KR101853957B1

KR101853957B1 - Three-Phase Open and Shut Control Device and Method

Info

Publication number: KR101853957B1
Application number: KR1020160181587A
Authority: KR
Inventors: 권기량; 권영진
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-05-02
Also published as: WO2018124568A1

Abstract

A three-phase open and shut control device of the present invention, as a three-phase open and shut control device for controlling a circuit breaker connected between a three-phase transformer and a system power supply, may include: a measuring part for measuring the voltage of each phase of the three-phase transformer or the circuit breaker; an iron core flux calculating part for calculating the flux of each phase of the iron core of the three-phase transformer; a residual magnetic flux balance check part for checking whether the calculated residual magnetic fluxes are in an equilibrium state; an input time point determination part for determining an input time point according to a first calculation method when the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state and determining an input time point according to a second calculation method when the residual magnetic fluxes are unbalanced; and an input driving part for inputting the circuit breaker according to the system voltage of each phase measured by the measuring part and the input time point determined by the input time point determination part. It is possible to ensure the safety and reliability of a device set.

Description

삼상 개폐 제어 장치 및 방법{Three-Phase Open and Shut Control Device and Method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-

본 발명은 삼상 개폐 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 돌입 전류를 억제하기 위해 3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 삼상 개폐 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase opening / closing control device and a control method thereof, and more particularly to a three-phase opening / closing control device for controlling a breaker connected between a three- .

일반적으로 각종 발전소(화력, 수력, 원자력 등)에서 약 20,000V 정도의 전압으로 만들어진 전기는 송전에 적합한 초고압으로 승압 되고, 초고압 선로를 통하여 1차 변전소로 송전 된다.Generally, electricity generated at a voltage of about 20,000V in various power plants (thermal power, hydroelectric power, nuclear power, etc.) is boosted to ultra high voltage suitable for transmission, and is transmitted to a primary substation through an ultra high voltage line.

1차 변전소에서는 공급받은 전력을 강하시켜 2차 변전소 또는 일반적인 각 수용가로 공급한다. 즉, 1차 변전소로부터 공급된 전력은 가공 배전선과 지중 배전선으로 구성된 배전 계통을 통하여 각 수용가의 수전 설비로 공급되어지며 특고압 수용가, 고압 수용가 및 각종 옥외 설치 변압기를 통하여 저압 수용가까지 공급된다.In the primary substation, the supplied power is lowered and supplied to the secondary substation or each general customer. That is, the electric power supplied from the primary substation is supplied to the reception facilities of each customer through the distribution system composed of the processing distribution line and the underground distribution line, and is supplied to the low-pressure customer through the special high-pressure consumer, the high-pressure consumer, and various outdoor installation transformers.

이때, 고압 수용가에 설치된 수배전반(수전설비)에는 광범위한 수용가에 전력을 공급, 및 중단하기 위하여 부하 개폐기(LBS, Load Break Switch)가 널리 사용된다.At this time, a load break switch (LBS) is widely used to supply and stop power to a wide range of customers in a power supply system installed in a high-voltage customer.

이러한 부하 개폐기는 전력 회사의 계획에 의해서 또는 불의의 사고로 정전 작업이 요구되는 경우에 일정 구간을 차단할 수 있으며, 또한, 수용가의 설비와 시스템에서 부하로 인한 전기 사고 및 고장 발생 시 특정 지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 피해 범위를 최소화하고, 사고 전류가 다른 선로에 파급되지 않도록 한다.Such a load switch may block a certain section when the power company's plan or an unexpected accident requires an electrostatic operation. In addition, the load switch may be provided to a specific area Thereby minimizing the damage range and preventing the fault current from spreading to other lines.

상기 부하 개폐기가 투입되면, 변압기에 전압이 가해지는데, 이때, 변압기로부터 돌입 전류가 발생되며, 상기 돌입 전류는 정격 전류의 약 10배이며, 돌입 전류가 발생되면 변압기나 전동기 코일의 층간 절연 파괴가 발생 될 뿐만 아니라 순간 전압 강하나, 지락, 또는 전류 계전기 오동작 등 문제점이 발생 될 수 있다.When the load switch is turned on, a voltage is applied to the transformer. In this case, an inrush current is generated from the transformer. The inrush current is about 10 times the rated current. When an inrush current is generated, the interlayer insulation breakdown of the transformer or the motor coil But also problems such as instantaneous voltage drop, ground fault, or malfunction of current relay may occur.

대한민국 공개특허 2001-0047246호Korea Patent Publication No. 2001-0047246

본 발명은 초기 전원을 인가 시 발생하는 돌입 전류를 제한함과 동시에 운전 장애 발생 시 전원과 부하 사이의 전원을 차단하여 기기 세트의 안전성과 신뢰성을 확보하고자 한다.The present invention limits the inrush current generated when the initial power is applied, and secures the safety and reliability of the device set by shutting off the power supply between the power supply and the load when an operation failure occurs.

또는, 본 발명은 변압기에 직류 전압이 잔류하는 경우에도 차단기를 3상 동시 투입할 때 생기는 변압기의 여자 돌입 전류를 억제할 수 있는 삼상 개폐 제어 장치 또는 삼상 개폐 제어 방법을 제공하고자 한다.Alternatively, the present invention is intended to provide a three-phase opening / closing control device or a three-phase opening / closing control method capable of suppressing an inrush current of a transformer caused when three or more phases of a circuit breaker are simultaneously supplied even when a direct-

본 발명의 일 측면에 따른 삼상 개폐 제어 장치는, 3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 삼상 개폐 제어 장치로서, 상기 3상 변압기 또는 상기 차단기의 각 상의 전압을 계측하는 계측부; 상기 3상 변압기의 철심의 각 상의 자속을 산출하는 철심 자속 산출부; 상기 산출된 잔류 자속들이 평형 상태인지를 확인하는 잔류 자속 평형 확인부; 상기 잔류 자속들이 평형 상태이면, 제1 연산법에 따라 투입 시점을 판단하고, 상기 잔류 자속들이 불평형 상태이면, 제2 연산법에 따라 투입 시점을 판단하는 투입 시점 판단부; 및 상기 계측부에 의해 계측된 각 상의 계통 전압과 상기 투입 시점 판단부에서 판단한 투입 시점에 따라 상기 차단기를 투입하는 투입 구동부를 포함할 수 있다.A three-phase opening / closing control device according to one aspect of the present invention is a three-phase opening / closing control device for controlling a breaker connected between a three-phase transformer and a system power supply, comprising: a measuring unit for measuring a voltage of each phase of the three-phase transformer or the breaker; An iron core flux calculating unit for calculating a flux of each phase of the iron core of the 3-phase transformer; A residual magnetic flux balance confirmation unit for checking whether the calculated residual magnetic fluxes are in an equilibrium state; An input time determiner for determining an input time according to a first calculation method when the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state and determining an input time according to a second calculation method when the residual magnetic fluxes are unbalanced; And an input driving unit for inputting the circuit breaker according to the system voltage of each phase measured by the measuring unit and the closing time determined by the closing time judging unit.

