KR101825891B1

KR101825891B1 - Distributions Board Built in Zero Harmonic Reduction Apparatus equipped with Protective Functions of Phase Comparison

Info

Publication number: KR101825891B1
Application number: KR1020170123161A
Authority: KR
Inventors: 장양순
Original assignee: (주)가온테크
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2018-02-05
Anticipated expiration: 2037-09-25

Abstract

본 발명에서는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반에 있어서, 전력공급부(21)와 병렬로 분기(分岐)되어 배치된 영상 고조파 필터(15); 상기 전력공급부(21)와 상기 영상 고조파 필터(15)의 전기적으로 연결을 결정하는 개폐부(13); 상기 전력공급부(21)는 주 차단기(22) 및 부하차단기(23)로 구성되며; 상기 개폐부(13)의 전단(前端)에 설치되며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 인가되는 전압을 측정하는 전압검출부(12); 상기 개폐부(13)의 후단(後端) 및 상기 영상 고조파 필터(15)에 사이에 설치되며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전류를 측정하는 전류검출부(14); 상기 영상 고조파 필터(15)로 전압이 인가되어 전류가 흐를 때의 상기 영상 고조파 필터(15)의 내부 온도를 측정하는 온도검출부(16); 영상 전류(51)와 영상 설정값(52)을 비교하는 제3 크기비교기(50); 상기 제3 크기비교기(50)를 통하여 영상 전류(51)가 영상 설정값(52)을 초과하는 경우 영상 고조파(53)인지 아니면 영상 기본파(54)인지 진단하는 영상진단부(31); R상 전압(61)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제1 위상비교기(65); S상 전압(62)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제2 위상비교기(66); T상 전압(63)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제3 위상비교기(67); 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 위상과 상기 역상 설정값(64)의 위상을 비교하여 역방향 상회전이 발생할 경우 역상으로 진단하는 역상진단부(32); R상 전류(103)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제4 크기비교기(109); S상 전류(105)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제5 크기비교기(110); T상 전류(107)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제6 크기비교기(111); 상기 R상 전압(61)의 위상과 R상 전류(103)의 위상을 비교하는 제4 위상비교기(112); 상기 S상 전압(62)의 위상과 S상 전류(105)의 위상을 비교하는 제5 위상비교기(113); 상기 T상 전압(63)의 위상과 T상 전류(107)의 위상을 비교하는 제6 위상비교기(114); 상기 R상, S상, T상 전류(103,105,105)의 크기가 영상 설정값(108) 이상이며, 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 위상과 상기 R상, S상, T상 전류(103,105,105)의 위상이 가장 유사한 상(Phase)을 결상(Open Phase)으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 제안한다.In the present invention, the switchboard with the image harmonics reduction apparatus includes an image harmonic filter (15) branched in parallel with the power supply unit (21); An opening / closing unit 13 for determining electrical connection between the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15; The power supply unit 21 is composed of a main breaker 22 and a load breaker 23; A voltage detector 12 installed at a front end of the opening / closing unit 13 and measuring a voltage applied to the image harmonic filter 15; A current detector 14 disposed between a rear end of the opening and closing unit 13 and the image harmonic filter 15 and measuring a current flowing into the image harmonic filter 15; A temperature detector (16) for measuring an internal temperature of the image harmonic filter (15) when a voltage is applied to the image harmonic filter (15) and a current flows; A third magnitude comparator 50 for comparing the image current 51 and the image set value 52; An image diagnosis unit 31 for diagnosing whether the image current 51 exceeds an image set value 52 through the third magnitude comparator 50 or whether it is an image harmonic 53 or an image fundamental wave 54; A first phase comparator 65 for comparing the phase of the R phase voltage 61 with the phase of the phase set value 64; A second phase comparator 66 for comparing the phase of the S phase voltage 62 with the phase of the phase set value 64; A third phase comparator 67 for comparing the phase of the T phase voltage 63 with the phase of the phase set value 64; An inverse phase diagnosis unit 32 for comparing the phase of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 with the phase of the phase set value 64 to diagnose a phase reversed phase when a reverse phase phase transition occurs; A fourth magnitude comparator 109 for comparing the magnitude of the R phase current 103 with the magnitude of the image set point 108; A fifth magnitude comparator 110 for comparing the magnitude of the S phase current 105 with the magnitude of the image set point 108; A sixth magnitude comparator 111 for comparing the magnitude of the T phase current 107 with the magnitude of the image set point 108; A fourth phase comparator (112) for comparing the phase of the R phase voltage (61) with the phase of the R phase current (103); A fifth phase comparator (113) for comparing the phase of the S phase voltage (62) with the phase of the S phase current (105); A sixth phase comparator (114) for comparing the phase of the T phase voltage (63) with the phase of the T phase current (107); The phase of the R-phase, S-phase, and T-phase currents 103, 105, and 105 is greater than or equal to the image set value 108, Phase and T-phase currents 103, 105, and 105 are determined as an open phase.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a distribution board built with an image harmonic reduction device having a phase comparison type protection function,

본 발명은 3상 4선식 전력계통 에서, 결상(Open Phase)시 이를 표시 및 경보하여 전력계통을 보호하기 위한 장치에 관한 것이다. 현재 전력이 공급되는 계통은 3상 4선식 계통이며, 상기 3상 4선식 전력계통에서 특성 상(Phase)에 단선, 접촉 불량, 퓨즈의 용단 등의 이유로 결상(Open Phase)되는 경우가 발생한다. 본 발명은 이러한 결상(Open Phase)시에 결상 전력으로부터 전력공급부 및 영상 고조파 필터를 보호하기 위한 위상비교 방식의 보호기능을 갖는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for protecting a power system by displaying and alarming a three phase four-wire power system during an open phase. The system to which current power is supplied is a three-phase four-wire system. In the above-described three-phase four-wire system, an open phase may occur due to reasons such as disconnection, contact failure, fusing of fuse, and the like. The present invention relates to a switchboard having an image harmonic reduction device having a protection function of a phase comparison method for protecting a power supply part and an image harmonic filter from an imaging power during such an image phase.

