KR20240050105A

KR20240050105A - Protection relay and breaking of wire detection method of the protection relay

Info

Publication number: KR20240050105A
Application number: KR1020220129874A
Authority: KR
Inventors: 신상택
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2022-10-11
Filing date: 2022-10-11
Publication date: 2024-04-18

Abstract

본 발명은, 보호 계전기에 대한 것으로, 변성부의 출력 양단에 연결되는 복수의 노드와, 기준 전압을 형성하는 기준 전압 생성부를 포함하고, 분압 저항을 형성하며 상기 복수의 노드 및 상기 기준 전압 생성부 사이를 연결하는 복수의 저항을 포함하는 단선 감지부와, 상기 복수의 노드 중, 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부에 따라 상기 분압 저항에 의하여 인가되는 전압 신호의 크기가 달라지는 제1 노드에 연결되며, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압 값으로부터 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 검출하는 단선 판단부 및, 상기 단선 감지부와 상기 단선 판단부 사이에 배치되는 종단 저항과 종단 커패시터를 포함하며, 상기 단선 판단부는, 상기 분압 저항을 형성하는 복수의 저항 중 적어도 하나와 상기 종단 저항의 합성 저항 크기와 상기 종단 커패시터의 용량에 따라 산출되는 RC 시정수에 따라 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 발생시 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 서로 다르게 변화하는 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a protection relay, comprising a plurality of nodes connected to both ends of the output of the transformation unit and a reference voltage generator for forming a reference voltage, forming a voltage dividing resistance between the plurality of nodes and the reference voltage generator. A disconnection detection unit including a plurality of resistors connecting a disconnection detection unit, and a disconnection of at least one of the plurality of nodes, the transformation unit, and a circuit connected to the transformation unit. The size of the voltage signal applied by the voltage dividing resistor is A disconnection determination unit connected to a first node that varies and detecting whether at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit is disconnected from a voltage value detected from the first node, and the disconnection detection unit and the disconnection determination unit. It includes a terminating resistor and a terminating capacitor disposed between the units, wherein the disconnection determination unit has an RC calculated according to the combined resistance size of at least one of the plurality of resistors forming the voltage dividing resistance and the terminating resistor and the capacity of the terminating capacitor. When a disconnection occurs in at least one of the transformation unit and a circuit connected to the transformation unit according to a time constant, the disconnection is detected based on the characteristic that the voltage value detected from the first node changes differently.

Description

보호 계전기 및 그 보호 계전기의 단선 검출 방법{PROTECTION RELAY AND BREAKING OF WIRE DETECTION METHOD OF THE PROTECTION RELAY}Protection relay and disconnection detection method of the protection relay {PROTECTION RELAY AND BREAKING OF WIRE DETECTION METHOD OF THE PROTECTION RELAY}

본 발명은, 보호 계전기에 대한 것으로, 보다 자세하게는 변성부가 연결된 회로에서, 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로의 단선 여부를 검출하는 보호 계전기에 대한 것이다. The present invention relates to a protection relay, and more specifically, to a protection relay that detects whether the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit are disconnected in a circuit to which the transformation unit is connected.

통상적으로 변성부는 전력 계통에서 입력되는 전압 또는 전류를, 보다 작은 레벨의 전압 또는 전류로 변환하는 기기를 의미하는 것으로, 상기 전력 계통의 전압 및 전류를 계측하거나, 계전(relay)하기 위해 사용된다. Typically, the transformer refers to a device that converts the voltage or current input from the power system into a voltage or current of a smaller level, and is used to measure or relay the voltage and current of the power system.

이러한 변성부는 전압 신호를 변환하는 계기용 변압기(Potential Transformer, PT) 또는 전류 신호를 변환하는 계기용 변류기(Current Transformer, CT)로 구분될 수 있다. 여기서 계기용 변압기(PT)는 철심코어를 사용하는 일반적인 변압기와, 콘덴서, 저항 등을 이용하는 전압 분압 방식을 사용하는 변압기로 구분될 수 있다. 그리고 계기용 변류기(CT)는 철심 코어를 사용하는 일반적인 변류기와, 공기를 코어로 사용하는 로고스키(Rogowskii) 코일을 사용하는 변류기로 구분될 수 있다. This transformer can be divided into a potential transformer (PT) that converts a voltage signal or a current transformer (CT) that converts a current signal. Here, the instrument transformer (PT) can be divided into a general transformer using an iron core and a transformer using a voltage division method using a condenser, resistor, etc. Instrument current transformers (CTs) can be divided into general current transformers using an iron core and current transformers using a Rogowskii coil using air as a core.

이러한 변성부는 입력되는 전압이나 전류, 또는 변성부를 구성하는 내부 회로의 결함, 또는 고온이나 진동과 같은 외부 스트레스에 의하여 단선이 발생할 수 있다. 그리고 변성부에 의한 단선이 발생하는 경우 저전압 계전기, 지락 계전기, 저전류 계전기, 저전력 계전기 등의 계전 요소에 오동작이 발생할 수 있다. 또한 변성부의 단선은 인버터와 같이 입력 전압이나 입력 전류, 또는 출력 전압이나 출력 전류를 측정하여 변환하는 장치에서 오동작을 유발하는 원인이 될 수 있다. Such a transformer may be disconnected due to input voltage or current, a defect in the internal circuit constituting the transformer, or external stress such as high temperature or vibration. Additionally, if a disconnection occurs due to a transformer unit, malfunctions may occur in relay elements such as low-voltage relays, ground fault relays, low-current relays, and low-power relays. Additionally, disconnection of the transformation unit can cause malfunction in devices such as inverters that measure and convert input voltage or input current, or output voltage or output current.

보호 계전기는 이러한 오동작의 발생을 방지하기 위하여 변성부의 단선 여부를 판단할 수 있다. 통상적으로 보호 계전기는, 변성부를 통해 입력되는 전압이나 전류의 상관 관계, 역상 성분의 전압이나 전류의 상관 관계, 또는 위상이나 벡터의 합(Vector Sum)을 검출하고 검출된 결과에 근거하여 상기 변성부의 단선 여부를 판단할 수 있다.The protection relay can determine whether the transformation part is disconnected in order to prevent such malfunctions from occurring. Typically, a protection relay detects the correlation between the voltage or current input through the transformation unit, the correlation between the voltage or current of the anti-phase component, or the sum of the phase or vector, and based on the detected results, the transformation unit You can determine whether there is a disconnection or not.

그런데 이처럼 변성부를 통해 입력되는 전압과 전류의 상관 관계, 역상 성분의 전류와 전압의 상관 관계, 위상이나 벡터합 등은, 변성부에서 전압 신호나 전류 신호가 인가되지 않는 상태(예를 들어 변성부 정상 동작 중에 전압 신호 또는 전류 신호가 인가되지 않는 상태)와 변성부에 의하여 회로가 단선된 경우가 동일하게 측정된다는 문제가 있다. 또는 변성부에 의한 회로 단선이 발생하는 경우, 변성부로부터 입력되는 전류 또는 전압 신호의 식별이 불가능한 하이 임피던스(High Impedance, 부정) 상태가 될 수 있는데, 이 경우 검출되는 신호가 상기 하이 임피던스 상태, 즉 단선 상태에 의해 검출되는 신호인지, 또는 정상적인 부하 조건에 의하여 변성부로부터 실제 검출되는 신호인지 여부를 구분하기 어렵다는 문제가 있다. 또한 삼상 시스템에서만 적용 가능하거나 또는 전류나 전압 단독형 계전기의 경우 사용할 수 없다는 문제점이 있다. However, the correlation between the voltage and current input through the transformation unit, the correlation between the current and the voltage of the anti-phase component, the phase or the vector sum, etc. are in a state where no voltage signal or current signal is applied from the transformation unit (for example, the transformation unit There is a problem that the same measurement is performed both in a state in which no voltage signal or current signal is applied during normal operation and in a state in which the circuit is disconnected by the transformer. Alternatively, if a circuit disconnection occurs due to the transformation unit, the current or voltage signal input from the transformation unit may be in a high impedance (negative) state in which identification is impossible. In this case, the detected signal may be in the high impedance state, In other words, there is a problem that it is difficult to distinguish whether it is a signal detected due to a disconnection condition or a signal actually detected from the transformation unit under normal load conditions. Additionally, there is a problem in that it can only be applied to a three-phase system or cannot be used in the case of a current or voltage-only relay.

한편 이러한 변성부에 의한 회로 단선이 발생하는 경우 전력 기기의 오동작을 방지하기 위해서는 최대한 빠르게 상기 변성부의 단선 여부를 판별할 수 있어야 한다. 그러나 상기 전압과 전류의 상관 관계 또는 위상이나 벡터 합등을 이용하는 방법 등은 단선 판단에 있어 수주기 이상의 시간을 요구한다는 문제가 있다. Meanwhile, in order to prevent malfunction of power equipment when a circuit disconnection occurs due to such a transformer unit, it must be possible to determine whether the transformer unit is disconnected as quickly as possible. However, the method using the correlation between voltage and current or the phase or vector sum has a problem in that it requires several cycles or more to determine disconnection.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 변성부에 의한 회로 단선을 보다 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 보호 계전기 및 단선 검출 방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems and other problems, and to provide a protection relay and a disconnection detection method that can more quickly and accurately detect circuit disconnection due to a transformer unit.

또한 본 발명은, 변성부에서 전압 신호나 전류 신호가 인가되지 않는 상태와 변성부에 의해 회로가 단선된 상태를, 정확하게 구분할 수 있는 보호 계전기 및 그 보호 계전기에서 단선을 검출하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a protection relay that can accurately distinguish between a state in which no voltage signal or current signal is applied to the transformation unit and a state in which the circuit is disconnected by the transformation unit, and a method for detecting disconnection in the protection relay. .

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기는, 변성부의 출력 양단에 연결되는 복수의 노드와, 기준 전압을 형성하는 기준 전압 생성부를 포함하고, 분압 저항을 형성하며 상기 복수의 노드 및 상기 기준 전압 생성부 사이를 연결하는 복수의 저항을 포함하는 단선 감지부와, 상기 복수의 노드 중, 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부에 따라 상기 분압 저항에 의하여 인가되는 전압 신호의 크기가 달라지는 제1 노드에 연결되며, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압 값으로부터 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 검출하는 단선 판단부 및, 상기 단선 감지부와 상기 단선 판단부 사이에 배치되는 종단 저항과 종단 커패시터를 포함하며, 상기 단선 판단부는, 상기 분압 저항을 형성하는 복수의 저항 중 적어도 하나와 상기 종단 저항의 합성 저항 크기와 상기 종단 커패시터의 용량에 따라 산출되는 RC 시정수에 따라 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 발생시 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 서로 다르게 변화하는 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention in order to achieve the above or other objects, a protection relay according to an embodiment of the present invention includes a plurality of nodes connected to both ends of the output of the transformation unit, and a reference voltage generator for forming a reference voltage; , a disconnection detection unit including a plurality of resistors forming a voltage dividing resistance and connecting between the plurality of nodes and the reference voltage generator, and at least one of the transformation unit and a circuit connected to the transformation unit among the plurality of nodes. It is connected to a first node where the magnitude of the voltage signal applied by the voltage dividing resistor varies depending on whether there is disconnection, and at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit is disconnected from the voltage value detected from the first node. a disconnection determination unit that detects whether a disconnection occurs; and a termination resistor and a termination capacitor disposed between the disconnection detection unit and the disconnection determination unit, wherein the disconnection determination unit includes at least one of a plurality of resistors forming the partial voltage resistance and the When a disconnection occurs in at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit, the voltage value detected from the first node changes differently depending on the RC time constant calculated according to the composite resistance size of the termination resistor and the capacity of the termination capacitor. It is characterized in that the disconnection is detected based on the characteristics.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 RC 시정수와 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간을 비교한 결과에 따라, 상기 단선 발생시 상기 제1 노드에서 검출될 수 있는 특정 전압 레벨로 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 기 설정된 제1 시간 내에 수렴하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하거나, 또는 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 지속적으로 변화하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit, according to a result of comparing the RC time constant and the preset minimum operation time of the protection relay, sets the first voltage level to a specific voltage level that can be detected at the first node when the disconnection occurs. 1 The disconnection is detected based on whether the voltage value detected from the first node converges within a preset first time, or the voltage value detected from the first node continuously changes in a direction according to the specific voltage level. It is characterized by detecting whether the disconnection is based on whether or not the wire is disconnected.

일 실시 예에 있어서, 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간은, 상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 한다. In one embodiment, the preset minimum operation time of the protection relay is a time corresponding to half of one cycle of a signal input to the protection relay.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간보다 작은 경우, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 근접하였는지 여부를 검출하고, 상기 특정 전압 레벨에 근접한 전압값이 검출되는 상태가, 기 설정된 시간동안 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit, when the RC time constant is less than the preset minimum operation time of the protection relay, detects whether the voltage value detected from the first node is close to the specific voltage level, It is characterized in that it is determined that the disconnection has occurred depending on whether a state in which a voltage value close to the specific voltage level is detected is maintained for a preset time.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간보다 큰 경우, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 지속적으로 변화되고 있는지 여부를 검출하고, 상기 전압값의 변화가 기 설정된 시간동안 지속적으로 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit, when the RC time constant is greater than the preset minimum operation time of the protection relay, the voltage value detected from the first node continuously changes in a direction according to the specific voltage level. It is characterized in that it detects whether the disconnection has occurred and determines that the disconnection has occurred depending on whether the change in the voltage value is continuously maintained for a preset time.

일 실시 예에 있어서, 상기 변성부가 로고스키 코일이 적용된 변성부인 경우, 상기 종단 저항과 종단 커패시터는 적분 회로를 구성하며, 상기 종단 저항과 종단 커패시터는 적분 회로를 구성하는 경우, 상기 RC 시정수는 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, when the transformation unit is a transformation unit to which a Rogowski coil is applied, the termination resistor and the termination capacitor constitute an integration circuit, and when the termination resistance and the termination capacitor constitute an integration circuit, the RC time constant is It is characterized in that it has a value greater than the preset minimum operation time of the protection relay.

일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 시간은, 상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 한다. In one embodiment, the preset time is characterized as a time corresponding to half of one cycle of a signal input to the protection relay.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값들로부터 DC 오프셋 값을 추출 및 상기 추출된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교한 결과, 상기 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우에 상기 RC 시정수에 따른 전압값의 변화 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit extracts a DC offset value from voltage values detected from the first node and compares the extracted DC offset value with a preset threshold voltage. As a result, the DC offset value is When the threshold voltage is less than or exceeds the threshold voltage, the disconnection is detected based on the change characteristics of the voltage value according to the RC time constant.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 추출된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교한 결과, 상기 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우, 상기 추출된 DC 오프셋 값에 기 설정된 설계 마진값을 더 반영하고, 상기 설계 마진값이 더 반영된 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우에 상기 RC 시정수에 따른 전압값의 변화 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit compares the extracted DC offset value with a preset threshold voltage, and when the DC offset value is less than or exceeds the threshold voltage, the extracted DC A preset design margin value is further reflected in the offset value, and when the DC offset value further reflecting the design margin value is less than or exceeds the threshold voltage, the change characteristic of the voltage value according to the RC time constant It is characterized by detecting whether the disconnection is based on the above.

일 실시 예에 있어서, 상기 설계 마진은, 기 설정된 오차값을 포함하며, 상기 기 설정된 오차값은, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압 신호로부터 DC 오프셋 값을 추출하는 과정에서 발생하는 계측 오차 및, 상기 단선 감지부의 회로 구성에 따른 설계 오차 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the design margin includes a preset error value, and the preset error value includes a measurement error that occurs in the process of extracting a DC offset value from the voltage signal detected from the first node, and It is characterized in that it includes at least one of design errors according to the circuit configuration of the disconnection detection unit.

일 실시 예에 있어서, 상기 임계 전압은, 상기 보호 계전기 입력 신호의 진폭에 대응하는 전압 만큼 기준 전압보다 크거나 작은 전압임을 특징으로 한다. In one embodiment, the threshold voltage is characterized as a voltage greater or less than the reference voltage by a voltage corresponding to the amplitude of the protection relay input signal.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 단선 여부 검출 결과, 단선이 발생한 것으로 검출되면 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값으로부터 AC 성분의 크기를 검출하고, 검출된 AC 성분의 크기에 근거하여 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 최종 결정하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit detects the size of the AC component from the voltage value detected from the first node when it is detected that disconnection has occurred as a result of detecting disconnection, and determines the size of the AC component based on the size of the detected AC component. A final determination is made as to whether at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit is disconnected.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상기 검출된 AC 성분의 크기가, 기 설정된 크기보다 큰지 여부에 따라 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 결정하며, 상기 기 설정된 크기는, 단락 전류 또는 상기 변성부의 기동 전류가 발생할 때에 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값으로부터 검출되는 AC 성분의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the disconnection determination unit determines whether at least one of the transformer unit and a circuit connected to the transformer unit is disconnected depending on whether the size of the detected AC component is greater than a preset size, and The set size is characterized in that it is determined according to the size of the AC component detected from the voltage value detected from the first node when the short-circuit current or the starting current of the transformation unit occurs.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기의 단선 검출 방법은, 변성부의 출력 양단에 연결되는 복수의 노드를 구비하며, 분압 저항을 형성하는 복수의 저항을 구비하여, 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결되는 회로 중 적어도 하나의 단선 여부에 따라 상기 복수의 노드에 인가되는 전압 신호가 서로 달라지는 단선 감지부로부터 전압 신호를 검출 및, 검출된 전압 신호로부터 DC 오프셋 값을 획득하는 단계와, 획득된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교하여 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 1차 결정하는 단계와, 상기 1차 결정 결과에 따라, 상기 단선 감지부에 연결된 종단 저항과 상기 분압 저항을 형성하는 복수의 저항 중 적어도 하나의 합성 저항을 산출하는 단계와, 산출된 합성 저항과 상기 단선 감지부에 연결된 종단 커패시터의 용량에 근거하여 RC 시정수를 산출하는 단계 및, 산출된 RC 시정수에 따라, 제1 방식 및 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 단계를 포함하며, 상기 제1 방식은, 상기 단선 발생시 상기 단선 감지부에서 검출될 수 있는 특정 전압 레벨로 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 기 설정된 제1 시간 내에 수렴하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 방식이고, 상기 제2 방식은, 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 지속적으로 변화하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 방식임을 특징으로 한다. In order to achieve the above or other objects, according to one aspect of the present invention, a disconnection detection method of a protection relay according to an embodiment of the present invention includes a plurality of nodes connected to both ends of the output of the transformation unit, and forming a voltage division resistance. Detecting a voltage signal from a disconnection detection unit that has a plurality of resistors and has different voltage signals applied to the plurality of nodes depending on whether at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit is disconnected. Obtaining a DC offset value from a voltage signal, comparing the obtained DC offset value with a preset threshold voltage to first determine whether at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit is disconnected, According to the result of the first determination, calculating a composite resistance of at least one of a termination resistor connected to the disconnection detection unit and a plurality of resistors forming the divided voltage resistance, and a termination capacitor connected to the calculated composite resistance and the disconnection detection unit. A step of calculating an RC time constant based on the capacity of and, according to the calculated RC time constant, detecting whether the disconnection exists using a first method and a second method different from the first method, wherein the first method The method detects the disconnection based on whether the voltage value detected from the disconnection detection unit converges to a specific voltage level that can be detected by the disconnection detection unit when the disconnection occurs, within a first preset time, The second method is characterized in that it detects the disconnection based on whether the voltage value detected from the disconnection detection unit continuously changes in the direction according to the specific voltage level.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 여부를 검출하는 단계는, 상기 RC 시정수와 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간을 비교하는 단계 및, 상기 비교 결과에 따라 상기 제1 방식 및 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 단계이며, 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간은, 상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 한다. In one embodiment, the step of detecting whether the wire is disconnected includes comparing the RC time constant and a preset minimum operation time of the protection relay, and according to the comparison result, the first method and the first method This is a step of detecting whether the wire is disconnected in another second method, and the preset minimum operation time of the protection relay is a time corresponding to half of one cycle of the signal input to the protection relay.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 여부를 검출하는 단계는, 상기 제1 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 경우, 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 근접하였는지 여부를 검출하는 단계 및, 상기 특정 전압 레벨에 근접한 전압값이 검출되는 상태가, 기 설정된 시간동안 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하며, 상기 기 설정된 시간은, 상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 한다. In one embodiment, the step of detecting whether the disconnection is detected includes detecting whether the voltage value detected from the disconnection detection unit is close to the specific voltage level when detecting the disconnection using the first method. And, determining that the disconnection has occurred depending on whether a state in which a voltage value close to the specific voltage level is detected is maintained for a preset time, wherein the preset time is a signal input to the protection relay. It is characterized by a time corresponding to half of one cycle.

일 실시 예에 있어서, 상기 단선 여부를 검출하는 단계는, 상기 제2 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 경우, 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 지속적으로 변화되고 있는지 여부를 검출하는 단계 및, 상기 전압값의 변화가 기 설정된 시간동안 지속적으로 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하며, 상기 기 설정된 시간은, 상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 한다. In one embodiment, the step of detecting whether the disconnection is present includes, when detecting the disconnection using the second method, the voltage value detected from the disconnection detection unit continuously changes in a direction according to the specific voltage level. A step of detecting whether the voltage value is continuously maintained for a preset time and determining that the disconnection has occurred, wherein the preset time is a signal input to the protection relay. It is characterized by a time corresponding to half of one cycle.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 입력 신호의 한 주기에 따라 결정되는 기 설정된 계전기의 최소 동작 시간 내에 검출되는 샘플링된 디지털 전압값의 변화에 근거하여 회로 단선 여부를 판별함으로써, 변성부에 의한 회로 단선 여부를 상기 입력 신호 한 주기 내의 계전기 최소 동작 시간 내에 상기 변성부의 회로 단선 여부를 판별할 수 있도록 한다는 효과가 있다. According to at least one of the embodiments of the present invention, the present invention determines whether the circuit is disconnected based on the change in the sampled digital voltage value detected within the minimum operating time of the preset relay determined according to one cycle of the input signal, There is an effect that it is possible to determine whether the circuit is disconnected by the transformer within the minimum operating time of the relay within one cycle of the input signal.

또한 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면 변성부가 정상적으로 연결된 상태와 상기 변성부의 단선이 발생한 상태에서 각각 서로 다른 전압이 검출되는 단선 감지부를 구비하고, 상기 단선 감지부에서 검출되는 전압에 근거하여 변성부의 단선 여부를 판단함으로써, 변성부에서 전압 신호나 전류 신호가 인가되지 않는 상태와, 변성부에 의해 회로가 단선된 상태를 정확하게 구분할 수 있다는 효과가 있다. In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, there is provided a disconnection detection unit that detects different voltages in a state in which the transformation unit is normally connected and a state in which a disconnection occurs in the conversion unit, and the conversion is performed based on the voltage detected in the disconnection detection unit. By determining whether the negative is disconnected, there is an effect of being able to accurately distinguish between a state in which no voltage signal or current signal is applied to the transformer and a state in which the circuit is disconnected by the transformer.

또한 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 상기 단선 감지부의 검출 결과 변성부에 의한 단선이 발생한 것으로 판단되는 경우, 변성부로부터 입력되는 전압 신호로부터 교류 성분의 크기를 검출 및 검출된 교류 성분의 크기에 따라 단락 전류 또는 기동 전류의 발생 여부를 검출함으로써, 상기 단선 감지부의 검출 결과가 상기 단락 전류나 기동 전류로 인해 유발된 것인지 여부를 구분할 수 있다는 효과가 있다. In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, when it is determined that a disconnection has occurred by the transformer as a result of detection by the disconnection detection unit, the magnitude of the alternating current component is detected from the voltage signal input from the transformer. By detecting whether a short-circuit current or starting current occurs depending on the size of the alternating current component, it is possible to distinguish whether the detection result of the disconnection detection unit is caused by the short-circuit current or starting current.