여기서, 상기 제1 연산법은, 시스템 주파수 패턴에 따른 특정 시점이며, 상기 제2 연산법은, 각 상의 자속과 잔류 자속의 차이에 기반한 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the first calculation method may be a specific time according to a system frequency pattern, and the second calculation method may be based on a difference between flux and residual flux of each phase.

여기서, 상기 제1 연산법은 하기 수학식에 의해 수행되며,Here, the first calculation method is performed by the following equation,

상기 제2 연산법은 하기 수학식에 의해 수행될 수 있다.The second calculation method can be performed by the following equation.

여기서, 상기 철심 자속 산출부는, 상기 전압 계측부에 의해 계측된 각 상 전압을 각각 적분하거나, 상기 각 상 전압에 소정의 위상값을 부가하여, 각 상의 철심 자속을 산출할 수 있다.Here, the iron core flux calculating unit may integrate each phase voltage measured by the voltage measuring unit, or may add a predetermined phase value to each phase voltage, and calculate iron core fluxes of each phase.

여기서, 상기 잔류 자속 평형 확인부는, 상기 차단기가 차단 시점에 산출된 각 상의 잔류 자속값에 대하여 상기 차단기가 다시 투입될 때 까지의 시간 차에 따라 감쇄된 잔류 자속값을 이용하여 잔류 자속 평형 여부를 확인할 수 있다.Here, the residual flux balance confirmation unit may determine whether the residual flux is balanced using the attenuated residual magnetic flux value according to the time difference until the breaker is charged again with respect to the residual magnetic flux value of each phase calculated at the time of the breaking of the circuit breaker Can be confirmed.

여기서, 상기 잔류 자속 평형 확인부는, 상기 차단기가 투입되지 직전에 상기 변압기의 1차측 코일 또는 2차측 코일이 폐회로를 형성하는 경우, 감소 사인파 패턴에 따른 감쇄를 적용하고, Here, the residual magnetic flux balance verifying unit applies attenuation according to a reduced sinusoidal pattern when the primary side coil or the secondary side coil of the transformer forms a closed circuit just before the breaker is turned on,

상기 차단기가 투입되지 직전에 상기 변압기의 1차측 코일 및 2차측 코일이 개회로를 형성하는 경우, 지수적 감쇄 패턴에 따른 감쇄를 적용할 수 있다.In the case where the primary coil and the secondary coil of the transformer form an open circuit immediately before the breaker is inserted, attenuation according to an exponential attenuation pattern can be applied.

본 발명의 다른 측면에 따른 삼상 개폐 제어 방법은, 돌입 전류를 억제하기 위해 3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 3상 개폐 제어 방법으로서, 상기 3상 변압기 또는 차단기에 대한 각 상의 전압을 계측하는 단계; 상기 차단기의 차단 동작을 인식하면, 상기 차단기의 차단 직전의 계측 값들을 로딩하는 단계; 상기 차단 직전의 상기 변압기의 각 상의 잔류 자속을 산출하는 단계; 상기 차단기의 투입 동작을 예상하면, 상기 산출된 각 상의 잔류 자속에 의한 상기 차단기의 투입 직전의 잔류 자속 값에 대한 3상 평형 여부를 판단하는 단계; 상기 잔류 자속들이 평형 상태이면, 제1 연산법에 따라 투입 시점을 판단하고, 상기 잔류 자속들이 불평형 상태이면, 제2 연산법에 따라 투입 시점을 판단하는 단계; 계측된 각 상의 계통 전압과 상기 투입 위상각 산출부에 의해 산출된 투입 위상각에 기초하여, 상기 차단기를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.A three-phase open / close control method according to another aspect of the present invention is a three-phase open / close control method for controlling a breaker connected between a three-phase transformer and a grid power supply to suppress an inrush current, Measuring a voltage; Recognizing a breaking action of the breaker, loading the measured values immediately before break of the breaker; Calculating a residual flux of each phase of the transformer immediately before the cutoff; Determining whether the residual magnetic flux of each phase is 3-phase equilibrium with respect to a residual magnetic flux value immediately before the breaking of the breaker, when the closing operation of the breaker is anticipated; Determining a closing time point according to a first calculation method when the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state and determining a closing time point according to a second calculation method when the residual magnetic fluxes are in an unbalanced state; And connecting the breaker based on the measured system voltage of each phase and the input phase angle calculated by the input phase angle calculator.

상술한 구성에 따른 본 발명의 삼상 개폐 제어 장치 또는 삼상 개폐 제어 방법을 실시하면, 의미 있는 수치 이하로 돌입전류를 억제할 수 있는 이점이 있다.When the three-phase opening / closing control device or the three-phase opening / closing control method of the present invention according to the above-described configuration is performed, there is an advantage that the inrush current can be suppressed below a meaningful value.

또는, 본 발명은 돌입전류 억제로 차단기 뿐만 아니라 변압기에 전기적 스트레스를 최소화 할 수 있어 제품의 수명을 연장 할 수 있는 이점이 있다.Alternatively, the present invention can minimize electrical stress on the transformer as well as the breaker due to the suppression of the inrush current, thereby extending the service life of the product.

도 1은 변압기 내 1상의 코일의 잔류 자속과 투입 이후의 정상 자속이 일치하는 모습을 나타낸 그래프.
도 2는 잔류 자속과 정상 자속의 불일치로 돌입전류가 발생하는 경우의 자속 패턴을 나타낸 그래프.
도 3은 상술한 사상을 구현한 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 개폐 제어 장치를 도시한 블록도.
도 4는 변압기 내 1상의 코일의 잔류 자속의 지속 시간이 시스템 주파수 대비 긴 경우의 잔류 자속 패턴을 나타낸 그래프.
도 5는 변압기 내 3상의 코일의 잔류 자속의 지속 시간이 시스템 주파수 대비 긴 경우의 잔류 자속 패턴을 나타낸 그래프.
도 6은 도 3의 3상 개폐 제어 장치에서 수행될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 개폐 제어 방법을 도시한 흐름도. 1 is a graph showing a state where a residual magnetic flux of a coil of one phase in a transformer coincides with a normal magnetic flux after charging.
2 is a graph showing a magnetic flux pattern in the case where an inrush current is generated due to a mismatch between a residual magnetic flux and a normal magnetic flux.
3 is a block diagram showing a three-phase opening / closing control apparatus according to an embodiment of the present invention, which implements the above-described idea.
FIG. 4 is a graph showing a residual magnetic flux pattern when the duration of the residual magnetic flux of the coil of one phase in the transformer is longer than the system frequency. FIG.
5 is a graph showing a residual magnetic flux pattern when the duration of the residual magnetic flux of the coil of the phase 3 in the transformer is longer than the system frequency.
6 is a flowchart showing a three-phase opening / closing control method according to an embodiment of the present invention, which can be performed in the three-phase opening / closing control device of FIG.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements may not be limited by terms. Terms are for the sole purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.It is to be understood that when an element is referred to as being connected or connected to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it may be understood that other elements may be present in between .

