를 조절하여 전차선로의 임피던스 측정을 수행하는 장치와, 이를 이용한 고장점 표정방법에 대해 개시되어 있다.
도 6을 참조하여 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
전차선로의 시작점을 기준 위치로 하여 트롤리선의 임피던스를 측정하면 통상적으로 거리에 따라 증가하나 도 6에서와 같이, 급전선 중간 중간에 있는 단권변압기의 영향으로 전차선로의 거리에 따른 임피던스는 형태가 굴곡을 가지면서 임피던스가 증가하는 형태로 나타난다. 따라서, 전차선로의 임피던스는 이와 같이 일반 전력선이 거리에 직선적으로 비례하여 증가하는 것과는 다르므로 연산에 의한 산출이 곤란하여 직접 계측을 통하여 거리에 따른 선로 임피던스를 미리 측정하여 함수로 작성하여 두면, 고장발생시에 이를 활용하여 고장지점을 검출할 수 있다.
그러나, 고장시에 측정된 선로 임피던스가 상기 함수상에서 도 6과 같이 ①, ②, ③의 3개의 포인트에서 검출되면, 정확한 고장점을 찾기가 어려운 단점이 있다. 즉, 상기 포인트에 대응되는 지점의 위치를 3군데나 점검해야 하는 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 해결하기 위한 본 발명은 전차선로의 고장 발생시에 측정된 선로 임피던스 및 임피던스에 대응하는 거리함수를 이용하여 정확한 고장점을 찾을 수 있는 방법 및 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전차선로의 고장점을 표정하는 방법으로서, 전차선로상 제1 지점에서 제2 지점까지 거리에 따른 순방향 임피던스 및 역방향 임피던스를 측정하여 거리의 임피던스 함수로 저장하는 단계와, 고장 발생시 측정된 제1 지점에서의 순방향 임피던스 및 제2 지점에서의 역방향 임피던스를 이용하여 제1 지점으로부터 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리 및 제2 지점으로부터 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여, 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 제1 거리는 제1 지점과 제2 지점으로 구획되는 구간에서 고장 순간 제1 지점에서 측정된 임피던스를 순방향 임피던스 함수에 입력하여 얻어지는 거리이며, 제2 거리는 동일구간에서 고장 순간 제2 지점에서 측정된 임피던스를 역방향 임피던스 함수에 입력하여 얻어지는 거리이다. 상호 매칭이란 구간내에서 제1 지점으로부터의 제1 거리와 제2 지점으로부터의 제2 거리를 표시하여 일치되는 위치를 찾는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 전차선로의 고장점을 표정하는 방법에 있어서, 상기 제1 지점 및 제2 지점은, 전차선로상 위치하는 변전소, 급전소, 또는 보조 급전소의 지점인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전차선로의 고장점을 표정하는 방법에 있어서, 상기 상호 매칭되는 위치는
Figure PCTKR2010006693-appb-I000001
(k : 제1 지점에서의 고장점까지의 거리, D : 제1 지점과 제2 지점 사이의 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전차선로의 고장점을 표정하는 방법에 있어서, 상기 제1 거리와 제2 거리가 복수개 도출되는 경우, 가장 근접하게 위치한 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 측정구간의 순방향 및 역방향 임피던스 값이 거리에 대한 함수로 저장된 중앙제어부와, 측정구간의 양단에 측정 위치를 갖고 설치되어, 각각 순방향과 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하여 상기 중앙제어부로 실시간 전송하는 순방향 및 역방향 계전기를 포함하고, 상기 중앙제어부는 고장 발생시 측정된 순방향 임피던스값과, 역방향 임피던스값을 입력하여, 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 순방향 임피던스의 측정위치로부터의 제1 거리 및 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 역방향 임피던스의 측정위치로부터의 제2 거리를 연산하여 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템에서, 상기 중앙제어부에는 기준위치부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 저장되어 있으며, 상기 고장지점은
Figure PCTKR2010006693-appb-I000002
(K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기의 측정위치까지의 거리, D : 측정구간의 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템에서, 상기 계전기는, 변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 측정위치를 갖도록 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템에서, 상기 측정구간의 양 경계에는 고장 발생시 선로의 전원공급을 차단하기 위한 차단기가 설치되고, 상기 계전기는 해당 측정구간에 고장점이 표정된 경우, 양 경계에 위치한 차단기에 차단제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템에서, 상기 중앙제어부는, 제1 거리와, 제2 거리가 복수개 도출되는 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 것을 특징으로 포함한다.