현재 일반적인 가정, 공장, 빌딩, 산업시설 등 모든 곳에 전력이 공급되는 계통은 3상 4선식의 전력공급 계통이다. 특히 가정, 공장, 빌딩, 산업시설 등에서는 단상 및 3상 부하가 혼용되어서 사용되고 있다. 또한, 최근에 컴퓨터, 전자기기, 무정전 전원장치(UPS: Uninterruptible Power Supply) 등의 비선형 부하와 일반부하(Load)와 혼용되어 사용되기에 중성선에 부하 불평으로 불평형 전류가 발생하며, 영상 고조파(Zero Harmonic)가 흐른다.
고조파(Harmonic)라는 것은 기본파(상용 주파수, 60Hz)의 배수가 되는 주파수를 의미한다. 특히 문제가 되는 것은 기본파(상용 주파수, 60Hz)의 3배의 정수배를 갖는 고조파(3배, 6배, 9배 등)가 가장 큰 문제이다. 이는 주로 컴퓨터, 전자기기, 무정전 전원장치(UPS: Uninterruptible Power Supply) 등의 비선형 부하로 인하여 발생하게 된다.
특히 영상 고조파(Zero Harmonic)는 위상이 서로 동일한 3배의 정수배를 갖는 고조파(3배, 6배, 9배 등)가 중첩되는 고조파를 의미한다. 이러한 영상 고조파(Zero Harmonic)가 중성선에 과다하게 흐르면, 전기설비의 오동작, 통신오류 및 통신잡음, 중선선 과열 및 변압기 성능저하 등의 예상치 못한 문제점이 발생하게 되며, 심각한 경우 변압기 과열 및 폭발사고의 원인이 되기도 한다.
기존에 중성선에 흐르는 영상 고조파(Zero Harmonic)를 저감하기 위한 대표적인 방법은 지그재그 변압기(zigzag transformer)를 사용하여, 상기 영상 고조파(Zero Harmonic)를 지그재그 변압기(zigzag transformer) 내부에서 상쇄시키는 방법을 사용하고 있다.
특히 현재 가정, 공장, 빌딩, 산업시설 등에서 사용되는 3상 4선식 부하는 부하의 평형을 위하여 거의 동일한 용량의 부하를 3상(R상, S상, T상)에 배분하기 위하여 노력하고 있다. 하지만, 일부 단상 및 삼상 부하의 내부 단선, 지락 또는 배선의 결함이 발생하면, 불평형 전류가 흐르게 되며, 특히 접속불량으로 불평형 전류가 발생하면 발열 및 아크가 발생하여, 화재가 발생하는 경우도 존재하가도 한다.
무엇보다, 3상 4선식 전력계통에서 특정(特定) 상(Phase)에 전력이 공급되지 못하는 경우가 발생하는데 이를 결상(Open Phase)이라고 하며, 위상선의 순서가 바뀌는 현상을 역상(Negative Phase)이라고 한다.
결상(Open Phase)이나 역상(Negative Phase)은 부하의 교체, 전력계통 점검, 변압기 교체 등의 과정에서도 발생할 수 있으며, 정상적으로 3상 4선식 전력계통에서 전기가 정상적으로 공급되는 경유에도 접속 불량, 차단기 오동작, 내부 단선, 지락 또는 배선의 결함 등에 의해서 나타날 수 있다.
3상 4선식 전력계통에서 결상(Open Phase)이 발생하는 경우, 정전, 변압기나 전동기의 발열, 각종 기기의 오동작, 회로 손상 등의 사고가 발생하며, 역상(Negative Phase)이 발생하는 경우 3상 유도전동기의 회전방향이 바뀌는 사고가 일어나게 된다.
일반적으로 결상(Open Phase)을 판단하는 가장 일반적인 방법은 3상(R상, S상, T상)의 위상선 중 어느 하나의 위상선 전압이 설정치 이하이면, 결상으로 판단하였다. 하지만, 지그재그 변압기(zigzag transformer)에서는 내부 권선의 특성상 전력계통의 3상 위상선 중 어느 하나의 위상선이 결상되더라도 부하계통에는 3상 전력이 인가되는 특성이 있기 때문에 결상(Open Phase)이 명확하게 판단되지 못하는 문제점이 있었다.
기존에 영상 고조파 저감, 역상(Negative Phase) 및 결상(Open Phase)을 검출하기 위하여 아래와 같은 선행기술문헌이 존재하고 있다.Currently, the power supply system is a three-phase four-wire power supply system that is supplied to all places such as homes, factories, buildings, and industrial facilities. Especially in homes, factories, buildings, industrial facilities, single-phase and three-phase loads are mixed and used. In recent years, unbalanced currents are generated due to load imbalance in the neutral line because they are used in combination with nonlinear loads and general loads such as computers, electronic devices, and uninterruptible power supplies (UPS), and image harmonics Harmonic) flows.
Harmonic means a frequency that is a multiple of the fundamental wave (commercial frequency, 60 Hz). Particularly, the biggest problem is harmonics (3 times, 6 times, 9 times, etc.) having an integral multiple of three times the fundamental frequency (commercial frequency, 60 Hz). This is mainly caused by nonlinear loads such as computers, electronic devices, and uninterruptible power supplies (UPS).
In particular, image harmonics refer to harmonics in which harmonics (3 times, 6 times, 9 times, etc.) having an integer multiple of 3 times the same phase are superimposed. If this image harmonics flow excessively to the neutral line, unexpected problems such as malfunction of electric equipment, communication error, communication noise, overheating of medium line and degradation of transformer performance will occur. In case of severe case of transformer overheating and explosion It is also a cause.
Conventionally, a typical method for reducing image harmonics flowing in a neutral line is a method of using a zigzag transformer to offset the image harmonics within a zigzag transformer have.
In particular, three-phase four-wire loads used in homes, factories, buildings, and industrial facilities are trying to distribute loads of almost the same capacity to three phases (R phase, S phase, and T phase) for load balancing. However, if some single-phase and three-phase load internal defects, ground fault, or wiring defects occur, unbalanced current will flow, especially if unbalanced current is generated due to connection failure, heat and arc will be generated, Also.
In other words, power is not supplied to a specific phase in a 3-phase 4-wire power system. This phenomenon is called an open phase. The phenomenon that the order of phase lines is changed is referred to as a negative phase do.
Open Phase or Negative Phase can occur in the process of load change, power system check, and transformer replacement. Even if the electricity is normally supplied from the 3-phase 4-wire power system, the connection failure, breaker malfunction , Internal disconnection, ground fault, or defective wiring.
When an open phase occurs in a 3-phase 4-wire power system, accidents such as power failure, heat generation of a transformer or an electric motor, malfunction of various devices, circuit damage occur, and a negative phase occurs. An accident in which the direction of rotation of the induction motor is changed occurs.
Generally, the most common method of determining an open phase is to judge that an image is formed when the phase line voltage of any one of the three phase lines (R phase, S phase, and T phase) is below the set value. However, in a zigzag transformer, even if one phase line of the three-phase phase line of the power system is formed due to the nature of the inner winding, since the three-phase power is applied to the load system, There is a problem that can not be judged.
The following prior art documents exist to detect image harmonic reduction, negative phase, and open phase.

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[특허문헌1] 대한민국 등록특허공보 제10-1358740호, 공고일 2014.02.13.[Patent Document 1] Korean Registered Patent No. 10-1358740, Published Date 2014.02.13. [특허문헌2] 대한민국 등록특허공보 제10-1413625호, 공고일 2014.08.06[Patent Document 2] Korean Patent Registration No. 10-1413625, Published Date 2014.08.06 영상 고조파(Zero Harmonic)를 저감하기 위하여 지그재그 변압기(zigzag transformer)를 사용하는 종래기술은 [특허문헌1] 및 [특허문헌2]가 존재한다.[0003] Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a conventional technique using a zigzag transformer to reduce image harmonics. [특허문헌1]에서는 역상 및 결상 검출 기능을 구비한 고조파 필터로서, 상기 고조파 필터가 전력계통의 3상 위상선 중에서 어느 하나의 상 전압이 검출되지 않는 경우 결상(Open Phase)으로 판단하는 것을 공개하고 있다. 하지만, [특허문헌1]에서는 지그재그 변압기(zigzag transformer)를 사용하고 있기 때문에 3상 위상선 중 어느 하나의 위상선이 결상되더라도 부하계통에는 3상 전력이 인가되고 있으며, 이로 인하여 전력계통에서 결상을 정확하게 검출하지 못하는 문제점이 있다.Patent Document 1 discloses that a harmonic filter having a reversed phase and an image phase detection function determines that the harmonic filter is determined as an open phase when any phase voltage among the three phase phase lines of the power system is not detected . However, in Patent Document 1, since a zigzag transformer is used, even if any phase line of the three-phase phase line is formed, three-phase electric power is applied to the load system. As a result, There is a problem that it is not accurately detected. [특허문헌2]에서는 지능형 제어 장치가 내장된 영상 고조파 필터를 공개하고 있으며, 영상 고조파(Zero Harmonic) 필터가 전력계통에서 전기적으로 분리된 상태에서 3상(R상, S상, T상) 중 적어도 어느 하나 상의 전압을 사용하여 결상(Open Phase)을 판단한다. [특허문헌2]에서 영상 고조파(Zero Harmonic) 필터가 전력계통에서 분리된 상태에서 결상을 판단하므로 전력계통에 설치되어 운전 중이라면 결상(Open Phase)을 검출할 수 없다는 문제점이 있다.[Patent Document 2] discloses an image harmonic filter having an intelligent control device. In the state where the image harmonic filter is electrically isolated from the power system, three harmonic filters (R phase, S phase, and T phase) And determines an open phase using at least one of the voltages. In Patent Document 2, since the image harmonics (Zero Harmonic) filter is separated from the power system, it is determined that the image is formed. Therefore, there is a problem that an open phase can not be detected if the filter is installed in the power system.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 첫째, 영상 고조파를 제거하는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 제공하는 것이며, 둘째, 영상 고조파 필터가 설치되어 운전 중인 상태에서 전력공급부의 영상, 결상 및 역상을 검출하는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 제공하며, 셋째, 전력공급부의 영상, 결상 및 역상으로부터 영상 고조파 필터를 보호하는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 제공하며, 넷째, 전력공급부의 영상, 결상 및 역상이 검출되면 이를 외부에 알려서 전력공급부를 보호하는 것을 본 발명에서 해결하려는 과제로 한다.Second, an image harmonic filter is installed, and the image, image, and inverse image of the power supply unit are displayed in a state where the image harmonics filter is installed. In addition, the present invention provides a distribution board having an image harmonics reduction apparatus for eliminating image harmonics. The present invention provides a switchboard with an image harmonic suppression device for protecting an image harmonic filter from an image, an image formation and a reverse phase of a power supply part. Fourth, And when an image is formed and a reverse image is detected, it is informed to the outside to protect the power supply unit.

