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KR100960495B1 - Digital protective relay - Google Patents

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KR100960495B1
KR100960495B1 KR1020080038828A KR20080038828A KR100960495B1 KR 100960495 B1 KR100960495 B1 KR 100960495B1 KR 1020080038828 A KR1020080038828 A KR 1020080038828A KR 20080038828 A KR20080038828 A KR 20080038828A KR 100960495 B1 KR100960495 B1 KR 100960495B1
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South Korea
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relay
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signal
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안홍선
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엘에스산전 주식회사
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    • H02H3/20Emergency 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 excess voltage
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Abstract

본 발명은 전력 계통에 이상이 발생하였을 때 차단기를 구동시켜 간선을 모선으로부터 분리함으로써 전격 계통을 보호해 주는 디지털 보호 계전기가 신호용으로도 사용될 수 있도록 한다. 이를 위하여 출력접점에 연결된 회로를 필요에 따라 폐회로 상태나 개방회로 상태로 자유롭게 천이시킬 수 있도록 한다. 이에 따라, 디지털 보호 계전기를 보호 용도뿐 아니라 신호 용도로도 사용하고자 하는 수요자들의 요구를 만족시킬 수 있다.The present invention allows a digital protection relay that protects the electric shock system by driving a circuit breaker when the power system has an abnormality to isolate the trunk from the bus, so that it can also be used for the signal. For this purpose, the circuit connected to the output contact can be freely transitioned to the closed or open circuit state as needed. Accordingly, it is possible to satisfy the demands of consumers who want to use the digital protective relay not only for protection but also for signaling.

계전기, 차단기, 릴레이, 보호, 제어용, 신호용, 폐회로, 개방회로 Relay, Breaker, Relay, Protection, Control, Signaling, Closed Circuit, Open Circuit

Description

디지털 보호 계전기{ Digital Protective Relay }Digital Protective Relay

본 발명은 디지털 보호 계전기에 관한 것으로서, 특히 차단기를 구동시켜보지 않고도 계전기와 차단기 사이에 구성된 전기회로나 차단기 내부에 설치된 차단용 코일의 상태를 상시 감시할 수 있도록 할 뿐 아니라 디지털 보호 계전기를 신호용으로도 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to a digital protective relay, and in particular, it is possible to always monitor the state of the electrical circuit configured between the relay and the circuit breaker or the breaking coil installed inside the circuit breaker without having to drive the circuit breaker, as well as the digital protective relay for signals. It is also intended to be used.

일반적으로 전력 계통에는 다양한 사고 요인 잠재되어 있다. 예를 들자면, 벼락 등의 천재지변에 의한 손상, 까치 등 조류에 의한 단락 사고, 계통의 과부하로 인한 전압 강하나 기기의 손상, 전동기 등 부하의 누전에 의한 사고 등 수많은 위험이 상존한다.In general, there are a variety of potential accidents in the power system. For example, there are many risks such as damage caused by natural disasters such as lightning strikes, short circuit accidents caused by birds such as magpies, voltage drops due to system overload, damage to equipment, accidents caused by leakage of load such as electric motors, etc.

이러한 사고들을 방치했을 경우 인적, 물적 자원의 손실이 대단히 심각해지기 때문에 통상 계전기를 비롯한 계통 보호용 기기들을 채택하여 사고시 사고 계통을 다른 정상 계통과 신속하게 분리하여 다른 계통으로의 사고 파급을 막는 한편 사고 계통 내의 사고 확산도 막는 방법을 취하고 있다.If these accidents are left unattended, the loss of human and material resources becomes very serious. Therefore, by adopting system protection devices such as relays in general, the accident system can be quickly separated from other normal systems to prevent the spread of accidents to other systems. It is taking measures to prevent the spread of accidents in the country.

도 1을 참조하여 일반적인 전력 계통의 예를 살펴보자면, 모선에서 분기된 간선에 연결되어 운전되고 있는 전동기(M1, M2)의 터미널 블록(11)이 단락되었다고 가정할 때 단락 전류에 의해 B 계통의 선로에는 과전류가 흐르고 이에 의해 곧바로 C 계통의 전력 공급에 차질이 생기게 된다. 따라서 이와 같은 상황을 방치할 경우 B 계통의 사고나 화재 위험은 물론, C 계통의 설비에도 영향을 끼치게 되어 결국 모선에 연결된 모든 장비와 계통의 손상을 가져오게 된다.Referring to the example of the general power system with reference to Figure 1, assuming that the terminal block 11 of the motors (M1, M2) connected to the trunk line branched from the bus line is short-circuited, Overcurrent flows through the track, which immediately disrupts the C system's power supply. Therefore, if such a situation is left unattended, it will affect not only the accident or fire hazard of the B system but also the facilities of the C system, resulting in damage to all equipment and systems connected to the bus.