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. It is to be understood that the term " comprising, " or " comprising " as used herein is intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. In addition, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

상술한 돌입전류에 대처하는 가장 적극적인 방안은 상 분리형 차단기를 적용하여 3상을 이루는 각 상에 대하여 투입 시점을 서로 다르게 적합한 시점으로 조절하는 것이다. 예컨대, 3상 중 한 상의 차단기 개방시점의 자속을 계산하고 나서, 차단기 투입 시 계산된 개방시점의 자속량과 동일한 지점에서 한 상 투입하고, 나머지 두상은 90도 뒤진 시점에 동시 투입할 수 있다. 그러면, 각 상에 대하여 도 1에 도시한 바와 같이 변압기 코일의 잔류 자속과 투입 이후의 정상 자속이 일치하여 돌입전류를 효과적으로 저감할 수 있다.The most aggressive approach to cope with the above-mentioned inrush current is to apply the phase-separable circuit breaker to adjust the injection time point to a suitable time point for each of the three phases. For example, after calculating the magnetic flux at the time of opening of the breaker of one of the three phases, it is possible to simultaneously apply the magnetic flux at the same point as the magnetic flux at the calculated open time when the breaker is charged, and the remaining two phases at 90 degrees. Then, as shown in Fig. 1, the residual magnetic flux of the transformer coil coincides with the normal magnetic flux after charging, so that the rush current can be effectively reduced.

그런데, 이와 같은 제어 방법은 복잡한 구성을 요구하여 고가 및 많은 공간을 요구하는 바, 상분리형 제어의 경우 300 kV 이상의 전압계급에서만 사용하는 차단기에서만 일반적으로 사용된다.However, such a control method requires a complicated configuration and requires high cost and a lot of space. In the case of phase separation type control, the control method is generally used only in a circuit breaker which is used only in a voltage class of 300 kV or more.

비용 등 현실적인 이유로 전압 계급이 300kV 이하의 송/배전 시스템에서는 상 일괄형 차단기를 적용함이 일반적이다. 그런데, 전압 계급이 300 kV 이하의 송/배전 시스템에서 무부하 변압기 투입 상황에서도 도 2에 도시한 바와 같이 잔류 자속과 정상 자속의 불일치로 돌입전류가 발생하며 변압기 뿐만 아니라 계통 전체에 악영향을 줄 수 있는 바, 본 발명에서는 개폐제어기를 사용하여 의미 있는 수치 이하로 돌입전류를 억제하고자 한다.For practical reasons, it is common to apply a phase-type circuit breaker in a transmission / distribution system with voltage class of 300kV or less. However, in a transmission / distribution system having a voltage rank of 300 kV or less, as shown in FIG. 2, even when a no-load transformer is inserted, an inrush current is generated due to a mismatch between a residual magnetic flux and a normal magnetic flux, In the present invention, an opening / closing controller is used to suppress an inrush current below a meaningful value.

종래 기술은 잔류 자속이 3상 평형을 이루는 정상적인 상태만을 가정하여, 잔류 자속들의 크기만을 고려하였으나, 본 발명에서는 3상 잔류 자속의 평형 여부를 고려함에 종래 기술과 차별되는 근원적인 방안을 제시한다.In the prior art, only the residual magnetic flux is assumed to be a normal state in which the residual magnetic flux is in a three-phase equilibrium state. However, the present invention considers the equilibrium state of the three-phase residual magnetic flux.

잔류 자속이 3상 평형을 이루는 상태에서 불필요하게 차단기 투입 시점 판단을 수행하면, 불필요한 연산 소요 시간에 따른 투입 지연에 의한 부작용이 돌입 전류 발생에 의한 부작용 보다 크다. 이는 상 일괄 차단기를 사용하는 경우, 투입 시점 조절에 의한 돌입 전류 차단 효과가 투입 지연 부작용을 상쇄시킬 정도가 되지 못하기 때문이다. When the residual magnetic flux is three-phase equilibrium, unnecessary circuit breaker input time judgment is performed. In this case, the side effect due to the input delay due to the unnecessary operation time is larger than the side effect caused by the inrush current. This is because, when a phase-in circuit breaker is used, the inrush current blocking effect due to the control of the input time is not enough to offset the side effect of the input delay.

도 3은 상술한 사상을 구현한 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 개폐 제어 장치를 도시한다. 도시한 3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 삼상 개폐 제어 장치는, 상기 3상 변압기 또는 상기 차단기의 각 상의 전압을 계측하는 계측부(101); 상기 계측부(101)에서 계측된 계측값으로부터 상기 3상 변압기의 철심의 각 상의 자속을 산출하는 철심 자속 산출부(103); 상기 산출된 잔류 자속들이 평형 상태인지를 확인하는 잔류 자속 평형 확인부(115); 상기 잔류 자속들이 평형 상태이면, 제1 연산법에 따라 투입 시점을 판단하고, 상기 잔류 자속들이 불평형 상태이면, 제2 연산법에 따라 투입 시점을 판단하는 투입 시점 판단부(116); 및 상기 전압 계측부에 의해 계측된 각 상의 계통 전압과 상기 투입 시점 판단부에서 판단한 투입 시점에 따라 상기 차단기를 투입하는 투입 구동부(106)를 포함할 수 있다.FIG. 3 shows a three-phase opening / closing control device according to an embodiment of the present invention which implements the above-described idea. The three-phase opening / closing control device for controlling the three-phase transformer and the breaker connected between the illustrated power supplies comprises a measuring part 101 for measuring the voltage of each phase of the three-phase transformer or the breaker; An iron core flux calculating unit (103) for calculating a flux of each phase of the iron core of the three-phase transformer from the measured value measured by the measuring unit (101); A residual magnetic flux balance confirmation unit 115 for checking whether the calculated residual magnetic fluxes are in an equilibrium state; An input time determination unit (116) for determining a closing time according to a first calculation method when the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state and determining a closing time according to a second calculation method when the residual magnetic fluxes are unbalanced; And an input driving part 106 for applying the breaker according to the system voltage of each phase measured by the voltage measuring part and the closing time determined by the closing time judging part.

도 3은 계통측의 차단기만을 본 발명의 사상에 따라 제어하는 방식(제1 구현)의 삼상 전력 공급 시스템을 도시한다. 이에 따라, 삼상 변압기의 코일들 중 계통측 코일들에 대한 잔류 자속을 이용한다. Fig. 3 shows a three-phase power supply system of a method (first embodiment) in which only circuit-side circuit breakers are controlled according to the spirit of the present invention. Thus, the residual flux for the system side coils among the coils of the three-phase transformer is used.

다른 구현에서는 부하측 차단기를 본 발명의 사상에 따라 제어할 수도 있으며, 이 경우, 삼상 변압기의 코일들 중 계통측 코일들에 대한 잔류 자속을 이용한다(제2 구현). 후자의 경우, 대칭되는 구조로 인하여 설명이 중복되어, 상세 설명은 생략하지만 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.In another implementation, the load side breaker may be controlled in accordance with the teachings of the present invention, in which case the residual flux for the grid side coils of the coils of the three-phase transformer is utilized (second implementation). In the latter case, the description will be duplicated because of the symmetrical structure, and detailed description is omitted, but it goes without saying that this also belongs to the scope of the present invention.