본 발명에서는 3상 4선식 전력시스템에서 특정(特定) 상(Phase)의 결상(Open Phase)이 발생하면, 어느 상에 결상이 발생했는지 그 결상(Open Phase)을 명확하게 검출하고, 상기 결상(Open Phase)으로 인하여 발생하는 결상 전력으로부터 전력공급부(21) 및 영상 고조파 필터(15)를 보호하는 장치를 제안하고자 한다. 제안된 장치는 3상 4선식 전력공급부(21)와 병렬로 분기(分岐)된 영상 고조파 필터(15)가 위치하며, 상기 영상 고조파 필터(15)를 전력공급부(21)에 연결하기 위한 개폐부(13)가 위치한다. 상기 개폐부(13)의 제어를 위해서 3상 전압을 검출하는 전압검출부(12)의 정보와 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전류검출부(14)의 정보를 바탕으로 제어부(10)에서 개폐부(13)를 온(on) 및 오프(off) 제어하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다. 상기 제어부(10)의 전체적인 동작은 변환부(30)를 통하여 영상진단부(31), 역상진단부(32), 결상진단부(33) 및 온도진단부(34)를 통하여 종합적으로 결정되며, 판단부(35)를 통하여 상기 개폐부(13)를 온(on) 및 오프(off)를 제어하며, 동시에 전력공급부(21)의 보호를 위하여 주 차단기(22) 및 부하 차단기(23)를 제어하는 것을 본 발명에서 과제의 해결수단으로 한다.According to the present invention, if an open phase of a specific phase occurs in a three-phase four-wire power system, it is possible to clearly detect the phase in which an image is formed in which phase, Open Phase), which protects the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15 from an imaging power generated due to an open phase. The proposed device is equipped with an image harmonic filter 15 branched in parallel with a three-phase four-wire power supply unit 21 and includes an opening / closing unit for connecting the image harmonic filter 15 to the power supply unit 21 13). In order to control the opening / closing part 13, the control part 10 controls the opening / closing part 13 (see FIG. 1) based on the information of the voltage detecting part 12 for detecting the three-phase voltage and the information of the current detecting part 14, (On) and off (off) are controlled. The overall operation of the controller 10 is determined comprehensively through the imaging unit 31, the reversed phase diagnosis unit 32, the imaging diagnosis unit 33, and the temperature diagnosis unit 34 via the conversion unit 30, And controls the main breaker 22 and the load breaker 23 in order to protect the power supply unit 21 while controlling the on and off states of the opening and closing unit 13 through the determination unit 35 Is a means for solving the problem in the present invention.

본 발명은 3상 4선식의 전력공급부에서 첫째, 영상 고조파를 제거하여 전력공급부(21)를 보호하는 효과가 있으며, 둘째, 영상 고조파 필터(15)가 설치되어 운전 중인 상태에서 전력공급부(21)의 영상, 결상 및 역상을 검출하는 효과가 있으며, 셋째, 전력공급부(21)의 영상, 결상 및 역상으로부터 영상 고조파 필터(15)를 보호하는 효과가 있으며, 넷째, 전력공급부(21)의 영상, 결상 및 역상이 검출되면 이를 외부에 알리며, 전력공급부(21)를 보호하는 상승된 효과가 존재한다. 이를 통하여 영상, 결상 및 역상으로 인하여 전기설비의 오동작, 통신오류 및 통신잡음, 중선선 과열 및 변압기 성능저하, 변압기 과열 및 폭발사고를 사전에 방지하는 향상된 효과가 있다.The present invention has the effect of protecting the power supply unit 21 by eliminating the image harmonics in the three-phase four-wire type power supply unit. Second, the image harmonic filter 15 is installed in the power supply unit 21, And the image harmonic filter 15 is protected from the image, the imaging and the reverse phase of the power supply unit 21. Fourth, the image of the power supply unit 21, the image of the power supply unit 21, When an image is formed and a reversed phase is detected, it is informed to the outside, and there is an increased effect of protecting the power supply unit 21. This has the effect of preventing malfunction of electrical equipment, communication error, communication noise, overheating of medium line, degradation of transformer performance, overheating of transformer and explosion accident due to image, image formation and reverse phase.