이러한 경우 B 계통에 계전기가 있으면 B 계통의 사고시 사고 전류를 신속히 감지하여 B 계통을 모선으로부터 분리함으로써 사고의 확대를 막을 수 있다.In this case, if there is a relay in the B system, the accident current of the B system can be detected quickly and the B system can be separated from the bus to prevent the expansion of the accident.

한편 차단기 구동용 릴레이는 계통의 사고시에만 동작하는데, 도체로 이루어진 릴레이의 접점(A 접점)은 공기에 지속적으로 노출되어 오래될 경우 부식이 일어나고, 수회의 차단 동작으로도 차단 동작시 흐르는 전류에 의해 그 릴레이 접점의 소손이 발생할 수 있다. 또한, 차단기 구동용 릴레이 코일의 단선이나 단락 등에 의해 유사시 릴레이가 동작하지 않을 수도 있으며, 계전기 내부회로의 이상이 발생하여 차단기 구동용 릴레이를 구동시키는 전기회로가 단선 혹은 단락되어 있더라도 차단기를 구동시켜 보기 전까지는 이상을 감시해 낼 수 있는 방법이 없다.On the other hand, the circuit breaker driving relay operates only in the event of a system accident. The relay contact (A contact) of the relay is continuously exposed to air, which causes corrosion when it is old. Burnout of the relay contact may occur. In addition, the relay may not operate in case of short circuit or short circuit of the circuit breaker driving relay coil, and even if the electric circuit which drives the circuit breaker driving relay is disconnected or short-circuited due to an error in the internal circuit of the relay, try to operate the circuit breaker. Until now, there is no way to monitor for abnormalities.

즉, 차단기 구동용 릴레이를 점검하기 위하여 차단기 구동용 릴레이에 전기를 인가하면 동시에 차단기가 동작하므로 간선의 전력을 반드시 차단하게 되는 불편함이 있었다.In other words, when the electric circuit is applied to the circuit breaker driving relay to check the circuit breaker driving relay, the breaker operates at the same time, there is an inconvenience that must cut off the power of the trunk.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 특허공개 2002-74689호는 다음과 같은 '계전기 감시 장치 및 방법'을 제시하고 있다.In order to solve this problem, Patent Publication No. 2002-74689 proposes the following 'relay monitoring apparatus and method'.

도 2를 참조하자면, 상기 계전기 감시 장치는 모선으로부터 분기된 간선에 전력의 공급을 선택 차단하여 부하에 전력을 인가하는 차단기(21), 차단기(21)를 통해 흐르는 전류 및 인가되는 전압을 소정 비율로 2차 측으로 유기하는 계기용 변성기(22), 교류 전원(AC)의 전류를 제한하고 분배하는 저항 소자 R1, R2, R3, R4, 저항 소자 R2와 R4의 양단에 각각 연결되는 포토커플러(23), 포토커플러(23)의 출력전압을 각각 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(24), 아날로그/디지털 변환부(24)의 출력과 계기용 변성기(22)의 출력을 입력받아 연산하여 릴레이 제어신호를 출력하는 제어부(25), 릴레이 제어신호를 증폭하여 릴레이 RLY1과 RLY2에 전달하는 출력증폭부(26) 등으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 2, the relay monitoring device selects and cuts the supply of power to the trunk branch branched from the bus and applies a power to the load 21, a current flowing through the breaker 21 and a voltage applied to the predetermined ratio. Instrument transformer 22 for releasing to the secondary side of the furnace, photocouplers 23 connected to both ends of resistor elements R1, R2, R3, R4, and resistor elements R2 and R4 respectively for limiting and distributing current of AC power source (AC). And the output of the analog / digital converter 24, the analog / digital converter 24, and the output of the instrument transformer 22, which convert the output voltage of the photocoupler 23 into digital values, respectively, And a control unit 25 for outputting the relay control signal, and an output amplifier 26 for amplifying the relay control signal and transmitting the relay control signal to the relays RLY1 and RLY2.

즉, 릴레이 RLY1은 차단기 구동용으로 사용하여 평상시에는 오프시켜 놓고, 보조 릴레이로서 사용되는 RLY2는 온시켜 놓는다. 그러면, 교류 전원(AC), 저항소자 R1, R2, 릴레이 RLY2, 차단기 트립코일(C), 교류 전원(AC)으로 형성되는 경로를 따라 전류가 흐르게 되어 포토커플러 PC1에 의해 일정 크기 이상의 전압이 검출되므로 차단기 구동 회로의 동작상태를 감시할 수 있다.That is, the relay RLY1 is used for driving the circuit breaker, and is usually turned off, and the RLY2 used as the auxiliary relay is turned on. Then, a current flows along the path formed by the AC power source AC, the resistor elements R1, R2, the relay RLY2, the circuit breaker trip coil C, and the AC power source AC, and a voltage of a predetermined magnitude or more is detected by the photocoupler PC1. Therefore, the operating state of the circuit breaker driving circuit can be monitored.

