KR101383809B1 - Protective devices monitoring system and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보호기기의 정상 동작 여부를 감시할 수 있는 시스템을 제공함으로써, 전력 보호 시설의 신뢰성을 높일 수 있다. 뿐만 아니라, 보호기기의 동작을 감시함으로써, 보호기기의 고장 여부, 보호기기의 교체 필요성을 감시하여, 적시에 보호기기를 교체할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 배전계통의 보호기기 감시 시스템은, 배전선로의 전류/전압값을 계측하고 주전원으로부터 공급되는 고장전류를 차단하는 보호기기; 상기 보호기기로부터 전류/전압 계측값을 수신하고, 상기 고장전류 검출시 상기 보호기기로 차단신호를 전송하는 보호기기용 배전자동화 단말장치; 상기 배전선로의 전류/전압값을 계측하고, 고장구간을 배전계통과 분리하는 개폐기; 및 상기 개폐기의 투입 개방을 제어하고, 고장 발생 시점부터 고장전류의 차단 시점까지의 소요시간을 카운트하여 상기 보호기기의 정상 동작 여부를 판단하는 개폐기용 배전자동화 단말장치를 포함한다.The present invention can increase the reliability of the power protection facility by providing a system capable of monitoring the normal operation of the protection device. In addition, by monitoring the operation of the protective device, it is possible to provide a system that can be replaced in a timely manner by monitoring the failure of the protective device, the need to replace the protective device.
The protection system monitoring system of a distribution system according to the present invention, the protection device for measuring the current / voltage value of the distribution line and cut off the fault current supplied from the main power supply; A distribution automation terminal device for a protection device that receives a current / voltage measurement value from the protection device and transmits a cutoff signal to the protection device when the fault current is detected; A switch that measures the current / voltage value of the distribution line and separates the fault section from the distribution system; And a switchgear automation terminal device for switchgear for controlling the opening and closing of the switchgear and counting the time required from the time of failure to the time of interruption of the fault current to determine whether the protection device is normally operated.

Description

배전계통의 보호기기 감시 시스템 및 방법{PROTECTIVE DEVICES MONITORING SYSTEM AND METHOD}Protection system monitoring system and method of distribution system {PROTECTIVE DEVICES MONITORING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 배전계통의 보호기기 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 보호기기가 돌입성 고장에도 민감하게 반응하는 경우, 중앙제어장치의 운영자에게 보호기기가 동작하기 전에 돌입성 고장전류가 소멸되었음을 알리고, 보호기기가 시간-전류 특성곡선의 동작 특성과 부합하게 동작하는지 감시하여 중앙제어장치의 운영자가 보호기기의 동작상태를 효율적으로 관리하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for monitoring a protection device of a distribution system. Specifically, when the protection device responds sensitively to inrush failure, the inrush fault current disappears before the protection device operates to the operator of the central control unit. The present invention relates to a system and a method for efficiently managing an operating state of a protective device by monitoring whether the protective device operates in accordance with an operating characteristic of a time-current characteristic curve.

현재의 전력 시스템은 고도로 발전되어 있으며, 전력수요의 증가와 함께 전력시스템의 규모는 점점 더 확장되고 있다. 전력 시스템의 확장됨에 따라 가장 중요한 것은 전력 보호 시설의 신뢰성이라 할 것이고, 특히 전력시스템 내에서 고장이 발생한 경우 고장이 발생한 지점뿐만 아니라 고장 지점에 연결된 선로에도 고장 효과가 파급되어 심각한 피해를 초래하지 않도록 하는 것이 중요하다고 할 것이다.Current power systems are highly developed, and with increasing power demands, the scale of power systems is growing. As the power system expands, the most important thing is the reliability of the power protection facility. In particular, in case of a failure in the power system, the failure effect is not only spread to the point connected to the point of failure, but also to cause serious damage. It is important to do.

종래 배전계통은 고장 전류가 발생하면 먼저 보호기기를 통해 주전원으로부터 공급되는 전원을 차단하고, 개폐기의 개방을 통해 고장구간을 계통에서 완전히 분리하는 방식으로 이루어지고 있다.Conventional power distribution system is made in a way that when the fault current occurs, first cut off the power supplied from the main power through the protective device, and completely disconnect the fault section from the system through the opening of the switch.

지중선로의 경우, 자연환경에 노출되어 있지 않아, 수목접지로 인한 지락고장과 같이 보호기기 동작 중에 자동으로 고장이 해소되는 순간고장의 경우는 거의 없으므로, 순간고장이 없다는 가정 하에 보호기기가 고장전류를 1회 차단하면 단말장치가 전송한 FI(고장전류를 경험한 후 무전압을 경험한 단말장치)를 가지고 운영자는 고장구간을 판단하여 고장구간을 배전계통에서 분리할 수 있다.Underground lines are not exposed to the natural environment, and there are few cases of instantaneous failures that are automatically resolved during the operation of the protective device, such as ground faults due to tree grounding. If you cut off once, with the FI (terminal device experienced the fault current after the fault current) transmitted by the terminal device, the operator can determine the fault section and separate the fault section from the distribution system.