한편, 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 측정구간의 순방향 및 역방향 임피던스 값이 거리에 대한 함수로 저장된 중앙제어부와, 각 소구간의 양단에 측정점이 위치되도록 설치되어, 각각 순방향과 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하여 상기 중앙제어부로 실시간 전송하는 순방향 및 역방향 계전기와, 상기 각 소구간의 경계에 역방향 계전기 및 순방향 계전기 사이에 설치된 차단기를 포함하고, 상기 순방향 계전기는 순방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되고, 상기 역방향 계전기는 역방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되며, 고장발생시 순방향 계전기는 역방향측 차단기를 동작시키고, 측정된 순방향 임피던스를 중앙제어부로 송신하며, 역방향 계전기는 순방향측 차단기를 동작시키고, 측정된 역방향 임피던스를 중앙제어부로 송신하며, 상기 중앙제어부는, 상기 순방향의 계전기로부터 수신된 순방향 임피던스값과, 상기 역방향의 계전기로부터 수신된 역방향 임피던스값을 입력받아 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리 및 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 중앙제어부에는 기준위치부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 미리 저장되어 있으며, 상기 고장지점은
Figure PCTKR2010006693-appb-I000003
(K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기까지의 거리, D : 고장발생시 순방향 및 역방향 임피던스를 측정한 계전기간 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
한편, 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 계전기는, 변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 설치된 것을 특징으로 한다.
한편, 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 중앙제어부는, 제1 거리와, 제2 거리가 복수개 도출되는 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 것을 특징으로 포함한다.
한편, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 측정구간의 일단에 측정위치를 갖고, 측정구간의 순방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 순방향으로의 선로 입피던스를 측정하고, 고장 발생시 측정된 순방향 임피던스 값을 입력하여 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 적어도 하나 이상의 제1 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 순방향 계전기와, 측정구간의 타단에 측정위치를 갖고, 측정구간의 역방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 측정된 역방향 임피던스 값을 입력하여 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 적어도 하나 이상의 제2 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 역방향 계전기와, 상기 제1 거리와 상기 제2 거리를 전송받아 상호 매칭위치를 고장지점으로 판단하는 중앙제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 중앙제어부에는 기준위치부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 미리 저장되어 있으며, 상기 고장지점은
Figure PCTKR2010006693-appb-I000004
(K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기까지의 거리, D : 고장발생시 순방향 및 역방향 임피던스를 측정한 계전기간 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 계전기는, 변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 측정구간의 양 경계에는 고장 발생시 선로의 전원공급을 차단하기 위한 차단기가 설치되고, 상기 계전기는 해당 측정구간에 고장점이 표정된 경우, 양 경계에 위치한 차단기에 차단제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 중앙제어부는, 각 순방향 계전기 및 역방향 계전기로부터 전송되는 제1 거리와 제2 거리가 복수개인 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 것을 특징으로 포함한다.