도 1은 변성부에 연결되는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 단선 감지부 및 감지 전압 생성부의 회로 구성을 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 단선 판단부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 단선 감지부로부터 검출되는 전압 신호에 따라 변성부의 단선 여부를 판단하는 단선 판단부의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 변성부가 정상적으로 연결되는 경우에 단선 감지부에서 검출되는 전압 신호의 크기를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 변성부가 단선된 경우에 단선 감지부에서 검출되는 전압 신호의 크기를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 변성부가 정상 연결된 경우와 단선된 경우에 단선 감지부에서 검출되는 DC 오프셋 값들을 도시한 예시도이다.
도 8a 도 8b는, 변성부의 단선이 발생하는 경우 RC 시정수에 따라 단선 전압으로 서로 다르게 수렴하는 전압 신호의 양태들을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기가 서로 다른 종류의 변성부에 연결되는 예들을 도시한 예시도들이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 분압 저항을 구성하는 저항들 중 어느 하나가 생략된 구조를 가지는 단선 감지부의 예들을 도시한 예시도들이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 그라운드 전압 대신에 기 설정된 전압을 인가하는 전압 생성부를 구비하는 구조를 가지는 단선 감지부의 구조를 도시한 회로도이다.
도 16은, 도 15에서 도시한 구조를 가지는 보호 계전기에서, 단선 감지부로부터 검출되는 전압 신호에 따라 변성부의 단선 여부를 판단하는 단선 판단부의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 17 내지 도 18은, 도 15에서 도시한 구조를 가지는 보호 계전기에서, 분압 저항을 구성하는 저항들 중 어느 하나가 생략된 구조를 가지는 단선 감지부의 예들을 도시한 예시도들이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 기 설정된 전압 대신에 그라운드 전압을 인가하는 구조를 가지는 감지 전압 생성부의 구조를 도시한 회로도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a protection relay according to an embodiment of the present invention connected to a transformation unit.
Figure 2 is a circuit diagram showing the circuit configuration of a disconnection detection unit and a detection voltage generator in a protection relay according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram for explaining the configuration of a disconnection determination unit in a protection relay according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing the operation process of the disconnection determination unit that determines whether the transformation unit is disconnected according to the voltage signal detected from the disconnection detection unit in the protection relay according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the magnitude of the voltage signal detected by the disconnection detection unit when the transformation unit is normally connected in the protection relay according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the magnitude of the voltage signal detected by the disconnection detection unit when the transformation unit is disconnected in the protection relay according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an example diagram showing DC offset values detected by the disconnection detection unit when the transformation unit is normally connected and when the transformation unit is disconnected, in the protection relay according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are conceptual diagrams for explaining aspects of voltage signals that differently converge to a disconnection voltage depending on the RC time constant when disconnection of the transformation unit occurs.
9 to 12 are illustrations showing examples in which protection relays according to embodiments of the present invention are connected to different types of transformation units.
Figures 13 and 14 are illustrations showing examples of disconnection detection units having a structure in which one of the resistors constituting the voltage dividing resistance is omitted in the protection relay according to an embodiment of the present invention.
Figure 15 is a circuit diagram showing the structure of a disconnection detection unit having a structure including a voltage generator that applies a preset voltage instead of the ground voltage in the protection relay according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing the operation process of the disconnection determination unit that determines whether the transformation unit is disconnected according to the voltage signal detected from the disconnection detection unit in the protection relay having the structure shown in FIG. 15.
FIGS. 17 and 18 are illustrations showing examples of disconnection detection units having a structure in which one of the resistors constituting the voltage dividing resistance is omitted in the protection relay having the structure shown in FIG. 15.
Figure 19 is a circuit diagram showing the structure of a sensing voltage generator having a structure for applying a ground voltage instead of a preset voltage in a protection relay according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다It should be noted that the technical terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Additionally, as used herein, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves.

본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, “consists of.” or “including.” Terms such as these should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may not be included, or additional components or steps may be included. It should be interpreted to include more.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Additionally, when describing the technology disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the technology disclosed in this specification, the detailed description will be omitted.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이하에서 설명되는 각각의 실시 예들 뿐만 아니라, 실시 예들의 조합은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 내지 대체물로서, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 해당될 수 있음은 물론이다.In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes. In addition, each embodiment described below, as well as a combination of embodiments, are changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention, and of course, may fall within the spirit and technical scope of the present invention. .

도 1은 변성부(110)에 연결되는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)의 구성을 도시한 블록도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 단선 감지부(120) 및 감지 전압 생성부(130)의 회로 구성을 도시한 회로도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기에서, 단선 판단부(150)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a protection relay 10 according to an embodiment of the present invention connected to the transformation unit 110. And Figure 2 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the disconnection detection unit 120 and the detection voltage generation unit 130 in the protection relay according to an embodiment of the present invention. And Figure 3 is a block diagram for explaining the configuration of the disconnection determination unit 150 in the protection relay according to an embodiment of the present invention.

우선 도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)는, 변성부(110)에 연결될 수 있도록 형성되는 단선 감지부(120)와, 상기 단선 감지부(120)에 소정의 전압을 인가하는 감지 전압 생성부(130), 및 상기 단선 감지부(120)에서 검출되는 전압 신호에 근거하여 상기 변성부(110)와의 회로 연결 상태를 판단할 수 있는 단선 판단부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. First, referring to FIG. 1, the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention includes a disconnection detection unit 120 formed to be connected to the transformation unit 110, and a predetermined disconnection detection unit 120. A detection voltage generator 130 that applies a voltage of , and a disconnection determination unit 150 that can determine the circuit connection state with the transformation unit 110 based on the voltage signal detected by the disconnection detection unit 120. It may be configured to include.

먼저 변성부(110)는 전력 계통에서 입력되는 전압 또는 전류를, 보다 작은 레벨의 전압 또는 전류로 변환하는 기기로서, 변압기(Potential Transformer, PT) 또는 변류기(Current Transformer)를 포함할 수 있다. First, the transformation unit 110 is a device that converts the voltage or current input from the power system into a voltage or current of a smaller level, and may include a transformer (Potential Transformer, PT) or Current Transformer.

상기 변압기는, 전압을 변환하는 방식에 따라 저항 분압을 이용하는 변압기이거나 또는 철심 코어를 이용하는 변압기 일 수 있다. 또한 상기 변류기는 전류를 변환하는 방식에 따라 철심 코어를 이용하는 변류기이거나 또는 공심 코어를 이용하는 로고스키 코일(Rogowskii Coil) 방식의 변류기일 수 있다. The transformer may be a transformer that uses resistance partial voltage or a transformer that uses an iron core, depending on the method of converting the voltage. In addition, the current transformer may be a current transformer using an iron core or a Rogowskii Coil type current transformer using an air core, depending on the method of converting the current.

그리고 단선 감지부(120)는 상기 변성부(110)의 출력 양단에 각각 연결되는 노드들을 구비할 수 있다. 따라서 노드들에 변성부(110)의 출력 양단이 연결되면 회로가 형성될 수 있으며, 변성부(110)의 단선이 발생하는 경우 상기 노드들 사이의 회로가 단선될 수 있다. And the disconnection detection unit 120 may include nodes connected to both output ends of the transformation unit 110, respectively. Therefore, a circuit can be formed when both ends of the output of the transformation unit 110 are connected to the nodes, and if the transformation unit 110 is disconnected, the circuit between the nodes may be disconnected.

한편 상기 노드들 중 어느 하나의 노드(이하 제1 노드, 111)는 단선 판단부(150)에 연결될 수 있으며, 다른 하나의 노드(이하 제2 노드, 112)는 감지 전압 생성부(130)에 연결될 수 있다. Meanwhile, one of the nodes (hereinafter referred to as the first node, 111) may be connected to the disconnection determination unit 150, and the other node (hereinafter referred to as the second node, 112) may be connected to the detection voltage generator 130. can be connected

상기 단선 감지부(120)의 회로 구조를 도시하는 도 2를 참조하여 살펴보면 단선 감지부(120)는 분압 저항을 형성하는 복수의 저항(R1(125), R2(126), R3(127))을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 showing the circuit structure of the disconnection detection unit 120, the disconnection detection unit 120 includes a plurality of resistors (R1 (125), R2 (126), and R3 (127) that form a voltage division resistance). may include.

상기 복수의 저항(R1(125), R2(126), R3(127)) 중 제1 저항(R1, 125)은 상기 제1 노드(111)와 상기 단선 판단부(150) 사이에 형성된 제1 접점(n1, 121)에 연결될 수 있다. 그리고 제3 저항(R3, 127)은 상기 제2 노드(112)와 감지 전압 생성부(130) 사이에 형성된 제3 접점(n3, 123)에 연결될 수 있다. Among the plurality of resistors (R1 (125), R2 (126), and R3 (127)), the first resistor (R1, 125) is the first resistor (R1, 125) formed between the first node 111 and the disconnection determination unit 150. It can be connected to the contact point (n1, 121). And the third resistor (R3, 127) may be connected to the third contact point (n3, 123) formed between the second node 112 and the detection voltage generator 130.

상기 제1 접점(n1, 121)과 상기 제3 접점(n3, 123)은 서로 연결될 수 있다. 그리고 상기 제1 접점(n1, 121)과 상기 제3 접점(n3, 123)을 연결하는 전로에 제2 접점(n2, 122)이 형성될 수 있다. 여기서 상기 제1 저항(R1, 125)은 상기 제1 접점(n1, 121)과 상기 제2 접점(n2, 122) 사이에 배치될 수 있으며, 제3 저항(R3, 127)은 상기 제2 접점(n2, 122)과 상기 제3 접점(n3, 123) 사이에 배치될 수 있다. The first contact point (n1, 121) and the third contact point (n3, 123) may be connected to each other. And a second contact point (n2, 122) may be formed in a circuit connecting the first contact point (n1, 121) and the third contact point (n3, 123). Here, the first resistor (R1, 125) may be disposed between the first contact point (n1, 121) and the second contact point (n2, 122), and the third resistor (R3, 127) may be disposed between the second contact point (n1, 121). It may be disposed between (n2, 122) and the third contact point (n3, 123).

그리고 상기 제2 접점(n2, 122)은, 상기 단선 감지부(120)에 기준 전압을 제공하는 기준 전압 생성부(129)에 연결될 수 있다. 그리고 상기 제2 접점(n2, 122)과 상기 기준 전압 생성부(129) 사이에는 상기 분압 저항을 형성하는 또 다른 저항(제2 저항(R2, 126))이 배치될 수 있다. And the second contact point (n2, 122) may be connected to a reference voltage generator 129 that provides a reference voltage to the disconnection detection unit 120. Additionally, another resistor (second resistor R2, 126) that forms the voltage dividing resistance may be disposed between the second contact point (n2, 122) and the reference voltage generator 129.

여기서 상기 기준 전압 생성부(129)는 상기 기준 전압으로 그라운드 전압을 제공하는 접지로 형성될 수 있다. Here, the reference voltage generator 129 may be formed as a ground that provides a ground voltage as the reference voltage.

따라서 상기 제1 노드(111)와 제2 노드(112) 사이의 회로가 정상적으로 연결된 경우 제1 접점(n1, 121)과 제3 접점(n3, 123)이 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 그러므로 상기 제1 접점(n1, 121)에는 상기 감지 전압 생성부(130)를 통해 인가되는 소정의 전압이 인가될 수 있다. Therefore, when the circuit between the first node 111 and the second node 112 is normally connected, a circuit in which the first contact point (n1, 121) and the third contact point (n3, 123) are connected can be formed. Therefore, a predetermined voltage applied through the sensing voltage generator 130 may be applied to the first contact point (n1, 121).

반면 상기 제1 노드(111)와 제2 노드(112) 사이의 회로가 단선된 경우, 즉 변성부(110)가 단선되면, 제1 접점(n1, 121)과 제3 접점(n3, 123) 사이는 단절된다. 따라서 상기 제1 접점(n1, 121)에는, 상기 감지 전압 생성부(130)에서 인가되는 전압과 상기 기준 전압 생성부(129)에서 인가되는 전압의 차이와, 상기 분압 저항을 형성하는 복수의 저항에 의해 분배되는 전압을 가지는 전압 신호가 인가될 수 있다. On the other hand, when the circuit between the first node 111 and the second node 112 is disconnected, that is, when the transformation unit 110 is disconnected, the first contact point (n1, 121) and the third contact point (n3, 123) The gap between them is cut off. Therefore, at the first contact point (n1, 121), a difference between the voltage applied from the detection voltage generator 130 and the voltage applied from the reference voltage generator 129, and a plurality of resistors forming the voltage dividing resistance A voltage signal having a voltage divided by can be applied.

한편 단선 판단부(150)는 제1 노드(111)와 연결된 상기 제1 접점(n1, 121)의 전압 신호를 검출하므로, 상기 제1 노드(111)와 제2 노드(112) 사이의 회로 연결 상태, 즉 변성부(110)의 단선 여부에 따라 검출되는 전압 신호가 달라질 수 있다. Meanwhile, the disconnection determination unit 150 detects the voltage signal of the first contact point (n1, 121) connected to the first node 111, so that the circuit connection between the first node 111 and the second node 112 The detected voltage signal may vary depending on the state, that is, whether the transformation unit 110 is disconnected.

한편 감지 전압 생성부(130)는 상기 기준 전압에 대하여 소정의 전압 차를 형성하기 위한 전압을 상기 단선 감지부(120)에 인가할 수 있다. 이를 위해 감지 전압 생성부(130)는 상기 단선 감지부(120)의 기준 전압 생성부(129)와 다른 크기의 전압을 제공할 수 있도록 형성될 수 있다. Meanwhile, the detection voltage generator 130 may apply a voltage to the disconnection detection unit 120 to form a predetermined voltage difference with respect to the reference voltage. To this end, the detection voltage generator 130 may be formed to provide a voltage of a different magnitude from the reference voltage generator 129 of the disconnection detection unit 120.

일 예로 상기 단선 감지부(120)의 기준 전압 생성부(129)가 도 2에서 보이고 있는 바와 같이 접지 형태로 형성되어 그라운드 전압을 제공하는 경우, 상기 감지 전압 생성부(130)는 그라운드 전압과 다른 전압을 제공하도록 형성될 수 있다. 이를 위해 상기 감지 전압 생성부(130)는 접지(132) 외에 소정의 직류(DC) 전압을 상기 단선 감지부(120)에 인가하기 위한 전압 생성부(131)를 더 구비할 수 있다. 이하 감지 전압 생성부(130)에서 인가되는 전압을 'VR'이라고 하기로 한다. As an example, when the reference voltage generator 129 of the disconnection detection unit 120 is formed in a ground form as shown in FIG. 2 and provides a ground voltage, the detection voltage generator 130 has a voltage different from the ground voltage. It may be configured to provide a voltage. To this end, the detection voltage generator 130 may further include a voltage generator 131 for applying a predetermined direct current (DC) voltage to the disconnection detection unit 120 in addition to the ground 132. Hereinafter, the voltage applied from the detection voltage generator 130 will be referred to as 'VR'.

반면 상기 단선 감지부(120)의 기준 전압 생성부(129)가 그라운드 전압이 아닌 소정의 직류(DC) 전압을 인가하도록 형성되는 경우라면, 상기 감지 전압 생성부(130)는 접지 형태로 형성되어 그라운드 전압을 제공하도록 형성될 수도 있음은 물론이다. On the other hand, if the reference voltage generator 129 of the disconnection detection unit 120 is formed to apply a predetermined direct current (DC) voltage rather than a ground voltage, the detection voltage generator 130 is formed in a grounded form. Of course, it can also be formed to provide a ground voltage.

뿐만 아니라 상기 기준 전압 생성부(129)와 상기 감지 전압 생성부(130)가 각각 그라운드 전압보다 큰 소정의 전압을 인가할 수 있도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 기준 전압 생성부(129)와 상기 감지 전압 생성부(130)는 서로 다른 직류 전압을 인가하도록 형성될 수 있다. In addition, the reference voltage generator 129 and the detection voltage generator 130 may each be formed to apply a predetermined voltage greater than the ground voltage. In this case, the reference voltage generator 129 and the detection voltage generator 130 may be formed to apply different direct current voltages.

한편 상기 제1 접점(n1, 121)과 단선 판단부(150) 사이에는 종단 저항(141)이 배치될 수 있다. 그리고 상기 제3 접점(n3, 123)은 상기 종단 저항(141)과 단선 판단부(150) 사이를 연결하는 전로 사이의 접점(제4 접점, n4, 124)과 연결될 수 있다. 그리고 상기 제4 접점(n4, 124)과 상기 제3 접점(n3, 123) 사이에는 종단 커패시터(capacitor, 142)가 구비될 수 있다. Meanwhile, a termination resistor 141 may be disposed between the first contact point (n1, 121) and the disconnection determination unit 150. And the third contact point (n3, 123) may be connected to a contact point (fourth contact point, n4, 124) between the circuit connecting the termination resistor 141 and the disconnection determination unit 150. And a termination capacitor (capacitor, 142) may be provided between the fourth contact point (n4, 124) and the third contact point (n3, 123).

여기서 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)는 통상적으로 무시할 수 있을 정도로 충분히 작은 값을 가질 수 있다. 일 예로 상기 종단 저항(141)은 수 n Ω(nano ohm)의 값을 가질 수 있으며, 상기 종단 커패시터(142)는 수 n F(nano farad)의 값을 가질 수 있다. 이와 같이 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)가 충분히 작은 값을 가지는 경우, 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)는 무시할 수 있다. Here, the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 may have values sufficiently small that they can be generally ignored. As an example, the termination resistor 141 may have a value of several nano ohms (n Ω), and the termination capacitor 142 may have a value of several nano farads (F). In this way, when the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 have sufficiently small values, the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 can be ignored.

반면 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)가 충분히 큰 값을 가지는 경우 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)는 적분 회로를 형성할 수 있다. 예를 들어 종단 저항(141)이 수십 Ω 내지 수백 Ω의 크기를 가지거나 종단 커패시터(142)의 용량이 수 μF(micro Farad) 내지 수십 μF의 값을 가지는 경우 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)는 적분 회로의 기능을 수행할 수 있다. 따라서 상기 변성부(110)가 로고스키 코일을 사용하는 변성부인 경우, 상기 충분히 큰 값을 가지는 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)는 상기 로고스키 코일의 특성에 따른 지연 파형을 원복하기 위한 적분 회로로서의 기능을 수행할 수 있다. On the other hand, when the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 have sufficiently large values, the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 can form an integrating circuit. For example, when the termination resistor 141 has a size of tens of Ω to hundreds of Ω or the capacity of the termination capacitor 142 has a value of several μF (micro Farad) to several tens of μF, the termination resistor 141 and the termination capacitor (142) can perform the function of an integrator circuit. Therefore, when the transformation unit 110 is a transformation unit using a Rogowski coil, the termination resistor 141 and the termination capacitor 142, which have sufficiently large values, are used to restore the delay waveform according to the characteristics of the Rogowski coil. It can function as an integration circuit for

한편 단선 판단부(150)는, 단선 감지부(120)를 통해 감지되는 전압 신호에 근거하여 상기 변성부(110)에 의한 회로 단선이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. Meanwhile, the disconnection determination unit 150 may determine whether a circuit disconnection has occurred by the transformation unit 110 based on the voltage signal detected through the disconnection detection unit 120.

이를 위해 상기 단선 판단부(150)는 도 3에서 보이고 있는 바와 같이 제어부(155), 상기 제어부(155)와 연결되는 변환부(156), 복수의 판단부(제1 판단부(151), 제2 판단부(152), 제3 판단부(153)), 메모리(158)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 단선 판단부(150)는 회로 단선 여부를 판단한 결과를 출력하기 위한 출력부(157)를 더 포함하여 구성될 수 있다. For this purpose, as shown in FIG. 3, the disconnection determination unit 150 includes a control unit 155, a conversion unit 156 connected to the control unit 155, and a plurality of determination units (the first determination unit 151, the first determination unit 151). It may be configured to include a second determination unit 152, a third determination unit 153), and a memory 158. Additionally, the disconnection determination unit 150 may further include an output unit 157 for outputting a result of determining whether the circuit is disconnected.

먼저 변환부(156)는 단선 감지부(120)를 통해 감지되는 아날로그 형태의 전압 신호를 단선 판단부(150)에서 식별할 수 있는 신호로 변환할 수 있다. 일 예로 상기 변환부(156)는 아날로그??디지털 컨버터(Analog Digital Converter, ADC)일 수 있다. 상기 아날로그??디지털 컨버터는 아날로그 형태의 전압 신호를 양자화하고 샘플링하여 상기 전압 신호에 대응하는 디지털 전압값을 획득할 수 있다. First, the conversion unit 156 may convert the analog voltage signal detected through the disconnection detection unit 120 into a signal that can be identified by the disconnection determination unit 150. As an example, the converter 156 may be an analog-to-digital converter (Analog Digital Converter, ADC). The analog-to-digital converter can obtain a digital voltage value corresponding to the voltage signal by quantizing and sampling an analog voltage signal.

한편 상기 변환부(156)는 처리 가능한 전압 신호의 범위가 한정될 수 있다. 따라서 상기 단선 감지부(120)는, 변환부(156)에서 처리 가능한 범위 내의 전압 신호가 상기 변환부(156)에 입력되도록 형성될 수 있다. 일 예로 상기 변환부(156)에 처리 가능 신호 범위가 0V~3.3V까지인 경우라면, 상기 기준 전압 생성부(129)와 상기 감지 전압 생성부(130)는 회로가 정상 연결된 경우와, 단선 상태인 경우에 0V에서 3.3V이하의 서로 다른 전압 신호가 변성부(110)에 입력되도록 형성될 수 있다. Meanwhile, the range of voltage signals that the converter 156 can process may be limited. Accordingly, the disconnection detection unit 120 may be formed so that a voltage signal within a range that can be processed by the conversion unit 156 is input to the conversion unit 156. As an example, if the signal range that can be processed by the converter 156 is 0V to 3.3V, the reference voltage generator 129 and the detection voltage generator 130 have a circuit that is normally connected and a disconnection state. In this case, different voltage signals ranging from 0V to 3.3V or less may be formed to be input to the transformation unit 110.

즉, 회로가 정상 연결된 상태인 경우에 상기 기준 전압 생성부(129)와 상기 감지 전압 생성부(130)는, 중심 전압인 1.65V를 가지는 전압 신호가 상기 변환부(156)에 입력되도록 형성될 수 있다. 그러나 회로가 단선 상태인 경우에 상기 단선 감지부(120)의 상기 기준 전압 생성부(129)와 상기 감지 전압 생성부(130)는 상기 1.65V보다 적거나(기준 전압 생성부(129)의 전압이 감지 전압 생성부(130)의 전압보다 더 작은 경우), 또는 더 큰(기준 전압 생성부(129)의 전압이 감지 전압 생성부(130)의 전압보다 더 큰 경우) 전압을 가지는 전압 신호가 상기 변환부(156)에 입력되도록 형성될 수 있다.That is, when the circuit is normally connected, the reference voltage generator 129 and the detection voltage generator 130 are formed so that a voltage signal having a center voltage of 1.65V is input to the converter 156. You can. However, when the circuit is in a disconnection state, the reference voltage generator 129 and the detection voltage generator 130 of the disconnection detection unit 120 are less than 1.65V (or the voltage of the reference voltage generator 129). A voltage signal having a voltage that is smaller than the voltage of the detection voltage generator 130) or larger (if the voltage of the reference voltage generator 129 is greater than the voltage of the detection voltage generator 130) It may be formed to be input to the conversion unit 156.