반대로, 가공선로의 경우에는 순간고장이 많아, 운영자가 순간고장인지, 고장구간의 분리가 필요한 일시고장인지를 판단할 수 있어야 한다. 보호기기가 고장을 차단한 뒤 재폐로를 시행하는 과정에서, 개폐기는 보호기기가 재폐로에 성공하면 순간 FI를, 보호기기가 완전개방(Lockout)되면 일시 FI를 전송하여, 시스템 운영자가 고장의 종류가 순간고장인지 일시고장인지 판단할 수 있다.On the contrary, in the case of overhead lines, there are many instantaneous failures, and it should be possible to determine whether the operator is a momentary failure or a temporary failure requiring separation of the failure section. In the process of reclosing after the protective device has blocked the fault, the switch transmits a momentary FI when the protective device successfully recloses and a temporary FI when the protective device is fully unlocked. It is possible to determine whether the type is temporary failure or temporary failure.

이처럼 보호기기는 고장전류를 차단함으로써 배전계통의 고장에 1차적으로 대응하고 있다. 다만, 고장전류가 클수록 보호기기는 고장전류를 더 빠르게 차단해야 하는데, 이와 관련하여 보호기기에는 고장전류 크기에 따른 보호기기의 동작 시간을 나타내는 시간-전류 특성곡선이 적용된다.As such, the protection equipment primarily responds to the failure of the distribution system by blocking the fault current. However, the greater the fault current, the faster the protection device should cut off the fault current. In this regard, the time-current characteristic curve representing the operating time of the protection device according to the magnitude of the fault current is applied to the protection device.

시간-전류 특성곡선은 고장전류의 크기에 따라 보호기기가 고장전류를 차단해야 하는 시간을 기록한 그래프로, 보호기기는 시간-전류 특성곡선에 맞게 동작하게 된다.The time-current characteristic curve is a graph that records the time that the protection device should break the fault current according to the magnitude of the fault current. The protection device operates according to the time-current characteristic curve.

그러나, 보호기기가 고장 나거나 보호기기의 노후화로 인해 보호기기가 시간-전류 특성곡선을 만족하지 못하게 되는 경우, 보호기기들의 보호협조 문제로 인해 고장으로 인한 정전구간이 확장 될 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 보호기기가 고장전류에 너무 민감하게 반응하는 경우에는 고장전류가 저절로 해소되는 돌입성 고장일 경우에도 차단하여 돌입성 고장을 경험한 단말장치가 고장 표시 정보를 생성하여 중앙제어장치의 운영자는 혼선을 빚는 결과가 발생할 수 있다.However, if the protection device fails or the protection device does not satisfy the time-current characteristic curve due to the aging of the protection device, there may be a problem that the power failure section due to the failure may be extended due to the protection coordination problem of the protection devices. have. In addition, if the protection equipment reacts too sensitively to the fault current, the terminal device that has experienced the inrush fault generates the fault indication information by blocking the fault current even if it is the inrush fault. Confusion can result.

보호기기가 시간-전류 특성곡선에 따라 올바르게 동작하는 것을 감시할 수 있는 시스템의 필요성에도 불구하고, 아직까지 이에 대한 개발이 진행되고 있지는 않다.
Despite the need for a system capable of monitoring the protection device's correct operation in accordance with the time-current characteristic curve, no development is under way.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 보호기기의 정상 동작 여부를 감시할 수 있는 시스템을 제공함으로써, 전력 보호 시설의 신뢰성을 높이는 것에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase the reliability of a power protection facility by providing a system capable of monitoring the normal operation of the protection device.

또한, 본 발명은 보호기기의 동작을 감시함으로써, 보호기기의 고장 여부, 보호기기의 교체 필요성을 감시하여, 적시에 보호기기를 교체할 수 있는 기초 데이터를 제공하는 것에 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide basic data by monitoring the operation of the protective device, by monitoring the failure of the protective device, the necessity of replacing the protective device, and replacing the protective device in a timely manner.

상기 목적을 달성하기 위한 본원의 제1 발명, 배전계통의 보호기기 감시 시스템은, 배전선로의 전류/전압값을 계측하고 주전원으로부터 공급되는 고장전류를 차단하는 보호기기; 상기 보호기기로부터 전류/전압 계측값을 수신하고, 상기 고장전류 검출시 상기 보호기기로 차단신호를 전송하는 보호기기용 배전자동화 단말장치; 상기 배전선로의 전류/전압값을 계측하고, 고장구간을 배전계통과 분리하는 개폐기; 및 상기 개폐기의 투입 개방을 제어하고, 고장 발생 시점부터 고장전류의 차단 시점까지의 소요시간을 카운트하여 상기 보호기기의 정상 동작 여부를 판단하는 개폐기용 배전자동화 단말장치를 포함한다.The first invention of the present application, the protection system monitoring system of the distribution system for achieving the above object, the protection device for measuring the current / voltage value of the distribution line and cut off the fault current supplied from the main power supply; A distribution automation terminal device for a protection device that receives a current / voltage measurement value from the protection device and transmits a cutoff signal to the protection device when the fault current is detected; A switch that measures the current / voltage value of the distribution line and separates the fault section from the distribution system; And a switchgear automation terminal device for switchgear for controlling the opening and closing of the switchgear and counting the time required from the time of failure to the time of interruption of the fault current to determine whether the protection device is normally operated.