또한, 차단기 구동용 릴레이 RLY1을 점검하기 위해서는 일단 릴레이 RLY2를 오프시킨 후(이때 전류는 저항소자 R1, R2, R3, R4를 통해 흐른다), 차단기 구동용 릴레이 RLY1을 온시킨다. 그러면, 전류는 교류 전원(AC), RLY1, 저항소자 R3, R4, 차단기 트립코일(C), 교류 전원(AC)으로 형성되는 경로를 따라 흐르게 되어 포토커플러 PC2에 의해 일정 크기 이상의 전압이 검출되므로 차단기 구동 회로의 동작상태를 감시할 수 있다.In addition, to check the circuit breaker driving relay RLY1, the relay RLY2 is turned off once (current flows through the resistor elements R1, R2, R3, and R4), and then the circuit breaker driving relay RLY1 is turned on. Then, the current flows along a path formed by AC power source AC, RLY1, resistance elements R3 and R4, circuit breaker trip coil C, and AC power source AC, so that a voltage of a predetermined magnitude or more is detected by photocoupler PC2. The operating state of the circuit breaker drive circuit can be monitored.

또한, 릴레이 RLY1과 RLY2가 모두 온 상태일 때는 저항 소자를 거치지 않고 전류가 흘러 차단기를 구동시키는 상태가 된다.In addition, when both the relays RLY1 and RLY2 are in the on state, current flows without passing through the resistance element to drive the circuit breaker.

이와 같은 구성으로 인하여 릴레이 RLY1과 RLY2의 온/오프 상태에 따라 각 포토커플러(23)를 통해 출력되는 전압이 달라지므로, 차단기(21)를 구동시키지 않고도 차단기 구동 회로 내의 상태를 확인할 수 있게 된다.Due to such a configuration, the voltage output through each photocoupler 23 varies according to the on / off states of the relays RLY1 and RLY2, so that the state in the circuit breaker driving circuit can be checked without driving the circuit breaker 21.

그러나, 도 2에 도시한 예에서 차단기 구동 회로는 릴레이 RLY1과 RLY2의 상태에 관계없이 항상 폐회로 상태를 유지하고 있으므로 이러한 장치가 신호용으로는 사용될 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 신호용으로 사용하려면 출력접점에 연결되는 타 장치로 개로 상태 또는 폐로 상태를 알려줄 수 있어야 신호 전달이 가능한데, 항상 폐로를 유지할 수밖에 없기 때문에 어떠한 신호전달의 의미를 가지지 못하게 되는 것이다.However, in the example shown in Fig. 2, since the circuit breaker driving circuit always maintains the closed circuit regardless of the states of the relays RLY1 and RLY2, there is a problem that such a device cannot be used for signals. In other words, if you want to use the signal for other devices connected to the output contact can be signaled to the open or closed state to be able to transmit the signal, because you have to keep the closure at all times will not have any meaning of signal transmission.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차단기를 구동시키지 않고도 차단기 구동 회로 내의 상태를 확인할 수 있으면서도 필요에 따라 신호 용도로도 사용할 수 있는 디지털 보호 계전기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital protection relay that can be used as a signal as needed while checking the state in the circuit breaker driving circuit without driving the circuit breaker. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는, 제어용 또는 신호용으로 사용되는 출력접점; 계기용 변성기로부터 신호를 입력받는 입력접점; 상기 출력접점의 양 단자 사이에 흐르는 전류 경로를 형성하는 경로결정부; 상기 경로결정부를 통해 흐르는 전류에 의해 유기된 전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 및 상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 값과 상기 입력접점을 통해 입력되는 신호를 연산하고, 상기 출력접점을 제어용으로 사용할 것인지 또는 신호용으로 사용할 것인지에 따라 상기 경로결정부를 통해 흐르는 전류 경로를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the digital protective relay according to the present invention, the output contact used for the control or signal; An input contact for receiving a signal from the instrument transformer; A path determining unit forming a current path flowing between both terminals of the output contact; An analog / digital converter converting the voltage induced by the current flowing through the routing unit into a digital value; And calculating a digital value converted by the analog / digital converter and a signal input through the input contact, and controlling a current path flowing through the routing determiner according to whether to use the output contact for a control or a signal. It includes a control unit.

상기 경로결정부는 상기 출력접점의 양 단자 사이에 제1릴레이부와 제2릴레이부가 직렬 연결되고, 제1릴레이부는 직렬의 저항 소자 R1과 R2에 병렬연결되며, 제2릴레이부의 양단에는 상기 제1릴레이부와의 공통단자에 일단이 연결된 동작모드 설정 릴레이부와 저항 소자 R3과 R4가 직렬 연결되도록 구성될 수 있다.The routing part includes a first relay part and a second relay part connected in series between both terminals of the output contact, the first relay part is connected in parallel with a series of resistance elements R1 and R2, and both ends of the first relay part are connected to the first relay part. The operation mode setting relay unit, one end of which is connected to the common terminal with the relay unit, and the resistor elements R3 and R4 may be configured to be connected in series.

