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KR-20260061369-A - APPARATUS FOR PROCESSING THE FAILURE STATUS OF POWER RECEIVING EQUIPMENT using emergency power

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Abstract

본 발명은 수전 설비의 이상상태 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 수전 설비의 이상상태 처리 장치는, ACB(Air Circuit Breaker)(10)를 통해 공용부하(20)에 인가되는 계통전원의 이상상태를 확인하기 위한 UVR(Under Voltage Relay)(110); 상기 UVR로부터 전달된 상기 계통전원의 이상상태 신호에 따라 상기 공용부하에 전력을 공급하는 전원을 상기 계통전원에서 비상전원(G)으로 변환시키는 스위칭 제어신호를 전송하는 3상 감지 릴레이(120); 및 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 공용부하에 공급되는 전원을 스위칭시키는 ATS(Automatic Transfer Switch)(130);를 포함한다.

Inventors

  • 홍영기
  • 경인수
  • 배봉균

Assignees

  • 한국전력공사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20260403

Claims (1)

  1. 수전 설비의 이상상태 처리 장치로서, 신호 전송을 수행하는 통신모듈; 상기 통신모듈을 통해 주고받는 신호를 처리하는 적어도 하나 이상의 프로세스; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 수신기로 하여금, 공용부하에 전원을 공급하는 저압 간선을 개폐하는 ACB를 통해 계통전원의 이상상태를 확인하게 하고, 계통전원의 이상상태를 확인함에 따라 비상전원의 구동 시작 신호를 전송하고, 공용부하(20)에 공급되는 전원을 계통전원에서 비상전원으로 스위칭시키게 하며, 계통전원이 정상화되면 미리 정해진 스위칭 우선순위에 따라 공용부하에 공급되는 전원을 비상전원에서 계통전원으로 스위칭시키게 하며, 상기 3상 감지 릴레이(120)는, 상기 계통전원의 3상에서 어느 하나의 상이 결상이더라도 상기 스위칭 제어신호를 ATS(130)로 전달하며, 상기 계통전원에서 비상전원(G)으로 변환시킨이후, 상기 계통전원의 복전 시간이 지연되는 것을 방지하기위해 상기 ATS(130)는 상기 계통전원이 정상 상태로 공급될 경우, 미리 정해진 스위칭 우선순위에 따라 상기 공용부하(20)에 공급하는 전원을 상기 비상전원(G)에서 상기 계통전원으로 다시 스위칭시키며, 상기 계통전원의 스위칭 우선순위는 상기 비상전원(G)의 스위칭 우선순위보다 우선이며, 상기 확인은, 상기 ACB를 통해 상기 계통전원이 미리 정해진 설정값 이하의 전압으로 떨어지는지를 확인함에 따라 상기 계통전원의 이상상태를 판단하며, 상기 확인은, 상기 계통전원의 이상상태를 판단함에 따라 상기 비상전원으로 구동 시작 신호를 전송하는 것인 비상전원을 이용한 수전 설비의 이상상태 처리 장치.