한편, 본 발명의 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 각 소구간의 경계에 역방향 계전기 및 순방향 계전기 사이에 설치된 차단기와, 각 소구간의 일단에 측정위치를 갖고, 소구간의 순방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 순방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되고, 순방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 역방향측 차단기를 동작시키고 측정된 순방향 임피던스 값을 입력하여 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 적어도 하나 이상의 제1 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 순방향 계전기와, 각 소구간의 타단에 측정위치를 갖고, 소구간의 역방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 역방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되며, 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 순방향측 차단기를 동작시키고, 측정된 역방향 임피던스 값을 입력하여 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 적어도 하나 이상의 제2 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 역방향 계전기와, 상기 제1 거리와 상기 제2 거리를 전송받아 상호 매칭위치를 고장지점으로 판단하는 중앙제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 중앙제어부에는 기준위치부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 미리 저장되어 있으며, 상기 고장지점은
Figure PCTKR2010006693-appb-I000005
(K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기까지의 거리, D : 고장발생시 순방향 및 역방향 임피던스를 측정한 계전기간 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 계전기는, 변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서, 상기 중앙제어부는, 상기 순방향 계전기 및 역방향 계전기로부터 전송되는 제1 거리와 제2 거리가 각각 복수개인 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 것을 특징으로 포함한다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 미리 측정된 각 지점에 대응되는 임피던스를 데이터베이스화 하고, 고장발생시 측정된 선로 임피던스를 양방향에서 측정하여 상기 데이터베이스에 매칭시켜 고장점을 검출함으로서, 정확하고 신속하게 고장점을 표정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전차선로를 간략하게 도시한 도면
도 2는 상기 도 1에 도시된 'A'구간의 양방향 임피던스에 대응되는 거리와의 관계를 나타낸 그래프
도 3은 어느 한 구간에서의 고장발생시 고장점 표정방법을 설명하기 위한 그래프
도 4는 상기 도 1에 도시된 'A~C'구간의 양방향 임피던스에 대응되는 거리와의 관계를 나타낸 그래프
도 5는 도 1에 도시된 'B-C'구간의 양방향 임피던스에 대응되는 거리와의 관계를 나타낸 그래프
도 6은 종래의 기술을 설명하기 위한 그래프
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 전차선로의 고장점 표정방법 및 시스템에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전차선로를 간략하게 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1에 도시된 'A'구간의 양방향 임피던스에 대응되는 거리와의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 3은 어느 한 구간에서의 고장발생시 고장점 표정방법을 설명하기 위한 그래프이고, 도 4는 상기 도 1에 도시된 'A~C'구간의 양방향 임피던스에 대응되는 거리와의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 5는 도 1에 도시된 'B-C'구간의 양방향 임피던스에 대응되는 거리와의 관계를 나타낸 그래프이다.
통상의 전차선로는 변전소(SS), 급전소(SP), 보조 급전소(SSP)(이하 공히 구분소라고 함)가 마련되어 있으며, 상기 각각의 구분소에는 단권변압기(AT;미도시)등이 설치되어 있어, 종래 도 6과 같은 형태의 거리에 따른 임피던스 측정 그래프가 도시될 수 있다. 본 실시예에서는 변전소(SS)부터 급전소(SP)까지의 구간을 측정구간으로 하고, 각각의 구분소 간의 구간을 소구간으로 하여 설명하나, 어느 한 변전소부터 다른 변전소까지의 구간 또는 상기 구분소간의 조합으로 마련되는 구간도 측정구간 또는 소구간으로 적용됨은 당업자에게 당연할 것이다. 또한, 상기 변전소(SS)와 급전소(SP) 사이에 2개의 보조 급전소(SSP1, SSP2)를 예로 하여 설명하나, 보조 급전소의 갯수는 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 각각의 변전소(SS), 급전소(SP), 보조 급전소(SSP)에는 도 1에 도시된 바와 같이 전차선로의 순방향 임피던스를 측정하여 실시간으로 전송하는 순방향 계전기(31, 33, 35,37)와, 역방향 임피던스를 측정하여 실시간으로 전송하는 위한 역방향 계전기(32, 34, 36)가 설치되어 있다. 본 실시예에서 변전소(SS)에는 역방향 임피던스를 측정하기 위한 계전기가 생략되어 있으나 도면상 좌측방향으로의 임피던스를 측정하기 위한 계전기가 설치될 수 있음은 당업자에게 당연할 것이며, 설명의 편의상 도면에서 우측방향을 순방향, 그 반대방향을 역방향이라 지칭한다.
또한, 상기 변전소(SS)에는 측정구간(A~C)의 순방향 및 역방향 임피던스 값이 거리에 대한 함수로 저장된 중앙제어부(10)가 설치되고, 각각의 변전소(SS), 급전소(SP), 보조 급전소(SSP)에는 해당 구간의 선로에 고장 발생시 전원공급을 차단하기 위한 차단기(21~24)가 설치되어 있다.