도 1은 제안하는 위상비교 방식의 보호기능을 갖는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반
도 2는 영상 고조파 필터
도 3은 영상 고조파 저감장치의 제어부
도 4는 온도진단부
도 5는 영상진단부
도 6은 역상진단부
도 7은 개폐부 폐로(閉路)시에 결상진단부
도 8은 개폐부 개로(開路)시에 결상진단부
도 9는 R상에서 결상(Open Phase)이 발생하는 경우 전압검출부(12)와 전류검출부(14)의 전압 및 전류 파형Fig. 1 is a block diagram of a switchboard with an image harmonic reduction device having a protection function of the proposed phase comparison method
Fig.
3 is a block diagram of the image harmonics reduction apparatus of FIG.
4,
5,
FIG. 6 is a cross-
FIG. 7 is a block diagram showing the construction of the image-
Fig. 8 is a block diagram of an image forming apparatus,
FIG. 9 is a graph showing voltage and current waveforms of the voltage detector 12 and the current detector 14 when an open phase occurs in R. FIG.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 대표도면인 위상비교 방식의 보호기능을 갖는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 나타낸다. 제안된 위상비교 방식의 보호기능을 갖는 영상 고조파 저감장치의 구성은 3상 4선식 전력공급부(21)에 분기(分岐)된 영상 고조파 저감장치(20)가 위치하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 영상 고조파 저감장치(20)는 영상 고조파 저감을 위하여 영상 고조파 필터(15)가 배치되어 있으며, 상기 전력공급부(21)과 상기 영상 고조파 필터(15) 사이에는 서지 보호를 위한 서지보호부(11), 전압 검출을 위한 전압검출부(12), 전류의 흐름을 결정하는 개폐부(13) 및 전류 검출을 위한 전류검출부(14)로 구성되어 있다. 또한, 제어부(10)는 전압검출부(12)의 전압 정보, 전류검출부(14)의 전류 정보를 바탕으로 상기 개폐부(13), 주 차단기(22) 및 부하 차단기(23)를 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다. 또한, 상기 제어부(10)는 외부에 정보를 나타내는 표시부(17), 결상발생시 이를 알리는 경보부(18) 및 외부에 통신하는 통신부(19)와 연결되어 있다.
상기 영상 고조파 필터(15)는 전력공급부(21)의 영상 고조파를 흡수하여 제거하고, 전력공급부(21)에 결상이 발생하면, 전압 및 전류를 유입하도록 상기 전력공급부(21)의 3상 위상선(R상,S상,T상)과 중성선(N)에 병렬로 분기되어 상기 영상 고조파 필터(15)가 설치되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 전압검출부(12)는 상기 영상 고조파 필터(15)로 인가되는 전압을 측정하도록 개폐부(13)의 전단(前端)에 설치되고, 일례로 하나 이상의 전압센서 및 이를 포함한 회로로 이루어질 수 있다.
상기 전류검출부(14)는 상기 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전류를 측정하도록 개폐부(13) 후단(後端)에 설치되고, 일례로 하나 이상의 전류센서 및 이를 포함한 회로로 이루어질 수 있다.
상기 온도검출부(16)는 상기 영상 고조파 필터(15)로 전압 및 전류가 유입되는 때의 상기 영상 고조파 필터(15)의 내부 온도를 측정하도록 설치되고, 일례로 하나 이상의 온도센서 및 이를 포함한 회로로 상기 영상 고조파 필터(15)의 내부에 설치될 수 있다. 상기 제어부(10)는 각각의 검출부에서 검출된 정보를 변환하고 진단하여 판단한 후에 출력한다.
상기 개폐부(13)는 상기 제어부(10)의 제어동작에 따라 상기 영상 고조파 필터(15)를 상기 전력공급부(21)로부터 개로(開路)시키거나 폐로(閉路)시키도록 상기 전력공급부(21)과 상기 영상 고조파 필터(15)를 각각 연결하는 전기 라인(Line) 상에 설치되고, 일례로 개폐기 및 이를 포함한 회로로 이루어질 수 있다. 상기 표시부(17)는 상기 제어부(10)의 제어 상태를 표시하고, 상기 경보부(18)는 결상이 발생하면 경보하며, 통신부(19)는 상기 결상을 외부에 전달하여 관리자가 조치를 취할 수 있도록 하는 장치이다.
도 2는 본 발명의 영상 고조파 필터(15)를 나타낸다. 상기 영상 고조파 필터(15)는 일례로 지그재그(Zigzag) 결선 변압기로 이루어질 수 있으며, 온도검출부(16)는 상기 영상 고조파 필터(15)의 내부 온도를 측정하도록 설치되고, 일례로 하나 이상의 온도센서 및 이를 포함한 회로로 구성되어 있다.
도 3은 영상 고조파 저감장치(20)의 제어부(10)를 나타낸다. 상기 제어부(10)의 세부적인 구성은 전압, 전류, 온도 등의 아날로그 정보를 디지털로 변환시키는 변환부(30)가 존재하며, (1)영상 고조파를 진단하는 영상진단부(31), (2)역상을 진단하는 역상진단부(32), (3)결상(Open Phase)을 진단하는 결상진단부(33), (4)영상 고조파 필터(15)의 내부 온도가 온도 상한 기준값(41) 또는 온도 하한 기준값(43)에 도달했는지 여부를 진단하는 온도진단부(34)의 크게 4가지 부분으로 구성되어 있다. 그리고 상기 (1) 내지 (4)의 결과로부터 개폐부(13), 주 차단기(22) 및 부하 차단기(23)의 온(on)/오프(off) 동작 및 경보를 발생하는 표시부(17), 경보부(18) 및 통신부(19)에 신호를 발생시키는 판단부(35)로 구성되어 있다.
상기 영상진단부(31)는 상기 변환부(30)에서 변환된 영상 전류를 영상 고조파 전류인지 영상 기본파 전류인지를 진단하여 영상 설정값(43)을 초과하면 영상 전류가 발생한 것으로 판정한다. 상기 역상진단부(32)는 상기 변환부(30)에서 변환된 3상 전압과 역상 설정값의 위상을 비교하여 역방향 상회전이 발생할 경우 역상이 발생한 것으로 판정한다. 상기 결상진단부(33)는 상기 변환부(30)에서 변환된 3상 전압 값과 3상 전류 값의 위상을 비교하여 전압의 위상과 전류의 위상이 유사하면 결상이 발생한 것으로 판정한다. 상기 온도진단부(34)는 상기 변환부(30)에서 변환된 온도 값을 진단하여 설정된 정상 범위 이내인지를 판정한다. 상기 판단부(35)는 상기 영상진단부(31)의 진단 결과, 상기 역상진단부(32)의 진단 결과, 상기 결상진단부(33)의 진단 결과 및 상기 온도진단부(34)의 진단 결과를 종합하여 판단한다.
또한, 상기 판단부(35)는 상기 전력공급부(21)의 결상이 발생한 것으로 판단되면, 상기 개폐부(13)를 개로하여 상기 영상 고조파 필터(15)를 상기 전력공급부(21)로부터 분리시키도록 하고, 상기 주 차단기(22) 및 부하 차단기(23)를 개로하여 상기 전력공급부(21)의 결상으로부터 보호할 수 있다. 또한, 상기 표시부(17)에 결상이 발생하였음을 표시하고, 상기 경보부(18)에 결상 경보를 알이며, 통신부(19)는 외부에 결상의 정보를 전달하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 온도진단부(34)를 나타낸다. 상기 영상 고조파 필터(15)의 온도값(42)을 검출하고, 제1 크기비교기(44)는 영상 고조파 필터의 온도값(42)과 온도 상한 기준값(41)을 비교하며, 제2 크기비교기(45)는 영상 고조파 필터의 온도값(42)과 온도 하한 기준값(43)을 비교하는 것을 특징으로 한다. 상기 영상 고조파 필터의 온도값(42)이 온도 상한 기준값(41)에 도달하는 경우 상기 제1 크기비교기(44)는 상기 영상 고조파 필터(15)의 보호를 위하여 개폐부(13)를 오프(Off)시키는 개폐부 순시 개로(46)로 동작시킨다. 또한, 상기 영상 고조파 필터의 온도값(42)이 온도 하한 기준값(43)과 온도 상한 기준값(41)의 사이에 있는 경우, 영상진단, 역상진단 및 결상진단 결과와 조합하여 개폐부(13), 주 차단기(22) 및 부하 차단기(23)의 개로 및 폐로를 판단하여 제어할 수 있다. 상기 영상 고조파 필터의 온도값(42)이 온도 하한 기준값(43)에 도달하는 경우 상기 제2 크기비교기(45)는 개폐부(13)를 온(On)시키는 개폐부 순시 폐로(48)로 동작시킨다.
도 5는 본 발명의 영상진단부(31)를 나타낸다. 제3 크기비교기(50)는 영상전류(51)와 영상 설정값(52)을 비교하는 것을 특징으로 한다. 상기 영상전류(51)는 N상(중성선) 전류를 검출하여 사용하거나, 3상전류(R상,S상,T상)의 대칭분을 변환하여 사용한다. 특히 상기 영상전류(51)가 영상 설정값(52)을 초과하는 경우 영상 고조파(53)인지 아니면 영상 기본파(54)인지 진단하는 것을 특징으로 하며, 이를 바탕으로 개폐부(13)의 온(on) 또는 오프(off)를 결정하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 6은 본 발명의 역상진단부(32)를 나타낸다. 상기 역상진단부(32)는 R상 전압(61), S상 전압(62) 및 T상 전압(63) 중 어느 특정(特定) 상의 전압과 역상 설정값(64)의 위상을 비교한다. 제1 위상비교기(65)는 상기 R상 전압(61)과 상기 역상 설정값(64)을 비교하며, 제2 위상비교기(66)는 상기 S상 전압(62)과 상기 역상 설정값(64)을 비교하며, 제3 위상비교기(67)는 상기 T상 전압(63)과 상기 역상 설정값(64)을 비교하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 역상 설정값(64)은 R상 전압(61), S상 전압(62) 및 T상 전압(63) 중 어느 특정(特定) 상의 전압을 사용하는 것을 특징으로 한다. 그리하여 역상진단부(32)는 3상 전압(61,62,63)과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하여 역방향 상회전이 발생할 경우 역상으로 진단하며, 역상진단값(68)을 출력하고, 이를 바탕으로 개폐부(13)의 온(on) 또는 오프(off)를 결정하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 7은 본 발명에서 개폐부 폐로시 결상진단부를 나타낸다. 3상 전압(102,104,106)과 3상 전류(103,105,107)를 검출하고, 먼저 제4,5,6 크기비교기(109,110,111)를 통하여 상기 3상 전류(103,105,107)의 크기가 영상 설정값(108) 이상인 것을 판단하며, 제4,5,6 위상비교기(112,113,114)를 통하여 상전압과 상전류 위상이 가장 유사한 상을 결상으로 진단하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 8은 본 발명에서 개폐부 개로시 결상진단부를 나타낸다. 도 8에서는 개폐부가 개로(Open) 되었기 때문에 전류 정보는 받을 수 없으므로 제7,8,9 크기비교기(206,207,208)를 통하여 3상 전압(202,203,204)과 결상 설정값(205)을 비교하게 되며, 상기 3상 전압(202,203,204) 중 어느 특정(特定) 상의 전압이 결상 설정값(205) 이하로 설정 시간동안 지속되는 경우 그 상을 결상으로 진단하는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에서는 개폐부 폐로시 위상비교를 통하여 결상을 진단하며, 개폐부 개로시 3상 전압(202,203,204)이 결상 설정값(205) 이하로 설정 시간동안 지속되는 경우 그 상을 결상으로 진단하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 9는 R상에서 결상(Open Phase)이 발생하는 경우 전압검출부(12)와 전류검출부(14)의 전압 및 전류 파형을 나타낸다.
0.500[Sec]에서 3상 4선식 전력공급부(21)의 R상에 결상이 발생하면, 상기 전압검출부(12)와 상기 전류검출부(14)에 입력되는 R상의 전압과 전류의 위상은 도 9(a)와 도 9(b)에 도시한 바와 같이 일치되고 있다. 또한 S상의 전압과 전류의 위상은 도 9(c)와 도 9(d)에 도시한 바와 같이 위상차가 존재하며, T상의 전압과 전류의 위상은 도 9(e)와 도 9(f)에 도시한 바와 같이 위상차가 존재한다.
이와 같이 상기 전압검출부(12) 및 전류검출부(14)로부터 검출되는 전압의 위상과 전류의 위상을 비교하여 전압 위상과 전류 위상이 가장 유사한 상에서 결상(Open Phase)이 발생한 것으로 판정할 수 있는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 이를 통하여 3상 4선식 전력공급부(21)의 운전 중인 상태에서 상기 전압검출부(12) 및 전류검출부(14)로부터 결상 여부를 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 전력(Power)은 전압(Volt)과 전류(Current)의 곱으로 계산되므로 상기 전력공급부(21)을 포함하는 전력공급부(21)의 결상으로 인하여 상기 영상 고조파 필터(15)에 유기되는 R상의 전력은 도 9(a)와 도 9(b)의 곱이고, S상의 전력은 도 9(c)와 도 9(d)의 곱이고, T상의 전력은 도 9(e)와 도 9(f)의 곱이다.
즉 R상에서 결상(Open Phase)이 발생하면, 도 9(b), 도 9(d) 및 도 9(f)에서 전류의 위상이 동일하므로 결상 전력이 유기됨을 알 수 있다. 상기 결상 전력은 영상 고조파 필터(15)의 과열 및 소손을 발생시키는 원인이 되며, 제어부(10)의 결상진단부(33)는 결상(Open Phase) 여부를 판단하며, 개폐부(13)를 오프(off) 시킴을 통하여 상기 전력공급부(21)로부터 상기 영상 고조파 필터(15)를 분리함으로서 영상 고조파 필터(15)를 보호할 수 있으며, 동시에 경보부(18)를 통하여 결상 발생을 알림을 통하여 전력공급부(21)를 보호할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
한편, 상기 전력공급부(21)의 R상에 결상이 발생하면, 상기 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전압의 크기는 도 9(a), 도 9(c) 및 도 9(e)에 도시한 바와 같이 변화되지 않으며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전류의 크기는 도 9(b), 도 9(d) 및 도 9(f)에 도시한 바와 같이 증가한다.
이와 같이 본 발명에서는 상기 영상 고조파 필터(15)로 사용된 지그재그 결선 변압기가 설치된 상기 전력공급부(21)에서 3상 위상선 중 어느 하나의 위상선이 결상되더라도 전력공급부(21)에는 3상 전력이 인가되는 특성이 있기 때문에 상기 지그재그 결선 변압기로 유입되는 전압 및 전류 중에서 어느 하나의 정보만으로는 결상을 정확하게 검출할 수 없음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반은 영상 고조파를 제거하여 상기 전력공급부(21)를 보호하고, 상기 영상 고조파 필터(15)가 설치되어 운전 중인 상태에서 상기 전력공급부(21)의 영상, 결상 및 역상을 정확하게 검출하고, 상기 전력공급부(21)의 영상, 결상 및 역상으로부터 상기 영상 고조파 필터(15)를 보호하며, 상기 전력공급부(21)를 포함하는 전력공급부(21)의 영상, 결상 및 역상을 검출하여 그 영상, 결상 및 역상 정보를 전달하며, 경보함으로써 상기 전력공급부(21)의 보호를 정확하고 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명에서는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반에 있어서, 전력공급부(21)와 병렬로 분기(分岐)되어 배치된 영상 고조파 필터(15); 상기 전력공급부(21)와 상기 영상 고조파 필터(15)의 전기적으로 연결을 결정하는 개폐부(13); 상기 전력공급부(21)는 주 차단기(22) 및 부하차단기(23)로 구성되며; 상기 개폐부(13)의 전단(前端)에 설치되며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 인가되는 전압을 측정하는 전압검출부(12); 상기 개폐부(13)의 후단(後端) 및 상기 영상 고조파 필터(15)에 사이에 설치되며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전류를 측정하는 전류검출부(14); 상기 영상 고조파 필터(15)로 전압이 인가되어 전류가 흐를 때의 상기 영상 고조파 필터(15)의 내부 온도를 측정하는 온도검출부(16); 영상 전류(51)와 영상 설정값(52)을 비교하는 제3 크기비교기(50); 상기 제3 크기비교기(50)를 통하여 영상 전류(51)가 영상 설정값(52)을 초과하는 경우 영상 고조파(53)인지 아니면 영상 기본파(54)인지 진단하는 영상진단부(31); R상 전압(61)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제1 위상비교기(65); S상 전압(62)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제2 위상비교기(66); T상 전압(63)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제3 위상비교기(67); 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 위상과 상기 역상 설정값(64)의 위상을 비교하여 역방향 상회전이 발생할 경우 역상으로 진단하는 역상진단부(32); R상 전류(103)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제4 크기비교기(109); S상 전류(105)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제5 크기비교기(110); T상 전류(107)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제6 크기비교기(111); 상기 R상 전압(61)의 위상과 R상 전류(103)의 위상을 비교하는 제4 위상비교기(112); 상기 S상 전압(62)의 위상과 S상 전류(105)의 위상을 비교하는 제5 위상비교기(113); 상기 T상 전압(63)의 위상과 T상 전류(107)의 위상을 비교하는 제6 위상비교기(114); 상기 R상, S상, T상 전류(103,105,105)의 크기가 영상 설정값(108) 이상이며, 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 위상과 상기 R상, S상, T상 전류(103,105,105)의 위상이 가장 유사한 상(Phase)을 결상(Open Phase)으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 제안하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반에 있어서, 전력공급부(21)와 병렬로 분기(分岐)되어 배치된 영상 고조파 필터(15); 상기 전력공급부(21)는 주 차단기(22) 및 부하차단기(23)로 구성되며; 상기 전력공급부(21)와 상기 영상 고조파 필터(15)의 전기적으로 연결을 결정하는 개폐부(13); 상기 개폐부(13)의 전단(前端)에 설치되며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 인가되는 전압을 측정하는 전압검출부(12); 상기 개폐부(13)의 후단(後端) 및 상기 영상 고조파 필터(15)에 사이에 설치되며, 상기 영상 고조파 필터(15)로 유입되는 전류를 측정하는 전류검출부(14); 영상 전류(51)와 영상 설정값(52)을 비교하는 제3 크기비교기(50);
상기 제3 크기비교기(50)를 통하여 영상 전류(51)가 영상 설정값(52)을 초과하는 경우 영상 고조파(53)인지 아니면 영상 기본파(54)인지 진단하는 영상진단부(31); R상 전압(61)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제1 위상비교기(65); S상 전압(62)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제2 위상비교기(66); T상 전압(63)의 위상과 역상 설정값(64)의 위상을 비교하는 제3 위상비교기(67); 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 위상과 상기 역상 설정값(64)의 위상을 비교하여 역방향 상회전이 발생할 경우 역상으로 진단하는 역상진단부(32); R상 전류(103)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제4 크기비교기(109);
S상 전류(105)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제5 크기비교기(110); T상 전류(107)의 크기와 영상 설정값(108)의 크기를 비교하는 제6 크기비교기(111); 상기 R상 전압(61)의 위상과 R상 전류(103)의 위상을 비교하는 제4 위상비교기(112); 상기 S상 전압(62)의 위상과 S상 전류(105)의 위상을 비교하는 제5 위상비교기(113); 상기 T상 전압(63)의 위상과 T상 전류(107)의 위상을 비교하는 제6 위상비교기(114); 상기 R상 전압(61)의 크기와 결상 설정값(205)의 크기를 비교하는 제7 크기비교기(206); 상기 R상 전압(62)의 크기와 결상 설정값(205)의 크기를 비교하는 제8 크기비교기(207); 상기 R상 전압(63)의 크기와 결상 설정값(205)의 크기를 비교하는 제9 크기비교기(208); 상기 개폐부(13)가 폐로(閉路)시에는 상기 R상, S상, T상 전류(103,105,105)의 크기가 영상 설정값(108) 이상이며, 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 위상과 상기 R상, S상, T상 전류(103,105,105)의 위상이 가장 유사한 상(Phase)을 결상(Open Phase)으로 판단하며; 상기 개폐부(13)가 개로(開路)시에는 상기 R상, S상, T상 전압(61,62,63)의 크기가 상기 결상 설정값(205)의 크기 이하로 일정(一定) 시간동안 지속되는 경우 결상(Open Phase)으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반을 제안하고자 한다.