이러한 실시예에서 상기 아날로그/디지털 변환부는 상기 저항 소자 R2와 R4의 양단에 각각 연결된 제1포토커플러와 제2포토커플러의 출력 전압을 각각 디지털 값으로 변환하는 제1아날로그/디지털 변환부와 제2아날로그/디지털 변환부를 포함하도록 구성될 수 있다.In this embodiment, the analog / digital converter comprises a first analog / digital converter and a second converter for converting the output voltages of the first photocoupler and the second photocoupler respectively connected to both ends of the resistor elements R2 and R4 into digital values. It may be configured to include an analog / digital converter.

이때, 상기 제어부는 제1아날로그/디지털 변환부와 제2아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 값과 상기 입력접점을 통해 입력되는 신호를 연산하고, 상기 출력접점을 제어용으로 사용할 것인지 또는 신호용으로 사용할 것인지에 따라 상기 제1릴레이부와 제2릴레이부와 동작모드 설정 릴레이부를 제어하도록 구성된다.In this case, the controller calculates the digital value converted by the first analog / digital converter and the second analog / digital converter and the signal input through the input contact, and uses the output contact as a control or a signal. And control the first relay unit, the second relay unit, and the operation mode setting relay unit depending on whether the first relay unit and the second relay unit are used.

상기 제어부는 상기 디지털 보호 계전기를 상기 출력접점에 연결되는 차단기 제어용으로 사용하고자 하는 경우 상기 동작모드 설정 릴레이부를 단락상태로 제어하도록 구성될 수 있다.The control unit may be configured to control the operation mode setting relay unit in a short state when the digital protection relay is to be used for a circuit breaker control connected to the output contact.

상기 제어부는 상기 디지털 보호 계전기를 신호용으로 사용하고자 하는 경우 상기 동작모드 설정 릴레이부를 개방 상태로 제어하고, 상기 제1릴레이부와 제2릴레이부 중 어느 하나는 개방 상태로 다른 하나는 단락 상태로 제어하도록 구성될 수 있다.The control unit controls the operation mode setting relay unit to an open state when the digital protection relay is to be used for a signal, and controls one of the first relay unit and the second relay unit to an open state and the other to a short circuit state. It can be configured to.

본 발명에 따른 디지털 보호 계전기는 차단기 구동용 릴레이와 릴레이 구동 회로 등 차단기 구동 회로 전반을 계통에 대한 전력 공급의 단절 없이 모두 감시할 수 있다.The digital protection relay according to the present invention can monitor all the circuit breaker driving circuits such as the circuit breaker driving relay and the relay driving circuit without disconnection of power supply to the system.

이에 따라, 차단기 구동용 릴레이의 고장 또는 릴레이 구동 회로의 이상 등에 의한 차단기 동작 불능 상태를 미리 방지할 수 있다.Accordingly, the breaker inoperable state due to a failure of the breaker driving relay or an abnormality in the relay drive circuit can be prevented in advance.

또한, 필요에 따라서는 간단한 릴레이 제어를 통해 디지털 보호 계전기를 신호용으로도 사용할 수 있으므로, 신호 용도가 점차 중요해져 가는 현실에 적절하게 대처할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, if necessary, since the digital protection relay can also be used for signals through simple relay control, it is possible to appropriately cope with the reality that the use of signals becomes increasingly important.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a을 참조하자면, 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기(30)는 제어용 또는 신호용으로 사용되는 출력접점(31)을 구비하고 있다. 이 출력접점(31)이 제어용으로 사용되는 경우에는 도 2에 도시한 예와 같이 교류 전원(AC) 및 차단기(21)에 연결되고, 신호용으로 사용되는 경우에는 해당 신호를 수신할 타 장치(도시되지 않음)와 연결된다.Referring to FIG. 3A, the digital protective relay 30 according to the present invention has an output contact 31 used for control or signal. When the output contact 31 is used for control, it is connected to the AC power source and the breaker 21 as shown in the example shown in FIG. 2, and when used for a signal, another device (shown) Is not connected).

또한, 디지털 보호 계전기(30)는 계기용 변성기(22)로부터 신호를 입력받는 입력점점(32)을 구비하고 있다. 계기용 변성기(22)는 간선에 흐르는 전류 및 인가되는 전압을 일정 비율로 2차 측에 유기하는 역할을 수행한다.In addition, the digital protective relay 30 has an input point 32 for receiving a signal from the instrument transformer 22. The instrument transformer 22 serves to induce the current flowing through the trunk line and the applied voltage to the secondary side at a predetermined ratio.