본원의 제2 발명, 배전계통의 보호기기 감시 방법은, a) 개폐기용 배전자동화 단말장치가 개폐기로부터 전류 계측값을 수신하는 단계; b) 상기 개폐기용 배전자동화 단말장치가 상기 전류 계측값이 고장전류인지를 판단하는 단계; c) 상기 전류 계측값이 고장전류인 경우, 상기 개폐기용 배전자동화 단말장치가 상기 고장전류 검출 시점부터 무전압/무전류가 되는 시점까지의 소요시간을 카운트하는 단계; 및 d) 상기 개폐기용 배전자동화 단말장치가 상기 소요시간과 시간-전류 곡선을 기초로 상기 보호기기의 정상 작동 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
According to a second aspect of the present invention, a method for monitoring a protection device of a distribution system includes: a) receiving a current measurement value from a switch by a distribution automation terminal device for a switch; b) determining, by the distribution automation terminal device for the switch, whether the current measured value is a fault current; c) when the current measurement value is a fault current, counting the time required from the time of detecting the fault current to the time when no voltage / no current is detected by the distribution automation terminal device for the switchgear; And d) determining, by the distribution automation terminal device for the switch, whether the protection device is normally operated based on the required time and time-current curve.

본 발명은 보호기기가 시간-전류 특성곡선에 따라 동작하는지 감시할 수 있는 시스템을 제공할 수 있어, 보호기기의 신뢰성, 나아가서는 전력 보호 시설의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention can provide a system that can monitor whether the protective device operates according to the time-current characteristic curve, thereby increasing the reliability of the protective device, and moreover, the reliability of the power protection facility.

또한, 본 발명은 고장구간 분리를 위한 개폐기의 조작이 필요 없는 돌입성 고장의 경우, 순시 FI 및 일시 FI와 구별되는 별도의 돌입 FI를 생성함으로써, 중앙제어장치의 운영자가 보호기기 투입만으로 돌입성 고장을 해결하여 정전을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention is to create a separate inrush FI distinguished from instantaneous FI and temporary FI in the case of inrush failure that does not require the operation of the switchgear for the separation of the fault zone, the operator of the central control unit is intrusive There is an effect to minimize the power failure by solving the failure.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전계통의 보호기기 감시 시스템의 구성도,
도 2는 보호기기에 저장된 시간-전류 특성곡선의 예시도,
도 3a 및 도 3b는 돌입성 고장을 설명하기 위한 고장전류의 예시도, 및
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 배전계통의 보호기기 감시 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a protective device monitoring system of a distribution system according to an embodiment of the present invention,
2 is an exemplary diagram of a time-current characteristic curve stored in a protective device.
3A and 3B are exemplary diagrams of fault currents for explaining inrush faults, and
4 is a flowchart illustrating a method for monitoring a protection device of a distribution system according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전계통의 보호기기 감시 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a protection system monitoring system of a distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 배전계통의 보호기기 감시 시스템은 보호기기(100), 개폐기(200), 보호기기용 배전자동화 단말장치(300) 및 개폐기용 배전자동화 단말장치(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a protection device monitoring system of a distribution system includes a protection device 100, a switchgear 200, a distribution automation terminal device 300 for a protection device, and a distribution automation terminal device 300 for a switchgear.

보호기기용 배전자동화 단말장치(300)는 배전계통에 과전류가 계측되거나, 단로 등의 이상 상태가 발생하면, 보호기기(100)를 이용하여 배전변전소의 주전원으로부터 공급되는 고장전류를 자동으로 차단하는 장치이다. 보호기기(100)는 차단기(Circuit Breaker)와 리클로저(Recloser)를 포함하는 개념이다.The distribution automation terminal device 300 for protection equipment is an apparatus that automatically cuts off a fault current supplied from the main power supply of the distribution substation using the protection device 100 when an overcurrent is measured in the distribution system or an abnormal state such as disconnection occurs. to be. The protection device 100 is a concept including a circuit breaker and a recloser.

보호기기(100)는 계기용 변류기와 계기용 변압기로 전류 및 전압을 계측하여, 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)에 제공하면, 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)는 고장을 인지하고, 고장을 제거하기 위해 보호기기(100)에 트립 신호를 전송하여 보호기기(100)가 고장구간을 차단한다. 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)에는 시간-전류 특성곡선(TC Curve : Time Current Curve)이 저장되어, 시간-전류 특성곡선에 따라 보호기기(100)를 이용하여 고장전류의 차단 시점을 결정하게 된다. 시간-전류 특성곡선은 고장전류의 크기 별로 보호기기의 정상 동작시 고장발생 시점부터 고장전류를 차단하여 부하측이 무전압/무전류 상태가 될 때까지의 최소동작시간을 매칭한 것이다.The protection device 100 measures current and voltage with a current transformer for the instrument and a transformer for the instrument, and provides the distribution automation terminal device 300 for the protection device, and the distribution automation terminal device 300 for the protection device recognizes a failure and fails. The protection device 100 blocks the failure section by transmitting a trip signal to the protection device 100 to eliminate the problem. In the distribution automation terminal device 300 for a protection device, a time-current characteristic curve (TC curve) is stored to determine the time of interruption of the fault current using the protection device 100 according to the time-current characteristic curve. do. The time-current characteristic curve corresponds to the minimum operating time from the time of the failure to the failure current during normal operation of the protective device according to the magnitude of the failure current, until the load side becomes the no-voltage / non-current state.