한편 상기 제1 판단부(151)는 변환부(156)에서 변환된 디지털 전압값으로부터 획득되는 DC 오프셋 값이 기 설정된 임계 전압 미만인지 또는 기 설정된 임계 전압을 초과하는지 여부를 판별할 수 있다. 그리고 상기 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 상기 임계 전압을 초과하는 경우라면 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 1차적으로 판단(1차 단선 여부 판단)할 수 있다. 여기서 상기 임계 전압은 기준 전압 보다 낮거나 또는 보다 높은 전압일 수 있다. Meanwhile, the first determination unit 151 may determine whether the DC offset value obtained from the digital voltage value converted by the conversion unit 156 is less than or exceeds the preset threshold voltage. In addition, if the DC offset value is less than or exceeds the threshold voltage, it can be primarily determined that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected (determining whether the primary disconnection is present). Here, the threshold voltage may be lower or higher than the reference voltage.

그리고 상기 제2 판단부(152) 및 제3 판단부(153)는 상기 제1 판단부(151)에 의한 1차 단선 여부 판단 결과, 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우, 상기 단선 여부를 2차적으로 판단(2차 단선 여부 판단)하기 위한 판단부일 수 있다. And the second determination unit 152 and the third determination unit 153 determine that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected as a result of the determination by the first determination unit 151 of whether or not the primary disconnection occurs. In this case, it may be a determination unit to secondarily determine whether the disconnection occurs (secondary disconnection determination).

여기서 제2 판단부(152)는 변성부(110)의 단선 발생시 상기 변환부(156)를 통해 획득된 샘플링된 ADC(Analog Digital Converting) 신호의 값(이하 디지털 전압값이라고 하기로 한다)이 급격하게 변화하는 경우에 상기 2차 단선 여부를 판단하기 위한 판단부일 수 있다. 이 경우 상기 제2 판단부(152)는 검출된 디지털 전압값이 기 설정된 전압까지 감소하는지 또는 증가하는지 여부를 판별하고, 상기 디지털 전압값이 상기 기 설정된 전압 레벨까지 감소 또는 증가된 경우에, 상기 전압 레벨이 감소 또는 증가된 상태가 기 설정된 시간 동안 유지되는지 여부를 판별하는 판단부일 수 있다. Here, the second determination unit 152 determines that when a disconnection of the conversion unit 110 occurs, the value of the sampled ADC (Analog Digital Converting) signal obtained through the conversion unit 156 (hereinafter referred to as the digital voltage value) suddenly increases. It may be a determination unit for determining whether the secondary disconnection occurs in the case of a change. In this case, the second determination unit 152 determines whether the detected digital voltage value decreases or increases to the preset voltage level, and when the digital voltage value decreases or increases to the preset voltage level, It may be a determination unit that determines whether the state in which the voltage level is decreased or increased is maintained for a preset time.

반면 제3 판단부(153)는 변성부(110)의 단선 발생 시 변환부(156)를 통해 검출되는 디지털 전압값이 급격하게 변화하지 않는 경우에 상기 2차 단선 여부를 판단하기 위한 판단부일 수 있다. 이 경우 상기 제3 판단부(153)는 상기 디지털 전압값으로부터 획득되는 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만으로 감소하는지 또는 증가하여 상기 임계 전압을 초과하는지 여부를 판별하고, 상기 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 상기 임계 전압을 초과하는 경우 상기 디지털 전압값이 상기 기 설정된 전압 레벨에 대응하는 방향으로 일정 시간동안 지속적으로 변화하는지 여부를 판별할 수 있다. 즉, DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 상기 임계 전압을 초과하는 경우에, 상기 디지털 전압값이 지속적으로 기 설정된 시간 동안 감소하거나 증가하는지 여부를 판별하는 판단부일 수 있다. On the other hand, the third determination unit 153 may be a determination unit for determining whether the secondary disconnection occurs when the digital voltage value detected through the conversion unit 156 does not change rapidly when a disconnection occurs in the transformation unit 110. there is. In this case, the third determination unit 153 determines whether the DC offset value obtained from the digital voltage value decreases below the threshold voltage or increases to exceed the threshold voltage, and determines whether the DC offset value is the threshold voltage. When the voltage is less than or exceeds the threshold voltage, it can be determined whether the digital voltage value continuously changes for a certain period of time in a direction corresponding to the preset voltage level. That is, when the DC offset value is less than or exceeds the threshold voltage, it may be a determination unit that determines whether the digital voltage value continuously decreases or increases for a preset time.

여기서 상기 기 설정된 전압 레벨은, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서 변성부(110)의 회로 단선이 발생하는 경우에 상기 단선 판단부(150)가 상기 단선 감지부(120)로부터 감지할 수 있는 전압 레벨일 수 있다. 또한 상기 기 설정된 시간은 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정될 수 있다. 이 경우 상기 보호 계전기(10)의 최소 동작 시간은 입력 신호의 주기에 따라 결정될 수 있으며, 바람직하게는 입력 신호 한 주기(주파수)의 1/2에 대응하는 시간으로 설정될 수 있다. Here, the preset voltage level is determined by the disconnection determination unit 150 from the disconnection detection unit 120 when a circuit disconnection of the transformation unit 110 occurs in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. It may be a detectable voltage level. Additionally, the preset time may be determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10. In this case, the minimum operating time of the protection relay 10 may be determined according to the period of the input signal, and may preferably be set to a time corresponding to 1/2 of one period (frequency) of the input signal.

또한 상기 변성부(110)의 단선 발생 시 변환부(156)를 통해 검출되는 디지털 전압값이 급격하게 변화하는지 또는 급격하게 변화하지 않는지 여부는, 상기 종단 저항(141)을 포함하는 복수의 저항(제1 저항(R1, 125), 제2 저항(R2, 126) 중 적어도 하나 및, 종단 저항(141))에 따른 합성 저항(R)의 크기와 상기 종단 커패시터(142)의 용량(C)에 따라 산출되는 RC 시정수에 의해 결정될 수 있다. In addition, when a disconnection of the transformation unit 110 occurs, whether the digital voltage value detected through the conversion unit 156 changes rapidly or does not change rapidly is determined by a plurality of resistors including the termination resistor 141 ( At least one of the first resistor (R1, 125), the second resistor (R2, 126), and the size of the composite resistance (R) according to the termination resistor (141) and the capacity (C) of the termination capacitor (142) It can be determined by the RC time constant calculated accordingly.

즉, 상기 RC 시정수가 충분히 작지 않은 경우라면 상기 종단 커패시터(C)에 충전과 방전이 반복되면서 단선 감지부(120)의 회로 내 전압이 급격하게 변화하지 않을 수 있다. 반면 상기 RC 시정수가 충분히 작은 경우라면, 상기 종단 커패시터(C)에서 충전 및 방전이 반복된다고 하여도, 이로 인한 전압 변화가 무시할 수 있을 정도이기 때문에, 단선 발생시 상기 디지털 전압값이 급격하게 변화하는 특성을 가질 수 있다.That is, if the RC time constant is not sufficiently small, the voltage within the circuit of the disconnection detection unit 120 may not change rapidly as the terminal capacitor C is repeatedly charged and discharged. On the other hand, if the RC time constant is sufficiently small, even if charging and discharging are repeated in the terminal capacitor C, the resulting voltage change is negligible, so the digital voltage value changes rapidly when a disconnection occurs. You can have

그리고 여기서 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 그렇지 않은지 여부는 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간(예 : 입력 신호 한 주기의 1/2)보다 작은 경우라면 상기 RC 시정수가 충분히 작은 것으로 간주될 수 있다. 반면 상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간보다 큰 경우라면 상기 RC 시정수가 충분히 작지 않은 것으로 간주될 수 있다. And here, whether the RC time constant is sufficiently small can be determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10. For example, if the RC time constant is smaller than the preset minimum operation time of the protection relay 10 (e.g., 1/2 of one cycle of the input signal), the RC time constant may be considered sufficiently small. On the other hand, if the RC time constant is greater than the preset minimum operation time of the protection relay 10, the RC time constant may be considered not to be sufficiently small.

한편 메모리(158)는 상기 단선 판단부(150)의 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 보다 자세하게 메모리(158)는 상기 단선 판단부(150)에 구비된 제1 판단부(151), 제2 판단부(152), 제3 판단부(153)에서 구동되는 응용 프로그램과 관련된 데이터들 및 명령어들을 저장할 수 있다. Meanwhile, the memory 158 may store data supporting the function of the disconnection determination unit 150. In more detail, the memory 158 contains data related to the application program running in the first determination unit 151, the second determination unit 152, and the third determination unit 153 provided in the disconnection determination unit 150, and Commands can be saved.

일 예로 메모리(158)에는 제1 판단부(151)의 판단을 위한 데이터로서 기 설정된 임계 전압에 대한 정보가 저장될 수 있다. 그리고 설계 마진에 따른 전압의 크기에 대한 정보가 저장될 수 있다. For example, information about a preset threshold voltage may be stored in the memory 158 as data for the judgment of the first determination unit 151. And information about the magnitude of voltage according to the design margin can be stored.

또한 메모리(158)에는 제2 판단부(152) 및 제3 판단부(153)의 판단을 위한 데이터로서 제1 저항(R1, 125)의 저항값, 제2 저항(R2, 126)의 저항값과 제3 저항(R3, 127)의 저항값, 종단 저항(141)의 저항값과 종단 커패시터(142)의 저항값, 기준 전압 생성부(129)의 전압, 그리고 입력 신호의 주기에 대한 정보로서 상기 입력 신호의 주파수(Hz)에 대한 정보를 포함할 수 있다. In addition, the memory 158 contains the resistance values of the first resistors (R1, 125) and the resistance values of the second resistors (R2, 126) as data for the judgment of the second determination unit 152 and the third determination unit 153. and the resistance value of the third resistor (R3, 127), the resistance value of the termination resistor 141 and the resistance value of the termination capacitor 142, the voltage of the reference voltage generator 129, and information about the period of the input signal. It may include information about the frequency (Hz) of the input signal.

또한 메모리(158)에는 전류 또는 변성부(110)의 기동 전류와 같이 사고 전류 발생 시에 검출될 수 있는 최소의 교류 전류 성분, 즉 사고 전류 신호의 크기에 대한 정보가 저장될 수 있다.Additionally, the memory 158 may store information about the minimum alternating current component that can be detected when a fault current occurs, such as current or starting current of the transformer 110, that is, the size of the fault current signal.

한편, 제어부(155)는 연결된 다른 구성요소들을 제어할 수 있도록 형성되며, 상기 단선 판단부(150)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. Meanwhile, the control unit 155 is formed to control other connected components and can control the overall operation of the disconnection determination unit 150.

먼저 제어부(155)는 변환부(156)를 통해 디지털 신호로 전압 신호가 변환되면, 변환된 전압 신호로부터 DC 오프셋 값을 획득할 수 있다. 그리고 제1 판단부(151)를 제어하여 상기 획득된 DC 오프셋 값이, 기 설정된 임계 전압 미만인지 여부를 판별할 수 있다. 그리고 DC 오프셋 값이, 상기 임계 전압 미만인 경우라면, 상기 종단 저항(141)을 포함하는 복수의 저항(제1 저항(R1, 125), 제2 저항(R2, 126) 중 적어도 하나 및, 종단 저항(141))에 따른 합성 저항(R)의 크기와 상기 종단 커패시터(142)의 용량(C)에 근거하여 RC 시정수를 산출하고, 산출된 RC 시정수에 근거하여 상기 제2 판단부(152) 또는 상기 제3 판단부(153) 중 어느 하나를 통해 상기 변성부(110)의 단선 여부를 판별할 수 있다. First, when the voltage signal is converted into a digital signal through the conversion unit 156, the control unit 155 can obtain a DC offset value from the converted voltage signal. And the first determination unit 151 can be controlled to determine whether the obtained DC offset value is less than a preset threshold voltage. And if the DC offset value is less than the threshold voltage, a plurality of resistors including the termination resistor 141 (at least one of the first resistor (R1, 125), the second resistor (R2, 126), and the termination resistor The RC time constant is calculated based on the size of the composite resistance (R) according to (141)) and the capacity (C) of the termination capacitor 142, and the second determination unit 152 is based on the calculated RC time constant. ) or the third determination unit 153 can be used to determine whether the transformation unit 110 is disconnected.

상술한 바와 같이, 변성부(110)에 의한 회로 단선이 발생한 상태라면, 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 정상인 경우보다 제1 접점(121)에 인가되는 전압의 크기가 더 적거나(기준 전압 생성부(129)의 전압이 감지 전압 생성부(130)의 전압보다 더 작은 경우), 또는 더 커질 수 있다(기준 전압 생성부(129)의 전압이 감지 전압 생성부(130)의 전압보다 더 큰 경우). 따라서 상기 기 설정된 임계 전압이 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 정상인 경우에 검출될 수 있는 전압 신호의 DC 오프셋 값과 같은 경우, 제어부(155)는 상기 제1 판단부(151)의 비교 결과에 따라 상기 변성부(110)와 연결된 회로의 단선 여부를 1차적으로 판단할 수 있다.As described above, if a circuit disconnection occurs by the transformation unit 110, the magnitude of the voltage applied to the first contact 121 is smaller than when the circuit connected to the transformation unit 110 is normal (based on (if the voltage of the voltage generator 129 is smaller than the voltage of the detection voltage generator 130), or may be greater (the voltage of the reference voltage generator 129 is greater than the voltage of the detection voltage generator 130) if larger). Therefore, when the preset threshold voltage is equal to the DC offset value of the voltage signal that can be detected when the circuit connected to the transformation unit 110 is normal, the control unit 155 determines the comparison result of the first determination unit 151. Accordingly, it is possible to primarily determine whether the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected.

한편 상기 제1 판단부(151)의 비교 결과에 따른 단선 여부 판단 결과(1차 판단 결과), 단선 상태로 판단되는 경우, 상기 제어부(155)는 RC 시정수를 산출할 수 있다. 여기서 RC 시정수는 상기 종단 저항(141)을 포함하는 복수의 저항(제1 저항(R1, 125), 제2 저항(R2, 126) 중 적어도 하나 및, 종단 저항(141))에 따른 합성 저항(R)의 크기와 상기 종단 커패시터(142)의 용량(C)에 근거하여 산출될 수 있다.Meanwhile, when the first determination unit 151 determines whether a wire is disconnected (primary judgment result) according to the comparison result, the control unit 155 can calculate the RC time constant. Here, the RC time constant is a composite resistance according to a plurality of resistors (at least one of the first resistor (R1, 125), the second resistor (R2, 126), and the termination resistor (141) including the termination resistor 141. It can be calculated based on the size of (R) and the capacity (C) of the terminal capacitor 142.

그리고 RC 시정수가 산출되면, 제어부(155)는 상기 산출된 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어 제어부(155)는 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간(예 : 입력 신호 한 주기의 1/2)보다 작은 경우라면 RC 시정수가 작은 경우라면 상기 RC 시정수가 충분히 작은 것으로 판단할 수 있다. 반면 상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간보다 큰 경우라면 상기 RC 시정수가 충분히 작지 않은 것으로 판단할 수 있다. 그리고 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 그렇지 않은지 여부에 따라 상기 제2 판단부(152) 및 상기 제3 판단부(153) 중 어느 하나에 근거하여 상기 변성부(110)의 회로 단선 여부를 최종 판단할 수 있다.And when the RC time constant is calculated, the control unit 155 can determine whether the calculated RC time constant is sufficiently small. For example, the control unit 155 determines that the RC time constant is sufficiently small if it is smaller than the preset minimum operation time (e.g., 1/2 of one cycle of the input signal) of the protection relay 10. can do. On the other hand, if the RC time constant is greater than the preset minimum operation time of the protection relay 10, it may be determined that the RC time constant is not sufficiently small. And, depending on whether the RC time constant is sufficiently small, a final decision is made on whether the circuit of the transformation unit 110 is disconnected based on either the second determination unit 152 or the third determination unit 153. You can.

여기서, 상기 제2 판단부(152)를 통해 회로 단선 여부를 최종 판단하는 경우, 상기 제어부(155)는 상기 제2 판단부(152)의 판단 결과, 디지털 전압값이 상기 기 설정된 전압 레벨까지 감소 또는 증가한 경우에 상기 감소 또는 증가된 상태가, 기 설정된 시간 동안 유지되면 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 최종 판단할 수 있다.Here, when the final determination of whether the circuit is disconnected is made through the second determination unit 152, the control unit 155 reduces the digital voltage value to the preset voltage level as a result of the determination of the second determination unit 152. Alternatively, in the case of an increase, if the decrease or increase state is maintained for a preset time, it may be finally determined that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected.

반면 상기 제3 판단부(153)를 통해 회로 단선 여부를 최종 판단하는 경우, 상기 제어부(155)는 상기 제3 판단부(153)의 판단 결과 DC 오프셋 값이 임계 전압 미만이거나 상기 임계 전압을 초과하는 경우에, 디지털 전압값이 기 설정된 시간 동안 지속적으로 감소하거나 증가하면 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 최종 판단할 수 있다.On the other hand, when making a final determination of whether the circuit is disconnected through the third determination unit 153, the control unit 155 determines that the DC offset value is less than the threshold voltage or exceeds the threshold voltage. In this case, if the digital voltage value continues to decrease or increase for a preset time, it can be finally determined that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected.

한편 제어부(155)는 상기 획득된 DC 오프셋 값과 상기 임계 전압과의 차이가 기 설정된 오차 범위 이내인지 여부를 판단할 수 있다. Meanwhile, the control unit 155 may determine whether the difference between the obtained DC offset value and the threshold voltage is within a preset error range.

이를 위해 제어부(155)는 상기 획득된 DC 오프셋 값에 기 설정된 마진(margin) 값을 반영할 수 있다. 그리고 제1 판단부(151)를 제어하여 상기 마진값이 반영된 획득된 DC 오프셋 값의 크기와 상기 임계 전압을 다시 비교할 수 있다. To this end, the control unit 155 may reflect a preset margin value in the obtained DC offset value. Then, the first determination unit 151 can be controlled to compare again the magnitude of the obtained DC offset value reflecting the margin value and the threshold voltage.

그리고 제1 판단부(151)의 판단 결과, 상기 마진값이 반영된 DC 오프셋 값의 크기가 상기 임계 전압보다 더 적거나(기준 전압 생성부(129)의 전압이 감지 전압 생성부(130)의 전압보다 더 작은 경우), 더 큰(기준 전압 생성부(129)의 전압이 감지 전압 생성부(130)의 전압보다 더 큰 경우) 경우, 제어부(155)는 상기 DC 오프셋 값과 상기 임계 전압의 차이가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는 것으로 판단할 수 있다. And, as a result of the determination of the first determination unit 151, the size of the DC offset value reflecting the margin value is smaller than the threshold voltage (the voltage of the reference voltage generator 129 is lower than the voltage of the detection voltage generator 130). (smaller than), larger (if the voltage of the reference voltage generator 129 is larger than the voltage of the detection voltage generator 130), the control unit 155 determines the difference between the DC offset value and the threshold voltage. It can be judged to be outside the preset error range.

그러면 제어부(155)는 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 1차 판단할 수 있다. 즉 제어부(155)는 상기 제1 판단부(151)의 판단 결과 DC 오프셋 값이 기 설정된 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우, 기 설정된 설계 마진에 따른 전압을 DC 오프셋 값에 더 반영하고, 설계 마진 전압이 반영된 DC 오프셋 값을 기 설정된 임계 전압과 다시 비교하도록 상기 제1 판단부(151)를 제어할 수 있다. 그리고 설계 마진 전압이 반영된 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우, 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 1차 판단할 수도 있다. Then, the control unit 155 may first determine that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected. That is, if the DC offset value as a result of the determination of the first determination unit 151 is less than or exceeds the preset threshold voltage, the control unit 155 further reflects the voltage according to the preset design margin to the DC offset value. And, the first determination unit 151 can be controlled to compare the DC offset value reflecting the design margin voltage again with the preset threshold voltage. In addition, when the DC offset value reflecting the design margin voltage is less than or exceeds the threshold voltage, it may be initially determined that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected.

한편, 상기 변성부(110)의 기동 시 발생하는 기동 전류(In rush current), 또는 단락에 의한 단락 전류가 발생하는 경우, 상기 기동 전류나 단락 전류는 교류 성분이지만, 단선 감지부(120)에서 감지되는 직류 성분의 전압 신호 크기를 변경시킬 수 있다. 따라서 회로의 단선이 발생하지 않은 상태에서도 상기 기동 전류 또는 단락 전류가 발생하는 경우, 상기 제1 접점(121)에서 검출되는 전압 신호의 크기가 일정 수준 이상 작아지거나 또는 커질 수 있다. On the other hand, when the starting current (In rush current) generated when starting the transformation unit 110 or the short-circuit current due to a short circuit occurs, the starting current or short-circuit current is an alternating current component, but the disconnection detection unit 120 The voltage signal size of the detected direct current component can be changed. Therefore, when the starting current or short-circuit current occurs even when a circuit disconnection does not occur, the magnitude of the voltage signal detected at the first contact 121 may decrease or increase by a certain level or more.

따라서 제어부(155)는 상기 2차 단선 여부 판단 결과 상기 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우라면, 상기 판단 결과가 상기 기동 전류 또는 단락 전류의 발생으로 인한 것인지 여부를 더 판단할 수도 있다. Accordingly, if it is determined that the circuit is disconnected as a result of determining whether the secondary disconnection exists, the control unit 155 may further determine whether the determination result is due to the generation of the starting current or short-circuit current.

이를 위해 제어부(155)는 상기 변환부(156)에서 변환된 전압 신호로부터 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하는 등, 교류(AC) 성분 신호의 크기를 검출할 수 있다. 그리고 검출된 AC 신호 성분의 크기가, 기 설정된 사고 전류의 신호 크기보다 큰지 여부를 더 판단할 수 있다.To this end, the control unit 155 may detect the magnitude of the alternating current (AC) component signal, such as by calculating a root mean square (RMS) value from the voltage signal converted by the conversion unit 156. Additionally, it can be further determined whether the size of the detected AC signal component is greater than the signal size of the preset fault current.

여기서 사고 전류는 상기 단락 전류 또는 변성부의 기동 전류를 의미할 수 있다. 따라서 상기 기 설정된 사고 전류의 신호 크기는, 상기 단락 전류 또는 변성부 기동 전류 발생 시에 단선 감지부(120)에서 검출될 수 있는 최소의 교류 신호 성분의 크기로 결정될 수 있다. 상기 사고 전류 신호 크기는 사용자에 의해 미리 설정되거나, 또는 본 발명과 관련되어 수행된 수차례의 반복 실험 결과에 근거하여 결정될 수 있다. Here, the fault current may mean the short-circuit current or the starting current of the transformation unit. Accordingly, the signal size of the preset fault current may be determined as the size of the minimum AC signal component that can be detected by the disconnection detection unit 120 when the short circuit current or transformer starting current occurs. The magnitude of the fault current signal may be preset by the user, or may be determined based on the results of several repeated experiments performed in connection with the present invention.

한편 상기 검출된 교류 신호 성분의 크기가, 상기 기 설정된 사고 전류 신호 크기보다 큰 경우라면, 제어부(155)는 상기 단락 전류 또는 기동 전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 따라서 제어부(155)는 현재 회로의 단선 상태가 상기 단락 전류 또는 기동 전류로 인한 것으로 판단하고, 상기 제2 판단부(152) 또는 제3 판단부(153)의 판단 결과에도 불구하고, 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선되지 않은 것으로 판단할 수 있다. Meanwhile, if the size of the detected alternating current signal component is greater than the preset fault current signal size, the control unit 155 may determine that the short-circuit current or starting current has occurred. Accordingly, the control unit 155 determines that the current disconnection state of the circuit is due to the short-circuit current or the starting current, and despite the judgment result of the second determination unit 152 or the third determination unit 153, the transformation unit 155 It can be determined that the circuit connected to (110) is not disconnected.