상기와 같은 본 실시예에서, 중앙제어부(10)에 저장된 상기 'A'구간, 즉 상기 구분소간의 어느 한 구간의 순방향 및 역방향 임피던스 값의 거리에 대한 함수는 도 2의 그래프와 같이 도시될 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 도모하고자 상기 순방향 및 역방향 임피던스 그래프가 상호 좌우대칭인 것을 예로 하여 설명하나, 선로의 조건 등에 따라 이는 달라질 수 있다.
상기와 같이 저장된 함수에 의해 고장 발생시 제1 계전기(31)와 제2 계전기(32)에 의해 고장점을 간편하게 표정할 수 있다.
즉, 고장점(F1)에서 고장 발생시 제1 계전기(31)에서 측정된 순방향 임피던스값과 제2 계전기(32)에서 측정된 역방향 임피던스값을 실시간으로 전송받은 중앙제어부(10)는 도 2와 같은 함수에 대응하여 고장점을 검출하기 위한 순방향측 제1 거리와 역방향측 제2 거리를 알 수 있게 된다. 상기 제1 거리는 제1 계전기(31)의 측정위치부터의 거리이고, 제2 거리는 제2 계전기(32)의 측정위치부터의 거리이다.
상기와 같은 제1 거리 및 제2 거리를 이용하여 고장점을 표정하게 되는데, 이는 아래 수학식 1에 의해 달성될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2010006693-appb-I000006
(k : 제1 계전기가 설치된 위치에서의 고장점까지의 거리, D : 제1 계전기가 설치된 위치에서 제2 계전기가 설치된 위치까지의 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
도 3에서와 같이 (a)의 경우에는 제1 거리와 제2 거리가 정확히 동일한 지점에서 일치하게 되는 경우이고, (b)의 경우에는 제1 거리와 제2 거리가 상호 못 미치는 경우이며, (c)의 경우에는 제1 거리와 제2 거리가 일정부분 겹치는 경우가 발생할 수 있는데, 상기 수학식 1에 의해 도 3의 (a)~(c)의 모든 경우가 표현될 수 있다. 상기 중앙제어부(10)에는 기준위치에서부터 각각의 계전기(31~37)까지의 거리가 미리 입력되어 있으므로, 다음의 수학식 2에 의해 기준위치부터 고장점 위치가 용이하게 표정될 수 있는 것이다. 단, 도 1에서 계전기가 도시된 위치는 계전기의 측정위치를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2010006693-appb-I000007
(K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 제1 계측기의 측정위치까지의 거리, D : 고장구간의 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
상기와 같이 'A'구간에서 고장점(F1)이 표정된 경우, 상기 각각의 제1 계전기(31)와, 제2 계전기(32)는 해당 차단기(21, 22)에 제어신호를 출력하여 차단기가 동작하도록 하여 해당 구간 'A'에 전원공급을 차단하게 된다.
상기 수학식 1과 수학식 2에 의해 어떤 기준위치에서 고장점까지의 위치를 용이하게 표정할 수 있다. 본 실시예에서는 'A'구간에서를 예로 하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 1에서의 변전소(SS)와 급전소(SP)간 구간의 고장점 표정 또한 순방향 임피던스를 측정하는 변전소 측 계측기와 역방향 임피던스를 측정하는 급전소 측 계측기 만으로도 고장점을 표정함이 가능하다. 이 경우에는 임피던스 함수에 의한 거리 매칭의 예는 도 4와 같다.
한편, 도 1에서와 같이 'C'구간에 고장점(F2)이 발생하고, 해당 'C'구간의 순방향 임피던스를 측정하기 위한 제5 계전기(35)에 작동불능 상태가 발생한 경우, 바로 전의 구분소에 위치하는 제3 계전기(33)를 이용하여 고장점의 표정이 가능하다.