도 2는 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)에 저장된 시간-전류 특성곡선의 예시도 이다. 도 2를 참조하면, x축은 고장을 인지하는 픽업전류(100%) 대비, 고장전류의 비율을 의미하고, y축은 해당 고장전류에서 보호기기(100)가 차단되어 부하측을 무전압/무전류로 해야 하는 최소동작시간을 정해놓은 것이다. 시간-전류 특성곡선은 보호기기(100)의 위치, 배전선로가 취급하는 전류량 등의 요인에 따라 달리 적용될 수 있다. 배전선로에 높은 고장전류가 흐를수록, 보호기기가 더 빨리 동작해야 하므로, 대부분의 시간-전류 특성곡선은 반비례 양상을 띄게 된다.2 is an exemplary diagram of a time-current characteristic curve stored in a distribution automation terminal device 300 for a protection device. Referring to FIG. 2, the x-axis denotes a ratio of a fault current to a pickup current (100%) that recognizes a fault, and the y-axis indicates that the protection device 100 is cut off at the fault current so that the load side is made into no voltage / no current. The minimum operation time that should be set. The time-current characteristic curve may be differently applied depending on factors such as the location of the protection device 100 and the amount of current handled by the distribution line. Most of the time-current characteristic curve is inversely proportional to the higher the fault current in the distribution line, the faster the protective device must operate.

하기 표 1은 도 2에 도시된 시간-전류 특성곡선의 대표값을 표로 도시한 것으로서, 예컨대, 300A가 고장을 인지하는 픽업전류라 할 때, 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)가 픽업전류의 200%인 800A를 계측하게 되면 94ms 이내에, 픽업전류의 210%인 840A를 계측하게 되면 91ms 이내에 보호기기(100)를 차단시켜 무하측이 무전압/무전류가 되도록 해야한다.Table 1 shows a representative value of the time-current characteristic curve shown in FIG. 2. For example, when 300A is a pickup current for recognizing a failure, the distribution automation terminal device 300 for the protection device may determine the pickup current. When measuring 200% of 800A within 94ms, if measuring 840A of 210% of the pick-up current within 91ms, the protection device 100 must be cut off so that the bottom side becomes no-voltage / no current.

구 분division Case1Case1 Case2Case2 140%140% 118 ms118 ms 548 ms548 ms 150%150% 112 ms112 ms 507 ms507 ms 160%160% 107 ms107 ms 471 ms471 ms 170%170% 103 ms103 ms 441 ms441 ms 180%180% 100 ms100 ms 415 ms415 ms 190%190% 97 ms97 ms 392 ms392 ms 200%200% 94 ms94 ms 372 ms372 ms 210%210% 91 ms91 ms 354 ms354 ms

이와 같은 시간-전류 곡선을 기준으로 보호기기(100)간 보호협조를 설계하는 기준 자료로 활용될 수 있다.
Based on such a time-current curve can be used as reference data for designing protection coordination between the protection device (100).

개폐기(200)는 보호기기(100)와 동일한 배전선로에 설치되어 계기용 변류기와 계기용 변압기를 이용해 배전선로의 전압/전류를 계측하여 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)에 전압/전류 데이터를 전송한다. 개폐기(200)는 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)의 제어에 의해 동작하며, 고장구간을 계통으로부터 분리하는 역할을 수행한다.The switch 200 is installed on the same distribution line as the protection device 100 to measure voltage / current of the distribution line by using a current transformer for the instrument and an instrument transformer to transmit voltage / current data to the distribution automation terminal device 400 for the switch. send. The switch 200 operates under the control of the distribution automation terminal device 400 for the switch, and serves to separate the fault section from the system.

배전선로의 고장 발생 후 보호기기(100)가 고장전류를 차단하여 부하측이 무전압/무전류 상태가 되면 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 개폐기(200)로부터 수신한 전압/전류 계측값에 기반하여 배전선로의 고장을 검출하고, 고장의 종류에 따른 고장 표시 정보를 중앙제어장치(500)로 전송한다. 이때, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)가 취급하는 고장 표시 정보(FI : Fault Indicator)는 순간 FI, 일시 FI 를 포함한다. After the breakdown of the distribution line, when the protection device 100 cuts out the fault current and the load side becomes in the no-voltage / no-current state, the distribution automation terminal device 400 for the switchgear is applied to the voltage / current measurement value received from the switch 200. Based on the detection of the failure of the distribution line, and transmits the failure indication information according to the type of failure to the central control unit 500. At this time, the fault indication information (FI: Fault Indicator) handled by the switchgear automation terminal 400 for the switch includes an instantaneous FI and a temporary FI.