반면 상기 검출된 교류 신호 성분의 크기가, 상기 기 설정된 사고 전류 신호 크기보다 작은 경우라면, 제어부(155)는 상기 단락 전류 또는 기동 전류가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 따라서 제어부(155)는 현재 회로의 단선 상태가 상기 단락 전류 또는 기동 전류로 인한 것이 아니라고 판단하고, 상기 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 최종 판단할 수 있다. 그리고 회로가 단선된 것으로 최종 판단되면, 제어부(155)는 출력부(157)를 제어하여 상기 회로의 단선 상태를 나타내는 알람 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. On the other hand, if the size of the detected AC signal component is smaller than the preset fault current signal size, the control unit 155 may determine that the short-circuit current or starting current has not occurred. Accordingly, the control unit 155 may determine that the current disconnection state of the circuit is not due to the short-circuit current or starting current, and may finally determine that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected. And when it is finally determined that the circuit is disconnected, the control unit 155 can control the output unit 157 to deliver an alarm signal indicating the disconnection state of the circuit to the user.

일 예로 제어부(155)는 상기 출력부(157)를 통해 가청 신호 또는 가시 신호로 알람 신호를 출력할 수 있다. 또는 제어부(155)는 상기 출력부(157)를 통해 기 설정된 다른 기기, 예를 들어 사용자의 이동 단말기 등에 상기 알람 신호를 전송하여, 상기 이동 단말기가 알람 신호를 출력하도록 제어함으로써, 상기 알람 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 이를 위해 상기 출력부(157)는 상기 알람 신호를 전송하기 위한 통신 기능을 포함할 수 있다. For example, the control unit 155 may output an alarm signal as an audible signal or a visible signal through the output unit 157. Alternatively, the control unit 155 transmits the alarm signal to another preset device, such as a user's mobile terminal, through the output unit 157, and controls the mobile terminal to output the alarm signal, thereby generating the alarm signal. It can be passed on to the user. To this end, the output unit 157 may include a communication function for transmitting the alarm signal.

이하 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)의 동작 과정을 흐름도 및 복수의 예시도를 참조하여 보다 자세하게 설명하기로 한다. 또한 설명의 편의상 하기의 실시 예는, 상기 기준 전압 생성부(129)가 그라운드 전압을 가지도록 형성되고, 상기 감지 전압 생성부(130)가 그라운드 보다 높은 전압을 가지도록 별도의 전압 생성부(131)를 가지는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation process of the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to a flowchart and a plurality of example diagrams. Additionally, for convenience of explanation, in the following embodiment, the reference voltage generator 129 is formed to have a ground voltage, and the detection voltage generator 130 is formed to have a voltage higher than the ground, and a separate voltage generator 131 is formed. ) will be explained assuming that it has.

도 4 내지 도 8b은 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 단선 감지부(120)로부터 검출되는 전압 신호에 따라 변성부(110)에 의한 회로의 단선 여부를 판단하는 단선 판단부(150)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다. Figures 4 to 8b show a disconnection judgment for determining whether the circuit is disconnected by the transformation unit 110 according to the voltage signal detected from the disconnection detection unit 120 in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. This is a diagram to explain the operation process of the unit 150.

도 4는 상기 단선 판단부(150)의 동작 과정을 도시한 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 변성부(110)가 정상적으로 연결되는 경우에 단선 감지부(120)에서 검출되는 전압 신호의 크기를 도시한 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 변성부(110)가 단선된 경우에 단선 감지부(120)에서 검출되는 전압 신호의 크기를 도시한 도면이다. Figure 4 is a flowchart showing the operation process of the disconnection determination unit 150, and Figure 5 is a disconnection detection unit when the transformation unit 110 is normally connected in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. This diagram shows the magnitude of the voltage signal detected at (120). And FIG. 6 is a diagram showing the magnitude of the voltage signal detected by the disconnection detection unit 120 when the transformation unit 110 is disconnected in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention.

또한 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 변성부가 정상 연결된 경우와 단선된 경우에 단선 감지부에서 검출되는 DC 오프셋 값의 차이를 도시한 예시도이고, 도 8a 내지 도 8b는 변성부(110)의 단선이 발생하는 경우 RC 시정수에 따라 단선 전압으로 서로 다르게 수렴하는 디지털 전압의 양태들을 설명하기 위한 개념도들이다. In addition, Figure 7 is an example diagram showing the difference in the DC offset value detected by the disconnection detection unit when the transformation unit is normally connected and when the transformation unit is disconnected in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention, and Figs. 8b are conceptual diagrams to explain aspects of digital voltages that differently converge to a disconnection voltage depending on the RC time constant when disconnection of the transformation unit 110 occurs.

먼저 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에 구비된 단선 판단부(150)의 제어부(155)는 기 설정된 주기에 따라 변성부(110)의 단선 여부를 판단하는 하기 도 4의 동작 과정을 반복할 수 있다. 여기서 상기 기 설정된 주기는 선로로부터 변성부(110)에 입력되는 신호의 주기에 대응하는 주기가 될 수 있으며, 이 경우 보호 계전기(10)의 주 동작이 이루어지는 시간마다 하기 도 4의 동작 과정이 수행될 수 있다. First, the control unit 155 of the disconnection determination unit 150 provided in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention determines whether the transformation unit 110 is disconnected according to a preset cycle. The operation process shown in FIG. can be repeated. Here, the preset period may be a period corresponding to the period of the signal input from the line to the transformation unit 110. In this case, the operation process of FIG. 4 below is performed every time the main operation of the protection relay 10 is performed. It can be.

이 경우 상기 보호 계전기(10)의 주 동작은 상기 보호 계전기(10)에 연결되는 기기에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 상기 보호 계전기(10)에 연결되는 기기가 디지털 계전기인 경우 상기 주 동작은 계전 동작이 될 수 있으며, 연결되는 기기가 디지털 계측기인 경우 계측 동작이 될 수 있다. 또한 연결되는 기기가 전력 변환 장치인 경우 전력 변환 동작이 될 수 있다. In this case, the main operation of the protection relay 10 may vary depending on the device connected to the protection relay 10. For example, if the device connected to the protection relay 10 is a digital relay, the main operation may be a relay operation, and if the device connected to the protection relay 10 is a digital measuring device, it may be a measurement operation. Additionally, if the connected device is a power conversion device, it may be a power conversion operation.

도 4를 참조하여 살펴보면, 기 설정된 주기가 만기되는 경우 제어부(155)는, 단선 감지부(120)로부터 전압 신호, 즉 단선 감지부(120)와 연결된 제1 접점(121)에 인가되는 아날로그 전압 신호를, 상기 변환부(156)를 통해 양자화 및 샘플링한 디지털 데이터, 즉 디지털 전압값을 추출할 수 있다(S400). 그리고 추출된 복수의 디지털 전압값으로부터 직류(DC) 성분의 값, 즉 DC 오프셋 값을 추출할 수 있다(S402).Referring to FIG. 4, when the preset period expires, the control unit 155 receives a voltage signal from the disconnection detection unit 120, that is, an analog voltage applied to the first contact point 121 connected to the disconnection detection unit 120. The digital data, that is, the digital voltage value, can be extracted by quantizing and sampling the signal through the converter 156 (S400). And the value of the direct current (DC) component, that is, the DC offset value, can be extracted from the plurality of extracted digital voltage values (S402).

그리고 제어부(155)는 제1 판단부(151)를 제어하여, 상기 추출된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교할 수 있다. 그리고 비교 결과에 따라 1차적으로 회로의 단선 여부를 판단할 수 있다(S404). The control unit 155 may control the first determination unit 151 to compare the extracted DC offset value with a preset threshold voltage. And based on the comparison result, it is possible to primarily determine whether the circuit is disconnected (S404).

도 5에서 보이고 있는 바와 같이, 변성부(110)에 연결된 회로가 정상 상태일 때에는 변성부(110)를 통해 제3 접점(n3, 123)과 제1 접점(n1, 121)이 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 따라서 상기 제3 접점(n3, 123)에 연결된 감지 전압 생성부(130)의 기준 전압(VR)이 변성부(110)를 통해 제1 접점(n1, 121)에 인가될 수 있다. As shown in FIG. 5, when the circuit connected to the transformation unit 110 is in a normal state, the circuit in which the third contact point (n3, 123) and the first contact point (n1, 121) are connected through the transformation unit 110 can be formed. Accordingly, the reference voltage VR of the detection voltage generator 130 connected to the third contact point n3, 123 may be applied to the first contact point n1, 121 through the transformation unit 110.

이 경우 변성부(110)가 정상 상태이고, 변환부(156)의 임피던스가 변성부(110)의 저항보다 매우 크기 때문에, 제1 접점(n1, 121)의 전압은 제3 접점(n3, 123)의 전압과 동일할 수 있다. 따라서 변성부(110)에 회로가 정상적으로 연결된 상태인 경우, 상기 제3 접점(n3, 123)에 기준 전압(VR)이 인가되면 상기 제3 접점(n3, 123)에 인가되는 전압과 동일한 전압(VR)이 상기 제1 접점(n1, 121)에 인가될 수 있다. 따라서 기준 전압(VR)에 해당하는 전압 신호의 DC 오프셋 값이 변환부(156)를 통해 추출될 수 있다.In this case, since the transformation unit 110 is in a normal state and the impedance of the conversion unit 156 is much larger than the resistance of the transformation unit 110, the voltage of the first contact point (n1, 121) is higher than the third contact point (n3, 123). ) may be the same as the voltage. Therefore, when the circuit is normally connected to the transformation unit 110, when the reference voltage VR is applied to the third contact point (n3, 123), a voltage equal to the voltage applied to the third contact point (n3, 123) ( VR) may be applied to the first contact point (n1, 121). Therefore, the DC offset value of the voltage signal corresponding to the reference voltage VR can be extracted through the converter 156.

반면 도 6에서 보이고 있는 바와 같이, 변성부(110)에 의해 회로가 단선된 경우에는, 제1 접점(n1, 121)과 제3 접점(n3, 123)이 단선으로 인해 서로 연결되지 않을 수 있다. 그러면 상기 단선 판단부(150)는 하이 임피던스(Hi impendence) 상태가 되고, 이에 따라 제1 접점(n1, 121)에는 하기 수학식 1과 같이 제2 접점(n2, 122)과 동일한 전압 신호가 인가될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 6, when the circuit is disconnected by the transformation unit 110, the first contact point (n1, 121) and the third contact point (n3, 123) may not be connected to each other due to the disconnection. . Then, the disconnection determination unit 150 is in a high impedance state, and accordingly, the same voltage signal as the second contact point (n2, 122) is applied to the first contact point (n1, 121) as shown in Equation 1 below. It can be.

여기서 n1(v)는 제1 접점(n1, 121)에 인가되는 전압 신호의 크기이고, n2(v)는 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기임.Here, n1(v) is the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point (n1, 121), and n2(v) is the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122).

한편 상기 제2 접점(n2, 122)에는 제2 저항(R2, 126) 및 제3 저항(R3, 127)으로 이루어지는 분압 저항과 상기 감지 전압 생성부(130)에서 인가되는 기준 전압(VR)에 의해 결정되는 전압 신호가 인가될 수 있다. 하기 수학식 2는 상기 분압 저항 및 상기 기준 전압(VR)에 따라 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기를 보이고 있는 것이다. Meanwhile, the second contact point (n2, 122) has a voltage dividing resistor consisting of a second resistor (R2, 126) and a third resistor (R3, 127) and a reference voltage (VR) applied from the detection voltage generator 130. A voltage signal determined by can be applied. Equation 2 below shows the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) according to the voltage division resistance and the reference voltage (VR).

여기서 n2(v)는 제2 접점(122)에 인가되는 전압 신호의 크기이고, VR은 기준 전압, R2는 제2 저항(R2, 126)의 저항값이고, R3는 제3 저항(R3, 127)의 저항값임.Here, n2(v) is the magnitude of the voltage signal applied to the second contact 122, VR is the reference voltage, R2 is the resistance value of the second resistor (R2, 126), and R3 is the third resistor (R3, 127). ) is the resistance value.

한편 상기 수학식 2에 따르면 n2(v)는 1보다 작은 값과 기준 전압(VR)의 곱에 따른 크기를 가지므로, 항상 기준 전압(VR)보다 작은 값을 가지게 된다. 따라서 도 7에서 보이고 있는 바와 같이, 회로의 연결이 정상 상태인 경우에 추출되는 DC 오프셋 값의 크기(700)는, 회로의 연결이 단선 상태인 경우에 추출되는 DC 오프셋 값의 크기(702)보다 항상 큰 값을 가질 수 있다. Meanwhile, according to Equation 2, n2(v) has a size that is the product of a value smaller than 1 and the reference voltage (VR), so it always has a value that is smaller than the reference voltage (VR). Therefore, as shown in FIG. 7, the size 700 of the DC offset value extracted when the circuit connection is in a normal state is larger than the size 702 of the DC offset value extracted when the circuit connection is disconnected. It can always have a large value.

한편 상기 임계 전압은, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)의 입력 신호 진폭에 대응하는 전압 만큼 기준 전압(VR)보다 작은 전압일 수 있다. 그리고 회로의 연결이 단선 상태인 경우에 추출되는 DC 오프셋 값(702)보다 큰 전압일 수 있다. 따라서 상기 S402 단계에서 회로가 단선 상태이면 상기 S402 단계에서 추출되는 DC 오프셋 값은 상기 임계 전압보다 작을 수 있다. Meanwhile, the threshold voltage may be a voltage smaller than the reference voltage VR by a voltage corresponding to the input signal amplitude of the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. Additionally, the voltage may be greater than the DC offset value 702 extracted when the circuit connection is disconnected. Therefore, if the circuit is disconnected in step S402, the DC offset value extracted in step S402 may be less than the threshold voltage.

제어부(155)는, S404 단계의 판단 결과, 상기 S402 단계에서 추출된 DC 오프셋 값이 상기 임계값보다 작지 않은 경우라면 회로가 단선되지 않은 상태라고 판단할 수 있다. 그리고 상기 S404 단계의 판단 결과 회로가 단선되지 않은 상태라고 판단되면, 제어부(155)는 현재 주기에서의 단선 여부 판단 과정을 종료할 수 있다. As a result of the determination in step S404, the control unit 155 may determine that the circuit is not disconnected if the DC offset value extracted in step S402 is not less than the threshold value. And, if it is determined that the circuit is not disconnected as a result of the determination in step S404, the control unit 155 may end the process of determining whether the circuit is disconnected in the current cycle.

반면 상기 S404 단계의 판별 결과, 임계 전압보다 상기 추출된 DC 오프셋 값이 작은 경우, 제어부(155)는 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 1차 판단할 수 있다. 그리고 변성부(110) 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판단할 수 있다(S406). On the other hand, as a result of the determination in step S404, if the extracted DC offset value is smaller than the threshold voltage, the control unit 155 may first determine that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected. And when it is determined that the transformer 110 circuit is disconnected, it can be determined whether the RC time constant is sufficiently small (S406).

여기서 상기 RC 시정수는, 상기 제1 저항(R1, 125)과 제2 저항(R2, 126) 중 적어도 하나와 상기 종단 저항(141)의 합성 저항(R)과, 상기 종단 커패시터(142)(C)의 크기에 근거하여 산출될 수 있다. 일 예로 상기 합성 저항(R)과 상기 종단 커패시터(142)(C)의 곱에 따라 상기 RC 시정수가 산출될 수 있다. Here, the RC time constant is a composite resistance (R) of at least one of the first resistor (R1, 125) and the second resistor (R2, 126) and the termination resistor 141, and the termination capacitor 142 ( It can be calculated based on the size of C). As an example, the RC time constant may be calculated according to the product of the composite resistance (R) and the termination capacitor (142) (C).

그러면 제어부(155)는 산출된 RC 시정수를 기 설정된 시간과 비교하여 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다. 이 경우 상기 기 설정된 시간은 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정될 수 있다. 이 경우 상기 보호 계전기(10)의 최소 동작 시간은 입력 신호의 주기에 따라 결정될 수 있으며, 바람직하게는 입력 신호 한 주기(주파수)의 1/2에 대응하는 시간일 수 있다. Then, the control unit 155 can compare the calculated RC time constant with a preset time to determine whether the RC time constant is sufficiently small. In this case, the preset time may be determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10. In this case, the minimum operating time of the protection relay 10 may be determined according to the period of the input signal, and may preferably be a time corresponding to 1/2 of one period (frequency) of the input signal.

따라서 제어부(155)는 상기 S406 단계에서, 산출된 RC 시정수와 상기 보호 계전기(10)의 최소 동작 시간을 비교한 결과에 따라 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다. 그리고 상기 S406 단계의 판별 결과 RC 시정수가 충분히 작은 값을 가지는 경우, 도 8a에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 변성부(110)의 단선 발생 시 변환부(156)를 통해 검출되는 디지털 전압이 급격하게 변화하는 특성을 가지는 것으로 판단할 수 있다. Therefore, the control unit 155 may determine whether the RC time constant is sufficiently small according to the result of comparing the calculated RC time constant and the minimum operation time of the protection relay 10 in step S406. And, as a result of the determination in step S406, when the RC time constant has a sufficiently small value, as shown in FIG. 8A, when a disconnection occurs in the transformation unit 110, the digital voltage detected through the conversion unit 156 changes rapidly. It can be judged to have the following characteristics.

도 8a를 참조하여 살펴보면, RC 시정수가 충분히 작은 값을 가지는 경우, 예를 들어 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)가 충분히 작은 값을 가지는 경우라면, 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)로 인한 충방전은 상기 단선 감지부(120)에서 감지되는 디지털 전압에 큰 영향을 주지 않을 수 있다. 따라서 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo), 즉 아날로그 전압 신호에 대한 양자화된 샘플링 디지털 데이터의 값은, 기 설정된 제1 시간 내에 변성부(110)의 단선 발생시에 검출되는 전압(이하 단선 전압), 즉 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 레벨과 동일 또는 유사한 전압 레벨로 수렴될 수 있다. 여기서 상기 기 설정된 제1 시간은 매우 짧은 시간일 수 있다. 그러므로 도 8a에서 보이고 있는 바와 같이, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)는. 회로의 단선이 발생하는 시점(R)에서 상기 단선 전압에 대응하는 전압 레벨로 낮아질 수 있다Referring to FIG. 8A, if the RC time constant has a sufficiently small value, for example, if the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 have sufficiently small values, the termination resistor 141 and the termination capacitor ( Charging and discharging due to 142) may not have a significant effect on the digital voltage detected by the disconnection detection unit 120. Therefore, the digital voltage (Vo) detected by the converter 156, that is, the value of the quantized sampling digital data for the analog voltage signal, is the voltage (hereinafter referred to as disconnection voltage), that is, it may converge to a voltage level that is the same or similar to the voltage level applied to the second contact point (n2, 122). Here, the preset first time may be a very short time. Therefore, as shown in FIG. 8A, the digital voltage (Vo) detected by the converter 156 is. At the point (R) when a circuit disconnection occurs, the voltage level may be lowered to the level corresponding to the disconnection voltage.

그리고 제어부(155)는 상기 S406 단계의 판단 결과, RC 시정수가 충분히 작은 것으로 판별되면, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 단선 전압 레벨(VL)에 근접하는지 여부를 검출할 수 있다(S408). 이 경우 DC 오프셋 값이 임계 전압 미만이라고 할지라도, 상기 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 상기 단선 전압 레벨(VL)에 근접하지 않은 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단하지 않을 수 있다. And, if the RC time constant is determined to be sufficiently small as a result of the determination in step S406, the control unit 155 can detect whether the digital voltage (Vo) detected by the conversion unit 156 is close to the disconnection voltage level (VL). There is (S408). In this case, even if the DC offset value is less than the threshold voltage, if the digital voltage (Vo) detected by the conversion unit 156 is not close to the disconnection voltage level (VL), the control unit 155 operates the transformation unit ( It may not be determined that the circuit in 110) is disconnected.

그러나 상기 S408 단계의 검출 결과, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 단선 전압 레벨(VL)에 근접한 경우라면, 제어부(155)는 상기 디지털 전압(Vo)이 상기 단선 전압 레벨(VL)에 근접한 상태가 기 설정된 시간(h) 동안 유지되는지 여부를 검출할 수 있다(S410). 여기서 상기 기 설정된 시간(h)은 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정되는 시간으로서, 입력 신호의 한 주기(주파수) 절반에 대응하는 시간일 수 있다. However, as a result of the detection in step S408, if the digital voltage (Vo) detected by the converter 156 is close to the disconnection voltage level (VL), the control unit 155 determines that the digital voltage (Vo) is close to the disconnection voltage level (Vo). It is possible to detect whether the state close to VL) is maintained for a preset time (h) (S410). Here, the preset time (h) is a time determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10, and may be a time corresponding to half of one cycle (frequency) of the input signal.

여기서 상기 디지털 전압(Vo)이 단선 전압 레벨(VL)에 근접하였는지 여부는, 상기 디지털 전압(Vo)이 상기 단선 전압 레벨(VL)을 기준으로 설정된 전압 범위(이하 단선 전압 범위) 내에 진입하는지 여부에 따라 결정될 수 있다. 여기서 상기 단선 전압 범위는, 상기 단선 전압 레벨(VL)보다 기 설정된 마진 전압 만큼 큰 전압 레벨과 상기 단선 전압 레벨(VL)보다 기 설정된 마진 전압 만큼 작은 전압 레벨을 각각 최대값 및 최소값으로 가지는 전압 범위 일 수 있다.Here, whether the digital voltage (Vo) is close to the disconnection voltage level (VL) refers to whether the digital voltage (Vo) enters a voltage range (hereinafter referred to as disconnection voltage range) set based on the disconnection voltage level (VL). It can be decided according to . Here, the disconnection voltage range is a voltage range that has a voltage level greater than the disconnection voltage level (VL) by a preset margin voltage and a voltage level less than the disconnection voltage level (VL) by a preset margin voltage as the maximum and minimum values, respectively. It can be.

한편 상기 S410 단계의 판단 결과, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 단선 전압 레벨(VL)에 근접한 상태가 상기 기 설정된 시간(h) 동안 유지되지 않는 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단하지 않을 수 있다. 즉, 일시적으로 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 단선 전압 레벨(VL)에 근접하는 경우, 제어부(155)는 회로의 단선으로 판단하지 않을 수 있다. 그러나 상기 S410 단계의 판단 결과, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 단선 전압 레벨(VL)에 근접한 상태가 상기 기 설정된 시간(h) 동안 유지되는 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단하고, 변성부(110)의 단선 상태를 알리기 위한 알람을 출력할 수 있다(S412). 여기서 상기 S408 단계 내지 S410 단계의 판단들은 상기 제2 판단부(152)를 통해 이루어질 수 있다. Meanwhile, as a result of the determination in step S410, if the state in which the digital voltage (Vo) detected by the converter 156 is close to the disconnection voltage level (VL) is not maintained for the preset time (h), the control unit 155 may not determine that the circuit of the transformation unit 110 is disconnected. That is, when the digital voltage (Vo) temporarily detected by the converter 156 is close to the disconnection voltage level (VL), the control unit 155 may not determine that the circuit is disconnected. However, as a result of the determination in step S410, if the state in which the digital voltage (Vo) detected by the converter 156 is close to the disconnection voltage level (VL) is maintained for the preset time (h), the control unit 155 It is determined that the circuit of the transformation unit 110 is disconnected, and an alarm to notify the disconnection state of the transformation unit 110 may be output (S412). Here, the judgments in steps S408 to S410 may be made through the second determination unit 152.