본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 다양한 변형에 의하여 위상비교 방식의 보호기능을 갖는 영상 고조파 저감장치가 내장된 배전반에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, in which an image panel having an image harmonic reduction device having a protection function of a phase comparison method is incorporated. The configuration of the image harmonic reduction apparatus having the protection function of the proposed phase comparison method is characterized in that the image harmonic reduction apparatus 20 branching (branched) to the three-phase four-wire type power supply unit 21 is located. The image harmonic reduction unit 20 includes an image harmonic filter 15 for reducing image harmonics and a surge protection unit 11 for surge protection between the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15. [ A voltage detecting section 12 for voltage detection, an opening / closing section 13 for determining a current flow, and a current detecting section 14 for current detection. The control unit 10 controls the opening / closing unit 13, the main circuit breaker 22 and the load circuit breaker 23 based on the voltage information of the voltage detecting unit 12 and the current information of the current detecting unit 14, . In addition, the control unit 10 is connected to a display unit 17 that displays information on the outside, an alarm unit 18 that notifies when an image is formed, and a communication unit 19 that communicates with the outside.
The image harmonic filter 15 absorbs and eliminates the image harmonics of the power supply unit 21 and supplies the voltage and current to the three phase phase line of the power supply unit 21, (R phase, S phase, T phase) and a neutral line (N) in parallel, and the image harmonic filter (15) is installed.
The voltage detector 12 may be disposed at a front end of the switch 13 to measure a voltage applied to the image harmonic filter 15 and may include one or more voltage sensors and a circuit including the voltage sensor.
The current detector 14 is disposed at a rear end of the switch 13 to measure a current flowing into the image harmonic filter 15 and may include one or more current sensors and a circuit including the current sensor.
The temperature detector 16 is provided to measure the internal temperature of the image harmonic filter 15 when voltage and current are input to the image harmonic filter 15. For example, the temperature detector 16 may include one or more temperature sensors and a circuit May be installed inside the image harmonic filter (15). The control unit 10 converts the information detected by each detecting unit, diagnoses, and outputs the information.
The opening and closing part 13 is connected to the power supply part 21 and the power supply part 21 so as to open or close the image harmonic filter 15 from the power supply part 21 according to the control operation of the control part 10. [ And the image harmonic filter 15, respectively, and may be formed of, for example, a switch and a circuit including the switch. The display unit 17 displays the control state of the control unit 10 and the alarm unit 18 alerts when an image is formed and the communication unit 19 transmits the image to the outside so that the manager can take action .
2 shows an image harmonic filter 15 of the present invention. The image harmonic filter 15 may be a zigzag wiring transformer and the temperature detector 16 may be installed to measure the internal temperature of the image harmonic filter 15 and may include one or more temperature sensors, It is composed of circuits including this.
3 shows the control unit 10 of the image harmonic reduction apparatus 20. As shown in Fig. The control unit 10 includes a conversion unit 30 for converting analog information such as voltage, current, and temperature into digital signals, and includes (1) an image diagnosis unit 31 for diagnosing image harmonics, (2) (3) an imaging diagnosis unit 33 for diagnosing an open phase, (4) an internal temperature of the image harmonic filter 15 is set to a temperature upper limit reference value 41 or And a temperature diagnosis section 34 for diagnosing whether or not the temperature lower limit reference value 43 has been reached. From the results of the above (1) to (4), a display unit 17 for generating an on / off operation and an alarm of the opening / closing unit 13, the main breaker 22 and the load breaker 23, And a determination unit 35 for generating a signal to the communication unit 18 and the communication unit 19.
The image diagnosis unit 31 diagnoses whether the image current converted by the conversion unit 30 is an image harmonic current or an image fundamental wave current and determines that a video current is generated when the image current exceeds the image set value 43. [ The inverse phase diagnosis unit 32 compares the phase of the three-phase voltage converted by the conversion unit 30 with the phase of the reverse phase set value, and determines that a reverse phase has occurred when the reverse phase rotation occurs in the reverse direction. The imaging diagnosis unit 33 compares the phase of the three-phase voltage value converted by the conversion unit 30 with the phase of the three-phase current value, and determines that an image is formed when the phase of the voltage is similar to the phase of the current. The temperature diagnosis unit 34 diagnoses the temperature value converted by the conversion unit 30 and determines whether it is within the set normal range. The judgment unit 35 judges whether or not the diagnosis result of the image diagnosis unit 31, the diagnosis result of the reversed phase diagnosis unit 32, the diagnosis result of the imaging diagnosis unit 33 and the diagnosis result of the temperature diagnosis unit 34 .
If it is determined that image formation of the power supply unit 21 has occurred, the determination unit 35 separates the image harmonic filter 15 from the power supply unit 21 with the opening / closing unit 13 opened , The main breaker (22) and the load breaker (23) are opened to protect the power supply unit (21) from being formed. It is also a technical feature that the display unit 17 indicates that an image has been formed, the alarm unit 18 is informed of an image formation alarm, and the communication unit 19 transmits image information to the outside.
4 shows the temperature diagnosis unit 34 of the present invention. The first magnitude comparator 44 compares the temperature value 42 of the image harmonic filter with the temperature upper limit reference value 41 and detects the temperature value 42 of the image harmonic filter 15, 45 compares the temperature value 42 of the image harmonic filter with the lower temperature reference value 43. [ When the temperature value 42 of the image harmonic filter reaches the upper temperature limit reference value 41, the first magnitude comparator 44 turns off the opening and closing unit 13 to protect the image harmonic filter 15, The opening / closing part instantaneous opening 46 is operated. When the temperature value 42 of the image harmonic filter is between the lower temperature limit value 43 and the upper temperature upper limit value 41, the opening / closing section 13, the main / The open and closed paths of the circuit breaker 22 and the load circuit breaker 23 can be judged and controlled. When the temperature value 42 of the image harmonic filter reaches the lower limit temperature reference value 43, the second magnitude comparator 45 operates as an opening / closing instant shutoff path 48 for turning on / off the switch 13.
5 shows the image diagnosis unit 31 of the present invention. The third magnitude comparator 50 is characterized by comparing the image current 51 and the image set value 52. The image current 51 may be detected by using an N-phase (neutral line) current, or may be used by converting symmetrical components of three-phase currents (R phase, S phase, and T phase). When the image current 51 exceeds the image set value 52, it is diagnosed whether it is the image harmonic 53 or the image fundamental wave 54. On the basis of this, ) Or off (off) is determined.
6 shows the inverse phase diagnosis unit 32 of the present invention. The inverse phase diagnosis unit 32 compares the phase of the reverse phase set value 64 with the voltage on any specific one of the R phase voltage 61, the S phase voltage 62 and the T phase voltage 63. The first phase comparator 65 compares the R phase voltage 61 with the inverted phase set value 64 and the second phase comparator 66 compares the S phase voltage 62 and the inverted phase set value 64, And the third phase comparator 67 compares the T phase voltage 63 with the reverse phase set value 64. [ The reverse phase set value 64 is characterized by using a voltage on any one of the R phase voltage 61, the S phase voltage 62 and the T phase voltage 63. The reverse phase diagnosis unit 32 compares phases of the three phase voltages 61, 62 and 63 with the phases of the reverse phase set values 64 to diagnose a reverse phase when the reverse phase phase transition occurs and output a reverse phase diagnosis value 68, On the other hand, it is determined that the opening / closing part 13 is turned on or off based on this information.
Fig. 7 shows an image forming diagnostic unit for closing the opening / closing part in the present invention. Phase currents 103, 105 and 107 are detected through the fourth, fifth, and sixth magnitude comparators 109, 110 and 111 to determine that the magnitudes of the three-phase currents 103, 105 and 107 are equal to or higher than the image set value 108 And phases are most similar to phase voltage and phase current phase through the fourth, fifth, and sixth phase comparators 112, 113, and 114. FIG.
Fig. 8 shows an imaging diagnosis unit for opening / closing the opening / closing unit in the present invention. In FIG. 8, the current information can not be received because the opening / closing part is opened. Therefore, the three-phase voltages 202, 203 and 204 are compared with the image forming set value 205 through the seventh, eighth and ninth magnitude comparators 206, 207 and 208, When the voltage of any one of the phase voltages 202, 203 and 204 is maintained for a set time equal to or lower than the image formation set value 205, the image is diagnosed as an image.
In the present invention, the imaging is diagnosed through the phase comparison at the time of closing the opening and closing part. When the three-phase voltages (202, 203, 204) are kept at the setting value do.
FIG. 9 shows the voltage and current waveforms of the voltage detector 12 and the current detector 14 when an open phase occurs on R. FIG.
The phase of the voltage and current on the R phase input to the voltage detector 12 and the current detector 14 when an image is formed on the R phase of the three-phase four-wire power supply unit 21 at 0.500 [sec] (a) and 9 (b). 9 (c) and 9 (d), the phases of the voltage and the current on the T phase are shown in Figs. 9 (e) and 9 (f) There is a phase difference as shown in the figure.
In this way, by comparing the phase of the voltage detected from the voltage detector 12 and the phase of the current detected by the current detector 14, it can be determined that an open phase has occurred in the phase most similar to the voltage phase and the current phase It is a big technical feature. Thus, it is possible to accurately detect whether or not the voltage is detected from the voltage detector 12 and the current detector 14 during the operation of the three-phase four-wire type power supply unit 21.
Since the power is calculated as the product of the voltage Volt and the current Current, the power supplied to the image harmonic filter 15 due to the image formation of the power supply unit 21 including the power supply unit 21 9 (c) and 9 (d), and the power of the T phase is the product of Figs. 9 (a) and 9 (b) f).
That is, when an open phase occurs in R, it can be seen that the imaging power is induced because the phases of the currents are the same in FIG. 9 (b), FIG. 9 (d) and FIG. 9 (f). The imaging power causes the image harmonic filter 15 to overheat and burn out and the imaging diagnosis unit 33 of the control unit 10 determines whether or not it is an open phase and turns off the opening and closing unit 13 the image harmonic filter 15 can be protected by separating the image harmonic filter 15 from the power supply unit 21 through the alarm unit 18 and the power supply unit 21) can be protected.
9 (a), 9 (c), and 9 (e) show the magnitude of voltage applied to the image harmonic filter 15 when an image is formed on the R phase of the power supply unit 21. [ The magnitude of the current flowing into the image harmonic filter 15 increases as shown in Figs. 9 (b), 9 (d) and 9 (f).
As described above, in the present invention, even if any one of the three-phase phase lines is formed in the power supply unit 21 provided with the zigzag wiring transformer used as the image harmonic filter 15, the power supply unit 21 is supplied with three- It can be understood that the image formation can not be accurately detected by any one of the voltage and the current flowing into the zigzag wiring transformer.
The switchboard with the image harmonics reduction apparatus according to the present invention protects the power supply unit 21 by eliminating the image harmonics and controls the power supply unit 21 while the image harmonics filter 15 is installed, The image harmonics filter 15 is accurately detected from the image of the power supply unit 21 and the image of the power supply unit 21 including the power supply unit 21 Image formation, image formation, and reverse image, and transmits the image, image formation and inverse phase information, and alerts the user to accurately and easily perform the protection of the power supply unit 21.