배전선로의 고장발생시 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)로부터 고장 표시 정보를 수신한 중앙제어장치(500)의 운영자는 고장 표시 정보의 종류에 따라, 개폐기(200)의 동작 여부를 결정하여, 고장 구간이 계통으로부터 분리될 수 있도록 한다. 이때, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 배전계통에서 고장구간을 검출하기 위하여, 'Yes- No' 방식의 고장 표시 정보 생성 알고리즘을 사용하고, 이 방법은 방사상 선로구조에서 고장점을 기준으로 하여 전원측에 설치된 단말장치들은 고장전류를 경험하고(Yes), 부하측에 설치된 단말장치들은 고장전류를 경험하지 않는다는(No) 간단한 원리를 기반으로 한 것이다. 즉, 중앙제어장치(500)의 운영자는 고장선로에 설치된 각 단말장치의 고장 표시 정보를 수집하여 고장전류를 경험한 단말장치와 고장전류를 경험하지 못한 단말장치 사이에서 고장이 발생했다고 판단함으로써, 원격에서 개폐기(200)의 투입, 개방을 제어하여 고장구간을 계통에서 분리할 수 있는 것이다.The operator of the central control apparatus 500 having received the failure indication information from the distribution automation terminal device 400 for the switchgear when a failure occurs in the distribution line determines the operation of the switch 200 according to the type of the failure indication information. Allow sections to be separated from the grid. In this case, the distribution automation terminal device 400 for the switchgear uses a failure indication information generation algorithm of 'Yes-No' method in order to detect a failure section in the distribution system, and this method is based on a failure point in the radial line structure. Therefore, it is based on the simple principle that terminal devices installed on the power side experience a fault current (Yes) and terminal devices installed on the load side experience no fault current (No). That is, the operator of the central control unit 500 collects the fault indication information of each terminal device installed in the fault line, and determines that a failure has occurred between the terminal device that has experienced the fault current and the terminal device that has not experienced the fault current. By remotely controlling the opening and closing of the switch 200, it is possible to separate the fault section from the system.

개폐기(200)의 제어를 통한 고장구간의 분리는 중앙제어장치(500)의 운영자에 의해 수동으로 수행되는데, 보호기기(100)가 너무 민감하게 동작하여 보호기기(100)가 동작하기 전에 고장이 자동으로 소멸되는 돌입성 고장에도 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)에서 고장 표시 정보가 생성된다면, 중앙제어장치(500)의 운영자가 고장처리를 하는데 혼선을 야기하여 불필요하게 정전 시간이 길어질 수 있다.Separation of the failure section through the control of the switch 200 is performed manually by the operator of the central control unit 500, the protective device 100 is too sensitive to operate before the failure of the protective device 100 If the fault indication information is generated in the distribution automation terminal device 400 for the switchgear even when the inrush failure is automatically extinguished, the operator of the central control apparatus 500 may cause a confusion while handling the failure, which may unnecessarily increase the power failure time.

돌입성 고장은 보호기기(100)나 개폐기(200)의 투입/개방 시 냉방부하에 의해 써지 전압의 형태로 발생하는 것으로, 계통 운영 시 한 사이클 정도 고장전류의 크기를 띄다가 스스로 소멸되는 것을 의미한다. 이 외에도 원인을 알 수 없는 한 사이클 정도의 과전류가 발생 후 소멸되는 경우도 있는데 이러한 경우도 돌입성으로 판단하고 있다. 그러나, 보호기기(100)가 이러한 돌입성 고장에도 반응하여, 고장전류를 차단하게 된다면, 저절로 소멸될 고장인데도 불구하고 주전원의 전력 차단 및 고장 표시 정보가 중앙제어장치(500)로 전송되므로 운영자에게 고장 처리에 대해 혼란을 가중시킬 수 있다.Inrush breakdown occurs in the form of surge voltage due to cooling load when the protection device 100 or the switchgear 200 is opened / closed, and means that the fault current disappears by about one cycle during the system operation. do. In addition, there is a case where an overcurrent of about one cycle disappears after an unknown cause, and this is also regarded as inrush. However, if the protection device 100 responds to such an inrush fault and blocks the fault current, the power cut-off and fault indication information of the main power is transmitted to the central control unit 500 even though the fault is extinguished by itself. This can add to the confusion about troubleshooting.

도 3a 및 도 3b는 돌입성 고장을 설명하기 위한 고장전류의 예시도 이다. 도 3a와 같이 통상적인 고장의 경우, 고장이 발생하게 되면, 전류가 픽업전류보다 높게 측정되고, 보호기기(100)가 동작하게 되면, 무전압/무전류 상태가 지속된다. 그러나, 도 3b와 같이 돌입성 고장의 경우, 1cycle 정도 고장전류가 지속된 뒤 정상전류 상태로 전류가 회귀하므로, 보호기기(100)가 동작하지 않더라도 배전계통에 고장이 유지되지 않는다.3A and 3B are exemplary diagrams of fault currents for explaining inrush faults. In the case of a normal failure as shown in FIG. 3A, when a failure occurs, the current is measured higher than the pickup current, and when the protection device 100 is operated, the voltage-free / current-free state is maintained. However, in the case of the inrush fault as shown in FIG. 3B, since the current returns to the normal current state after the fault current is maintained for about 1 cycle, the fault in the power distribution system is not maintained even when the protection device 100 is not operated.

보호기기(100)가 민감하게 반응하여 돌입성 고장의 경우에도 보호기기(100)가 동작하게 된다면, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)에서 고장 표시 정보가 중앙제어장치(500)로 전송되므로, 중앙제어장치(500) 운영자에게 혼선을 야기할 수 있다.If the protection device 100 reacts sensitively and the protection device 100 is operated even in the case of inrush failure, since the failure indication information is transmitted from the distribution automation terminal device 400 for the switchgear to the central control device 500, The central control unit 500 may cause confusion to the operator.