한편 제어부(155)는 상기 S406 단계의 판별 결과 RC 시정수가 충분히 작은 값을 가지는 경우, 도 8b에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 변성부(110)의 단선 발생 시 변환부(156)를 통해 검출되는 디지털 전압이 천천히 변화하는 특성을 가지는 것으로 판단할 수 있다. Meanwhile, if the RC time constant has a sufficiently small value as a result of the determination in step S406, the control unit 155 determines the digital signal detected through the conversion unit 156 when a disconnection occurs in the transformation unit 110, as shown in FIG. It can be judged that the voltage has the characteristic of changing slowly.

도 8b를 참조하여 살펴보면, RC 시정수가 충분히 작은 값을 가지지 않는 경우, 예를 들어 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)가 무시할 수 없을 정도로 큰 값을 가지는 경우라면, 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)로 인한 충방전에 의하여 상기 단선 감지부(120)에서 감지되는 디지털 전압이 천천히 지속적으로 변화될 수 있다. Referring to FIG. 8B, if the RC time constant does not have a sufficiently small value, for example, if the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 have values so large that they cannot be ignored, the termination resistor 141 The digital voltage detected by the disconnection detection unit 120 may slowly and continuously change due to charging and discharging due to the over-termination capacitor 142.

이 경우 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo), 즉 아날로그 전압 신호에 대한 양자화된 샘플링 디지털 데이터의 값은 천천히 단선 전압 레벨(예를 들어 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 레벨)의 방향으로 변화될 수 있다. 따라서 단선 전압 레벨(VL)이 기준 전압(VR)보다 낮은 경우라면, 도 8b에서 보이고 있는 바와 같이 디지털 전압(Vo)은 시간의 경과에 따라 천천히 그리고 지속적으로 감소될 수 있다. In this case, the digital voltage (Vo) detected in the converter 156, that is, the value of the quantized sampling digital data for the analog voltage signal, slowly decreases to the disconnection voltage level (for example, the voltage applied to the second contact (n2, 122) can change in the direction of level). Therefore, if the disconnection voltage level (VL) is lower than the reference voltage (VR), the digital voltage (Vo) may slowly and continuously decrease over time, as shown in FIG. 8B.

따라서 제어부(155)는 상기 S406 단계의 판단 결과, RC 시정수가 충분히 작지 않은 것으로 판별되면, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압(Vo)이 임계 전압(810)을 벗어나는 지 여부를 판별할 수 있다. 그리고 디지털 전압(Vo)이 임계 전압(810)을 벗어나는 시점(R)로부터 기 설정된 시간(h) 동안 지속적으로 디지털 전압이 변화하는지 여부를 검출할 수 있다(S414). 이 경우 도 8b에서 보이고 있는 바와 같이, 단선 전압 레벨(VL)이 임계 전압(810)보다 낮은 전압인 경우라면, 상기 디지털 전압(Vo)는 도 8b에서 보이고 있는 바와 같이 기 설정된 시간(h) 동안 지속적으로 감소될 수 있다. Therefore, if it is determined that the RC time constant is not sufficiently small as a result of the determination in step S406, the control unit 155 can determine whether the digital voltage (Vo) detected by the conversion unit 156 exceeds the threshold voltage 810. there is. Additionally, it is possible to detect whether the digital voltage (Vo) continuously changes for a preset time (h) from the point in time (R) at which the digital voltage (Vo) exceeds the threshold voltage (810) (S414). In this case, as shown in FIG. 8B, if the disconnection voltage level (VL) is a voltage lower than the threshold voltage 810, the digital voltage (Vo) is maintained for a preset time (h) as shown in FIG. 8B. may continue to decrease.

그리고 도 8b에서 보이고 있는 바와 같이, 디지털 전압(Vo)이 기 설정된 시간(h) 동안 지속적으로 단선 전압 레벨(VL)에 따른 방향으로 변화, 즉 지속적으로 감소하는 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단할 수 있다. As shown in Figure 8b, if the digital voltage (Vo) continuously changes in the direction according to the disconnection voltage level (VL), that is, continuously decreases, for a preset time (h), the control unit 155 changes It may be determined that the circuit of unit 110 is disconnected.

그리고 상기 S414 단계의 판단 결과 회로가 단선된 것으로 판단되면, 제어부(155)는 S412 단계로 진행하여 변성부(110)의 단선 상태를 알리기 위한 알람을 출력할 수 있다. 여기서 상기 기 설정된 시간(h)은 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정되는 시간으로서, 입력 신호의 한 주기(주파수) 절반에 대응하는 시간일 수 있다. If it is determined that the circuit is disconnected as a result of the determination in step S414, the control unit 155 may proceed to step S412 and output an alarm to notify the disconnection state of the transformation unit 110. Here, the preset time (h) is a time determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10, and may be a time corresponding to half of one cycle (frequency) of the input signal.

한편 상기 S414 단계에서 상기 기 설정된 시간(h) 동안 상기 디지털 전압(Vo)이 상기 기 설정된 시간(h) 동안 단선 전압 (VL)에 따른 방향으로 지속적으로 변화하지 않는 경우라면, 제어부(155)는 상기 디지털 전압(Vo)의 변화를 회로의 단선으로 판단하지 않을 수 있다. 그러므로 상기 도 8b와 같은 경우에, 기 설정된 시간(h) 내에 디지털 전압(Vo)이 다시 증가하거나 또는 감소하지 않는 경우라면, 상기 DC 오프셋 값이 임계 전압 미만인 경우에도 회로가 단선된 것으로 판단하지 않을 수 있다. 여기서 상기 S414 단계의 판단은 상기 제3 판단부(153)를 통해 이루어질 수 있다. Meanwhile, in step S414, if the digital voltage (Vo) does not continuously change in the direction according to the disconnection voltage (VL) during the preset time (h), the control unit 155 The change in the digital voltage (Vo) may not be judged as a circuit disconnection. Therefore, in the case shown in FIG. 8B, if the digital voltage (Vo) does not increase or decrease again within the preset time (h), the circuit will not be judged to be disconnected even if the DC offset value is less than the threshold voltage. You can. Here, the determination in step S414 may be made through the third determination unit 153.

한편 상기 S404 단계의 1차 판단 결과, 변성부(110)와 연결된 회로가 단선 상태인 경우라면, 제어부(155)는 현재 추출된 DC 오프셋 값에 설계 마진에 따른 전압값을 합산하는 과정을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 설계 마진에 따른 전압값은 기 설정된 오차값을 포함할 수 있다. 여기서 상기 오차값은 계측 오차일 수 있으며, 상기 변환부(156)의 변환 과정에서 발생할 수 있는 오차 등을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, if, as a result of the first determination in step S404, the circuit connected to the transformation unit 110 is in a disconnected state, the control unit 155 further includes a process of adding a voltage value according to the design margin to the currently extracted DC offset value. can do. Here, the voltage value according to the design margin may include a preset error value. Here, the error value may be a measurement error and may further include errors that may occur during the conversion process of the conversion unit 156.

그리고 상기 오차값을 포함하는 설계 마진이 상기 DC 오프셋 값에 합산되면, 제어부(155)는 상기 합산된 전압값을 상기 임계 전압과 다시 비교하는 과정을 더 포함할 수 있다. 그리고 다시 비교한 결과, DC 오프셋 값과 설계 마진이 합산된 전압값이 상기 임계 전압 이상인 경우라면, 제어부(155)는 회로가 단선되지 않은 상태라고 다시 판단(1차 단선 여부 재판단)할 수 있다. 그리고 상기 1차 단선 여부 재판단 결과 회로가 단선되지 않은 상태라고 판단되면, 제어부(155)는 현재 주기에서의 단선 여부 판단 과정을 종료할 수 있다. And when the design margin including the error value is added to the DC offset value, the control unit 155 may further include a process of comparing the added voltage value with the threshold voltage again. And, as a result of the comparison, if the combined voltage value of the DC offset value and the design margin is greater than the threshold voltage, the control unit 155 may re-determine that the circuit is not disconnected (re-determine whether there is a primary disconnection). . And, if it is determined that the circuit is not disconnected as a result of the first disconnection re-determination, the control unit 155 may end the disconnection determination process in the current cycle.

그러나 상기 DC 오프셋 값에 설계 마진을 합산하였음에도 불구하고, 합산된 전압값이 임계 전압보다 작은 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 판단하고 상기 S406 단계로 진입할 수 있다. However, despite adding the design margin to the DC offset value, if the summed voltage value is less than the threshold voltage, the control unit 155 determines that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected and enters step S406. can do.

한편 상기 S412 단계는, 상기 DC 오프셋 값과 상기 임계 전압 간의 차이가 단락 전류 또는 상기 변성부(110)의 기동에 따른 기동 전류에 의한 것인지 여부를 판단하는 과정을 더 포함할 수도 있다. Meanwhile, step S412 may further include determining whether the difference between the DC offset value and the threshold voltage is due to a short-circuit current or a starting current according to startup of the transformation unit 110.

상기 단락 전류 또는 기동 전류는 회로의 단락 또는 변성부(110)의 기동 시에 발생하며, 일시적으로 발생하는 통상적인 변성부(110)의 운전 상태에 비하여 수배에 달하는 매우 큰 전류를 말한다. 이러한 단락 전류 또는 기동 전류는 순간적으로 큰 전류가 흐른 이후에 점차적으로 그 크기가 감소하는 패턴을 가진다. The short-circuit current or starting current is generated when a circuit is short-circuited or the transformer 110 is started, and refers to a very large current that is several times larger than the normal operating state of the transformer 110 that occurs temporarily. This short-circuit current or starting current has a pattern in which a large current flows momentarily and then gradually decreases in size.

한편 이러한 단락 전류 또는 기동 전류는, 양의 전압을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 음의 값을 가질 수도 있다. 이러한 경우 상기 단락 전류 또는 기동 전류는 매우 큰 에너지(음의 전압을 가지는 전압 신호)를 가지므로, 전압 생성부(130)에서 인가되는 DC 성분, 즉 기준 전압(VR)의 값을 강하시킬 수 있다. 그러면 제1 접점(n1, 121)에 인가되는 전압 신호의 크기가 낮아질 수 있으며, 이로 인해 회로의 단선이 발생하지 않은 상태에서도 상기 제1 접점(121)에서 검출되는 전압 신호의 크기가 임계 전압보다 낮게 검출될 수 있다. Meanwhile, this short-circuit current or starting current may not only have a positive voltage, but may also have a negative value. In this case, the short-circuit current or starting current has very large energy (a voltage signal with a negative voltage), so the value of the DC component applied from the voltage generator 130, that is, the reference voltage (VR), can be lowered. . Then, the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point (n1, 121) may be lowered, and as a result, the magnitude of the voltage signal detected at the first contact point 121 may be greater than the threshold voltage even when a circuit disconnection does not occur. It can be detected at low levels.

이처럼 단락 전류 또는 기동 전류로 인해, 회로의 단선 여부가 잘못 판단되는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)의 제어부(155)는 상기 최종 단선 판단 결과 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우, 상기 변환부(156)를 통해 변환된 한 주기의 샘플링 디지털 데이터로부터, 교류(AC) 성분의 크기를 검출하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 경우 제어부(155)는 RMS(Root Mean Square)를 산출하는 방식 등으로 상기 AC 성분의 크기를 검출할 수 있다. 그리고 검출된 교류 성분의 크기와 기 설정된 사고 전류 신호 크기를 비교하는 과정을 더 포함할 수 있다. In order to prevent incorrect determination of whether the circuit is disconnected due to short-circuit current or starting current, the control unit 155 of the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention determines that the circuit is disconnected as a result of the final disconnection determination. If determined, a process of detecting the magnitude of the alternating current (AC) component from one cycle of sampling digital data converted through the conversion unit 156 may be further included. In this case, the control unit 155 can detect the magnitude of the AC component by calculating RMS (Root Mean Square). It may further include a process of comparing the size of the detected alternating current component with the size of the preset fault current signal.

그리고 상기 검출된 교류 성분의 크기와 기 설정된 사고 전류 신호 크기를 비교한 결과 검출된 교류 성분의 크기가 기 설정된 사고 전류 신호 크기 이상인 경우라면, 제어부(155)는 단락 전류 또는 변성부(110)의 기동에 따른 기동 전류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 따라서 현재 최종 판단된 회로의 단선 상태가, 상기 단락 전류 또는 기동 전류의 발생으로 인해 잘못 판단된 것으로 판단할 수 있다. And, as a result of comparing the size of the detected alternating current component with the preset fault current signal size, if the size of the detected alternating current component is greater than or equal to the preset fault current signal size, the control unit 155 controls the short circuit current or the transformer 110. It can be determined that a starting current has occurred due to starting. Accordingly, it may be determined that the currently finally determined disconnection state of the circuit is incorrectly determined due to the occurrence of the short-circuit current or starting current.

그러므로 제어부(155)는 상기 검출된 교류 성분의 크기와 기 설정된 사고 전류 신호 크기를 비교한 결과, 단락 전류 또는 기동 전류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 최종 단선 판단 결과에도 불구하고, 회로가 정상적으로 연결된 상태라고 판단할 수 있다. 따라서 제어부(155)는 상기 검출된 교류 성분의 크기와 기 설정된 사고 전류 신호 크기를 비교한 결과에 따라 상기 S412 단계에서 알람 신호 등의 출력 없이 현재 주기에서의 회로 단선 여부 판단 과정을 종료할 수도 있다. Therefore, if the control unit 155 determines that a short circuit current or starting current has occurred as a result of comparing the size of the detected alternating current component with the preset fault current signal size, the circuit is normally connected despite the final disconnection determination result. It can be judged that Therefore, the control unit 155 may end the process of determining whether the circuit is disconnected in the current cycle without outputting an alarm signal, etc. in step S412 according to the result of comparing the size of the detected alternating current component and the size of the preset fault current signal. .

반면 상기 S410 단계의 비교 결과, 검출된 교류 성분의 크기가 기 설정된 사고 전류 신호 크기 미만인 경우라면, 제어부(155)는 단락 전류 또는 변성부(110)의 기동에 따른 기동 전류가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 따라서 제어부(155)는 현재 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 최종 판단할 수 있으며, 회로의 단선을 사용자에게 전달하기 위한 알람 신호를 출력할 수 있다(S412). On the other hand, as a result of the comparison in step S410, if the size of the detected alternating current component is less than the preset fault current signal size, the control unit 155 determines that no short-circuit current or starting current due to start-up of the transformer 110 has occurred. can do. Accordingly, the control unit 155 can finally determine that the circuit currently connected to the transformation unit 110 is disconnected, and output an alarm signal to inform the user of the disconnection of the circuit (S412).

살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)는 RC 시정수에 따라 샘플링된 디지털 데이터, 즉 디지털 전압이 회로 단선시에 변화하는 특성에 근거하여 변성부(110)의 회로 단선 여부를 검출할 수 있다. 따라서 입력 신호의 한 주기보다 작은 매우 짧은 시간 내에 상기 회로 단선 여부를 정확하고 빠르게 검출할 수 있다. As seen, the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention determines whether the transformer 110 has a circuit disconnection based on the characteristics of the digital data sampled according to the RC time constant, that is, the digital voltage changes when the circuit is disconnected. can be detected. Therefore, it is possible to accurately and quickly detect whether the circuit is disconnected within a very short period of time, which is less than one cycle of the input signal.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)는 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우, 기 설정된 마진 전압을 이용하여 오차 범위에 포함되는지 여부를 다시 한번 판단함으로써 계측 오차 또는 설계 오차에 따라 회로의 단선 상태가 잘못 판단되는 것을 사전에 방지할 수 있다. In addition, when it is determined that the circuit is disconnected, the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention uses a preset margin voltage to determine again whether the circuit is within the error range according to the measurement error or design error. It is possible to prevent misjudgment of disconnection status in advance.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)는 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우, 상기 전압 신호로부터 검출되는 교류 성분 신호의 크기에 근거하여 단락 전류 또는 기동 전류의 발생 여부를 검출함으로써, 상기 단락 전류 또는 기동 전류의 영향으로 인해 회로의 단선 상태가 잘못 판단되는 것을 사전에 방지할 수 있다. In addition, when it is determined that the circuit is disconnected, the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention detects whether a short-circuit current or starting current is generated based on the size of the AC component signal detected from the voltage signal. , it is possible to prevent the disconnection state of the circuit from being incorrectly determined due to the influence of the short-circuit current or starting current.

한편 상술한 설명에서는, 변성부(110)의 예로서 저항 분압 방식의 변압기, 철심 코어를 사용하는 변압기(PT), 철심 코어를 사용하는 변류기(CT), 및 로고스키 코일을 사용하는 변류기 등을 사용할 수 있음을 언급한 바 있다. 도 9 내지 도 12는 상술한 다양한 종류의 변성부(110)가 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에 연결되는 예들을 도시한 도면들이다. Meanwhile, in the above description, examples of the transformation unit 110 include a resistance-dividing transformer, a transformer using an iron core (PT), a current transformer using an iron core (CT), and a current transformer using a Rogowski coil. It has been mentioned that it can be used. 9 to 12 are diagrams illustrating examples in which the various types of transformation units 110 described above are connected to the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)가 변성부(110)로서 저항 분압 방식의 변압기에 연결된 예를 보이고 있는 것이다. First, FIG. 9 shows an example in which the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention is connected to a resistance division type transformer as the transformation unit 110.

도 9를 참조하여 살펴보면, 변성부(110)가 저항 분압 방식에 따른 변압기인 경우, 전압 변환을 위한 저항이 변성부(110)의 역할을 수행할 수 있다. 따라서 단선 감지부의 제1 및 제2 노드(111, 112) 중 어느 하나는 전압 변환을 위한 저항(110)에 연결될 수 있으며, 다른 하나의 노드는 선로에 바로 연결될 수 있다. 그러면 선로(L, N)와 저항(110)을 통해 단선 감지부(120)의 회로가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 9 , when the transformation unit 110 is a transformer based on a resistance division method, a resistor for voltage conversion may serve as the transformation unit 110. Accordingly, one of the first and second nodes 111 and 112 of the disconnection detection unit may be connected to the resistor 110 for voltage conversion, and the other node may be directly connected to the line. Then, a circuit of the disconnection detection unit 120 can be formed through the lines (L, N) and the resistor 110.

또한 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)가 변성부(110)로서 철심 코어를 사용하는 변압기(PT)에 연결된 예를 보이고 있는 것이다. Additionally, Figure 10 shows an example in which the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention is connected to a transformer (PT) using an iron core as the transformation unit 110.

도 10을 참조하여 살펴보면, 변성부(110)가 철심 코어를 사용하는 변압기(PT)인 경우, 단선 감지부의 제1 및 제2 노드(111, 112)는 각각 상기 변압기(PT, 110)의 양단에 연결되어, 상기 변압기(PT, 110)를 통해 연결되는 단선 감지부(120)의 회로가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 10, when the transformation unit 110 is a transformer (PT) using an iron core, the first and second nodes 111 and 112 of the disconnection detection unit are located at both ends of the transformer (PT, 110), respectively. , a circuit of the disconnection detection unit 120 connected through the transformer (PT, 110) may be formed.

그리고 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)가 변성부(110)로서 철심 코어를 사용하는 변류기(CT)에 연결된 예를 보이고 있는 것이다. And Figure 11 shows an example in which the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention is connected to a current transformer (CT) using an iron core as the transformation unit 110.

도 11을 참조하여 살펴보면, 변성부(110)가 철심 코어를 사용하는 변류기(CT)인 경우, 단선 감지부의 제1 및 제2 노드(111, 112)는 각각 상기 변류기(CT, 110)의 양단에 연결되어, 상기 변류기(CT, 110)를 통해 연결되는 단선 감지부(120)의 회로가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 11, when the transformation unit 110 is a current transformer (CT) using an iron core, the first and second nodes 111 and 112 of the disconnection detection unit are respectively located at both ends of the current transformer (CT, 110). , a circuit of the disconnection detection unit 120 connected through the current transformer (CT, 110) may be formed.

한편 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)가 변성부(110)로서 로고스키 코일을 사용하는 변류기에 연결된 예를 보이고 있는 것이다. Meanwhile, Figure 12 shows an example in which the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention is connected to a current transformer using a Rogowski coil as the transformation unit 110.

도 12를 참조하여 살펴보면, 변성부(110)가 로코스키 코일을 사용하는 변류기인 경우, 단선 감지부의 제1 및 제2 노드(111, 112)는 각각 상기 로고스키 코일의 양단에 연결되어, 상기 로고스키 코일을 통해 연결되는 단선 감지부(120)의 회로가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 12, when the transformation unit 110 is a current transformer using a Rokowski coil, the first and second nodes 111 and 112 of the disconnection detection unit are respectively connected to both ends of the Rokowski coil, A circuit of the disconnection detection unit 120 connected through a Rogowski coil may be formed.

철심 코어를 사용하지 않는 로고스키 코일의 경우 자속의 통로로 공기를 사용하고 있어 일반 변류기와 같은 포화에 따른 출력 파형의 왜곡을 걱정할 필요가 없다. 그러나 출력 전압 파형에 노이즈와 같은 잡음이 많이 포함되고, 입력 전류 파형에 대비하여 출력 전압 파형의 위상이 90도 지연되는 현상을 가지는 문제점을 가진다. 또한 로고스키 코일을 관통하는 전력 케이블의 위치, 각도 등에 의해 출력이 변화되는 문제점을 가진다. In the case of Rogowski coils, which do not use an iron core, air is used as a path for magnetic flux, so there is no need to worry about distortion of the output waveform due to saturation like a general current transformer. However, there is a problem in that the output voltage waveform contains a lot of noise, and the phase of the output voltage waveform is delayed by 90 degrees compared to the input current waveform. Additionally, there is a problem in that the output changes depending on the position and angle of the power cable passing through the Rogowski coil.

이와 같은 문제로 인하여 로고스키 코일을 채택하는 경우 상기 90도 지연되는 파형을 원복할 수 있는 적분 회로 또는 적분 프로그램을 필요로 한다. 따라서 로고스키 코일이 채택되는 경우 상기 단선 감지부(120)와 단선 판단부(150) 사이에 상기 적분 회로(1200)가 더 포함될 수 있다.Due to this problem, when using a Rogowski coil, an integration circuit or program that can restore the waveform delayed by 90 degrees is required. Therefore, when a Rogowski coil is adopted, the integrator circuit 1200 may be further included between the disconnection detection unit 120 and the disconnection determination unit 150.

한편 상기 적분 회로(1200)는 적분 저항(1220)과 적분 커패시터(1210)를 포함하여 형성될 수 있다. 여기서 상기 적분 저항(1220)은 무시할 수 없는 큰 값을 가지는 종단 저항(141)일 수 있다. 즉, 종단 저항(141)의 저항값이 수십 옴(ohm) 이상의 크기를 가지는 경우 상기 종단 저항(141)은 적분 저항(1220)의 기능을 수행할 수 있다. 또한 상기 적분 커패시터(1210)는 무시할 수 없는 큰 값을 가지는 종단 커패시터(142)일 수 있다. 즉, 종단 커패시터(142)의 용량이 수 μF(micro Farad)이상의 값을 가지는 경우 상기 종단 커패시터(142)는 적분 커패시터(1210)의 기능을 수행할 수 있다. 그리고 이처럼 종단 커패시터(142)(또는 적분 커패시터(1210)) 및 종단 저항(141)(또는 적분 저항(1220))이 충분히 큰 값을 가지는 경우, 상기 도 4의 S406 단계에서 RC 시정수가 충분히 큰 값을 가지는 것으로 판단될 수 있다. Meanwhile, the integration circuit 1200 may be formed to include an integration resistor 1220 and an integration capacitor 1210. Here, the integral resistance 1220 may be a termination resistance 141 that has a large value that cannot be ignored. That is, when the resistance value of the terminating resistor 141 is tens of ohms or more, the terminating resistor 141 can perform the function of the integrating resistor 1220. Additionally, the integrating capacitor 1210 may be a termination capacitor 142 that has a large value that cannot be ignored. That is, when the capacity of the termination capacitor 142 has a value of several μF (micro Farad) or more, the termination capacitor 142 can perform the function of the integrating capacitor 1210. And when the termination capacitor 142 (or integration capacitor 1210) and the termination resistance 141 (or integration resistance 1220) have sufficiently large values, the RC time constant in step S406 of FIG. 4 is a sufficiently large value. It can be judged to have.

