KR0146148B1 - 3상 과전류 계전기의 입력회로 및 그 감시방법 - Google Patents

3상 과전류 계전기의 입력회로 및 그 감시방법

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Abstract

본 발명은 3상 과전류 계전기의 입력회로 및 그 감시방법에 관한 것으로, 종래 3상 과전류 계전기의 입력회로는 3상 교류가 불평형일 때 영상분전류가 발생하나 입력회로의 고장으로 판단하기에 불완전할 뿐만아니라 영상분전류만으로 입력회로를 고장으로 판단하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 3상 입력전류의 합을 소프트웨어로 구한 영상분전류와 가산기를 통하여 구한 영상분전류의 차를 비교하여 입력회로의 고장여부를 판단토록 함으로써 보다 확실한 입력회로의 고장여부를 감시할 수 있도록 하는 것이다.

Description

3상 과전류 계전기의 입력회로 및 그 감시방법
제1도는 종래 3상 과전류 계전기의 입력회로 구성도.
제2도는 일반적 3상 과전류 계전기의 사용표시도.
제3도는 본 발명 3상 과전류 계전기의 입력회로 구성도.
제4도는 본 발명 3상 과전류 계전기의 입력회로 감시방법 신호흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 보조변류기 2 : 필터부
3,7 : 샘플앤드홀드부 4 : 아날로그/디지탈변환부
5 : 마이크로프로세서 6 : 가산기
10 : 주변류기
본 발명은 3상 과전류 계전기에 관한 것으로, 특히 영상분전류를 이용하여 입력회로의 이상유무를 판단하여 계전기가 정상적으로 동작하는지를 감시하는 3상 과전류 계전기의 입력회로 및 그 감시방법에 관한 것이다.
제 1도는 종래 3상 과전류 계전기의 입력회로 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 3상 입력전류(ia, ib, ic)에 대한 전류치를 결정하는 보조변류기(1)와, 상기 보조변류기(1)에서 결정된 전류치를 필터링하는 필터부(2)와, 상기 필터부(2)에서 필터링된 전류치를 표본화하여 유지하는 샘플앤드홀드부(3)와, 상기 샘플앤드홀드부(3)에서 표본화된 값을 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환부(4)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(4)에서 디지탈 신호로 변환된 3상 전류를 연산하여 고장여부를 감시하는 마이크로프로세서(5)로 구성되어 있다.
이와같이 구성된 종래 3상 과전류 계전기의 입력회로에 있어서 3상 과전류 계전기는 제 2도에 도시된 바와같이 보호하고자 하는 3상의 전류를 주변류기(10)를 통해 받아서 과전류를 보호하는데 적용된다.
즉, 3상 전류 (Ia, Ib, Ic)가 주변류기(10)로 입력되면, 그 주변류기(10)는 그 3상 전류의 전류치(ia, ib, ic)를 결정하여 3상 과전류 계전기로 인가하게 된다.
이때, 상기 주변류기(10)에서 결정된 전류치(ia, ib, ic)값이 높아 이 전류치 (ia, ib, ic)는 보조변류기(1)에 의해 2차적으로 전류치가 결정된다.
이와같이 결정된 전류치는 필터부(2)에 의해 필터링되과, 필터링된 각 전류치는 샘플앤드홀드부(3)로 인가되어 각기 표본화되어 유지된다.
이때 아날로그/디지탈변환부(4)는 상기에서 표본화된 3상 전류값을 디지탈신호로 변환하여 마이크로프로세서(5)로 인가하면 상기 마이크로프로세서(5)는 이 3상 전류를 하기의 식(1)을 이용해 연산하여 영상분전류(Io)를 구한다.
이때, 3상 전류가 평형이면 영상분전류(Io)는 존재하지 않게 되어 영상분전류(Io)는 o가 되므로, 마이크로프로세서(5)는 입력회로가 정상이라 판단하고, 3상 전류가 불평형이면 영상분전류(Io)가 발생되므로, 상기 마이크로프로세서(5)는 입력회로가 고장이라 판단할 수 있게 된다.
그러나, 상기에서 설명한 종래 3상 과전류 계전기의 입력회로는 3상 전류가 불평형시 영상분전류(Io)가 발생됨으로 인해 입력회로를 고장으로 판단하기에는 불완전할 뿐만 아니라 영상분전류(Io)만으로 입력회로외 고장으로 판단하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 소프트웨어로 구한 영상분전류(Io)와 가산기를 통한 영상분전류(Io')를 구한 후 두 영상분전류(Io)(Io')의 차를 비교하여 입력회로의 고장여부를 판단하는 3상 과전류 계전기의 입력회로 및 그 감시방법을 창안한 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 3도는 본 발명 3상 과전류 계전기의 