순시 동작의 경우 보호기기(100)는 최대 3cycle 이내에 고장전류를 차단해야 하나, 아주 큰 고장전류가 흐르지 않는 이상 1cycle 이상의 충분한 관찰 시간을 두고 보호기기(100)가 동작하는 것이 바람직하다.In the case of instantaneous operation, the protection device 100 should cut off the fault current within a maximum of 3 cycles, but it is preferable that the protection device 100 operates for a sufficient observation time of 1 cycle or more unless a very high fault current flows.

그럼에도 불구하고, 이보다 더 민감하게 보호기기(100)가 고장전류에 반응하는 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 돌입성 고장에 대해서는 순시 FI, 일시 FI와 구분되는 돌입 FI를 생성하여 운영자에게 전송한다. 중앙제어장치(500)가 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)로부터 돌입 FI를 수신한 경우에는 배전계통에서 돌입성 고장이 발생한 것이므로, 중앙제어장치(500) 운영자는 개폐기(200)를 제어할 필요가 없으며, 차단된 보호기기(100)만 투입하면 되므로 운영자가 돌입성 고장을 처리하는데 혼선을 방지할 수 있다.Nevertheless, in order to solve the problem in which the protective device 100 reacts to the fault current more sensitively than this, in the present invention, the inrush fault generates an inrush FI distinguished from the instantaneous FI and the temporary FI and transmits it to the operator. . When the central control unit 500 receives the inrush FI from the distribution automation terminal device 400 for the switchgear, the inrush breakdown occurs in the distribution system. Therefore, the operator of the central control unit 500 needs to control the switchgear 200. There is no, because only the protection device 100 is blocked, the operator can prevent confusion in handling inrush failure.

돌입 FI는 짧은 시간 안에 고장전류가 소멸했음에도 불구하고 보호기기(100)가 동작한 경우에 생성하는 것으로, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 이상 전류가 나타나 소멸한 이후에 보호기기(100)의 동작으로 무전압/무전류 상태가 되는 것을 감지하여, 돌입 FI 정보를 생성하고 중앙제어장치(500)로 전송한다.The inrush FI is generated when the protection device 100 operates even though the fault current disappears within a short time, and the distribution automation terminal device 400 for the switchgear protects the device 100 after the abnormal current appears and disappears. By detecting the state of the voltage-free / no current by the operation of, to generate the inrush FI information and transmits to the central controller 500.

이와 반대로, 보호기기(100)가 해당 고장전류에 대해 시간-전류 곡선의 최소동작시간보다 둔감하게 반응하는 경우에는, 고장전류가 적시에 차단되지 못해, 고장구간이 광역으로 퍼져 확대될 수 있다. On the contrary, when the protection device 100 reacts insensitively to the corresponding fault current than the minimum operating time of the time-current curve, the fault current cannot be blocked in a timely manner, and the fault section can be spread and widened.

이에 따라, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 보호기기(100)가 시간-전류 곡선의 최소동작시간을 만족하는 상태로 동작하는지 감시하고 이에 대한 정보를 중앙제어장치(500)로 제공함으로써, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 보호기기(100)의 고장 또는 보호기기(100)의 노후화에 따른 교체 필요성의 기초자료를 제공한다.Accordingly, the distribution automation terminal device 400 for the switchgear monitors whether the protection device 100 operates in a state that satisfies the minimum operating time of the time-current curve, and provides the information to the central controller 500. The distribution automation terminal device 400 for the switchgear provides basic data of the necessity of replacement due to a failure of the protection device 100 or the aging of the protection device 100.

개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)와 동일한 시간-전류 곡선을 저장하고, 보호기기용 배전자동화 단말장치(300)의 고장전류 인지시점부터 무전압/무전류가 되는 시점까지의 소요시간을 카운트함으로써, 보호기기(100)를 감시한다. 즉, 보호기기(100)의 고장전류 인식시점부터 차단시점까지 소요된 시간이 시간-전류 곡선의 최소동작시간을 만족하는지를 판단함으로써, 보호기기(100)를 감시하는 것이다.Switching distribution terminal device 400 for switchgear stores the same time-current curve as the distribution automation terminal device 300 for protection equipment, voltage-free / current-free current from the point of failure current detection of the distribution automation terminal device for protection equipment 300 The protection device 100 is monitored by counting the time required up to the point of time. That is, the protection device 100 is monitored by determining whether the time taken from the fault current recognition time of the protection device 100 to the interruption time satisfies the minimum operating time of the time-current curve.