Description

비상전원을 이용한 수전 설비의 이상상태 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING THE FAILURE STATUS OF POWER RECEIVING EQUIPMENT using emergency power} 본 발명은 수전 설비의 이상상태 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수전 설비의 정전(또는 순간정전) 발생 범위를 최소화시키기 위해 UVR(Under Voltage Relay)의 보호범위를 공용부하(예, 엘리베이터, 배수펌프, 스프링쿨러, 비상조명 등)로 한정함으로써 계통전원이 복구 또는 복전될 때 수전설비 관리자가 메인 차단기(VCB) 투입을 수동으로 복구할 필요가 없기 때문에 계통전원의 복전 시간이 지연되는 것을 방지하기 위한, 수전 설비의 이상상태 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 계통전원의 어느 한 상이 결상 또는 저전압이더라도 ATS(Automatic Transfer Switch)를 동작 가능하게 함으로써, 공용부하에 비상전원(즉, 비상발전기의 가동에 의해 공급되는 전원)을 공급하기 위한, 수전 설비의 이상상태 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 빌딩, 아파트 등의 건물에서 전력회사에서 보내온 전기를 받아들이는 설비를 수전설비라 한다. 일반적으로, 1000㎾ 이상의 고압으로 수전받는 수전설비에는 저전압 계전기(Under Voltage Relay, 이하 'UVR'이라 함)가 설치되어 있다. 이러한 UVR은 선로에 가해지는 전압이 설정치(정상치) 이하로 떨어지는 경우에, 차단기를 개방하여 부하나 선로를 보호하는 기능을 담당한다. 즉, UVR은 전동기 등의 소손(결상, 저전압 등)을 방지 및 보호한다. 도 1은 수전설비의 결선망을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, UVR(1)은 아파트 구내의 수전설비의 메인 차단기(VCB)(2)에 연결되어 있고, 전력회사에서 공급하는 전원이 순간적으로 정전이 발생하면 차단기(2)를 오프(off) 상태로 변경시킨다. 그런데, 차단기(2)는 전력회사에서 전원 공급을 원상 복구하더라도 다시 온(on) 상태로 복구되지 않는다. 이때, 차단기(2)는 자동으로 복구되지 않기 때문에, 수전설비 관리자가 수동으로 복구시켜야 한다. 이는 수전설비 관리자가 현장에 부재중이거나, 조작 미숙으로 인해 수동 투입이 지연되면, 전력회사에 의해 전원 공급이 원상복구되더라도 수전설비에 전원 공급을 지연시키는 상태를 초래할 수 있다. 이 경우, 도 1의 예에서 아파트 입주민들은 수전설비 관리자의 부주의로 인해 아파트 정전 상태가 유지되는 것을 알 수 없기 때문에, 전력회사측에 정전 상태에 대한 민원을 제기할 수 있고, 그러면 전력회사 담당자가 현장 지원을 위해 현장에 출동할 수도 있게 된다. 도 1에서 배전선로 순간정전시 아파트 구내 UVR 동작 및 복구 지연 사례를 살펴보면, 전력회사의 정전시간은 10초 이내일 때, 전력회사 담당자의 현장 지원을 통한 평균 복구 시간은 평균 47분이고, 최대 1시간 50분 정도 걸린 경우도 있다. 또한, 도 1에서 자동 부하절체 스위치(Automatic Transfer Switch, 이하 'ATS'라 함)(3)는 공용부하(엘리베이터, 배수펌프, 스프링쿨러, 비상조명 등)에 비상전원을 공급하기 위한 설비로서, 정전시 발전기(G)의 전원이 공급되면 자동적으로 전력계통측에서 발전측으로 절환되어 공용부하에 비상전원이 공급되게 한다. 이러한 ATS(3)는 1상 전원으로 동작하는 구조이며, 3상 전원 중 1상 결상시 비상전원으로 자동 절환이 되지 않아 공용부하에 비상전원이 공급되지 않을 수 있다. 예를 들어, ATS(3)가 R상에 연결된 경우에는 S상 또는 T상 정전(결상)시 ATS(3)가 정전으로 인식할 수 없다. 이 경우에는 엘리베이터가 동작하지 않거나, 모터의 소손으로 고객 피해가 발생될 수 있다. 따라서, 아파트 수전설비에서는 설비 요건을 고려하여 필요한 경우 UVR을 설치하고, 정전 범위를 최소화하기 위해 UVR의 보호범위를 공용부하로 하며, 정전 정상화시 자동복구를 위해 UVR과 ATS와 연계하여 설치하는 것이 필요하다. 도 1은 수전설비의 결선망을 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수전 설비의 결선망을 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수전 설비의 이상상태 처리 장치를 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수전 설비의 정전 처리 방법을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수전 설비의 이상상태 처리 장치를 나타낸 도면이다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다. 아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수전 설비의 결선망을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수전 설비의 이상상태 처리 장치를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 수전 설비의 결선망에는 사고전류를 감지하여 자동으로 선로를 분리시키는 ASS(Automatic Section Switch), 회로의 단락사고시 단락전류를 제한하는 PF(Power Fuse), 고압 선로의 개폐를 행하는 VCB(Vacumm Circuit Breaker), 저압의 간선 개폐를 행하는 ACB(Air Circuit Breaker), 계기용 변압기와 계기용 변류기를 내장하는 MOF(Metring Out Fit), 1차측 또는 2차측 고압의 높은 전압을 강압시켜 선로의 전압을 측정하는 PT(Potential Transformer), 선로에 흐르는 전류가 정상치를 넘어섰을 경우 차단기를 차단하여 부하나 선로를 보호하는 OCR(Over Current Relay), 선로나 부하의 지락 발생시 발생되는 지락전류를 검출하여 차단기를 개방시켜 선로를 차단하는 OCGR(Over Current Ground Relay) 등이 포함될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있는 것으로 생략하기로 한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수전 설비의 이상상태 처리 장치(이하 '이상상태 처리 장치'라 함, 100)는, 전력회사로부터 고압 전원을 수전받는 수전 설비의 이상상태(예, 정전, 순간정전, 결상, 저전압)으로 인한 피해 발생을 최소화시킬 수 있게 구성된다. 구체적으로, 이상상태 처리 장치(100)는 수전 설비의 정전(순간정전) 발생 범위를 최소화시키기 위해 UVR의 보호범위를 공용부하(예, 엘리베이터, 배수펌프, 스프링쿨러, 비상조명 등)로 한정함으로써 계통전원(즉, 전력회사로부터 공급되는 전원)이 정상화될 때 수전설비 관리자가 메인 차