경로결정부는 제1릴레이부(33-1), 제2릴레이부(33-2), 동작모드 설정 릴레이부(33-3), 저항 소자 R1, R2, R3, R4 등의 구성요소를 포함하여 이루어질 수 있다.The routing section includes components such as a first relay section 33-1, a second relay section 33-2, an operation mode setting relay section 33-3, and resistance elements R1, R2, R3, and R4. Can be done.

각 릴레이부(33-1~33-3)는 제어부(36)로부터 전달되는 릴레이 제어신호를 증폭하는 출력증폭부와 릴레이 소자를 포함하여 이루어진다.Each relay unit 33-1 to 33-3 includes an output amplifier and a relay element for amplifying the relay control signal transmitted from the controller 36.

구체적으로 살펴보자면, 출력접점(31)의 양 단자 사이에 제1릴레이부(33-1)와 제2릴레이부(33-2)가 직렬 연결된다. 제1릴레이부(33-1)는 직렬의 저항 소자 R1과 R2에 병렬연결되며, 제2릴레이부(33-2)의 양단에는 제1릴레이부(33-1)와의 공통단자에 일단이 연결된 동작모드 설정 릴레이부(33-3)와 저항 소자 R3과 R4가 직렬 연결된다.Specifically, the first relay unit 33-1 and the second relay unit 33-2 are connected in series between both terminals of the output contact 31. The first relay unit 33-1 is connected in parallel to the resistance elements R 1 and R 2 in series, and one end of the second relay unit 33-2 is connected to a common terminal with the first relay unit 33-1. The operation mode setting relay unit 33-3 and the resistance elements R3 and R4 are connected in series.

저항 소자 R2와 R4의 양단에는 각각 포토커플러(34-1,34-2)가 연결되며, 각 아날로그/디지털 변환부(35-1,35-2)는 각 포토커플러(34-1,34-2)에서 출력되는 전압을 디지털 값으로 변환한다.Photocouplers 34-1 and 34-2 are connected to both ends of the resistor elements R2 and R4, and the analog / digital converters 35-1 and 35-2 are each photocouplers 34-1 and 34-. Convert the voltage output from 2) to digital value.

제어부(36)는 각 아날로그/디지털 변환부(35-1,35-2)에서 변환된 디지털 값과 입력접점(32)을 통해 계기용 변성기(22)로부터 입력되는 신호를 연산한다. 또한, 제어부(36)는 출력접점(31)을 제어용으로 사용할 것인지 또는 신호용으로 사용할 것인지의 여부 및 상기 연산 결과에 따라 제1릴레이부(33-1), 제2릴레이부(33-2), 동작모드 설정 릴레이부(33-3)로 릴레이 제어신호를 출력한다.The controller 36 calculates a signal input from the instrument transformer 22 through the digital value converted by each analog / digital converter 35-1 and 35-2 and the input contact point 32. In addition, the control unit 36 may use the first relay unit 33-1, the second relay unit 33-2, depending on whether the output contact 31 is to be used for control or signal, and the calculation result. The relay control signal is output to the operation mode setting relay unit 33-3.

도 3b에 제어부(36)를 구성하는 일 예를 도시하였으며, 각 아날로그/디지털 변환부(35-1,35-2)에서 변환된 디지털 값을 각각 입력받는 PC1 신호입력부(36-6)와 PC2 신호입력부(36-4), PC1 신호입력부(36-6)와 PC2 신호입력부(36-4)를 통해 입력 된 디지털 값과 계기용 변성기(22)로부터 입력된 신호를 연산하는 연산부(36-1), 릴레이 제어신호로서 각 릴레이(RLY1~RLY3)에 대한 구동신호를 출력하는 RLY1 구동신호 출력부(36-5), RLY2 구동신호 출력부(36-3), RLY3 구동신호 출력부(36-2) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.An example of configuring the control unit 36 is illustrated in FIG. 3B, and the PC1 signal input unit 36-6 and PC2 receiving the digital values converted by the analog / digital converters 35-1 and 35-2, respectively. Arithmetic unit 36-1 for calculating the digital value input through the signal input unit 36-4, the PC1 signal input unit 36-6, and the PC2 signal input unit 36-4 and the signal input from the instrument transformer 22. ), The RLY1 drive signal output unit 36-5, the RLY2 drive signal output unit 36-3, and the RLY3 drive signal output unit 36- that output drive signals for the respective relays RLY1 to RLY3 as relay control signals. 2) and the like.

한편, 제어부(36)는 디지털 보호 계전기(30)를 신호용으로 사용하고자 하는 경우에는 RLY3 구동신호 출력부(36-2)를 통해 릴레이 RLY3을 오프 상태로 제어하도록 한다. 그리고, 릴레이 RLY1과 RLY2는 서로 반대의 상태가 되도록 제어한다.On the other hand, when the control unit 36 intends to use the digital protection relay 30 for a signal, the control unit 36 controls the relay RLY3 to be turned off through the RLY3 driving signal output unit 36-2. The relays RLY1 and RLY2 are controlled to be in opposite states.