개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 개폐기(200)를 통해 전압과 전류 계측값을 수신함으로써, 고장의 발생 시점부터 고장전류 차단에 따른 무전압/무전류 동작 시점을 파악할 수 있다. 보호기기(100)의 고장전류 인식시점부터 차단시점까지의 소요시간이 시간-전류 특성곡선의 최소동작시간을 만족하는 경우에는 보호기기(100)가 정상 동작하는 것이므로, 별다른 액션을 취할 필요가 없으나, 소요시간이 시간-전류 곡선의 최소동작시간을 초과하는 못하는 경우에는 보호기기(100)가 정상 동작하지 않는 것이므로, 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)는 중앙제어장치(500)로 트립 과정 지연(Trip Processing Delay)신호를 전송하여, 보호기기(100)의 트립 과정이 비정상적으로 시행 되었음을 알린다.The switchboard distribution terminal 400 for a switch receives the voltage and current measured values through the switch 200, so that the voltage-free / current-free operation time according to the fault current cutoff can be determined from the time point of the failure. If the time required from the fault current recognition time to the break time of the protection device 100 satisfies the minimum operating time of the time-current characteristic curve, since the protection device 100 operates normally, no action is required. If the time required does not exceed the minimum operating time of the time-current curve, since the protection device 100 does not operate normally, the distribution automation terminal device 400 for the switch delays the trip process to the central controller 500. By transmitting a (Trip Processing Delay) signal, it informs that the trip process of the protection device 100 has been abnormally performed.

중앙제어장치(500)가 개폐기용 배전자동화 단말장치(400)로부터 수신한 트립 과정 지연 신호를 바탕으로, 운영자는 보호기기(100)의 이상 여부 인지, 보호기기(100)의 교체 필요성 검토 등 배전계통 안정화를 위한 조치를 취할 수 있다.
Based on the trip process delay signal received by the central control unit 500 from the distribution automation terminal device 400 for the switchgear, the operator recognizes whether there is an abnormality of the protective device 100 and examines the necessity of replacing the protective device 100. Measures can be taken to stabilize the system.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른, 배전계통의 보호기기 감시 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for monitoring a protection device of a distribution system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 개폐기용 배전자동화 단말장치는 개폐기로부터 전압과 전류 계측값을 수신한다(S401). 배전자동화 단말장치는 보호기기와 개폐기로부터 전류값을 수신함으로써 전류값을 상시 인지할 수 있다.First, the distribution automation terminal device for a switch receives the measured voltage and current from the switch (S401). The distribution automation terminal device can always recognize the current value by receiving the current value from the protection device and the switch.

개폐기용 배전자동화 단말장치는 수신한 계측값이, 고장전류에 해당하는지를 판단한다(S402). 개폐기용 배전자동화 단말장치에는 보호기기용 배전자동화 단말장치와 동일한 픽업전류와 시간-전류 특성곡선의 설정이 저장되어 있어, 개폐기의 계측값이 고장전류인지 판단할 수 있다.The distribution automation terminal device for the switch determines whether the received measured value corresponds to the fault current (S402). The switchboard automation terminal device for switchgear stores the same pickup current and time-current characteristic curves as those of the switchgear terminal device for protection equipment, and it is possible to determine whether the measured value of the switchgear is a fault current.

계측값이 고장전류로 판단된 경우, 개폐기용 배전자동화 단말장치는 고장전류가 검출된 시점부터 보호기기의 부하측이 무전압/무전류 상태가 되는 시점까지 소요된 시간을 카운팅한다(S403).If it is determined that the measured value is a fault current, the distribution automation terminal device for the switchgear counts the time taken from the time when the fault current is detected to the time when the load side of the protection device becomes the voltageless / no current state (S403).

개폐기용 배전자동화 단말장치는 보호기기가 고장전류를 차단하기 전에 고장전류가 자동적으로 소멸되었는지를 검출함으로써, 고장전류가 돌입성 고장에 의한 것인지 판단한다(S404). 고장전류가 돌입성 고장에 의한 것이라면, 개폐기용 배전자동화 단말장치는 보호기기의 동작에 대응해, 돌입 FI정보를 생성하고, 이를 중앙제어장치로 전송하여(S405), 중앙제어장치의 운영자에게 보호기기의 동작은 돌입성 고장에 의한 것임을 알린다.The distribution automation terminal device for the switchgear detects whether the fault current is automatically extinguished before the protection device blocks the fault current, thereby determining whether the fault current is caused by an inrush fault (S404). If the fault current is caused by an inrush fault, the switchboard distribution terminal device for the switchgear generates the inrush FI information in response to the operation of the protection device and transmits it to the central control unit (S405) to protect the operator of the central control unit. The operation of the equipment is informed by inrush failure.

돌입성 고장이 아닌 경우, 개폐기용 배전자동화 단말장치는 시간-전류 곡선을 통해 해당 고장전류에 대응한 보호기기의 최소동작시간에 대한 정보를 독출하고, 실제 보호기기가 고장전류를 차단하기까지 소요된 시간과 비교하여 보호기기의 정상 작동 여부를 판단한다(S406).If it is not an inrush fault, the distribution automation terminal device for the switchgear reads information on the minimum operating time of the protective device corresponding to the fault current through the time-current curve, and it takes until the actual protection device blocks the fault current. In operation S406, it is determined whether the protection device is normally operated in comparison with the set time.

보호기기의 동작이 시간-전류 곡선의 특성에 부합하지 않는 경우, 개폐기용 배전자동화 단말장치는 트립 과정 지연(Trip Processing Delay) 신호를 중앙제어장치로 전송하여 중앙제어장치의 운영자에게 보호기기가 비정상 동작하였음을 통지한다(S407).
If the operation of the protective device does not conform to the characteristics of the time-current curve, the distribution automation terminal for the switchgear sends a trip processing delay signal to the central control unit so that the protective device is abnormal to the operator of the central control unit. Notify that the operation (S407).