In the present invention, the switchboard with the image harmonics reduction apparatus includes an image harmonic filter (15) branched in parallel with the power supply unit (21); An opening / closing unit 13 for determining electrical connection between the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15; The power supply unit 21 is composed of a main breaker 22 and a load breaker 23; A voltage detector 12 installed at a front end of the opening / closing unit 13 and measuring a voltage applied to the image harmonic filter 15; A current detector 14 disposed between a rear end of the opening and closing unit 13 and the image harmonic filter 15 and measuring a current flowing into the image harmonic filter 15; A temperature detector (16) for measuring an internal temperature of the image harmonic filter (15) when a voltage is applied to the image harmonic filter (15) and a current flows; A third magnitude comparator 50 for comparing the image current 51 and the image set value 52; An image diagnosis unit 31 for diagnosing whether the image current 51 exceeds an image set value 52 through the third magnitude comparator 50 or whether it is an image harmonic 53 or an image fundamental wave 54; A first phase comparator 65 for comparing the phase of the R phase voltage 61 with the phase of the phase set value 64; A second phase comparator 66 for comparing the phase of the S phase voltage 62 with the phase of the phase set value 64; A third phase comparator 67 for comparing the phase of the T phase voltage 63 with the phase of the phase set value 64; An inverse phase diagnosis unit 32 for comparing the phase of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 with the phase of the phase set value 64 to diagnose a phase reversed phase when a reverse phase phase transition occurs; A fourth magnitude comparator 109 for comparing the magnitude of the R phase current 103 with the magnitude of the image set point 108; A fifth magnitude comparator 110 for comparing the magnitude of the S phase current 105 with the magnitude of the image set point 108; A sixth magnitude comparator 111 for comparing the magnitude of the T phase current 107 with the magnitude of the image set point 108; A fourth phase comparator (112) for comparing the phase of the R phase voltage (61) with the phase of the R phase current (103); A fifth phase comparator (113) for comparing the phase of the S phase voltage (62) with the phase of the S phase current (105); A sixth phase comparator (114) for comparing the phase of the T phase voltage (63) with the phase of the T phase current (107); The phase of the R-phase, S-phase, and T-phase currents 103, 105, and 105 is greater than or equal to the image set value 108, And the T phase currents 103, 105, and 105 are determined to be in an open phase in the phase most similar to the T phase currents 103, 105, and 105.