도 4a를 참조하자면, 릴레이 RLY3이 오프 상태일 때 릴레이 RLY1이 오프 상태이고 릴레이 RLY2가 온 상태라면 폐 회로가 되는데 반하여, 릴레이 RLY2가 오프 상태이고 릴레이 RLY1이 온 상태라면 개방 회로가 된다. 즉, 디지털 보호 계전기(30)의 출력접점(31)을 통해 타 장치로 신호를 보내는 의미를 가지게 된다.Referring to FIG. 4A, when the relay RLY3 is in the off state and the relay RLY1 is in the off state and the relay RLY2 is in the on state, the circuit is closed, whereas the relay RLY2 is in the off state and the relay RLY1 is in the open circuit. That is, it has a meaning of sending a signal to another device through the output contact 31 of the digital protective relay 30.

또한, 제어부(36)는 디지털 보호 계전기(30)를 출력접점(31)에 연결되는 차단기 제어용으로 사용하고자 하는 경우에는 릴레이 RLY3을 온 상태로 제어한다.In addition, the controller 36 controls the relay RLY3 to the ON state when the digital protection relay 30 is to be used for the breaker control connected to the output contact 31.

디지털 보호 계전기(30)가 차단기 제어용으로 사용될 때의 동작을 살펴보기로 한다. 이 경우 도 3에 별도로 도시하지 않았지만 출력접점(31)에는 도 2에 도시한 예와 같이 교류 전원(AC)과 차단기(21)가 연결되어 있는 상태이다.The operation when the digital protective relay 30 is used for the breaker control will be described. In this case, although not separately illustrated in FIG. 3, the AC contact point AC and the breaker 21 are connected to the output contact 31 as shown in the example of FIG. 2.

평상시 제1릴레이부(33-1)의 릴레이 접점은 오프 상태이고 제2릴레이부(33-2)의 릴레이 접점은 온 상태이다.Usually, the relay contact of the first relay unit 33-1 is in an off state and the relay contact of the second relay unit 33-2 is in an on state.

교류 전원(AC)에 흐르는 전류는 저항 소자 R1, R2, 제2릴레이부(33-2)의 접점을 경유하여 흐르는데, 저항 소자 R1의 저항값은 저항 소자 R2의 저항값에 비해 대단히 크게 설정되어 저항 소자 R2에 걸리는 전압과 전류는 소신호 전달용 포토커플러 PC1(34-1)의 입력 신호로 사용할 수 있을 정도의 크기가 된다.The current flowing in the AC power source AC flows through the contacts of the resistor elements R1, R2, and the second relay unit 33-2, and the resistance value of the resistor element R1 is set to be much larger than that of the resistor element R2. The voltage and current applied to the resistor element R2 become large enough to be used as an input signal of the photocoupler PC1 34-1 for small signal transfer.

이때 차단기(21)의 트립코일 구동 전류는 통상 수 암페어 정도이지만 전류가 저항 소자 R1에 의해 제한되기 때문에 차단기의 트립코일을 구동시키지는 못한다.At this time, the trip coil driving current of the breaker 21 is usually about several amperes, but the trip coil of the breaker cannot be driven because the current is limited by the resistance element R1.

포토커플러 PC1(34-1)의 입력단에는 저항 소자 R1을 통해 흐르는 전류가 저항 소자 R2에 분배되어 유입됨으로써 포토커플러 PC1(34-1) 출력단의 에미터 및 콜렉터 단자가 통전할 수 있게 된다.The current flowing through the resistor element R1 is distributed to the resistor element R2 at the input terminal of the photocoupler PC1 34-1 so that the emitter and collector terminals of the output terminal of the photocoupler PC1 34-1 can be energized.

그러면, 해당 포토커플러 PC1(34-1)에 대응하는 제1 아날로그/디지털 변환부(35-1)에서 포토커플러 PC1(34-1)의 출력전압을 디지털 값으로 변환하고, 이 변환된 값은 PC1 신호입력부(36-6)를 통해 제어부(36)로 입력된다. 즉, 제1 아날로그/디지털 변환부(35-1)를 통해 들어오는 신호가 있을 때 차단기 구동 회로와 차단기 트립코일에 이상이 없다는 것을 판단할 수 있다.Then, the first analog / digital converter 35-1 corresponding to the photocoupler PC1 34-1 converts the output voltage of the photocoupler PC1 34-1 into a digital value, and the converted value is It is input to the control part 36 via the PC1 signal input part 36-6. That is, when there is a signal coming through the first analog-to-digital converter 35-1, it may be determined that there is no abnormality in the circuit breaker driving circuit and the circuit breaker trip coil.