한편 상기 적분 회로(1200) 대신에, 기 설정된 적분 알고리즘에 따른 적분을 수행하는 적분부(도시되지 않음)가 더 포함될 수 있다. 이 경우 상기 단선 감지부(120)와 단선 판단부(150) 사이에는 종단 저항(141) 및 종단 커패시터(142)가 구비될 수 있으며, 이 경우 상기 종단 저항(141)과 종단 커패시터(142)은 무시할 수 있는 매우 작은 값을 가질 수도 있다. Meanwhile, instead of the integration circuit 1200, an integrator (not shown) that performs integration according to a preset integration algorithm may be further included. In this case, a termination resistor 141 and a termination capacitor 142 may be provided between the disconnection detection unit 120 and the disconnection determination unit 150. In this case, the termination resistor 141 and the termination capacitor 142 are It may have a very small value that can be ignored.

또한 잡음을 제거하기 위한 노이즈 필터 회로 또는 디지털 필터 등이 상기 단선 판단부(150)에 더 구비될 수 있으며, 로고스키 코일과 상기 로고스키 코일을 관통하는 케이블이 일정하게 유지되도록 하는 구조를 가지도록 상기 변성부(110) 및 단선 감지부(120)가 설계될 수 있다. 이 경우 감지되는 전압의 크기를 조절할 필요가 있을 경우, 단선 감지부(120)는 부담 저항을 더 포함하여 구성될 수도 있다. In addition, a noise filter circuit or a digital filter to remove noise may be further provided in the disconnection determination unit 150, and may have a structure that ensures that the Rogowski coil and the cable penetrating the Rogowski coil are kept constant. The transformation unit 110 and the disconnection detection unit 120 may be designed. In this case, if it is necessary to adjust the magnitude of the detected voltage, the disconnection detection unit 120 may be configured to further include a burden resistor.

한편 상술한 설명에서는, 단선 감지부(120)가 제1 저항(R1, 125), 제2 저항(R2, 126), 그리고 제3 저항(R3, 127)으로 분압 저항을 형성하는 회로 구조를 가지는 것을 가정하여 설명하였으나, 상기 제1 내지 제3 저항(125, 126, 127) 중 어느 하나의 저항이 생략될 수도 있음은 물론이다. 그리고 어느 하나의 저항이 생략됨에 따라 RC 시정수 산출을 위한 합성 저항을 산출하기 위한 저항들이 서로 달라질 수 있다. Meanwhile, in the above description, the disconnection detection unit 120 has a circuit structure that forms a voltage division resistance with the first resistor (R1, 125), the second resistor (R2, 126), and the third resistor (R3, 127). Although this has been explained assuming that, of course, any one of the first to third resistors 125, 126, and 127 may be omitted. And as one resistor is omitted, the resistances for calculating the composite resistance for calculating the RC time constant may differ.

도 13 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 이처럼 분압 저항을 구성하는 저항들 중 어느 하나가 생략된 구조를 가지는 단선 감지부(120)의 예들을 도시한 예시도들이다. Figures 13 and 14 illustrate examples of the disconnection detection unit 120 having a structure in which one of the resistors constituting the voltage division resistance is omitted in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. admit.

먼저 도 13을 참조하여 살펴보면, 도 13은 제1 저항(R1, 125)이 생략되거나 또는 제1 저항(R1, 125)의 저항값이 0 ohm인 경우의 예를 보이고 있는 것이다. First, referring to FIG. 13, FIG. 13 shows an example where the first resistor (R1, 125) is omitted or the resistance value of the first resistor (R1, 125) is 0 ohm.

상기 제1 저항(R1, 125)은, 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압이 제1 접점(n1, 121)으로 인가되는 경우를 방지하기 위한 것으로, 상기 제2 접점(n2, 122)에 과도한 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 접점(n1, 121)과 연결되어 단선 판단부(150), 즉 변환부(156)로 과도한 전압이 인가되는 경우를 방지하기 위함이다. The first resistor (R1, 125) is used to prevent the voltage applied to the second contact point (n2, 122) from being applied to the first contact point (n1, 121). ), this is to prevent excessive voltage from being applied to the disconnection determination unit 150, that is, the conversion unit 156, which is connected to the first contact point (n1, 121).

한편 제1 접점(n1, 121)에는 회로가 정상 연결된 상태인 경우, 기준 전압(VR)의 신호가 인가될 수 있다. 그리고 회로가 단선 상태인 경우에는 상기 기준 전압(VR) 미만의 신호가 인가될 수 있다. 따라서 상기 기준 전압(VR)의 크기가 적절한 경우(변환부(156)의 손상을 유발할 정도로 큰 크지 않은 경우), 상기 제1 저항(R1, 125)이 없는 경우에도 변환부(156)에 과도한 전압이 인가되는 경우가 발생하지 않을 수 있다. 그러므로 도 13에서 보이고 있는 바와 같이 단선 감지부(120)는 상기 제1 저항(R1, 125)이 생략된 구조를 가질 수도 있다. Meanwhile, when the circuit is normally connected, a signal of the reference voltage VR may be applied to the first contact point (n1, 121). And when the circuit is disconnected, a signal lower than the reference voltage VR may be applied. Therefore, when the size of the reference voltage VR is appropriate (not large enough to cause damage to the conversion unit 156), excessive voltage is generated in the conversion unit 156 even when the first resistor (R1, 125) is not present. This authorization may not occur. Therefore, as shown in FIG. 13, the disconnection detection unit 120 may have a structure in which the first resistors R1 and 125 are omitted.

한편 도 13에서 보이고 있는 바와 같이 제1 저항(R1, 125)이 생략되는 경우, 단선 판단부(150)의 제어부(155)는 종단 저항(141)과 제2 저항(R2, 126)에 근거하여 RC 시정수 산출을 위한 합성 저항(R)을 산출할 수 있다. 그리고 산출된 합성 저항(R)의 크기와 종단 커페시터(142)의 용량(C)에 근거하여 RC 시정수를 산출할 수 있다. 그리고 산출된 RC 시정수와 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 근거하여 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다(도 4의 S406 단계). Meanwhile, as shown in FIG. 13, when the first resistor (R1, 125) is omitted, the control unit 155 of the disconnection determination unit 150 operates based on the termination resistor 141 and the second resistor (R2, 126). The composite resistance (R) for calculating the RC time constant can be calculated. And, the RC time constant can be calculated based on the calculated size of the composite resistance (R) and the capacity (C) of the terminal capacitor 142. And, based on the calculated RC time constant and the preset minimum operation time of the protection relay 10, it can be determined whether the RC time constant is sufficiently small (step S406 in FIG. 4).

한편 도 14를 참조하여 살펴보면, 도 14는 제2 저항(R2, 126)이 생략되거나 또는 제2 저항(R2, 126)의 저항값이 0 ohm인 경우의 예를 보이고 있는 것이다. Meanwhile, referring to FIG. 14, FIG. 14 shows an example where the second resistor (R2, 126) is omitted or the resistance value of the second resistor (R2, 126) is 0 ohm.

도 14를 참조하여 살펴보면, 제2 저항(R2, 126)이 생략된 상태이므로, 회로가 단선 상태인 경우 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기를 산출하면(상기 수학식 2), 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기는 0V가 될 수 있다. 그리고 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기가 0V인 경우, 상기 회로가 단선 상태에서, 제1 접점(n1, 121)에 인가되는 전압 신호의 크기 역시 0V가 될 수 있다.Referring to FIG. 14, since the second resistor (R2, 126) is omitted, the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) when the circuit is disconnected is calculated (the above equation 2), the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) may be 0V. And when the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) is 0V, when the circuit is disconnected, the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point (n1, 121) may also be 0V. .

반면 회로가 정상 연결된 상태인 경우에는, 상술한 바와 같이 제1 접점(n1, 121)에 인가되는 전압 신호의 크기는 제3 접점(n3, 123)에 인가되는 전압 신호의 크기와 같은 기준 전압(VR)이 될 수 있다. 따라서 제2 저항(R2, 126)이 생략되는 경우 변환부(156) 통해 검출되는 회로 정상 상태의 DC 오프셋 값과 단선 상태의 DC 오프셋 값의 차이는 기준 전압(VR)에서 0V의 큰 낙차를 가질 수 있다. On the other hand, when the circuit is normally connected, as described above, the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point (n1, 121) is the same as the magnitude of the voltage signal applied to the third contact point (n3, 123). VR) can be. Therefore, when the second resistor (R2, 126) is omitted, the difference between the DC offset value in the normal circuit state and the DC offset value in the disconnected state detected through the conversion unit 156 has a large gap of 0V from the reference voltage (VR). You can.

다만 이 경우 변환부(156)가 상기 기준 전압(VR)에서 0V의 전압 신호를 입력받을 수 있어야 한다. 즉, 상기 변환부(156)의 입력 신호 범위가 상기 기준 전압(VR)에서 0V의 범위를 포함하는 경우, 도 14에서 보이고 있는 바와 같이, 단선 감지부(120)는 제2 저항(R2, 126)이 생략되는 구조를 가질 수 있다. However, in this case, the converter 156 must be able to receive a voltage signal of 0V from the reference voltage (VR). That is, when the input signal range of the converter 156 includes the range from the reference voltage VR to 0V, as shown in FIG. 14, the disconnection detection unit 120 detects the second resistor R2, 126. ) can be omitted.

한편 도 14에서 보이고 있는 바와 같이 제2 저항(R2, 126)이 생략되는 경우, 단선 판단부(150)의 제어부(155)는 종단 저항(141)과 제1 저항(R1, 125)에 근거하여 RC 시정수 산출을 위한 합성 저항(R)을 산출할 수 있다. 그리고 산출된 합성 저항(R)과 종단 커페시터(142)의 용량(C)에 근거하여 RC 시정수를 산출할 수 있다. 그리고 산출된 RC 시정수와 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 근거하여 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다(도 4의 S406 단계).Meanwhile, as shown in FIG. 14, when the second resistor (R2, 126) is omitted, the control unit 155 of the disconnection determination unit 150 operates based on the termination resistor 141 and the first resistor (R1, 125). The composite resistance (R) for calculating the RC time constant can be calculated. And the RC time constant can be calculated based on the calculated composite resistance (R) and the capacity (C) of the terminal capacitor 142. And, based on the calculated RC time constant and the preset minimum operation time of the protection relay 10, it can be determined whether the RC time constant is sufficiently small (step S406 in FIG. 4).

한편 상술한 설명에서는 기준 전압 생성부(129)가 그라운드 전압을 가지는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 상기 기준 전압 생성부(129)가 그라운드 보다 높은 전압을 가지도록 별도의 전압 생성부(1500)를 더 가지도록 형성될 수도 있음은 물론이다. Meanwhile, in the above description, the reference voltage generator 129 has a ground voltage as an example. However, of course, the reference voltage generator 129 may be formed to have a separate voltage generator 1500 so that the reference voltage generator 129 has a higher voltage than the ground.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 상술한 바와 같이 그라운드 전압 대신에 기 설정된 전압을 인가하는 별도의 전압 생성부를 기준 전압 생성부(129)가 더 포함하는 구조를 가지는 단선 감지부(120)의 예를 도시한 회로도이다. 15 shows a structure in which the reference voltage generator 129 further includes a separate voltage generator for applying a preset voltage instead of the ground voltage as described above in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. This is a circuit diagram showing an example of the disconnection detection unit 120.

도 15에서 보이고 있는 바와 같이, 기준 전압 생성부(129)가 그라운드 보다 높은 전압을 가지도록 별도의 전압 생성부(1500)를 더 포함하는 경우, 상기 기준 전압 생성부(129)에서 형성되는 기준 전압은 상기 별도로 연결된 전압 생성부(1500)에 따라 결정될 수 있다. 따라서 이하의 설명에서는 상기 기준 전압 생성부(129)의 전압을 상기 부가된 전압 생성부(1500)의 전압(VS)로 가정하기로 한다. As shown in FIG. 15, when the reference voltage generator 129 further includes a separate voltage generator 1500 to have a voltage higher than the ground, the reference voltage formed in the reference voltage generator 129 may be determined according to the separately connected voltage generator 1500. Therefore, in the following description, it will be assumed that the voltage of the reference voltage generator 129 is the voltage (VS) of the added voltage generator 1500.

이하 상기 기준 전압 생성부의 전압(VS)을 상기 감지 전압 생성부(130)로부터 인가되는 전압(VR)과 구분하기 위하여, 상기 감지 전압 생성부(130)로부터 인가되는 전압(VR)을 제1 기준 전압, 상기 기준 전압 생성부의 전압(VS)을 제2 기준 전압이라고 하기로 한다. Hereinafter, in order to distinguish the voltage (VS) of the reference voltage generator from the voltage (VR) applied from the detection voltage generator 130, the voltage (VR) applied from the detection voltage generator 130 is used as a first reference. The voltage (VS) of the reference voltage generator will be referred to as the second reference voltage.

한편 도 15에서 보이고 있는 구조를 가지는 단선 감지부(120)의 경우, 회로의 연결 상태가 정상이면, 단선 판단부(150)에 연결되는 제1 접점(n1, 121)에는 상기 제3 접점(n3, 123)에 인가되는 전압 신호와 동일한 전압 신호가 인가될 수 있다. 따라서 상기 제1 접점(n1, 121)에는 하기 수학식 3과 같이 제1 기준 전압(VR)을 가지는 전압 신호가 인가될 수 있다. Meanwhile, in the case of the disconnection detection unit 120 having the structure shown in FIG. 15, if the connection state of the circuit is normal, the third contact point (n3) is connected to the first contact point (n1, 121) connected to the disconnection determination unit 150. , 123) may be applied. Accordingly, a voltage signal having a first reference voltage VR may be applied to the first contact point n1, 121 as shown in Equation 3 below.

여기서 n1(v)는 제1 접점(121)에 인가되는 전압 신호의 크기이고, n3(v)는 제3 접점(123)에 인가되는 전압 신호의 크기이며, VR은 제1 기준 전압임.Here, n1(v) is the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point 121, n3(v) is the magnitude of the voltage signal applied to the third contact point 123, and VR is the first reference voltage.

반면 변성부(110)로 인한 회로의 단선이 발생하는 경우, 단선 판단부(150)에 연결되는 제1 접점(n1, 121)에는, 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호와 동일한 전압 신호가 인가될 수 있다. 따라서 제2 기준 전압(VS)과 제1 기준 전압(VR)의 전압차가, 상기 제2 저항(R2, 126)과 제3 저항(R3, 127)에 의해 분배되는 전압을 가지는 전압 신호가 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가될 수 있다. On the other hand, when a circuit disconnection occurs due to the transformation unit 110, the first contact point (n1, 121) connected to the disconnection determination unit 150 has a voltage signal equal to the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122). A voltage signal may be applied. Therefore, the voltage difference between the second reference voltage (VS) and the first reference voltage (VR) is a voltage signal having a voltage divided by the second resistor (R2, 126) and the third resistor (R3, 127). 2 It can be applied to contact point (n2, 122).

이 경우 상기 제2 기준 전압(VS)이 상기 제1 기준 전압(VR)보다 작은 값을 가지는 경우라면, 상기 제2 접점(n2, 122)에는 제2 기준 전압(VS)과 제1 기준 전압(VR)의 전압차가, 상기 제2 저항(R2, 126)과 제3 저항(R3, 127)에 의해 분배된 전압을 가지는 전압 신호가 인가될 수 있다. 하기 수학식 4는 이러한 경우에 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기를 나타낸 것이다. In this case, if the second reference voltage (VS) has a value smaller than the first reference voltage (VR), the second reference voltage (VS) and the first reference voltage (VS) are applied to the second contact point (n2, 122). A voltage signal having a voltage difference of VR) divided by the second resistor (R2, 126) and the third resistor (R3, 127) may be applied. Equation 4 below shows the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) in this case.

여기서 n2(v)는 제2 접점(122)에 인가되는 전압 신호의 크기이고, VR은 제1 기준 전압, VS는 제2 기준 전압이며, R2는 제2 저항(R2, 126)의 저항값이고, R3는 제3 저항(R3, 127)의 저항값임.Here, n2(v) is the magnitude of the voltage signal applied to the second contact 122, VR is the first reference voltage, VS is the second reference voltage, and R2 is the resistance value of the second resistor (R2, 126). , R3 is the resistance value of the third resistor (R3, 127).

따라서 상기 수학식 4에서 보이고 있는 바와 같이, 회로의 단선이 발생할 때에 제1 접점(n1, 121)에서 감지되는 전압 신호로부터 검출되는 DC 오프셋 값(전압)은, 회로가 정상인 때에 제1 접점(n1, 121)에서 감지되는 전압 신호(VR)로부터 추출되는 DC 오프셋 값보다 작아질 수 있다. Therefore, as shown in Equation 4, the DC offset value (voltage) detected from the voltage signal detected at the first contact point (n1, 121) when a circuit disconnection occurs is the first contact point (n1) when the circuit is normal. , 121) may be smaller than the DC offset value extracted from the voltage signal VR detected.

한편 상기 제2 기준 전압(VS)이 상기 제1 기준 전압(VR)보다 더 큰 값을 가지는 경우라면, 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호는 하기 수학식 5에서 보이고 있는 바와 같이 상기 제1 기준 전압(VR)보다 더 큰 전압을 가질 수 있다. Meanwhile, if the second reference voltage (VS) has a value greater than the first reference voltage (VR), the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) is as shown in Equation 5 below: Likewise, it may have a voltage greater than the first reference voltage VR.

즉, 제1 기준 전압(VR)보다 더 큰 전압(VS)을 가지는 전원이 기준 전압 생성부(129)에 연결되는 경우, 회로의 단선이 발생할 때에 제1 접점(n1, 121)에서 감지되는 전압 신호로부터 검출되는 DC 오프셋 값은, 회로가 정상인 때에 제1 접점(n1, 121)에서 감지되는 전압 신호(VR)로부터 추출되는 DC 오프셋 값보다 더 커질 수 있다. That is, when a power source with a voltage (VS) greater than the first reference voltage (VR) is connected to the reference voltage generator 129, the voltage detected at the first contact point (n1, 121) when a circuit disconnection occurs. The DC offset value detected from the signal may be larger than the DC offset value extracted from the voltage signal VR detected at the first contact point n1 (121) when the circuit is normal.

따라서 제어부(155)는, 단선 감지부(120)로부터 감지되는 전압 신호로부터 추출되는 DC 오프셋 값이, 임계 전압보다 더 작은 값을 가지는 경우에 회로가 단선된 것으로 판단하는 것이 아니라, 상기 DC 오프셋 값이, 임계 전압보다 더 큰 값을 가지는 경우에 회로가 단선된 것으로 판단할 수 있다. Therefore, when the DC offset value extracted from the voltage signal detected by the disconnection detection unit 120 has a value smaller than the threshold voltage, the control unit 155 does not determine that the circuit is disconnected, but rather determines that the DC offset value If this value is greater than the threshold voltage, it can be determined that the circuit is disconnected.

도 16은, 이러한 경우에, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 단선 감지부(120)로부터 검출되는 전압 신호에 따라 변성부(110)의 단선 여부를 판단하는 단선 판단부(150)의 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 이하의 설명에서는 상기 제2 기준 전압(VS)이 상기 제1 기준 전압(VR)보다 더 큰 값을 가지는 것을 가정하여 설명하기로 한다. Figure 16 shows, in this case, in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention, a disconnection determination unit ( This is a flowchart showing the operation process of 150). The following description will be made on the assumption that the second reference voltage (VS) has a greater value than the first reference voltage (VR).

도 16을 참조하여 살펴보면, 기 설정된 주기가 만기되는 경우 제어부(155)는, 단선 감지부(120)로부터 전압 신호, 즉 단선 감지부(120)와 연결된 제1 접점(121)에 인가되는 아날로그 전압 신호를, 상기 변환부(156)를 통해 양자화 및 샘플링한 디지털 데이터, 즉 디지털 전압값을 추출할 수 있다(S1600). 그리고 복수의 디지털 전압값으로부터 직류(DC) 성분의 값, 즉 DC 오프셋 값을 추출할 수 있다(S1602).Referring to FIG. 16, when the preset period expires, the control unit 155 receives a voltage signal from the disconnection detection unit 120, that is, an analog voltage applied to the first contact point 121 connected to the disconnection detection unit 120. The digital data, that is, the digital voltage value, can be extracted by quantizing and sampling the signal through the converter 156 (S1600). And the direct current (DC) component value, that is, the DC offset value, can be extracted from the plurality of digital voltage values (S1602).

그리고 제어부(155)는 제1 판단부(151)를 제어하여 상기 추출된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교하여 1차적으로 회로의 단선 여부를 판단할 수 있다(S1604). 여기서 상기 임계 전압은 기준 전압(VR) 보다 높은 전압일 수 있으며, 입력 신호의 진폭에 따른 전압차에 근거하여 결정되는 전압일 수 있다.Then, the control unit 155 controls the first determination unit 151 to compare the extracted DC offset value with a preset threshold voltage to primarily determine whether the circuit is disconnected (S1604). Here, the threshold voltage may be a voltage higher than the reference voltage (VR) and may be a voltage determined based on the voltage difference according to the amplitude of the input signal.

이 경우 변성부(110)에 연결된 회로가 정상 상태일 때에는 변성부(110)를 통해 제3 접점(n3, 123)과 제1 접점(n1, 121)이 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 따라서 상기 제3 접점(n3, 123)에 연결된 감지 전압 생성부(130)의 기준 전압(VR)이 변성부(110)를 통해 제1 접점(n1, 121)에 인가될 수 있다. 그러므로 상기 기준 전압(VR)에 해당하는 전압 신호의 DC 오프셋 값이 변환부(156)를 통해 추출될 수 있다.In this case, when the circuit connected to the transformation unit 110 is in a normal state, a circuit in which the third contact point (n3, 123) and the first contact point (n1, 121) are connected through the transformation unit 110 may be formed. Accordingly, the reference voltage VR of the detection voltage generator 130 connected to the third contact point n3, 123 may be applied to the first contact point n1, 121 through the transformation unit 110. Therefore, the DC offset value of the voltage signal corresponding to the reference voltage VR can be extracted through the converter 156.

반면 변성부(110)에 의해 회로가 단선된 경우에는, 제1 접점(n1, 121)과 제3 접점(n3, 123)이 단선으로 인해 서로 연결되지 않을 수 있다. 그러면 상기 단선 판단부(150)는 하이 임피던스(Hi impendence) 상태가 되고, 이에 따라 제1 접점(n1, 121)에는 하기 수학식 1과 같이 제2 접점(n2, 122)과 동일한 전압 신호가 인가될 수 있다.On the other hand, when the circuit is disconnected by the transformation unit 110, the first contact point (n1, 121) and the third contact point (n3, 123) may not be connected to each other due to the disconnection. Then, the disconnection determination unit 150 is in a high impedance state, and accordingly, the same voltage signal as the second contact point (n2, 122) is applied to the first contact point (n1, 121) as shown in Equation 1 below. It can be.