도시한 변압기(23)는 차단기(21)를 통해서 계통의 전원 모선에 연결되어 있으며, 변압기(23)는 비유효 접지계에 설치될 수도 있다. The illustrated transformer 23 is connected to the power supply bus of the system through the circuit breaker 21 and the transformer 23 may be installed in the non-effective ground system.

또한, 변압기(23)의 2차측에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않은 피뢰기를 구비한 서지 흡수 장치(24)나 저압측 계기용 변압기(25b) 등이 설치되고, 미소(微小) 부하 회로로서 변압기(23)의 2차 코일에 접속되어, 폐회로를 구성하고 있다. 또한, 변압기(23)와 부하측 차단기(22)를 접속하는 가공 도체나 케이블의 누출 커패시턴스 등도 이 폐회로의 구성 요소로 된다.3, a surge absorber 24 having a lightning surge suppressor (not shown), a low-voltage side transformer 25b, and the like are provided on the secondary side of the transformer 23, and a minute load And is connected to the secondary coil of the transformer 23 as a circuit to constitute a closed circuit. In addition, the leakage capacitance of the working conductor and the cable connecting the transformer 23 and the load side breaker 22 are also constituent elements of the closed circuit.

상기 서지 흡수 장치(24) 등은 무부하 변압기 투입 상황에서도 코일의 잔류 자속이 지수적으로 감쇄하지 않고 감소 사인파 형태로 감쇄하는 원인이 될 수 있다.The surge absorber 24 and the like may cause the residual magnetic flux of the coil to attenuate in the form of a reduced sine wave without exponentially decreasing even in the state of the no-load transformer being charged.

도시한 차단기(21)는 A상(계통의 U상에 해당될 수 있음), B상(계통의 V상에 해당될 수 있음) 및 C상(계통의 W상에 해당될 수 있음)의 3 상의 모든 주 접점이 일괄 조작되는 삼상 일괄 조작형 차단기이다. 차단기(21)가 투입됨으로써, 변압기(23)에 대한 계통 전원이 투입된다. 차단기(21)가 개방됨으로써, 변압기(23)는 계통 전원 모선으로부터 전기적으로 차단된다.The circuit breaker 21 shown is a circuit breaker having three phases of phase A (which may correspond to phase U of the system), phase B (which may correspond to phase V of the system) and phase C Is a three-phase, batch-operated type circuit breaker in which all the main contacts on the main circuit are operated collectively. The circuit breaker 21 is turned on so that the system power supply to the transformer 23 is turned on. By opening the circuit breaker 21, the transformer 23 is electrically disconnected from the system power bus.

구현에 따라, 계통의 U상, V상, W상의 각 상 전압(대지 전압)을 계측하는 수단(25a)을 더 구비할 수 있다. 상기 계통에 대한 계측 수단으로서, 예를 들어 계기용 변압기(VT, Voltage Transformer)또는 콘덴서형(PD, Potential Device)등의 전압 분압 장치를 구비할 수 있다. 상기 계통에 대한 계측 수단은 계측된 검출 신호를 본 발명의 사상에 따른 계측부(101)로 전송할 수 있다.(25a) for measuring phase voltages (ground voltages) of the U, V, and W phases of the system in accordance with the implementation. As the measuring means for the system, for example, a voltage dividing device such as a voltage transformer (VT) or a condenser type (PD, Potential Device) may be provided. The measurement means for the system can transmit the measured detection signal to the measurement unit 101 according to the spirit of the present invention.

구현에 따라, 상기 3상 변압기의 각 코일들의 전압(및/또는 전류)을 정확히 검출하기 위해 상기 3상 변압기의 1차 코일들 및/또는 2차 코일들과 자기적으로 연동되는 3차 코일들을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 3차 코일의 각 상의 전압을 계측하는 수단(25c)을 구비할 수 있다. 상기 계측하는 수단(25c)으로서, 예를 들어 계기용 변압기(VT, Voltage Transformer)또는 콘덴서형(PD, Potential Device)등의 전압 분압 장치를 구비할 수 있다. 상기 3차 코일에 대한 계측 수단은 계측된 검출 신호를 본 발명의 사상에 따른 계측부(101)로 전송할 수 있다.Depending on the implementation, it may be desirable to have tertiary coils magnetically interlocked with the primary and / or secondary coils of the three-phase transformer to accurately detect the voltage (and / or current) of each coil of the 3-phase transformer . In this case, it is possible to provide the means (25c) for measuring the voltage of each phase of the tertiary coil. As the measuring means 25c, for example, a voltage dividing device such as a voltage transformer (VT) or a condenser type (PD, Potential Device) may be provided. The measuring means for the tertiary coil can transmit the measured detection signal to the measuring unit 101 according to the spirit of the present invention.

도시한 계측부(101)는 본 발명의 사상이 적용되는 3상 송/배전 시스템의 각 위치에 설치된 각종 계측 수단들로부터 검출 신호들을 수신하여, 검출 신호에 대한 데이터로서 계측 값을 산정하여, 위상 산출부 및 자속 산출부(103)로 제공한다. 상기 계측부(101)는 스마트 그리드 시스템을 구성하는 다른 구성요소 등 도시하지 않은 다른 구성요소에도 상기 계측 값을 제공할 수 있다. 본 발명의 사상을 구현하는데 있어서는 대상 차단기(21) 측인 변압기 1차 코일이 전압 검출 신호를 상기 계측부(101)가 획득 가능한 것이 유리하지만, 차단기(21) 단자 전압이나 변압기 1차 단자 전압, 상기 25c 계측 수단의 검출 신호를 대신 이용할 수도 있다.The measuring unit 101 receives detection signals from various measuring means provided at respective positions of a three-phase transmission / distribution system to which the spirit of the present invention is applied, calculates measurement values as data on the detection signals, Flux and magnetic flux calculation unit 103, respectively. The measuring unit 101 may provide the measurement values to other components (not shown) such as other components constituting the smart grid system. It is advantageous that the measuring unit 101 can acquire the voltage detection signal of the transformer primary coil on the side of the subject circuit breaker 21 but it is preferable that the terminal voltage of the circuit breaker 21 or the primary terminal voltage of the transformer, The detection signal of the measurement means may be used instead.

상기 개폐 제어 장치(100)는 상술한 계측 수단들로부터 전송받은 검출 신호에 기초하여 차단기(21)의 주 접점에 대해서 투입 지령을 출력하고, 이로써 차단기(21)는 투입된다.The open / close control device 100 outputs a closing command to the main contact of the circuit breaker 21 on the basis of the detection signal transmitted from the above-mentioned measuring means, whereby the circuit breaker 21 is turned on.

상기 위상 산출부는 3상 송/배전 시스템의 각 지점의 전압 및/또는 전류의 위상을 계산하여 위상 값을 산출할 수 있다.The phase calculator may calculate a phase value by calculating a phase of a voltage and / or a current at each point of the three-phase transmission / distribution system.