이는 도 5에 도시된 바와 같이, 고장발생시에 제3 계전기(33)에 의해 'B'구간의 순방향 임피던스 값과 'C'구간의 순방향 임피던스값을 측정하고, 제6 계전기(36)에 의해 'C'구간의 역방향 임피던스 값을 측정하여 중앙제어부(10)에서는 상기 측정된 순방향 임피던스값과 역방향 임피던스 값을 입력받아 고장점을 표정함이 가능한 것이다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이 제6 계전기(36)에 의해 측정된 역방향 임피던스값이 임피던스 함수의 거리 매칭하였을 때, b와 b'로 복수개의 지점이 표시될 경우, a점의 거리와 편차가 많이 나는 b'는 버리고 b의 거리만을 가지고 고장점을 연산한다. 즉, a와 가장 근접한 b를 취하여 좀 더 정확한 고장점 표정을 행하는 것이다. 정리하자면, 상기 중앙제어부(10)는 고장 발생시 측정된 순방향 임피던스값과 역방향 임피던스 값을 임피던스 함수에 의해 거리 매칭하였을 때, 복수개의 지점으로 표시되면 상기 복수개의 지점 중 순방향 측과 역방향 측에서 가장 근접한 두 점을 취하여 고장점을 연산하는 것이다.
이때, 각각의 계전기(31~37)는 측정방향별로 순차적으로 증가하는 측정시간을 갖고 있어야 하며, 중앙제어부(10)는 제5 계전기(35)로부터 임피던스 측정값이 입력되지 않는 경우, 제3 계전기(33)의 측정 임피던스 값을 이용하여 고장점을 표정하는 것이다. 일예를 들어, 순방향측 임피던스를 측정하는 계전기는 제1 계전기(31), 제3 계전기(33), 제5 계전기(35), 제7 계전기(37)이고, 각각의 계전기는 변전소(SS) 부터 측정방향, 즉 도면상 우측방향으로 각 구간별로 1초간의 딜레이를 갖는 측정치 전송시간을 갖도록 설정한다. 따라서, 제1 계전기(31)는 'B'구간의 임피던스를 측정하여 2초내에 중앙제어부(10)에 전송하며, 'C'구간의 임피던스를 측정하여 3초내에 중앙제어부(10)에 전송하는 것이다. 상기 제3 계전기 내지 제7 계전기 또한 동일하게 동작을 하는 것으로, 중앙제어부(10)는 'C'구간의 F2에 고장이 발생하고, 제5 계전기(35)가 작동불능인 경우 1초내에는 제5 계전기(35)의 측정값이 없으므로 제3 계전기(33)로부터 2초후 전송된 임피던스 값과 제6 계전기(36)의 임피던스 값을 이용하여 고장점을 표정할 수 있는 것이다.
이때, 제3 차단기(23)와 제4 차단기(24)가 동작하여 고장 구간인 'C' 구간이 차단되어야 하는데, 제4 차단기(24)는 제6 계전기(36)의 제어신호에 의해 동작을 하게 되나, 제5 계전기(35)의 작동불능으로 제3 차단기(23)는 동작을 수행하지 못하게 되므로, 각각의 계전기(31~37)에는 측정방향과 반대방향으로 순차적으로 딜레이 타임이 증가하는 차단 제어신호를 출력하여 고장구간 경계의 차단기가 열리도록 설정된다.
따라서, 어느 한 계전기의 작동불능시에 인접하는 다른 계전기의 제어신호에 의해 고장구간의 차단은 이루어질 수 있는 것이다. 계전기와 차단기의 신호 교환은 유선 통신에 의하여 가능하도록 배선되거나 또는 무선 통신에 의하여 수행된다.