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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
Although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the claims to be described below by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents.

100 : 보호기기
200 : 개폐기
300 : 보호기기용 배전자동화 단말장치
400 : 개폐기용 배전자동화 단말장치
500 : 중앙제어장치100: protection device
200: switchgear
300: Distribution automation terminal device for protection equipment
400: Distribution automation terminal device for switchgear
500: Central control unit

Claims (10)

배전선로의 전류 및 전압을 계측하고 주전원으로부터 공급되는 고장전류를 차단하는 보호기기;
상기 보호기기로부터 전류 및 전압을 수신하고, 고장전류 검출시 상기 보호기기로 차단신호를 전송하는 보호기기용 배전자동화 단말장치;
고장 발생 시점부터 고장전류의 차단 시점까지의 소요시간을 카운트하여 상기 보호기기의 정상 동작 여부를 판단하는 개폐기용 배전자동화 단말장치를 포함하며,
상기 개폐기용 배전자동화 단말장치는,
상기 고장전류가 상기 보호기기의 동작 전 소멸되었음에도, 상기 보호기기가 동작하여 무전압 및 무전류 상태를 경험한 경우, 중앙제어장치로 돌입 FI(Fault indicator)를 전송
를 포함하는 배전계통의 보호기기 감시 시스템.
A protection device that measures the current and voltage of the distribution line and cuts off the fault current supplied from the main power supply;
A distribution automation terminal device for a protection device that receives current and voltage from the protection device and transmits a cutoff signal to the protection device when a fault current is detected;
It includes a distribution automation terminal device for switchgear to determine the normal operation of the protective device by counting the time required from the time of failure to the time of interruption of the fault current,
The distribution automation terminal device for the switchgear,
Although the fault current is extinguished before the protection device operates, when the protection device operates and experiences a voltage-free and current-free state, it transmits an inrush FI (Fault indicator) to the central controller.
Protective device monitoring system of a distribution system comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 개폐기용 배전자동화 단말장치는 시간-전류 곡선을 저장하고, 상기 고장전류의 크기에 대응한 상기 보호기기가 고장발생 시점부터 고장전류를 차단하기까지 소요되는 소요시간이 상기 시간-전류 곡선의 범위 이내인지 판단함으로써, 상기 보호기기의 정상 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전계통의 보호기기 감시 시스템.
The method according to claim 1,
The distribution automation terminal device for the switchgear stores a time-current curve, and the time required for the protection device corresponding to the magnitude of the fault current to disconnect the fault current from the time of the failure is within the range of the time-current curve. By determining whether or not within, the protective device monitoring system of the power distribution system, characterized in that determining whether or not the normal operation of the protective device.
제 2 항에 있어서,
상기 시간-전류 곡선은 상기 고장전류의 크기와 상기 보호기기의 정상 동작시 고장발생 시점부터 고장전류를 차단하기까지 소요될 최소동작시간을 매칭한 것을 특징으로 하는 배전계통의 보호기기 감시 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the time-current curve matches the magnitude of the fault current and the minimum operation time required to interrupt the fault current from the time of failure during normal operation of the protection device.
제 3 항에 있어서, 상기 개폐기용 배전자동화 단말장치는,
상기 소요시간이 상기 시간-전류 곡선의 상기 최소동작시간을 초과하는 경우 트립 과정 지연(Trip Processing Delay) 신호를 중앙제어장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 배전계통의 보호기기 감시 시스템.
According to claim 3, The distribution automation terminal device for the switchgear,
And transmit a Trip Processing Delay signal to a central controller when the required time exceeds the minimum operating time of the time-current curve.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete a) 개폐기용 배전자동화 단말장치가 개폐기로부터 전류 계측값을 수신하는 단계;
b) 상기 개폐기용 배전자동화 단말장치가 상기 전류 계측값이 고장전류인지를 판단하는 단계;
c) 상기 전류 계측값이 고장전류인 경우, 상기 전류 계측값이 돌입성 고장에 의한 것인지 판단하는 단계; 및
d) 상기 고장전류가 상기 보호기기의 동작 전 소멸되었음에도, 상기 보호기기가 동작하여 상기 개폐기용배전자동화 단말장치가 무전압 및 무전류 상태를 경험한 경우, 상기 개폐기용 배전자동화 단말장치가 돌입 FI(Fault indicator)를 생성하여 중앙제어장치로 전송하는 단계
를 포함하는 배전계통의 보호기기 감시 방법.a) receiving, by the distribution automation terminal apparatus for the switchgear, a current measurement value from the switchgear;
b) determining, by the distribution automation terminal device for the switch, whether the current measured value is a fault current;
c) if the current measured value is a fault current, determining whether the current measured value is due to an inrush fault; And
d) Even if the fault current is extinguished prior to the operation of the protection device, when the protection device operates and the distribution automation terminal device for the switchgear experiences a voltage-free and no-current condition, the distribution automation terminal device for the switchgear FI (Fault indicator) to create and send to the central control unit
Protective device monitoring method of the distribution system comprising a. 삭제delete
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