상기 자속 산출부(103)는 자기장을 직접 감지하는 센서로부터 유래된 계측 값을 이용할 수도 있지만, 비용 등의 문제상 전압 신호에 대한 계측 값 또는 전압에 대한 위상 값으로부터 자속을 산출하는 것이 유리하다. 상기 전압에 대한 위상 값은 상기 위상 산출부로부터 제공받을 수 있다.The magnetic flux calculating unit 103 may use the measurement value derived from the sensor that directly senses the magnetic field, but it is advantageous to calculate the magnetic flux from the measurement value for the voltage signal or the phase value for the voltage in question, such as cost. The phase value for the voltage may be provided from the phase calculator.

다시 말해, 변압기(23)의 1차 전압의 각 상의 전압 파형과 변압기(23)의 2차 전압의 각 상의 전압 파형은, 계기용 변압기(Voltage Transformer: VT)를 사용하여, 직접적 관측(실측)이 가능하지만, 변압기(23)의 철심 내의 자속[φａ（ｔ）、φｂ（ｔ）、φｃ（ｔ)]의 파형은, 직접적 관측 보다는 실측한 전압값을 이용할 수 있다.In other words, the voltage waveforms of the respective phases of the voltage waveform of each phase of the primary voltage of the transformer 23 and the secondary voltage of the transformer 23 are directly observed (measured) by using a voltage transformer (VT) (T),? B (t),? C (t)] in the iron core of the transformer 23 can use the actually measured voltage value rather than the direct observation.

즉, 상기 변압기(23)의 철심 자속을 산출하는 상기 자속 산출부(103)는, 상기 계측부에 의해 계측된 각 상 전압을 각각 적분하거나, 상기 각 상 전압에 소정의 위상값을 부가하여 각 상의 철심 자속을 산출할 수 있다.That is, the magnetic flux calculating section 103 for calculating the iron core flux of the transformer 23 integrates each phase voltage measured by the measuring section, adds a predetermined phase value to each phase voltage, The iron core flux can be calculated.

상기 잔류 자속 평형 확인부(115)는, 공지된 3상 평형 판정 방법을 이용하여 3상 잔류 자속의 평형을 확인할 수 있다. 다시 말해, 3상을 구성하는 A상, B상, C상 권선들 각각의 잔류 자속들의 3상 평형 여부를 확인하는 것이다.The residual magnetic flux balance confirmation unit 115 can confirm the equilibrium of the three-phase residual magnetic flux using a known three-phase balance determination method. In other words, it confirms whether the residual flux of each of the A-phase, B-phase, and C-phase windings constituting the three-phase is three-phase equilibrium.

상기 잔류 자속 평형 확인부(115)는 3상 전력의 전압 또는 전류에 대한 3상 평형 여부를 확인하는 방법을 자속에 대하여 그대로 적용할 수 있다. 예컨대, 잔류 자속의 N극 성분을 +값으로 S극 성분을 -값으로 하여, A, B, C 각 상의 잔류 자속값을 2차원 평면상의 3개의 벡터로 표현하고, 3개의 벡터의 총합이 0의 범위에 들어오는 경우 평형으로 판정할 수 있다.The remanent flux balance confirmation unit 115 may directly apply a method for confirming whether the three-phase balance of the three-phase electric power with respect to the voltage or current is applied to the magnetic flux. For example, when the residual magnetic flux values of the respective phases A, B, and C are represented by three vectors on a two-dimensional plane, with the N pole component of the residual magnetic flux as a positive value and the S pole component as a negative value, , It can be judged as equilibrium.

설명하고 있는 구체적인 예에서는 계통측 차단기가 투입되기 전에 부하측 차단기도 해제되어 있는 상황에서 계통측 차단기가 투입되는 무부하 변압기 투입에 대하여 예시적으로 기재하고 있지만, 부하가 변압기에 연결되어 있는 상황에서 계통측 차단기가 투입되는 유부하 변압기 투입에 대해서도 본 발명의 사상을 적용가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다. 이 경우 코일의 잔류 자속이 지수적으로 감쇄하는 점에 명확한 차이가 존재하나, 다른 부분에 있어서는 무부하의 경우와 거의 동일하다.In the specific example described, the input of the no-load transformer in which the system side circuit breaker is inputted is exemplarily described while the load side circuit breaker is also released before the system side circuit breaker is turned on. However, in a situation where the load is connected to the transformer, The idea of the present invention can be applied to the input of the oil-filled transformer into which the breaker is charged, and it goes without saying that the scope of the present invention also falls within the scope of the present invention. In this case, there is a clear difference in that the residual magnetic flux of the coil exponentially attenuates, but it is almost the same as that of no-load in other parts.

무부하 변압기 투입 상황에 대하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 무부하 여자 상태[부하측 차단기(22): 개방 상태, 계통측 차단기(21): 투입 상태]로 운전 중인 3상 변압기[이하, 변압기(23)라고 함]가 전력 계통으로부터 해열(즉, 계통측 차단기(21)가 개방)된 경우에, 변압기(23)의 철심 내에 남겨지는 잔류 자속에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 다음 설명에 있어서, 전압 ｖ, 전류 i 및 자속 φ의 첨자 a, b, c는, A상, B상, C상의 값인 것을 나타낸다.The state of the no-load transformer is described as follows. That is, a three-phase transformer (hereinafter referred to as a transformer 23) operating in a no-load excitation state (load side breaker 22: open state and system side breaker 21: The residual magnetic flux remaining in the iron core of the transformer 23 when the side breaker 21 is opened) will be described with reference to the drawings. In the following description, the subscripts a, b, and c of the voltage v, the current i, and the magnetic flux? Are values of the A phase, the B phase, and the C phase.

운전 중인 변압기(23)를 전력 계통으로부터 해열하는 경우에는, 처음에, 변압기(23)의 2차측(저압측, 부하측)의 부하측 차단기(22)가 개방되어, 변압기(23)가 무부하 여자 상태로 된다.The load side breaker 22 of the secondary side (low voltage side, load side) of the transformer 23 is opened and the transformer 23 is switched to the no load excitation state do.

이 단계(무부하 여자 상태)에서는, 변압기(23)의 1차 코일(고압측 코일)에는, 여자 전압인 1차 전압[ｖＨａ（ｔ）、ｖＨｂ（ｔ）、ｖＨｃ（ｔ)]이 인가되어 있고, 여자 전류인 1차 전류[ｉＨａ（ｔ）、ｉＨｂ（ｔ）、ｉＨｃ（ｔ)]가 흐르고 있다.In this step (no-load excitation state), the primary voltages vHa (t), vHb (t), and vHc (t), which are excitation voltages, are applied to the primary coil (high-voltage side coil) of the transformer 23 And the primary currents iHa (t), iHb (t), and iHc (t), which are excited currents, flow.