입력회로 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 3상 입력전류(ia, ib, ic)에 대한 전류치를 결정하는 보조변류기(1)와, 상기 보조변류기(1)에서 결정된 전류치를 필터링하는 필터부(2)와, 상기 필터부(2)에서 필터링된 신호를 표본화하는 샘플앤드홀드부(3)와, 상기 보조변류기(1)의 각 전류치를 더하는 가산기(6)와, 상기 가산기(6)의 출력신호를 표본화하는 샘플앤드홀드부(7)와, 상기 샘플앤드홀드부(3)(7)의 각 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환부(4)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(4)의 출력신호를 입력받아 연산처리하여 영상분전류(Io)(Io')를 구하고, 그 영상분전류(Io)(Io')의 두차를 비교하여 고장여부를 판단하는 마이크로프로세서(5)로 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명의 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
3상 입력전류(ia, ib, ic)가 보조변류기(1)로 입력되면 그 보조변류기(1)는 각 전류에 대한 전류치를 결정한다.
이때, 필터부(2)는 상기 보조변류기(1)가 결정한 전류치를 필터링하여 샘플앤드홀드부(3)로 출력하면, 그 샘플앤드홀드부(3)는 각 전류치를 표본화하여 아날로그/디지탈변환부(4)로 인가한다.
이에따라, 그 아날로그/디지탈변환부(4)는 이 표본화된 전류치를 디지탈신호로 변환하여 마이크로프로세서(5)로 출력하면 마이크로프로세서(5)는 이를 하기의 식(2)를 이용하여 영상분전류(Io)를 계산하고, 입력된 3상 전류중 가장 큰 전류에 ½을 취하여 ε으로 정한다.
한편, 상기 보조변류기(1)에서 결정된 전류치는 가산기(6)로 입력되어 합산(Sum(I))되고, 이 합산(Sum(I))값은 샘플앤드홀드부(7)에서 표본화된후 상기 아날로그/디지탈변환부(4)로 출력된다.
따라서 상기 아날로그/디지탈변환부(4)는 이 표본화된 값을 디지탈신호로 변환하여 상기 마이크로프로세서(5)로 출력하면 상기 마이크로프로세서(5)는 이 값에 ⅓을 취하여 영상분전류(Io')를 구한다.
이때 상기 마이크로프로세서(5)는 두 영상분전류(Io)와 (Io')의 차를 비교하여 그 차가 ε보다 크면 입력회로를 고장으로 판단하고, 그 차가 ε보다 작으면 정상으로 판단하여 입력회로의 고장유무를 감시하게 된다.
상기에서 설명한 바와같이 본 발명은 각 전류의 합을 소프트웨어로 구한 영상분전류(Io)와, 각 전류를 가산기로 합하여 구한 영상분전류(Io')의 차를 비교하여 입력회로의 고장여부를 판단함으로써 보다 확실한 입력회로의 고장을 판단할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 입력전류(ia, ib, ic)에 대한 각각의 전류치를 결정하는 보조변류기(1)와, 상기 보조변류기(1)의 출력신호를 필터링하는 필터부(2)와, 상기 필터부(2)의 출력신호를 표본화하는 샘플앤드홀드부(3)와, 상기 보조변류기(1)의 출력신호를 합산하는 가산기(6)와, 상기 가산기(6)의 출력신호를 표본화하는 샘플앤드홀드부(7)와, 상기 샘플앤드홀드부(3)(7)의 출력신호를 각기 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환부(4)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(4)의 출력신호를 연산하여 상기 샘플앤드홀드부(3)의 출력신호에 따른 필터부 영상분전류(Io)와 상기 샘플앤드홀드부(7)의 출력신호에 따른 가산기부 영상분전류(Io')를 구한 후 차를 비교하여 고장여부를 판단하는 마이크로프로세서(5)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 3상 과전류 계전기의 입력회로.
  2. 입력전류(ia, ib, ic)의 각 전류치를 구한 후 필터부 영상분전류(Io)를 구하는 제 1단계와, 상기 제 1단계의 각 전류치를 가산기(6)에서 합산(Sum(I))후 가산기부 영상분전류(Io')를 구하는 제 2단계와, 상기 입력전류(ia, ib, ic)중 가장 큰 전류의 반을 취하여 ε을 설정하는 제 3단계와, 상기 제 1단계와 제 2단계에서 구한 필터부 영상분전류(Io)와 가산기부 영상분전류(Io')의 차이를 비교하여 고장여부를 판단하는 제 4단계로 이루어짐을 특징으로 하는 3상 과전류 계전기의 입력회로 감시방법.
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