한편 상기 제2 접점(n2, 122)에는, 제2 기준 전압(VS)과 제1 기준 전압(VR)의 전압차가, 상기 제2 저항(R2, 126)과 제3 저항(R3, 127)에 의해 분배된 전압을 가지는 전압 신호가 인가될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 제2 기준 전압(VS)이 제1 기준 전압(VR)보다 큰 값을 가지는 경우이므로, 상기 수학식 5와 같이 제2 기준 전압(VS)과 제1 기준 전압(VR)의 전압차와 상기 제2 저항(R2, 126)과 제3 저항(R3, 127)에 따라 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기가 산출될 수 있다. Meanwhile, at the second contact point (n2, 122), the voltage difference between the second reference voltage (VS) and the first reference voltage (VR) is applied to the second resistor (R2, 126) and the third resistor (R3, 127). A voltage signal having a voltage divided by can be applied. In this case, as described above, since the second reference voltage (VS) has a value greater than the first reference voltage (VR), the second reference voltage (VS) and the first reference voltage (VR) are calculated as shown in Equation 5 above. The magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122) can be calculated according to the voltage difference and the second resistor (R2, 126) and the third resistor (R3, 127).

그리고 이 경우 제2 기준 전압(VS)이 제1 기준 전압(VR)보다 큰 값을 가지므로, 상기 제2 접점(n2, 122)에는 상기 제1 기준 전압(VR) 보다 큰 전압을 가지는 전압 신호가 인가될 수 있다. 따라서 회로의 연결이 정상 상태인 경우에 추출되는 DC 오프셋 값의 크기보다, 회로의 연결이 단선 상태인 경우에 추출되는 DC 오프셋 값의 크기가 더 큰 값을 가질 수 있다. And in this case, since the second reference voltage (VS) has a value greater than the first reference voltage (VR), a voltage signal having a voltage greater than the first reference voltage (VR) is provided at the second contact point (n2, 122). may be approved. Therefore, the size of the DC offset value extracted when the circuit connection is disconnected may have a larger value than the size of the DC offset value extracted when the circuit connection is in a normal state.

한편 상기 임계 전압은, 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)의 입력 신호 진폭에 대응하는 전압 만큼 기준 전압(VR)보다 큰 전압일 수 있다. 또한 회로의 연결이 단선 상태인 경우에 추출되는 DC 오프셋 값보다 더 작은 전압일 수 있다. 따라서 회로가 단선 상태이면, 상기 DC 오프셋 값은 상기 임계 전압보다 더 큰 값을 가질 수 있다. 그러므로 제어부(155)는 S1604 단계의 판단 결과, 임계 전압보다 현재 추출된 DC 오프셋 값의 크기가 더 큰 경우에 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 1차 판단할 수 있다. Meanwhile, the threshold voltage may be a voltage greater than the reference voltage VR by a voltage corresponding to the input signal amplitude of the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. Additionally, the voltage may be smaller than the DC offset value extracted when the circuit connection is disconnected. Therefore, when the circuit is disconnected, the DC offset value may have a value greater than the threshold voltage. Therefore, as a result of the determination in step S1604, the control unit 155 may first determine that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected when the size of the currently extracted DC offset value is greater than the threshold voltage.

반면, 상기 S1604 단계에서, 상기 S1602 단계에서 추출되는 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압보다 크지 않은 경우라면 제어부(155)는 회로가 단선되지 않은 상태라고 판단할 수 있다. 그리고 상기 S1604 단계의 판단 결과 회로가 단선되지 않은 상태라고 판단되면, 제어부(155)는 현재 주기에서의 단선 여부 판단 과정을 종료할 수 있다. On the other hand, in step S1604, if the DC offset value extracted in step S1602 is not greater than the threshold voltage, the control unit 155 may determine that the circuit is not disconnected. And, if it is determined that the circuit is not disconnected as a result of the determination in step S1604, the control unit 155 may end the process of determining whether the circuit is disconnected in the current cycle.

상기 S1604 단계의 단선 여부 1차 판단 결과, 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판단할 수 있다(S1606). If it is determined that the circuit is disconnected as a result of the first determination of disconnection in step S1604, it can be determined whether the RC time constant is sufficiently small (S1606).

여기서 상기 RC 시정수는, 상기 제1 저항(R1, 125)과 제2 저항(R2, 126) 중 적어도 하나와 상기 종단 저항(141)(또는 적분 저항(1220))의 합성 저항(R)과, 상기 종단 커패시터(142)(또는 적분 커패시터(1210))의 용량(C)의 크기에 근거하여 산출될 수 있다. 일 예로 상기 합성 저항(R)과 상기 종단 커패시터(142)(또는 적분 커패시터(1210))의 용량(C)의 곱에 따라 상기 RC 시정수가 산출될 수 있다.Here, the RC time constant is a composite resistance (R) of at least one of the first resistor (R1, 125) and the second resistor (R2, 126) and the termination resistor 141 (or integration resistor 1220) , can be calculated based on the size of the capacity (C) of the termination capacitor 142 (or integration capacitor 1210). As an example, the RC time constant may be calculated according to the product of the composite resistance (R) and the capacitance (C) of the termination capacitor 142 (or integration capacitor 1210).

그러면 제어부(155)는 산출된 RC 시정수를 기 설정된 시간과 비교하여 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다. 이 경우 상기 기 설정된 시간은 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정될 수 있다. 이 경우 상기 보호 계전기(10)의 최소 동작 시간은 입력 신호의 주기에 따라 결정될 수 있으며, 바람직하게는 입력 신호 한 주기(주파수)의 1/2에 대응하는 시간일 수 있다.Then, the control unit 155 can compare the calculated RC time constant with a preset time to determine whether the RC time constant is sufficiently small. In this case, the preset time may be determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10. In this case, the minimum operating time of the protection relay 10 may be determined according to the period of the input signal, and may preferably be a time corresponding to 1/2 of one period (frequency) of the input signal.

그리고 상기 S1606 단계의 판단 결과, RC 시정수가 충분히 작은 것으로 판별되면, 제어부(155)는 변환부(156)에서 검출되는 샘플링된 디지털 데이터, 즉 디지털 전압이, 단선 전압에 근접하는지 여부를 검출할 수 있다(S1608). And, as a result of the determination in step S1606, if it is determined that the RC time constant is sufficiently small, the control unit 155 can detect whether the sampled digital data, that is, the digital voltage, detected in the conversion unit 156 is close to the disconnection voltage. There is (S1608).

상기 S1608 단계의 판단 결과, DC 오프셋 값이 임계 전압을 초과하는 경우일지라도, 상기 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 단선 전압에 근접하지 않은 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단하지 않을 수 있다. 여기서 상기 단선 전압은, 변성부(110)의 단선 발생시에 검출되는 레벨의 전압(예 : 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압(n2(V)))일 수 있다. 그리고 제1 기준 전압(VR)보다 더 큰 전압(VS)을 가지는 전원이 기준 전압 생성부(129)에 연결되는 경우, 상기 단선 전압은 임계 전압 보다 큰 값을 가질 수 있다. As a result of the determination in step S1608, even if the DC offset value exceeds the threshold voltage, if the digital voltage detected by the conversion unit 156 is not close to the disconnection voltage, the control unit 155 operates the transformation unit 110 It may not be determined that the circuit is disconnected. Here, the disconnection voltage may be a voltage at a level detected when disconnection of the transformation unit 110 occurs (eg, voltage (n2(V)) applied to the second contact point (n2, 122)). And when a power source having a voltage (VS) greater than the first reference voltage (VR) is connected to the reference voltage generator 129, the disconnection voltage may have a value greater than the threshold voltage.

그리고 상기 디지털 전압이 상기 단선 전압에 근접하는지 여부는, 상기 디지털 전압이 상기 단선 전압을 기준으로 형성된 단선 전압 범위 내에 진입하는지 여부에 따라 결정될 수 있다. 그리고 상기 단선 전압 범위는 상기 단선 전압보다 기 설정된 마진 전압 만큼 큰 전압 레벨과 상기 단선 전압보다 기 설정된 마진 전압 만큼 작은 전압 레벨을 각각 최대값 및 최소값으로 가지는 전압 범위 일 수 있다.And whether the digital voltage is close to the disconnection voltage may be determined depending on whether the digital voltage enters a disconnection voltage range formed based on the disconnection voltage. Additionally, the disconnection voltage range may be a voltage range that has a maximum and minimum voltage level that is larger than the disconnection voltage by a preset margin voltage and a voltage level that is smaller than the disconnection voltage by a preset margin voltage.

한편 상기 S1608 단계의 판단 결과, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 단선 전압 레벨에 근접한 경우라면, 제어부(155)는 상기 디지털 전압이 단선 전압 레벨에 근접한 상태가 기 설정된 시간 동안 유지되는지 여부를 검출할 수 있다(S1610). Meanwhile, as a result of the determination in step S1608, if the digital voltage detected by the converter 156 is close to the disconnection voltage level, the control unit 155 determines whether the state in which the digital voltage is close to the disconnection voltage level is maintained for a preset time. can be detected (S1610).

그리고 상기 S1610 단계의 검출 결과, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 상기 단선 전압 레벨에 근접한 상태가, 상기 기 설정된 시간 동안 유지되지 않는 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단하지 않을 수 있다. 즉, 일시적으로 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 단선 전압 레벨에 근접하는 경우, 제어부(155)는 회로의 단선으로 판단하지 않을 수 있다. 그러나 상기 S1610 단계의 판단 결과, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 상기 단선 전압 레벨에 근접한 상태가, 상기 기 설정된 시간 동안 유지되는 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단하고, 변성부(110)의 단선 상태를 알리기 위한 알람을 출력할 수 있다(S1612).And, as a result of the detection in step S1610, if the state in which the digital voltage detected in the conversion unit 156 is close to the disconnection voltage level is not maintained for the preset time, the control unit 155 controls the conversion unit 110. It may not be determined that the circuit is disconnected. That is, when the digital voltage temporarily detected by the converter 156 is close to the disconnection voltage level, the control unit 155 may not determine that the circuit is disconnected. However, as a result of the determination in step S1610, if the state in which the digital voltage detected in the conversion unit 156 is close to the disconnection voltage level is maintained for the preset time, the control unit 155 operates the circuit of the conversion unit 110. It is determined that is disconnected, and an alarm to inform of the disconnection state of the transformation unit 110 may be output (S1612).

한편 제어부(155)는 상기 S1606 단계의 판별 결과 RC 시정수가 충분히 작지 않은 것으로 판별되면, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 기 설정된 시간 동안 지속적으로 증가하는지 여부를 검출할 수 있다(S1614). 그리고 상기 디지털 전압이 상기 기 설정된 시간 동안 단선 전압 레벨에 따른 방향, 즉 증가하는 경우에, 제어부(155)는 변성부(110)의 회로가 단선된 것으로 판단할 수 있다. 그리고 상기 S1614 단계의 판단 결과 회로가 단선된 것으로 판단되는 경우라면 제어부(155)는 S1612 단계로 진행하여 변성부(110)의 단선 상태를 알리기 위한 알람을 출력할 수 있다. 여기서 상기 기 설정된 시간은 상기 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 따라 결정되는 시간으로서, 입력 신호의 한 주기(주파수) 절반에 대응하는 시간일 수 있다.Meanwhile, if the control unit 155 determines that the RC time constant is not sufficiently small as a result of the determination in step S1606, the control unit 155 may detect whether the digital voltage detected by the converter 156 continues to increase for a preset time (S1614). . And when the digital voltage increases in the direction according to the disconnection voltage level during the preset time, the control unit 155 may determine that the circuit of the transformation unit 110 is disconnected. If it is determined that the circuit is disconnected as a result of the determination in step S1614, the control unit 155 may proceed to step S1612 and output an alarm to notify the disconnection state of the transformer 110. Here, the preset time is a time determined according to the preset minimum operation time of the protection relay 10, and may be a time corresponding to half of one cycle (frequency) of the input signal.

한편 상기 S1614 단계에서 상기 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 상기 기 설정된 시간 동안 상기 단선 전압에 따른 방향으로 지속적으로 변화하지 않는 경우라면, 제어부(155)는 상기 디지털 전압의 변화를 회로의 단선으로 판단하지 않을 수 있다. 그러므로 상기 DC 오프셋 값이 임계 전압을 초과하는 경우에도 회로가 단선된 것으로 판단되지 않을 수 있다.Meanwhile, if the digital voltage detected by the converter 156 in step S1614 does not continuously change in the direction according to the disconnection voltage during the preset time, the control unit 155 determines the change in the digital voltage in the circuit. It may not be judged as a disconnection. Therefore, even if the DC offset value exceeds the threshold voltage, the circuit may not be determined to be disconnected.

한편 상기 S1604 단계의 1차 판단 결과, 변성부(110)와 연결된 회로가 단선 상태인 경우라면, 제어부(155)는 현재 추출된 DC 오프셋 값에 설계 마진에 따른 전압값을 감산하는 과정을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 설계 마진에 따른 전압값은 기 설정된 오차값을 포함할 수 있다. 여기서 상기 오차값은 계측 오차일 수 있으며, 상기 변환부(156)의 변환 과정에서 발생할 수 있는 오차 등을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, if, as a result of the first determination in step S1604, the circuit connected to the transformation unit 110 is in a disconnected state, the control unit 155 further includes a process of subtracting a voltage value according to the design margin from the currently extracted DC offset value. can do. Here, the voltage value according to the design margin may include a preset error value. Here, the error value may be a measurement error and may further include errors that may occur during the conversion process of the conversion unit 156.

그리고 상기 오차값을 포함하는 설계 마진이 상기 DC 오프셋 값으로부터 감산되면, 제어부(155)는 상기 설계 마진이 감산된 전압값을 상기 임계 전압과 다시 비교하는 과정을 더 포함할 수 있다. 그리고 다시 비교한 결과, DC 오프셋 값과 설계 마진이 감산된 전압값이 상기 임계 전압을 초과하는 경우라면 제어부(155)는 회로가 단선되지 않은 상태라고 다시 판단(1차 단선 여부 재판단)할 수 있다. 그리고 상기 1차 단선 여부 재판단 결과 회로가 단선되지 않은 상태라고 판단되면, 제어부(155)는 현재 주기에서의 단선 여부 판단 과정을 종료할 수 있다. And when the design margin including the error value is subtracted from the DC offset value, the control unit 155 may further include a process of comparing the voltage value from which the design margin was subtracted with the threshold voltage again. And, as a result of the comparison, if the voltage value from which the DC offset value and the design margin are subtracted exceeds the threshold voltage, the control unit 155 can re-determine that the circuit is not disconnected (re-determine whether there is a primary disconnection). there is. And, if it is determined that the circuit is not disconnected as a result of the first disconnection re-determination, the control unit 155 may end the disconnection determination process in the current cycle.

그러나 상기 DC 오프셋 값에 설계 마진을 감산하였음에도 불구하고, 합산된 전압값이 임계 전압을 초과하는 경우라면, 제어부(155)는 변성부(110)와 연결된 회로가 단선된 것으로 판단하고 상기 S406 단계로 진입할 수 있다. However, despite subtracting the design margin from the DC offset value, if the summed voltage value exceeds the threshold voltage, the control unit 155 determines that the circuit connected to the transformation unit 110 is disconnected and proceeds to step S406. You can enter.

한편 상기 S1612 단계는, 상기 도 4의 S412 단계에서 설명한 바와 같이, 상기 DC 오프셋 값과 상기 임계 전압 간의 차이가 단락 전류 또는 상기 변성부(110)의 기동에 따른 기동 전류에 의한 것인지 여부를 판단하는 과정을 더 포함할 수도 있음은 물론이다. Meanwhile, in step S1612, as described in step S412 of FIG. 4, it is determined whether the difference between the DC offset value and the threshold voltage is due to a short circuit current or a starting current according to startup of the transformation unit 110. Of course, more processes may be included.

한편 상기 도 16의 동작 과정은 기 설정된 주기에 따라 반복될 수 있다. 여기서 상기 기 설정된 주기는 선로로부터 변성부(110)에 입력되는 신호의 주기에 대응하는 주기가 될 수 있으며, 이 경우 보호 계전기(10)의 주 동작이 이루어지는 시간마다 상기 도 16의 동작 과정이 수행될 수 있다. 이 경우 상기 보호 계전기(10)의 주 동작은 상기 보호 계전기(10)에 연결되는 기기에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 상기 보호 계전기(10)에 연결되는 기기가 디지털 계전기인 경우 상기 주 동작은 계전 동작이 될 수 있으며, 연결되는 기기가 디지털 계측기인 경우 계측 동작이 될 수 있다. 또한 연결되는 기기가 전력 변환 장치인 경우 전력 변환 동작이 될 수 있다. Meanwhile, the operation process of FIG. 16 may be repeated according to a preset cycle. Here, the preset period may be a period corresponding to the period of the signal input from the line to the transformation unit 110. In this case, the operation process of FIG. 16 is performed every time the main operation of the protection relay 10 is performed. It can be. In this case, the main operation of the protection relay 10 may vary depending on the device connected to the protection relay 10. For example, if the device connected to the protection relay 10 is a digital relay, the main operation may be a relay operation, and if the device connected to the protection relay 10 is a digital measuring device, it may be a measurement operation. Additionally, if the connected device is a power conversion device, it may be a power conversion operation.

한편 도 17 내지 도 18은, 도 15에서 도시한 구조를 가지는 보호 계전기(10)에서, 분압 저항을 구성하는 저항들 중 어느 하나가 생략된 구조를 가지는 경우에 단선 감지부(120)의 회로 구조를 도시한 예시도들이다. Meanwhile, FIGS. 17 and 18 show the circuit structure of the disconnection detection unit 120 when any one of the resistors constituting the voltage dividing resistance has a structure omitted in the protection relay 10 having the structure shown in FIG. 15. These are example diagrams showing .

먼저 도 17을 참조하여 살펴보면, 도 17은 제1 저항(R1)이 생략되거나 또는 제1 저항(R1)의 저항값이 0 ohm인 경우의 예를 보이고 있는 것이다. First, referring to FIG. 17, FIG. 17 shows an example where the first resistor R1 is omitted or the resistance value of the first resistor R1 is 0 ohm.

상기 제1 저항(R1)의 경우 제2 접점(n2)에 인가되는 전압이 제1 접점(n1)으로 인가되는 경우를 방지하기 위한 것으로, 상기 제2 접점(n2)에 과도한 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 접점(n1)과 연결되어 단선 판단부(150), 즉 변환부(156)로 과도한 전압이 인가되는 경우를 방지하기 위함이다. In the case of the first resistor (R1), it is used to prevent the voltage applied to the second contact point (n2) from being applied to the first contact point (n1), in case excessive voltage is applied to the second contact point (n2). , This is to prevent excessive voltage from being applied to the disconnection determination unit 150, that is, the conversion unit 156, which is connected to the first contact point n1.

한편 도 15의 경우 제1 기준 전압(VS)과 제2 기준 전압(VR)의 전압 차가, 제2 저항(R2)과 제3 저항(R3)에 의해 분배되어 인가될 수 있다. 그리고 제1 기준 전압(VS)이 제2 기준 전압(VR)보다 작은 경우에는 회로 단선 시 제1 기준 전압(VR)의 전압 보다 작은 전압을 가지는 신호가 제1 접점(n1)에 인가되므로, 제1 접점(n1)에 인가될 수 있는 최대 전압은 제1 기준 전압(VR)에 상응할 수 있다. 따라서 상기 제1 기준 전압(VR)의 크기가 적절한 경우, 단선 감지부(120)는 상기 제1 저항(R1)을 생략한 구조를 가질 수도 있다. Meanwhile, in the case of FIG. 15, the voltage difference between the first reference voltage (VS) and the second reference voltage (VR) may be distributed and applied by the second resistor (R2) and the third resistor (R3). Also, when the first reference voltage (VS) is less than the second reference voltage (VR), a signal having a voltage less than the voltage of the first reference voltage (VR) is applied to the first contact point (n1) when the circuit is disconnected. 1 The maximum voltage that can be applied to contact n1 may correspond to the first reference voltage VR. Accordingly, when the size of the first reference voltage VR is appropriate, the disconnection detection unit 120 may have a structure omitting the first resistor R1.

반면 제1 기준 전압(VS)이 제2 기준 전압(VR)보다 큰 경우에는 회로 단선 시 제1 기준 전압(VR)의 전압 보다 더 큰 전압을 가지는 신호가 제1 접점(n1)에 인가될 수 있다. 따라서 도 17에서 보이고 있는 바와 같이 상기 제1 저항(R1)이 생략된 구조를 가지기 위해서는, 제1 기준 전압(VR) 뿐만 아니라 제2 기준 전압(VS) 역시 적절한 크기, 즉 변환부(156)를 손상시키지 않을 수 있는 크기의 전압을 가질 수 있어야 한다. On the other hand, when the first reference voltage (VS) is greater than the second reference voltage (VR), a signal having a voltage greater than the voltage of the first reference voltage (VR) may be applied to the first contact point (n1) when the circuit is disconnected. there is. Therefore, in order to have a structure in which the first resistor (R1) is omitted as shown in FIG. 17, not only the first reference voltage (VR) but also the second reference voltage (VS) must be of an appropriate size, that is, the conversion unit 156. It must be possible to have a voltage of a magnitude that does not cause damage.

한편 도 13에서 보이고 있는 바와 같이 제1 저항(R1)이 생략되는 경우, 단선 판단부(150)의 제어부(155)는 종단 저항(141)과 제2 저항(R2)에 근거하여 RC 시정수 산출을 위한 합성 저항(R)을 산출할 수 있다. 그리고 산출된 합성 저항(R)과 종단 커페시터(142)의 용량(C)에 근거하여 RC 시정수를 산출할 수 있다. 그리고 산출된 RC 시정수와 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 근거하여 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다(도 16의 S1606 단계). Meanwhile, as shown in FIG. 13, when the first resistor (R1) is omitted, the control unit 155 of the disconnection determination unit 150 calculates the RC time constant based on the termination resistor 141 and the second resistor (R2). The composite resistance (R) for can be calculated. And the RC time constant can be calculated based on the calculated composite resistance (R) and the capacity (C) of the terminal capacitor 142. And, based on the calculated RC time constant and the preset minimum operation time of the protection relay 10, it can be determined whether the RC time constant is sufficiently small (step S1606 in FIG. 16).

한편 도 18을 참조하여 살펴보면, 도 18은 상기 도 15에서 도시한 단선 감지부(120)의 회로에서 제2 저항(R2)이 생략되거나 또는 제2 저항(R2)의 저항값이 0 ohm인 경우의 예를 보이고 있는 것이다. Meanwhile, referring to FIG. 18, FIG. 18 shows a case where the second resistor R2 is omitted or the resistance value of the second resistor R2 is 0 ohm in the circuit of the disconnection detection unit 120 shown in FIG. 15. It shows an example.

도 18을 참조하여 살펴보면, 제2 저항(R2)이 생략되었으므로, 회로가 단선 상태인 경우 상기 수학식 4 또는 수학식 5에 따라 제2 접점(n2)에 인가되는 전압 신호의 크기를 산출하면, 제2 접점(n2)에 인가되는 전압 신호의 크기가 0V가 될 수 있다. 그리고 상기 제2 접점(n2)에 인가되는 전압 신호의 크기가 0V인 경우, 상기 회로가 단선 상태에서, 제1 접점(n1)에 인가되는 전압 신호의 크기 역시 0V가 될 수 있다. Referring to FIG. 18, since the second resistor R2 is omitted, when the circuit is in a disconnected state, the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point n2 is calculated according to Equation 4 or Equation 5, The magnitude of the voltage signal applied to the second contact point (n2) may be 0V. And when the magnitude of the voltage signal applied to the second contact point n2 is 0V, when the circuit is in a disconnected state, the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point n1 may also be 0V.