또한, 변압기(23)의 2차 코일(저압측 코일)에는, 2차 전압[ｖＬａ（ｔ）、ｖＬｂ(ｔ)、ｖＬｃ(ｔ)]이 생기고 있지만, 2차 전류[ｉＬａ（ｔ）、ｉＬｂ（ｔ）、ｉＬｃ（ｔ)]는 흐르고 있지 않다(제로이다). 또한, 변압기(23)의 철심 내에는, 자속[φａ（ｔ）、φｂ（ｔ）、φｃ（ｔ)]이 존재한다.Although the secondary voltages vLa (t) and vLb (t) and vLc (t) are generated in the secondary coil (low-voltage side coil) of the transformer 23, the secondary currents iLa (t) and iLb (T), iLc (t)] is not flowing (zero). In addition, magnetic fluxes? A (t),? B (t), and? C (t) exist in the iron core of the transformer 23.

여기서, 계통 전압[ｖａ（ｔ）、ｖｂ（ｔ）、ｖｃ（ｔ)] 또는 변압기(23)의 1차 전압 또는 2차 전압과, 변압기(23)의 철심 내의 자속[φａ（ｔ）、φｂ（ｔ）、φｃ（ｔ)]은, 다음 식(1)의 관계가 있어, 정상 상태 및 과도 상태의 구별없이 성립한다.Here, the primary voltage or the secondary voltage of the system voltage va (t), vb (t), vc (t) or the transformer 23 and the magnetic fluxes? A (T),? C (t)] have the following relationship (1), and are established without distinguishing between a steady state and a transient state.

[수학식 1][Equation 1]

φａ（ｔ）＝∫ｖａ（ｔ）ｄｔφa (t) = ∫va (t) dt

φｂ（ｔ）＝∫ｖｂ（ｔ）ｄｔ? b (t) =? vb (t) dt

φｃ（ｔ）＝∫ｖｃ（ｔ）ｄｔ? c (t) =? vc (t) dt

또한, 계통 전압[ｖａ（ｔ）、ｖｂ（ｔ）、ｖｃ（ｔ)] 및 변압기(23)의 1차 전압 및 2차 전압은, 3상 평형 상태의 정현파(正弦波)의 정상 상태이므로, 무부하 여자 상태의 계통 전압(1차 전압, 2차 전압)은 다음 식(2)로 표현할 수 있고, 식(1) 및 식(2)에 기초하여, 무부하 여자 상태에서의 변압기(23)의 철심 내의 자속은 다음 식(3)으로 표현할 수 있다.Since the primary voltages and the secondary voltages of the system voltages va (t), vb (t) and vc (t) and the transformer 23 are steady states of sinusoidal waves in a three- The system voltage (primary voltage, secondary voltage) in the no-load excitation state can be expressed by the following equation (2) and based on the equations (1) and (2) Can be expressed by the following equation (3).

[수학식 2]&Quot; (2) "

ｖａ（ｔ）＝Ｖｃｏｓ（ｔ）va (t) = V cos (t)

ｖｂ（ｔ）＝Ｖｃｏｓ（ｔ－２π／３）　　　vb (t) = V cos (t-2? / 3)

ｖｃ（ｔ）＝Ｖｃｏｓ（ｔ＋２π／３）vc (t) = Vcos (t + 2? / 3)

[수학식 3]&Quot; (3) "

φａ（ｔ）＝Φｃｏｓ（ｔ－π／２）＝Φｓｉｎ（ｔ）? a (t) =? cos (t-? / 2) =? sin (t)

φｂ（ｔ）＝Φｃｏｓ（ｔ－２π／３－π／２）＝Φｓｉｎ（ｔ－２π／３）? b (t) =? cos (t-2? / 3-? / 2) =? sin (t-

φｃ（ｔ）＝Φｃｏｓ（ｔ＋２π／３－π／２）＝Φｓｉｎ（ｔ＋２π／３）? c (t) =? cos (t + 2? / 3? / 2) =? sin (t +

이와 같이, 정상 상태에서의 변압기(23)의 철심 내의 자속은, 3상 평형 상태의 정현파이며, 동상(同相)의 전압(계통 전압, 1차 전압, 2차 전압)에 대하여 90°의 위상차각이 있는 것으로 표현할 수도 있다. 가장 단순한 구현의 자속 산출부(103)는 해당 코일 전압 정현파에 대하여 90°의 위상차각이 있는 정현파로 자속을 산출할 수 있다.As described above, the magnetic flux in the iron core of the transformer 23 in the steady state is a sinusoidal wave in a three-phase equilibrium state, and a phase difference angle of 90 degrees with respect to the same phase voltages (system voltage, primary voltage, It can also be expressed as having. The flux calculating unit 103 of the simplest implementation can calculate the magnetic flux with a sinusoidal wave having a phase difference angle of 90 degrees with respect to the coil voltage sinusoidal wave.

다른 구현에 따른 자속 산출부(103)는, 연산한 각 선간 전압 Vuv, Vvw, Vwu를 각각 적분하고, 이 적분된 값을 정상 자속(φ Tuv, φ Tvw, φ Twu)으로 산출할 수 있다.The magnetic flux calculating unit 103 according to another embodiment can integrate the calculated inter-line voltages Vuv, Vvw, Vwu, and calculate the integrated value as the normal magnetic fluxes (? Tuv,? Tvw,? Twu).

단순한 구현의 잔류 자속 평형 확인부(115)는 상기 차단기가 해제되지 직전에 상기 자속 산출부(103)가 산출한 자속을 잔류 자속으로 간주한다. 이러한 구현은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 시스템 주파수 대비 잔류 자속의 지속 시간이 길고, 차단기의 차단 및 투입까지의 기간이 짧은 송/배전 시스템의 경우에 적합하다. The remanent flux balance confirmation unit 115 of the simple implementation regards the flux calculated by the flux calculation unit 103 as the residual flux immediately before the breaker is released. As shown in FIGS. 4 and 5, this embodiment is suitable for a transmission / distribution system having a long duration of residual magnetic flux relative to the system frequency and a short period of time until the breaking and input of the breaker is short.

보다 개선된 잔류 자속 평형 확인부(115)는, 상기 차단기가 열린 시점에 산출된 각 상의 잔류 자속값에 대하여 상기 차단기가 다시 닫힐 때까지의 시간 차에 따라 감쇄된 잔류 자속값을 이용하여 잔류 자속 평형 여부를 확인할 수 있다. 이때, 잔류 자속의 감쇄 패턴이 지수적인지 감소 사인파 형태인지에 따라 감쇄된 잔류 자속값을 추정하는 방법이 달라질 수 있다.The improved remanence flux equilibrium confirmation unit 115 uses the residual flux value decayed according to the time difference until the breaker is closed again with respect to the residual flux value of each phase calculated at the time when the breaker is opened, You can check whether it is balanced. At this time, the method of estimating the attenuated residual magnetic flux value may vary depending on whether the attenuation pattern of the residual magnetic flux is exponential or reduced sinusoidal.