상기와 같은 실시예에서는 중앙제어부(10)에 순방향 및 역방향 임피던스 값이 거리에 대한 함수로 저장되어 있는 것을 일예로 하여 설명하였으나, 측정구간에 대해, 즉 'A', 'B', 'C' 개별적이든, 'A~C' 구간 전체이든 각각의 계전기에 상기 거리에 대한 함수가 저장될 수 있다. 따라서, 정해진 방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장발생시에 측정된 임피던스 값을 입력하여 상기 함수에 의하여 대응되는 거리를 연산하여 중앙 제어부(10)에 전송하고, 상기 중앙 제어부(10)는 기준 위치에서 각 계전기(31~37) 측정위치까지의 거리가 미리 기록되어 있어, 상기 수학식 2를 통해 고장점의 위치를 용이하게 표정할 수가 있는 것이다. 복수의 소구간으로 이루어지는 측정구간에서도 마찬가지로 어느 한 계전기의 작동 불능일 경우를 감안하여 임피던스 측정치 전송시간 및 차단기 동작 제어시간을 측정방향 및 측정반대방향으로 증가하도록 설정하여, 어느 한 계전기가 고장일 때 다른 계전기에 의해 고장발생시 임피던스 측정이 가능하도록 하며, 고장이 발생한 소구간의 차단기를 동작시켜 해당 구간을 차단시킴이 가능한 것이다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (22)

  1. 전차선로의 고장점을 표정하는 방법으로서,
    전차선로상 제1 지점에서 제2 지점까지 거리에 따른 순방향 임피던스 및 역방향 임피던스를 측정하여 거리의 임피던스 함수로 저장하는 단계와,
    고장 발생시 측정된 제1 지점에서의 순방향 임피던스 및 제2 지점에서의 역방향 임피던스를 이용하여 제1 지점으로부터 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리 및 제2 지점으로부터 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여, 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 단계를 포함하는 전차선로의 고장점 표정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지점 및 제2 지점은,
    전차선로상 위치하는 변전소, 급전소, 또는 보조 급전소의 지점인 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상호 매칭되는 위치는 아래의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정방법.
    [수학식]
    Figure PCTKR2010006693-appb-I000008
    (k : 제1 지점에서의 고장점까지의 거리, D : 제1 지점과 제2 지점 사이의 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리와 제2 거리가 복수개 도출되는 경우, 가장 근접하게 위치한 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 전차선로의 고장점 표정방법.
  5. 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서,
    측정구간의 순방향 및 역방향 임피던스 값이 거리에 대한 함수로 저장된 중앙제어부와,
    측정구간의 양단에 측정 위치를 갖고 설치되어, 각각 순방향과 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하여 상기 중앙제어부로 실시간 전송하는 순방향 및 역방향 계전기를 포함하고,
    상기 중앙제어부는 고장 발생시 측정된 순방향 임피던스값과, 역방향 임피던스값을 입력하여, 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 순방향 임피던스의 측정위치로부터의 제1 거리 및 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 역방향 임피던스의 측정위치로부터의 제2 거리를 연산하여 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중앙제어부에는 기준위치로부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 저장되어 있으며,
    상기 고장지점은 아래의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
    [수학식]
    Figure PCTKR2010006693-appb-I000009
    (K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기의 측정위치까지의 거리, D : 측정구간의 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
  7. 제5항에 있어서,
    상기 계전기는,
    변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 측정위치를 갖도록 설치된 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 측정구간의 양 경계에는 고장 발생시 선로의 전원공급을 차단하기 위한 차단기가 설치되고,
    상기 계전기는 해당 측정구간에 고장점이 표정된 경우, 양 경계에 위치한 차단기에 차단제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    제1 거리와, 제2 거리가 복수개 도출되는 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 특징을 포함하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  10. 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서,
    측정구간의 순방향 및 역방향 임피던스 값이 거리에 대한 함수로 저장된 중앙제어부와,
    각 소구간의 양단에 측정점이 위치되도록 설치되어, 각각 순방향과 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하여 상기 중앙제어부로 실시간 전송하는 순방향 및 역방향 계전기와,
    상기 각 소구간의 경계에 역방향 계전기 및 순방향 계전기 사이에 설치된 차단기를 포함하고,
    상기 순방향 계전기는 순방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되고, 상기 역방향 계전기는 역방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되며,
    고장발생시 순방향 계전기는 역방향측 차단기를 동작시키고, 측정된 순방향 임피던스를 중앙제어부로 송신하며, 역방향 계전기는 순방향측 차단기를 동작시키고, 측정된 역방향 임피던스를 중앙제어부로 송신하며,
    상기 중앙제어부는,