Further, in the present invention, the switchboard with the image harmonics reduction apparatus includes: an image harmonic filter (15) branched in parallel with the power supply unit (21); The power supply unit 21 is composed of a main breaker 22 and a load breaker 23; An opening / closing unit 13 for determining electrical connection between the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15; A voltage detector 12 installed at a front end of the opening / closing unit 13 and measuring a voltage applied to the image harmonic filter 15; A current detector 14 disposed between a rear end of the opening and closing unit 13 and the image harmonic filter 15 and measuring a current flowing into the image harmonic filter 15; A third magnitude comparator 50 for comparing the image current 51 and the image set value 52;
An image diagnosis unit 31 for diagnosing whether the image current 51 exceeds an image set value 52 through the third magnitude comparator 50 or whether it is an image harmonic 53 or an image fundamental wave 54; A first phase comparator 65 for comparing the phase of the R phase voltage 61 with the phase of the phase set value 64; A second phase comparator 66 for comparing the phase of the S phase voltage 62 with the phase of the phase set value 64; A third phase comparator 67 for comparing the phase of the T phase voltage 63 with the phase of the phase set value 64; An inverse phase diagnosis unit 32 for comparing the phase of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 with the phase of the phase set value 64 to diagnose a phase reversed phase when a reverse phase phase transition occurs; A fourth magnitude comparator 109 for comparing the magnitude of the R phase current 103 with the magnitude of the image set point 108;
A fifth magnitude comparator 110 for comparing the magnitude of the S phase current 105 with the magnitude of the image set point 108; A sixth magnitude comparator 111 for comparing the magnitude of the T phase current 107 with the magnitude of the image set point 108; A fourth phase comparator (112) for comparing the phase of the R phase voltage (61) with the phase of the R phase current (103); A fifth phase comparator (113) for comparing the phase of the S phase voltage (62) with the phase of the S phase current (105); A sixth phase comparator (114) for comparing the phase of the T phase voltage (63) with the phase of the T phase current (107); A seventh magnitude comparator 206 for comparing the magnitude of the R phase voltage 61 and the magnitude of the imaging set value 205; An eighth magnitude comparator (207) for comparing the magnitude of the R phase voltage (62) and the magnitude of the image formation set value (205); A ninth magnitude comparator (208) for comparing the magnitude of the R phase voltage (63) and the magnitude of the image formation set value (205); When the opening and closing part 13 is closed, the size of the R phase, S phase, and T phase currents 103 and 105 is greater than the image set value 108. The R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 and the phases of the R phase, S phase, and T phase currents 103, 105, 105 are most similar to each other in an open phase; When the opening and closing part 13 is open, the magnitude of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 is maintained for a predetermined (constant) And an open phase is determined in the case that the image harmonics reduction apparatus is installed.