또한, 이 경우, 상기 잔류 자속 평형 확인부(115)는, 상기 차단기(21)가 투입되지 직전에 상기 변압기(23)의 1차측 코일 또는 2차측 코일이 폐회로를 형성하는 경우, 감소 사인파 패턴에 따른 감쇄를 적용하고, 상기 차단기(21)가 투입되지 직전에 상기 변압기(23)의 1차측 코일 및 2차측 코일이 개회로를 형성하는 경우, 지수적 감쇄 패턴에 따른 감쇄를 적용할 수 있다. 전자의 경우 무부하 상태여도 서지 흡수기 등에 의해 실질적으로 교류에 대하여 폐회로가 형성되는 경우를 포함한다.In this case, when the primary coil or the secondary coil of the transformer 23 forms a closed circuit immediately before the breaker 21 is turned on, the residual flux balance confirmation unit 115 identifies the remaining flux balance in the reduced sinusoidal pattern The attenuation according to the exponential decay pattern can be applied when the primary coil and the secondary coil of the transformer 23 form an open circuit just before the breaker 21 is inserted. The former case includes a case where a closed circuit is formed with respect to alternating current by a surge absorber or the like even in a no-load state.

상기 투입 시점 판단부(116)가 적용하는 제1 연산법은 시스템 주파수 패턴에 따른 특정 시점을 투입 시점으로 결정하는 것이며, 제2 연산법은 각 상의 자속과 잔류 자속의 차이에 기반한 것이다. 보다 구체적으로 제1 연산법은 하기 수학식 4로 나타낼 수 있으며, 제2 연산법은 하기 수학식 5로 나타낼 수 있다.The first calculation method applied by the input time determination unit 116 is to determine a specific time point according to the system frequency pattern as an input time point and the second calculation method is based on a difference between flux and residual flux of each phase. More specifically, the first calculation method can be expressed by the following equation (4), and the second calculation method can be expressed by the following equation (5).

[수학식 4]&Quot; (4) "

[수학식 5]&Quot; (5) "

도시한 투입 구동부(106)는 상기 투입 위상 결정부가 결정한 투입 시점(위상)에 차단기(21)의 주 접점을 구동하는 조작 기구에 대해서 투입 지령을 출력한다. 이로써 차단기(21)는 삼상 동시에 투입된다.The illustrated input driving unit 106 outputs a closing command to the operating mechanism for driving the main contact of the circuit breaker 21 at the closing timing (phase) determined by the closing phase determining unit. Thereby, the circuit breaker 21 is put into three phases at the same time.

상기 개폐 판단부는 상기 계측부(101)가 수집한 계측값들로부터 정상 운전 중 차단기를 차단하여야 할 상황인가를 판단하고, 차단기가 차단된 상태에서 다시 정상 운전으로 복귀할 시점을 판단하기 위한 것이다. 상기 개폐 판단부는 일반적인 3상 송/배전 시스템의 모니터링 동작을 위한 장치일 수 있다.The open / close determining unit determines whether the circuit breaker should be shut off during normal operation from the measured values collected by the measuring unit 101, and determines when to return to the normal operation after the circuit breaker is shut off. The opening / closing determination unit may be an apparatus for monitoring operation of a general three-phase transmission / distribution system.

도 6은 도 3의 3상 개폐 제어 장치에서 수행될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 개폐 제어 방법을 도시한다. FIG. 6 shows a three-phase opening / closing control method according to an embodiment of the present invention which can be performed in the three-phase opening / closing control apparatus of FIG.

도시한 돌입 전류를 억제하기 위해 3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 3상 개폐 제어 방법은, 상기 3상 변압기 또는 차단기에 대한 각 상의 전압을 계측하는 단계(S110); 상기 차단기의 차단(off) 동작을 인식하면(S115), 상기 차단기의 차단 직전의 계측 값들을 로딩하는 단계(S120); 상기 차단 직전의 상기 3상 변압기의 각 상의 잔류 자속을 산출하는 단계(S130); 상기 차단기의 투입 동작을 예상하면(S135), 상기 산출된 각 상의 잔류 자속에 의한 상기 차단기의 투입 직전의 잔류 자속 값에 대한 3상 평형 여부를 판단하는 단계(S140); 상기 잔류 자속들이 평형 상태이면, 제1 연산법에 따라 투입 시점을 판단하고(S160), 상기 잔류 자속들이 불평형 상태이면, 제2 연산법에 따라 투입 시점을 판단하는 단계(S170); 상기 전압 계측부에 의해 계측된 각 상의 계통 전압과 상기 투입 위상각 산출부에 의해 산출된 투입 위상각에 기초하여, 상기 차단기를 연결하는 단계(S180)를 포함할 수 있다.A three-phase open / close control method for controlling a breaker connected between a three-phase transformer and a system power supply to suppress the inrush current as shown comprises the steps of: S110 measuring the voltage of each phase with respect to the three-phase transformer or the breaker; If it is recognized that the breaker is off (S115), the step (S120) of loading the measured values immediately before cut-off of the breaker; Calculating a residual flux of each phase of the three-phase transformer immediately before the cutoff (S130); If it is anticipated that the closing operation of the breaker is expected (S135), a step (S140) of judging whether the calculated residual magnetic flux of each phase is a three-phase balance with respect to a residual magnetic flux value immediately before the breaker is turned on; When the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state, a closing time point is determined according to a first calculation method (S160). If the residual magnetic fluxes are unbalanced, a step S170 is performed to determine a closing time point according to a second calculation method. And connecting the breaker based on the system voltage of each phase measured by the voltage measuring unit and the input phase angle calculated by the input phase angle calculator (S180).

상기 S110 단계에서 계측하는 대상 및 지점은 다양할 수 있는데, 예컨대, 상기 3상 변압기의 각 상 전압 및 상기 계통 전원의 각 상의 계통 전압을 계측할 수도 있다. The object and the point to be measured may vary in step S110. For example, each phase voltage of the three-phase transformer and the system voltage of each phase of the system power supply may be measured.

상기 S120 단계에서는 도 3의 계측부의 동작에 의해 수집된 각 대상 지점들의 계측값들 중 차단 직전에 산출된 자속값을 획득하거나, 선별적으로 독출할 수 있다.In step S120, the magnetic flux value calculated immediately before the cutoff of the measured values of the respective target points collected by the operation of the measuring unit of FIG. 3 may be obtained or read selectively.

상기 S130 단계에서는 도 3의 자속 산출부의 동작에 의해 산출된 각 상의 코일의 자속값들 중 차단 직전에 산출된 자속값을 획득하거나, 선별적으로 독출할 수 있다.In the step S130, the magnetic flux values calculated immediately before the cutoff of the magnetic flux values of the coils of the respective phases calculated by the operation of the magnetic flux calculation unit of FIG. 3 may be obtained or selectively read.

상기 S115 단계의 차단 동작 및 상기 S135 단계의 투입 동작은 도 3의 개폐 판단부로부터 통보받거나, 개폐 판단부의 출력 신호를 분석하여 확인할 수 있다. The closing operation of step S115 and the closing operation of step S135 may be informed from the opening / closing determination unit of FIG. 3 or may be analyzed by analyzing the output signal of the opening / closing determination unit.