    상기 순방향의 계전기로부터 수신된 순방향 임피던스값과, 상기 역방향의 계전기로부터 수신된 역방향 임피던스값을 입력받아 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리 및 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여 상호 매칭되는 위치를 고장지점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 중앙제어부에는 기준위치로부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 미리 저장되어 있으며,
    상기 고장지점은 아래의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
    [수학식]
    Figure PCTKR2010006693-appb-I000010
    (K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기까지의 거리, D : 고장발생시 순방향 및 역방향 임피던스를 측정한 계전기간 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
  12. 제10항에 있어서,
    상기 계전기는,
    변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 설치된 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    제1 거리와, 제2 거리가 복수개 도출되는 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  14. 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서,
    측정구간의 일단에 측정위치를 갖고, 측정구간의 순방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 순방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 측정된 순방향 임피던스 값을 입력하여 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 순방향 계전기와,
    측정구간의 타단에 측정위치를 갖고, 측정구간의 역방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 측정된 역방향 임피던스 값을 입력하여 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 역방향 계전기와,
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리를 전송받아 상호 매칭위치를 고장지점으로 판단하는 중앙제어부를 포함하는 전차선로의 고장점 표정시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중앙제어부에는 기준위치로부터 각 계전기의 측정위치까지의 거리정보가 미리 저장되어 있으며,
    상기 고장지점은 아래의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
    [수학식]
    Figure PCTKR2010006693-appb-I000011
    (K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기까지의 거리, D : 고장발생시 순방향 및 역방향 임피던스를 측정한 계전기간 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
  16. 제14항에 있어서,
    상기 계전기는,
    변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 설치된 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 측정구간의 양 경계에는 고장 발생시 선로의 전원공급을 차단하기 위한 차단기가 설치되고,
    상기 계전기는 해당 측정구간에 고장점이 표정된 경우, 양 경계에 위치한 차단기에 차단제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    각 순방향 계전기 및 역방향 계전기로부터 전송되는 제1 거리와 제2 거리가 복수개인 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 특징을 포함하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  19. 복수의 소구간으로 이루어진 측정구간을 갖는 전차선로의 고장점 표정 시스템으로서,
    상기 각 소구간의 경계에 역방향 계전기 및 순방향 계전기 사이에 설치된 차단기와,
    각 소구간의 일단에 측정위치를 갖고, 소구간의 순방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 순방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되고, 순방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 역방향측 차단기를 동작시키고 측정된 순방향 임피던스 값을 입력하여 순방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제1 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 순방향 계전기와,
    각 소구간의 타단에 측정위치를 갖고, 소구간의 역방향 임피던스값이 거리에 대한 함수로 저장되며, 역방향의 인접한 복수의 소구간에 대하여 순차적으로 증가되는 차단기 동작 시간 및 임피던스 측정치 전송시간이 설정되며, 역방향으로의 선로 임피던스를 측정하고, 고장 발생시 순방향측 차단기를 동작시키고, 측정된 역방향 임피던스 값을 입력하여 역방향 임피던스 함수에 의하여 대응되는 제2 거리를 연산하여 중앙 제어부로 전송하는 역방향 계전기와,
    상기 제1 거리와 상기 제2 거리를 전송받아 상호 매칭위치를 고장지점으로 판단하는 중앙제어부를 포함하는 전차선로의 고장점 표정시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 중앙제어부에는 기준위치부터 각 계전기 측정위치까지의 거리정보가 미리 저장되어 있으며,
    상기 고장지점은 아래의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
    [수학식]
    Figure PCTKR2010006693-appb-I000012
    (K : 기준위치에서 고장점까지의 거리, S : 기준위치에서 고장 발생시 순방향 임피던스를 측정한 계전기까지의 거리, D : 고장발생시 순방향 및 역방향 임피던스를 측정한 계전기간 거리, d1 : 제1 거리, d2 : 제2 거리)
  21. 제19항에 있어서,
    상기 계전기는,
    변전소, 급전소 또는 보조 급전소에 설치된 것을 특징으로 하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    상기 순방향 계전기 및 역방향 계전기로부터 전송되는 제1 거리와 제2 거리가 각각 복수개인 경우, 가장 근접하게 매칭되는 한 쌍을 제1 거리 및 제2 거리로 선정하는 특징을 포함하는 전차선로의 고장점 표정 시스템.
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