반면 회로가 정상 연결된 상태인 경우 상술한 바와 같이 제1 접점(n1)에 인가되는 전압 신호의 크기는 제1 기준 전압(VR)이 될 수 있다. 따라서 제2 저항(R2)이 생략되는 경우 변환부(156) 통해 검출되는 회로 정상 상태의 DC 오프셋 값과 단선 상태의 DC 오프셋 값의 차이는 제1 기준 전압(VR)에서 0V 까지의 큰 낙차를 가질 수 있다. On the other hand, when the circuit is normally connected, the magnitude of the voltage signal applied to the first contact point n1 may be the first reference voltage VR, as described above. Therefore, when the second resistor (R2) is omitted, the difference between the DC offset value in the normal circuit state and the DC offset value in the disconnected state detected through the conversion unit 156 has a large drop from the first reference voltage (VR) to 0V. You can have it.

다만 이 경우 변환부(156)가 상기 제1 기준 전압(VR)에서 0V의 전압 신호를 입력받을 수 있어야 한다. 즉, 상기 변환부(156)의 입력 신호 범위가 상기 제1 기준 전압(VR)에서 0V의 범위를 포함하는 경우, 도 18에서 보이고 있는 바와 같이 제2 기준 전압(VS)을 더 포함하는 단선 감지부(120)가, 제2 저항(R2)이 생략되는 구조를 가질 수 있다. However, in this case, the converter 156 must be able to receive a voltage signal of 0V from the first reference voltage (VR). That is, when the input signal range of the converter 156 includes the range from the first reference voltage (VR) to 0V, disconnection detection further includes the second reference voltage (VS) as shown in FIG. 18. The unit 120 may have a structure in which the second resistor R2 is omitted.

한편 도 18에서 보이고 있는 바와 같이 제2 저항(R2)이 생략되는 경우, 단선 판단부(150)의 제어부(155)는 종단 저항(141)과 제1 저항(R1)에 근거하여 RC 시정수 산출을 위한 합성 저항(R)을 산출할 수 있다. 그리고 산출된 합성 저항(R)과 종단 커페시터(142)의 용량(C)에 근거하여 RC 시정수를 산출할 수 있다. 그리고 산출된 RC 시정수와 보호 계전기(10)의 기 설정된 최소 동작 시간에 근거하여 상기 RC 시정수가 충분히 작은지 여부를 판별할 수 있다(도 16의 S1606 단계).Meanwhile, as shown in FIG. 18, when the second resistor (R2) is omitted, the control unit 155 of the disconnection determination unit 150 calculates the RC time constant based on the termination resistor 141 and the first resistor (R1). The composite resistance (R) for can be calculated. And the RC time constant can be calculated based on the calculated composite resistance (R) and the capacity (C) of the terminal capacitor 142. And, based on the calculated RC time constant and the preset minimum operation time of the protection relay 10, it can be determined whether the RC time constant is sufficiently small (step S1606 in FIG. 16).

한편 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 보호 계전기(10)에서, 기 설정된 전압 대신에 그라운드 전압을 제1 기준 전압으로 인가하는 구조를 가지는 감지 전압 생성부(130)의 구조를 도시한 회로도이다. Meanwhile, Figure 19 is a circuit diagram showing the structure of the detection voltage generator 130 having a structure for applying a ground voltage as a first reference voltage instead of a preset voltage in the protection relay 10 according to an embodiment of the present invention. .

상기 도 19에서 보이고 있는 바와 같이 감지 전압 생성부(130)가 그라운드 전압을 제1 기준 전압으로 인가하는 경우, 기준 전압 생성부(129)는 그라운드 전압과는 다른 제2 기준 전압을 제공하기 위한 별도의 전압 생성부(1500)를 더 포함하여야 한다. 이 경우, 상기 감지 전압 생성부(130)에서 인가되는 제1 기준 전압(VR)은 그라운드 전압(0V)일 수 있으며, 상기 전압 생성부(1500)로부터 인가되는 전압(VS)이 제2 기준 전압이 될 수 있다. As shown in FIG. 19, when the detection voltage generator 130 applies the ground voltage as the first reference voltage, the reference voltage generator 129 is a separate device for providing a second reference voltage different from the ground voltage. It should further include a voltage generator 1500. In this case, the first reference voltage (VR) applied from the detection voltage generator 130 may be the ground voltage (0V), and the voltage (VS) applied from the voltage generator 1500 may be the second reference voltage. This can be.

이 경우 회로가 정상적으로 연결된 상태인 경우, 상기 제1 접점(n1, 121)에는, 상기 제3 접점(n3, 123)에 인가되는 전압 신호의 크기와 동일한 전압 신호가 인가될 수 있다. 이 경우 제3 접점(n3, 123)에는 상기 제1 기준 전압, 즉 그라운드 전압의 신호가 인가되므로, 제1 접점(n1, 121) 역시 그라운드 전압, 즉 0V의 전압 신호가 인가될 수 있다. In this case, when the circuit is normally connected, a voltage signal equal to the magnitude of the voltage signal applied to the third contact point (n3, 123) may be applied to the first contact point (n1, 121). In this case, since the signal of the first reference voltage, that is, the ground voltage, is applied to the third contact point (n3, 123), the ground voltage, that is, a voltage signal of 0V can also be applied to the first contact point (n1, 121).

반면 제2 기준 전압(VS)이, 제1 기준 전압(VR)보다 큰 값을 가지므로, 상기 변성부(110)에 의해 회로가 단선되는 경우 상기 제1 접점(n1, 121)에 인가되는 전압 신호의 크기는, 상기 수학식 4 및 5의 경우와 같이, 상기 제2 접점(n2, 122)에 인가되는 전압 신호의 크기에 따라 결정될 수 있다. 따라서 회로가 단선되는 경우, 상기 제1 접점(n1, 121)에는 제1 기준 전압, 즉 그라운드 전압보다 큰 전압을 가지는 전압 신호가 인가될 수 있다. On the other hand, since the second reference voltage (VS) has a larger value than the first reference voltage (VR), when the circuit is disconnected by the transformation unit 110, the voltage applied to the first contact point (n1, 121) The size of the signal may be determined according to the size of the voltage signal applied to the second contact point (n2, 122), as in the case of Equations 4 and 5 above. Therefore, when the circuit is disconnected, a voltage signal having a voltage greater than the first reference voltage, that is, the ground voltage, may be applied to the first contact point (n1, 121).

따라서 단선 판단부(150)의 제어부(155)는, 상기 단선 감지부(120)로부터 감지되는 제1 접점(n1, 121)의 전압 신호로부터 변환부(156)를 통해 획득된 DC 오프셋 값이, 그라운드 전압보다 큰지 여부에 따라 회로의 단선 여부를 1차 판단할 수 있다. 그리고 상기 1차 단선 판단 결과 회로가 단선된 것으로 판단된 경우, RC 시정수에 근거하여, 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 단선 전압 레벨에 근접하도록 증가 및 단선 전압 레벨에 근접하도록 전압이 증가된 상태가 일정 시간 동안 유지되는지 여부에 따라 회로 단선 여부를 판단하거나, 또는 상기 변환부(156)에서 검출되는 디지털 전압이 상기 일정 시간 동안 지속적으로 증가하는지 여부에 따라 상기 회로 단선 여부를 최종 판단할 수 있다. Accordingly, the control unit 155 of the disconnection determination unit 150 determines that the DC offset value obtained through the conversion unit 156 from the voltage signal of the first contact point (n1, 121) detected by the disconnection detection unit 120 is, Depending on whether the voltage is greater than the ground voltage, it is possible to first determine whether the circuit is disconnected. In addition, when it is determined that the circuit is disconnected as a result of the first disconnection determination, the digital voltage detected by the converter 156 is increased to approach the disconnection voltage level and the voltage is increased to approach the disconnection voltage level based on the RC time constant. Whether the circuit is disconnected is determined depending on whether the increased state is maintained for a certain period of time, or whether the circuit is disconnected is finally determined depending on whether the digital voltage detected by the converter 156 continues to increase for the predetermined period of time. can do.

이 경우 상기 1차 단선 판단 결과에 따라 설계 마진을 반영하여 상기 1차 단선 판단을 다시 수행할 수 있으며, 상기 최종 판단 결과 단선 상태로 판단되는 경우 변환부(156)를 통해 획득된 AC 성분의 크기에 근거하여 회로의 단선 여부를 다시 판단할 수도 있다. In this case, the first disconnection judgment may be performed again by reflecting the design margin according to the first disconnection determination result, and if the final determination result is determined to be a disconnection state, the size of the AC component obtained through the conversion unit 156 Based on this, it may be possible to re-determine whether the circuit is disconnected.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 상술한 설명에서는 제2 저항(R2, 126)이나 제3 저항(R3, 127) 중 어느 하나의 저항이 없거나, 별도의 기준 전압이 인가되도록 하는 다양한 실시 예들을 언급하였으나, 본 발명이 이러한 실시 예들에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상의 설명에 언급되지 않은 다양한 변형과 응용이 가능할 수 있다. Meanwhile, in the description of the present invention described above, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. In particular, in the above description, various embodiments have been mentioned in which either the second resistor (R2, 126) or the third resistor (R3, 127) does not have a resistance or a separate reference voltage is applied, but the present invention does not apply to these embodiments. Of course, it is not limited to examples, and those skilled in the art may make various modifications and applications not mentioned in the above description without departing from the essential characteristics of the present invention.

또한 상술한 설명에서는 제1 판단부(151) 내지 제3 판단부(153)를 각각 구분하여 설명하였으나, 상기 판단부들은 하나의 판단부로 통합될 수도 있음은 물론이다. 이 경우 상기 통합된 하나의 판단부는 상기 제어부(155)에 내장될 수 있다. 이 경우 상기 제어부(155)가 상기 통합된 판단부의 기능을 수행할 수 있다. In addition, in the above description, the first to third determination units 151 to 153 are described separately, but it goes without saying that the determination units may be integrated into one determination unit. In this case, the integrated determination unit may be built into the control unit 155. In this case, the control unit 155 may perform the function of the integrated determination unit.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 상기 단선 판단부(150)의 제어부(155)를 포함할 수도 있다. The present invention described above can be implemented as computer-readable code on a program-recorded medium. Computer-readable media includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. This also includes those implemented in the form of carrier waves (e.g., transmission via the Internet). Additionally, the computer may include a control unit 155 of the disconnection determination unit 150.

따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims

변성부의 출력 양단에 연결되는 복수의 노드와, 기준 전압을 형성하는 기준 전압 생성부를 포함하고, 분압 저항을 형성하며 상기 복수의 노드 및 상기 기준 전압 생성부 사이를 연결하는 복수의 저항을 포함하는 단선 감지부;
상기 복수의 노드 중, 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부에 따라 상기 분압 저항에 의하여 인가되는 전압 신호의 크기가 달라지는 제1 노드에 연결되며, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압 값으로부터 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 검출하는 단선 판단부; 및,
상기 단선 감지부와 상기 단선 판단부 사이에 배치되는 종단 저항과 종단 커패시터를 포함하며,
상기 단선 판단부는,
상기 분압 저항을 형성하는 복수의 저항 중 적어도 하나와 상기 종단 저항의 합성 저항 크기와 상기 종단 커패시터의 용량에 따라 산출되는 RC 시정수에 따라 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 발생시 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 서로 다르게 변화하는 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.A single line including a plurality of nodes connected to both ends of the output of the transformation unit and a reference voltage generator forming a reference voltage, and a plurality of resistors forming a voltage dividing resistance and connecting between the plurality of nodes and the reference voltage generator. detection unit;
Among the plurality of nodes, it is connected to a first node where the magnitude of the voltage signal applied by the voltage dividing resistor varies depending on whether at least one of the transformation unit and the circuit connected to the transformation unit is disconnected, and is detected from the first node. a disconnection determination unit that detects whether at least one of the transformer unit and a circuit connected to the transformer unit is disconnected from the voltage value; and,
It includes a termination resistor and a termination capacitor disposed between the disconnection detection unit and the disconnection determination unit,
The disconnection determination unit,
Disconnection of at least one of the transformation unit and a circuit connected to the transformation unit according to an RC time constant calculated according to the size of the composite resistance of at least one of the plurality of resistors forming the voltage dividing resistance and the capacity of the termination capacitor. A protection relay characterized in that the disconnection is detected based on characteristics in which the voltage value detected from the first node changes differently when an occurrence occurs.

제1항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
상기 RC 시정수와 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간을 비교한 결과에 따라, 상기 단선 발생시 상기 제1 노드에서 검출될 수 있는 특정 전압 레벨로 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 기 설정된 제1 시간 내에 수렴하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하거나, 또는 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 지속적으로 변화하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 1, wherein the disconnection determination unit,
According to a result of comparing the RC time constant and the preset minimum operation time of the protection relay, the voltage value detected from the first node is a specific voltage level that can be detected at the first node when the disconnection occurs. Detecting the disconnection based on whether it converges within 1 hour, or detecting the disconnection based on whether the voltage value detected from the first node continuously changes in a direction according to the specific voltage level. Featured protection relay.

제2항에 있어서,
상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간은,
상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 하는 보호 계전기.According to paragraph 2,
The preset minimum operating time of the protection relay is,
A protection relay, characterized in that the time corresponds to half of one cycle of the signal input to the protection relay.

제2항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간보다 작은 경우, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 근접하였는지 여부를 검출하고,
상기 특정 전압 레벨에 근접한 전압값이 검출되는 상태가, 기 설정된 시간동안 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 2, wherein the disconnection determination unit,
When the RC time constant is smaller than the preset minimum operation time of the protection relay, detecting whether the voltage value detected from the first node is close to the specific voltage level,
A protection relay, characterized in that it is determined that the disconnection has occurred depending on whether a state in which a voltage value close to the specific voltage level is detected is maintained for a preset time.

제2항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
상기 RC 시정수가 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간보다 큰 경우, 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 지속적으로 변화되고 있는지 여부를 검출하고,
상기 전압값의 변화가 기 설정된 시간동안 지속적으로 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 2, wherein the disconnection determination unit,
When the RC time constant is greater than the preset minimum operation time of the protection relay, detecting whether the voltage value detected from the first node is continuously changing in the direction according to the specific voltage level,
A protection relay characterized in that it is determined that the disconnection has occurred depending on whether the change in the voltage value is continuously maintained for a preset time.

제5항에 있어서,
상기 변성부가 로고스키 코일이 적용된 변성부인 경우, 상기 종단 저항과 종단 커패시터는 적분 회로를 구성하며,
상기 종단 저항과 종단 커패시터는 적분 회로를 구성하는 경우, 상기 RC 시정수는 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.According to clause 5,
When the transformation unit is a transformation unit to which a Rogowski coil is applied, the termination resistor and the termination capacitor constitute an integrating circuit,
When the termination resistor and the termination capacitor form an integration circuit, the RC time constant is a protection relay, characterized in that it has a value greater than a preset minimum operation time of the protection relay.

제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기 설정된 시간은,
상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 4 or 5, wherein the preset time is,
A protection relay, characterized in that the time corresponds to half of one cycle of the signal input to the protection relay.

제1항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값들로부터 DC 오프셋 값을 추출 및 상기 추출된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교한 결과, 상기 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우에 상기 RC 시정수에 따른 전압값의 변화 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 1, wherein the disconnection determination unit,
As a result of extracting a DC offset value from the voltage values detected from the first node and comparing the extracted DC offset value with a preset threshold voltage, the DC offset value is less than the threshold voltage or exceeds the threshold voltage. In this case, a protection relay characterized in that the disconnection is detected based on the change characteristics of the voltage value according to the RC time constant.

제8항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
상기 추출된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교한 결과, 상기 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우, 상기 추출된 DC 오프셋 값에 기 설정된 설계 마진값을 더 반영하고,
상기 설계 마진값이 더 반영된 DC 오프셋 값이 상기 임계 전압 미만이거나 또는 상기 임계 전압을 초과하는 경우에 상기 RC 시정수에 따른 전압값의 변화 특성에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 8, wherein the disconnection determination unit,
As a result of comparing the extracted DC offset value and the preset threshold voltage, if the DC offset value is less than or exceeds the threshold voltage, the preset design margin value is further reflected in the extracted DC offset value. do,
Protection characterized by detecting the disconnection based on the change characteristics of the voltage value according to the RC time constant when the DC offset value further reflecting the design margin value is less than or exceeds the threshold voltage. relay.

제9항에 있어서,
상기 설계 마진은,
기 설정된 오차값을 포함하며,
상기 기 설정된 오차값은,
상기 제1 노드로부터 검출되는 전압 신호로부터 DC 오프셋 값을 추출하는 과정에서 발생하는 계측 오차 및, 상기 단선 감지부의 회로 구성에 따른 설계 오차 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기.According to clause 9,
The design margin is,
Includes preset error values,
The preset error value is,
A protection relay comprising at least one of a measurement error occurring in the process of extracting a DC offset value from the voltage signal detected from the first node and a design error depending on the circuit configuration of the disconnection detection unit.

제8항에 있어서, 상기 임계 전압은,
상기 보호 계전기 입력 신호의 진폭에 대응하는 전압 만큼 기준 전압보다 크거나 작은 전압임을 특징으로 하는 보호 계전기.The method of claim 8, wherein the threshold voltage is:
A protection relay, characterized in that the voltage is greater or less than the reference voltage by the voltage corresponding to the amplitude of the protection relay input signal.

제2항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
상기 단선 여부 검출 결과, 단선이 발생한 것으로 검출되면 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값으로부터 AC 성분의 크기를 검출하고, 검출된 AC 성분의 크기에 근거하여 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 보호 계전기. The method of claim 2, wherein the disconnection determination unit,
As a result of detecting disconnection, if it is detected that disconnection has occurred, the size of the AC component is detected from the voltage value detected from the first node, and based on the size of the detected AC component, one of the transformer unit and the circuit connected to the transformer unit is detected. A protection relay that makes a final decision on whether at least one wire is disconnected.

제12항에 있어서,
상기 단선 판단부는,
상기 검출된 AC 성분의 크기가, 기 설정된 크기보다 큰지 여부에 따라 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 결정하며,
상기 기 설정된 크기는,
단락 전류 또는 상기 변성부의 기동 전류가 발생할 때에 상기 제1 노드로부터 검출되는 전압값으로부터 검출되는 AC 성분의 크기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 보호 계전기. According to clause 12,
The disconnection determination unit,
Determining whether at least one of the transformation unit and a circuit connected to the transformation unit is disconnected depending on whether the size of the detected AC component is greater than a preset size,
The preset size is,
A protection relay, characterized in that it is determined according to the size of the AC component detected from the voltage value detected from the first node when the short-circuit current or the starting current of the transformation unit occurs.

변성부의 출력 양단에 연결되는 복수의 노드를 구비하며, 분압 저항을 형성하는 복수의 저항을 구비하여, 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결되는 회로 중 적어도 하나의 단선 여부에 따라 상기 복수의 노드에 인가되는 전압 신호가 서로 달라지는 단선 감지부로부터 전압 신호를 검출 및, 검출된 전압 신호로부터 DC 오프셋 값을 획득하는 단계;
획득된 DC 오프셋 값과 기 설정된 임계 전압을 비교하여 상기 변성부 및 상기 변성부와 연결된 회로 중 적어도 하나의 단선 여부를 1차 결정하는 단계;
상기 1차 결정 결과에 따라, 상기 단선 감지부에 연결된 종단 저항과 상기 분압 저항을 형성하는 복수의 저항 중 적어도 하나의 합성 저항을 산출하는 단계;
산출된 합성 저항과 상기 단선 감지부에 연결된 종단 커패시터의 용량에 근거하여 RC 시정수를 산출하는 단계; 및,
산출된 RC 시정수에 따라, 제1 방식 및 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 단계를 포함하며,
상기 제1 방식은,
상기 단선 발생시 상기 단선 감지부에서 검출될 수 있는 특정 전압 레벨로 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 기 설정된 제1 시간 내에 수렴하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 방식이고,
상기 제2 방식은,
상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 지속적으로 변화하는지 여부에 근거하여 상기 단선 여부를 검출하는 방식임을 특징으로 하는 보호 계전기의 단선 검출 방법. It has a plurality of nodes connected to both ends of the output of the transformation unit, and has a plurality of resistors forming a voltage division resistance, and the plurality of nodes are connected depending on whether the transformation unit and at least one of the circuits connected to the transformation unit is disconnected. Detecting a voltage signal from a disconnection detection unit in which applied voltage signals are different from each other, and obtaining a DC offset value from the detected voltage signal;
Comparing the obtained DC offset value with a preset threshold voltage to first determine whether at least one of the transformation unit and a circuit connected to the transformation unit is disconnected;
According to the first decision result, calculating a composite resistance of at least one of a termination resistor connected to the disconnection detection unit and a plurality of resistors forming the voltage division resistance;
calculating an RC time constant based on the calculated composite resistance and the capacity of a termination capacitor connected to the disconnection detection unit; and,
According to the calculated RC time constant, detecting whether the wire is disconnected using a first method and a second method different from the first method,
The first method is,
A method of detecting the disconnection based on whether the voltage value detected by the disconnection detection unit converges to a specific voltage level that can be detected by the disconnection detection unit when the disconnection occurs within a first preset time,
The second method is,
A disconnection detection method of a protection relay, characterized in that the disconnection is detected based on whether the voltage value detected from the disconnection detection unit continuously changes in the direction according to the specific voltage level.

제14항에 있어서, 상기 단선 여부를 검출하는 단계는,
상기 RC 시정수와 상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간을 비교하는 단계; 및,
상기 비교 결과에 따라 상기 제1 방식 및 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 단계이며,
상기 보호 계전기의 기 설정된 최소 동작 시간은,
상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 하는 보호 계전기의 단선 검출 방법.The method of claim 14, wherein the step of detecting whether the wire is disconnected includes:
Comparing the RC time constant and a preset minimum operation time of the protection relay; and,
A step of detecting whether the disconnection occurs using the first method and a second method different from the first method according to the comparison result,
The preset minimum operation time of the protection relay is,
A disconnection detection method for a protection relay, characterized in that the time corresponds to half of one cycle of the signal input to the protection relay.

제14항에 있어서,
상기 단선 여부를 검출하는 단계는,
상기 제1 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 경우, 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 근접하였는지 여부를 검출하는 단계; 및,
상기 특정 전압 레벨에 근접한 전압값이 검출되는 상태가, 기 설정된 시간동안 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하며,
상기 기 설정된 시간은,
상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 하는 보호 계전기의 단선 검출 방법.According to clause 14,
The step of detecting whether the wire is disconnected is,
When detecting the disconnection using the first method, detecting whether a voltage value detected from the disconnection detection unit is close to the specific voltage level; and,
It includes determining that the disconnection has occurred based on whether a state in which a voltage value close to the specific voltage level is detected is maintained for a preset time,
The preset time is,
A method of detecting disconnection of a protection relay, characterized in that the time corresponds to half of one cycle of the signal input to the protection relay.

제14항에 있어서,
상기 단선 여부를 검출하는 단계는,
상기 제2 방식으로 상기 단선 여부를 검출하는 경우, 상기 단선 감지부로부터 검출되는 전압값이 상기 특정 전압 레벨에 따른 방향으로 지속적으로 변화되고 있는지 여부를 검출하는 단계; 및,
상기 전압값의 변화가 기 설정된 시간동안 지속적으로 유지되는지 여부에 따라 상기 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하며,
상기 기 설정된 시간은,
상기 보호 계전기에 입력되는 신호의 한 주기의 절반에 대응하는 시간임을 특징으로 하는 보호 계전기의 단선 검출 방법.According to clause 14,
The step of detecting whether the wire is disconnected is,
When detecting the disconnection using the second method, detecting whether the voltage value detected from the disconnection detection unit is continuously changing in a direction according to the specific voltage level; and,
It includes determining that the disconnection has occurred depending on whether the change in the voltage value is continuously maintained for a preset time,
The preset time is,
A disconnection detection method for a protection relay, characterized in that the time corresponds to half of one cycle of the signal input to the protection relay.