상기 S140 단계는 도 3의 잔류 자속 평형 확인부의 동작에 의해 수행될 수 있으며, 상기 S160 단계 및 S170 단계는 도 3의 투입 시점 판단부의 동작에 의해 수행될 수 있다.The step S140 may be performed by the operation of the residual flux balance verification unit of FIG. 3, and steps S160 and S170 may be performed by the operation of the injection time determination unit of FIG.

상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.It should be noted that the above-described embodiments are intended to be illustrative, not limiting. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

101 : 계측부
103 : 철심 자속 산출부
106 : 투입 구동부
115 : 잔류 자속 평형 확인부
116 : 투입 시점 판단부101:
103: iron core flux calculating section
106:
115: Residual magnetic flux balance confirmation unit
116:

Claims

3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 삼상 개폐 제어 장치에 있어서,
상기 3상 변압기 또는 상기 차단기의 각 상의 전압을 계측하는 계측부;
상기 3상 변압기의 철심의 각 상의 자속을 산출하는 철심 자속 산출부;
상기 산출된 잔류 자속들이 평형 상태인지를 확인하는 잔류 자속 평형 확인부;
상기 잔류 자속들이 평형 상태이면, 제1 연산법에 따라 투입 시점을 판단하고, 상기 잔류 자속들이 불평형 상태이면, 제2 연산법에 따라 투입 시점을 판단하는 투입 시점 판단부; 및
상기 계측부에 의해 계측된 각 상의 계통 전압과 상기 투입 시점 판단부에서 판단한 투입 시점에 따라 상기 차단기를 투입하는 투입 구동부
를 포함하는 삼상 개폐 제어 장치.
A three-phase opening / closing control device for controlling a breaker connected between a three-phase transformer and a system power supply,
A measuring unit for measuring a voltage of each phase of the three-phase transformer or the breaker;
An iron core flux calculating unit for calculating a flux of each phase of the iron core of the 3-phase transformer;
A residual magnetic flux balance confirmation unit for checking whether the calculated residual magnetic fluxes are in an equilibrium state;
An input time determiner for determining an input time according to a first calculation method when the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state and determining an input time according to a second calculation method when the residual magnetic fluxes are unbalanced; And
And an input driving unit for inputting the circuit breaker according to the system voltage of each phase measured by the measuring unit and the closing time determined by the closing time judging unit,
And the three-phase opening / closing control device.

제1항에 있어서,
상기 제1 연산법은, 시스템 주파수 패턴에 따른 특정 시점이며,
상기 제2 연산법은, 각 상의 자속과 잔류 자속의 차이에 기반한 것을 특징으로 하는 삼상 개폐 제어 장치.
The method according to claim 1,
The first calculation method is a specific time according to the system frequency pattern,
Wherein the second calculation method is based on a difference between a magnetic flux of each phase and a residual magnetic flux.

제2항에 있어서,
상기 제1 연산법은 하기 수학식에 의해 수행되며,

상기 제2 연산법은 하기 수학식에 의해 수행되는 삼상 개폐 제어 장치.

3. The method of claim 2,
The first calculation method is performed by the following equation,

Wherein the second calculation method is performed by the following equation.

제1항에 있어서,
상기 철심 자속 산출부는,
상기 전압 계측부에 의해 계측된 각 상 전압을 각각 적분하거나, 상기 각 상 전압에 소정의 위상값을 부가하여, 각 상의 철심 자속을 산출하는 삼상 개폐 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the iron core flux calculating unit comprises:
And integrates each of the phase voltages measured by the voltage measuring unit or adds a predetermined phase value to each of the phase voltages to calculate an iron core flux of each phase.

제1항에 있어서,
상기 잔류 자속 평형 확인부는,
상기 차단기가 차단 시점에 산출된 각 상의 잔류 자속값에 대하여 상기 차단기가 다시 투입될 때 까지의 시간 차에 따라 감쇄된 잔류 자속값을 이용하여 잔류 자속 평형 여부를 확인하는 삼상 개폐 제어 장치.
The method according to claim 1,
The residual flux equilibrium verifying unit,
Wherein the residual magnetic flux value of each phase calculated at the time of the breaking of the breaker is checked to determine whether the residual magnetic flux is balanced using the attenuated residual magnetic flux value according to the time difference until the breaker is turned on again.

제5항에 있어서,
상기 잔류 자속 평형 확인부는,
상기 차단기가 투입되지 직전에 상기 변압기의 1차측 코일 또는 2차측 코일이 폐회로를 형성하는 경우, 감소 사인파 패턴에 따른 감쇄를 적용하고,
상기 차단기가 투입되지 직전에 상기 변압기의 1차측 코일 및 2차측 코일이 개회로를 형성하는 경우, 지수적 감쇄 패턴에 따른 감쇄를 적용하는 삼상 개폐 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The residual flux equilibrium verifying unit,
Wherein when the primary side coil or the secondary side coil of the transformer forms a closed circuit immediately before the breaker is inserted, attenuation according to a reduced sinusoidal pattern is applied,
Wherein when the primary coil and the secondary coil of the transformer form an open circuit immediately before the breaker is inserted, attenuation according to an exponential attenuation pattern is applied.

돌입 전류를 억제하기 위해 3상 변압기 및 계통 전원 사이에 접속된 차단기를 제어하는 3상 개폐 제어 방법에 있어서,
상기 3상 변압기 또는 차단기에 대한 각 상의 전압을 계측하는 단계;
상기 차단기의 차단 동작을 인식하면, 상기 차단기의 차단 직전의 계측 값들을 로딩하는 단계;
상기 차단 직전의 상기 변압기의 각 상의 잔류 자속을 산출하는 단계;
상기 차단기의 투입 동작을 예상하면, 상기 산출된 각 상의 잔류 자속에 의한 상기 차단기의 투입 직전의 잔류 자속 값에 대한 3상 평형 여부를 판단하는 단계;
상기 잔류 자속들이 평형 상태이면, 제1 연산법에 따라 투입 시점을 판단하고, 상기 잔류 자속들이 불평형 상태이면, 제2 연산법에 따라 투입 시점을 판단하는 단계; 및
계측된 각 상의 계통 전압과 투입 위상각 산출부에 의해 산출된 투입 위상각에 기초하여, 상기 차단기를 연결하는 단계
를 포함하는 삼상 개폐 제어 방법.
A three-phase open / close control method for controlling a breaker connected between a three-phase transformer and a system power supply to suppress an inrush current,
Measuring the voltage of each phase with respect to the three-phase transformer or the breaker;
Recognizing a breaking action of the breaker, loading the measured values immediately before break of the breaker;
Calculating a residual flux of each phase of the transformer immediately before the cutoff;
Determining whether the residual magnetic flux of each phase is 3-phase equilibrium with respect to a residual magnetic flux value immediately before the breaking of the breaker, when the closing operation of the breaker is anticipated;
Determining a closing time point according to a first calculation method when the residual magnetic fluxes are in an equilibrium state and determining a closing time point according to a second calculation method when the residual magnetic fluxes are in an unbalanced state; And
Connecting the breaker based on the measured system voltage of each phase and the input phase angle calculated by the input phase angle calculator
And a control unit for controlling the three-phase open / close control.