만약 차단기 구동 회로가 단선 또는 단락되거나 차단기 트립코일이 단선 되었을 경우에는 포토커플러 PC1(34-1)의 출력은 발생하지 않기 때문이다.This is because the output of the photocoupler PC1 34-1 does not occur when the circuit breaker drive circuit is disconnected or shorted or the circuit breaker trip coil is disconnected.

이와 같은 동작과정을 통해 도 4b에 도시한 예와 같이 제1릴레이부(33-1)와 제2릴레이부(33-2)를 제어함에 따라 차단기 구동 회로 및 차단기 트립코일의 여러 상태를 파악할 수 있게 된다.Through such an operation process, as shown in the example of FIG. 4B, the first relay unit 33-1 and the second relay unit 33-2 may be controlled to determine various states of the circuit breaker driving circuit and the circuit breaker trip coil. Will be.

이제 전력 계통을 차단하지 않고도 차단기 구동 회로의 상태를 감시하는 과정을 살펴보기로 한다.Now let's look at the process of monitoring the state of the breaker drive circuit without shutting down the power system.

먼저, 제2릴레이부(33-2)의 릴레이 RLY2를 오프시켜 놓는다. 이때 전류는 교류 전원(AC), 저항 소자 R1, R2, R3, R4를 통해 흐른다. 그러므로, 포토커플러 PC1(34-1)과 포토커플러 PC2(34-2)는 모두 활성화 상태가 되어 제1 아날로그/디지털 변환부(35-1)과 제2아날로그/디지털 변환부(35-2)는 일정 크기 이상의 디지털 값을 출력하게 되고, 제어부(36)는 제1릴레이부(33-1)와 제2릴레이부(33-2)의 접점이 모두 개방되어 있음을 알 수 있다.First, the relay RLY2 of the second relay section 33-2 is turned off. At this time, the current flows through the AC power source (AC) and the resistors R1, R2, R3, and R4. Therefore, the photocoupler PC1 34-1 and the photocoupler PC2 34-2 are both in an activated state, so that the first analog / digital converter 35-1 and the second analog / digital converter 35-2 are activated. May output a digital value of a predetermined size or more, and the controller 36 may recognize that both of the contacts of the first relay 33-1 and the second relay 33-2 are open.

이제 제1릴레이부(33-1)의 상태를 점검하기 위하여, 릴레이 RLY1을 온 상태로 만든다. 그러면, 전류는 교류 전원(AC), 릴레이 RLY1, 저항 소자 R3, R4를 통해 흐른다. 이에 따라 저항 소자 R4에 인가되는 전압에 의하여 포토커플러 PC2(34-2)가 출력값을 발생시키고, 제2아날로그/디지털 변환부(35-2)는 일정 크기 이상의 디지털 값을 제어부(36)로 전달함으로써 제어부(36)는 제1릴레이부(33-1)의 릴레이 RLY1이 정상적인 것을 확인할 수 있다.Now, to check the state of the first relay section 33-1, the relay RLY1 is turned on. The current then flows through AC power supply AC, relay RLY1, resistor elements R3, R4. Accordingly, the photocoupler PC2 34-2 generates an output value by the voltage applied to the resistor element R4, and the second analog / digital converter 35-2 transfers a digital value of a predetermined size or more to the controller 36. As a result, the control unit 36 can confirm that the relay RLY1 of the first relay unit 33-1 is normal.

즉, 릴레이 RLY2를 오프시켜 놓은 상태에서 릴레이 RLY1의 접점을 개폐하였을 때 제1아날로그/디지털 변환부(35-1)를 통해 일정 크기 이상의 값이 들어오다가 소멸한다면 릴레이 RLY1은 정상인 것을 알 수 있다.That is, when the contact of the relay RLY1 is opened and closed while the relay RLY2 is turned off, the relay RLY1 is normal if a value of a predetermined size or more passes through the first analog / digital converter 35-1 and then disappears. .

그러나, 릴레이 RLY2를 오프시켜 놓은 상태에서 릴레이 RLY1을 개폐하였으나 제1아날로그/디지털 변환부(35-1)의 출력 값이 일정하게 지속한다면, 릴레이 RLY1 또는 해당 전류 경로 상에 문제가 있다는 것을 말해준다.However, if the relay RLY1 is opened and closed while the relay RLY2 is turned off, but the output value of the first analog / digital converter 35-1 remains constant, this indicates that there is a problem in the relay RLY1 or the corresponding current path. .

상술한 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.Each embodiment described above is intended to help the understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Of course.

도 1은 전력 계통의 사고를 설명하기 위한 예,1 is an example for explaining an accident of a power system;

도 2는 종래 디지털 보호 계전기의 예,2 is an example of a conventional digital protection relay,

도 3은 본 발명에 따른 디지털 보호 계전기의 일 실시예,3 is an embodiment of a digital protective relay according to the present invention;

도 4는 각 릴레이 상태에 따른 회로 상태를 표시한 테이블이다.4 is a table showing a circuit state according to each relay state.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

21: 차단기 AC: 교류 전원21: breaker AC: AC power

22: 계기용 변성기 30: 디지털 보호 계전기22: instrument transformer 30: digital protective relay

31: 출력접점 32: 입력접점31: Output contact 32: Input contact

33-1~33-3: 릴레이부 34-1,34-2: 포토커플러33-1 to 33-3: relay section 34-1, 34-2: photocoupler

35-1,35-2: 아날로그/디지털 변환부35-1,35-2: Analog-to-digital converter

36: 제어부 R1~R4: 저항 소자36: control unit R1 to R4: resistance element

RLY1~RLY3: 릴레이RLY1 ~ RLY3: Relay

Claims (5)

제어용 또는 신호용으로 사용되는 출력접점;Output contacts used for control or signaling; 계기용 변성기로부터 신호를 입력받는 입력접점;An input contact for receiving a signal from the instrument transformer; 상기 출력접점의 양 단자 사이에 흐르는 전류 경로를 형성하는 경로결정부;A path determining unit forming a current path flowing between both terminals of the output contact; 상기 경로결정부를 통해 흐르는 전류에 의해 유기된 전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 및An analog / digital converter converting the voltage induced by the current flowing through the routing unit into a digital value; And 상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 값과 상기 입력접점을 통해 입력되는 신호를 연산하고, 상기 출력접점을 제어용으로 사용할 것인지 또는 신호용으로 사용할 것인지에 따라 상기 경로결정부를 통해 흐르는 전류 경로를 제어하는 제어부를 포함하고,A controller for calculating a digital value converted by the analog / digital converter and a signal input through the input contact, and controlling a current path flowing through the routing determiner according to whether to use the output contact for control or for a signal Including, 상기 경로결정부는 상기 출력접점의 양 단자 사이에 제1릴레이부와 제2릴레이부가 직렬 연결되고, 상기 제1릴레이부는 직렬의 저항 소자 R1과 R2에 병렬연결되며, 상기 제2릴레이부의 양단에는 상기 제1릴레이부와의 공통단자에 일단이 연결된 동작모드 설정 릴레이부와 저항 소자 R3과 R4가 직렬 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 보호 계전기.The routing part includes a first relay part and a second relay part connected in series between both terminals of the output contact, the first relay part is connected in parallel with a series of resistance elements R1 and R2, and both ends of the second relay part And an operation mode setting relay unit having one end connected to a common terminal with the first relay unit and a resistor R3 and R4 connected in series. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 아날로그/디지털 변환부는 상기 저항 소자 R2와 R4의 양단에 각각 연결된 제1포토커플러와 제2포토커플러의 출력 전압을 각각 디지털 값으로 변환하는 제1아날로그/디지털 변환부와 제2아날로그/디지털 변환부를 포함하고,The analog / digital converting unit includes a first analog / digital converting unit and a second analog / digital converting unit configured to convert output voltages of the first photocoupler and the second photocoupler respectively connected to both ends of the resistor elements R2 and R4 into digital values. Including wealth, 상기 제어부는 제1아날로그/디지털 변환부와 제2아날로그/디지털 변환부에서 변환된 디지털 값과 상기 입력접점을 통해 입력되는 신호를 연산하고, 상기 출력접점을 제어용으로 사용할 것인지 또는 신호용으로 사용할 것인지에 따라 상기 제1릴레이부와 제2릴레이부와 동작모드 설정 릴레이부를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 보호 계전기.The controller calculates the digital value converted by the first analog / digital converter and the second analog / digital converter and the signal input through the input contact, and according to whether to use the output contact for control or signal. And the first relay unit, the second relay unit, and an operation mode setting relay unit. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제어부는 상기 디지털 보호 계전기를 상기 출력접점에 연결되는 차단기 제어용으로 사용하고자 하는 경우 상기 동작모드 설정 릴레이부를 단락상태로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 보호 계전기.And the control unit is configured to control the operation mode setting relay unit in a short circuit state when the digital protection relay intends to use the circuit breaker control connected to the output contact. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제어부는 상기 디지털 보호 계전기를 신호용으로 사용하고자 하는 경우 상기 동작모드 설정 릴레이부를 개방 상태로 제어하고, 상기 제1릴레이부와 제2릴레이부 중 어느 하나는 개방 상태로 다른 하나는 단락 상태로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 보호 계전기.The control unit controls the operation mode setting relay unit to an open state when the digital protection relay is to be used for a signal, and controls one of the first relay unit and the second relay unit to an open state and the other to a short circuit state. And a digital protection relay.
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