The present invention can be applied to a switchboard in which an image harmonic reduction device having a phase comparison type protection function is incorporated by a person skilled in the art by various modifications, It should be acknowledged that it belongs to the scope of right.

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10 : 제어부
11 : 서지보호부
12 : 전압검출부
13 : 개폐부
14 : 전류검출부
15 : 영상 고조파 필터
16 : 온도검출부
17 : 표시부
18 : 경보부
19 : 통신부
20 : 영상 고조파 저감장치
21 : 전력공급부
22 : 주 차단기
23 : 부하 차단기
30 : 변환부
31 : 영상진단부
32 : 역상진단부
33 : 결상진단부
34 : 온도진단부
35 : 판단부
41 : 온도 상한 기준값(T_High)
42 : 영상 고조파 필터의 온도값(T_Temp)
43 : 온도 하한 기준값(T_Low)
44 : 제1 크기비교기
45 : 제2 크기비교기
46 : 개폐부 순시 개로
47 : 온도진단부
48 : 개폐부 순시 폐로
50 : 제3 크기비교기
51 : 영상전류
52 : 영상 설정값(Io_Low)
53 : 영상고조파
54 : 영상기본파
61 : R상 전압
62 : S상 전압
63 : T상 전압
64 : 역상 설정값(V_NEG)
65 : 제1 위상비교기
66 : 제2 위상비교기
67 : 제3 위상비교기
68 : 역상진단값
101 : 결상진단값
102 : R상 전압
103 : R상 전류
104 : S상 전압
105 : S상 전류
106 : T상 전압
107 : T상 전류
108 : 영상 설정값(Io_Low)
109 : 제4 크기비교기
110 : 제5 크기비교기
111 : 제6 크기비교기
112 : 제4 위상비교기
113 : 제5 위상비교기
114 : 제6 위상비교기
201 : 결상진단값
202 : R상 전압
203 : S상 전압
204 : T상 전압
205 : 결상 설정값(V_OP)
206 : 제7 크기비교기
207 : 제8 크기비교기
208 : 제9 크기비교기10:
11: Surge protection section
12:
13:
14:
15: Image harmonic filter
16:
17:
18: Alarm unit
19:
20: Image Harmonic Reduction Device
21: Power supply
22: Main breaker
23: Load breaker
30: conversion section
31:
32: Reverse phase diagnosis part
33: imaging diagnosis unit
34: Temperature diagnosis section
35:
41: Temperature upper limit reference value (T_High)
42: Temperature value of image harmonic filter (T_Temp)
43: temperature lower limit reference value (T_Low)
44: first size comparator
45: second size comparator
46: Opening and closing section
47: Temperature diagnosis section
48: Closing of opening / closing part
50: third size comparator
51: Video current
52: Video setting value (Io_Low)
53: Image harmonics
54: Image fundamental wave
61: R phase voltage
62: S phase voltage
63: T phase voltage
64: Reverse phase setting value (V_NEG)
65: First phase comparator
66: second phase comparator
67: Third phase comparator
68: Reverse phase diagnosis value
101: imaging diagnosis value
102: R phase voltage
103: R phase current
104: S phase voltage
105: S phase current
106: T phase voltage
107: T phase current
108: Video setting value (Io_Low)
109: fourth size comparator
110: fifth size comparator
111: Sixth magnitude comparator
112: Fourth phase comparator
113: fifth phase comparator
114: Sixth phase comparator
201: imaging diagnosis value
202: R phase voltage
203: S phase voltage
204: T phase voltage
205: image formation set value (V_OP)
206: seventh magnitude comparator
207: 8th magnitude comparator
208: Ninth magnitude comparator

Claims

A switchboard comprising a video harmonic suppression device,
An image harmonic filter 15 arranged in parallel with the power supply unit 21;
An opening / closing unit 13 for determining electrical connection between the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15;
The power supply unit 21 is composed of a main breaker 22 and a load breaker 23;
A voltage detector 12 installed at a front end of the opening / closing unit 13 and measuring a voltage applied to the image harmonic filter 15;
A current detector 14 disposed between a rear end of the opening and closing unit 13 and the image harmonic filter 15 and measuring a current flowing into the image harmonic filter 15;
A temperature detector (16) for measuring an internal temperature of the image harmonic filter (15) when a voltage is applied to the image harmonic filter (15) and a current flows;
A third magnitude comparator 50 for comparing the image current 51 and the image set value 52;
An image diagnosis unit 31 for diagnosing whether the image current 51 exceeds an image set value 52 through the third magnitude comparator 50 or whether it is an image harmonic 53 or an image fundamental wave 54;
A first phase comparator 65 for comparing the phase of the R phase voltage 61 with the phase of the phase set value 64;
A second phase comparator 66 for comparing the phase of the S phase voltage 62 with the phase of the phase set value 64;
A third phase comparator 67 for comparing the phase of the T phase voltage 63 with the phase of the phase set value 64;
An inverse phase diagnosis unit 32 for comparing the phase of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 with the phase of the phase set value 64 to diagnose a phase reversed phase when a reverse phase phase transition occurs;
A fourth magnitude comparator 109 for comparing the magnitude of the R phase current 103 with the magnitude of the image set point 108;
A fifth magnitude comparator 110 for comparing the magnitude of the S phase current 105 with the magnitude of the image set point 108;
A sixth magnitude comparator 111 for comparing the magnitude of the T phase current 107 with the magnitude of the image set point 108;
A fourth phase comparator (112) for comparing the phase of the R phase voltage (61) with the phase of the R phase current (103);
A fifth phase comparator (113) for comparing the phase of the S phase voltage (62) with the phase of the S phase current (105);
A sixth phase comparator (114) for comparing the phase of the T phase voltage (63) with the phase of the T phase current (107);
The phase of the R-phase, S-phase, and T-phase currents 103, 105, and 105 is greater than or equal to the image set value 108, Phase currents (103, 105, 105) are determined as an open phase when the phase of the T-phase currents (103, 105, 105)

The method according to claim 1,
The first magnitude comparator 44 of the temperature diagnosis unit 34 compares the temperature value 42 of the image harmonic filter 15 with the temperature upper limit reference value 41 and the second magnitude comparator 45 compares the temperature harmonic filter 15 temperature threshold value 41 with the image harmonic When the temperature value 42 of the image harmonic filter 15 reaches the upper temperature limit reference value 41 by comparing the temperature value 42 of the filter 15 with the lower temperature reference value 43, The comparator 44 operates as an opening / closing instantaneous path 46 for turning off the opening / closing part 13 for protecting the image harmonic filter 15. The temperature value 42 of the image harmonic filter 15, And the second magnitude comparator 45 operates as an opening and closing unit instant closing path 48 for turning on the opening and closing unit 13 when the temperature lower limit reference value 43 is reached. Switchboard

The method according to claim 1,
The imaging unit 31 diagnoses whether the video current 51 is an image harmonic 53 or an image fundamental wave 54 when the image current 51 exceeds the image set value 52, wherein said control means controls said on / off control means to control said on /

The method according to claim 1,
The inverse phase diagnosis unit 32 diagnoses the phase difference between the three phase voltages 61, 62 and 63 and the reverse phase set value 64 as a reverse phase when a reverse overfire occurs, Wherein the control unit controls the on or off state of the opening and closing unit on the basis of the voltage of any one of the phase voltages 61, Switchboard with built-in

A switchboard comprising a video harmonic suppression device,
An image harmonic filter 15 arranged in parallel with the power supply unit 21;
The power supply unit 21 is composed of a main breaker 22 and a load breaker 23;
An opening / closing unit 13 for determining electrical connection between the power supply unit 21 and the image harmonic filter 15;
A voltage detector 12 installed at a front end of the opening / closing unit 13 and measuring a voltage applied to the image harmonic filter 15;
A current detector 14 disposed between a rear end of the opening and closing unit 13 and the image harmonic filter 15 and measuring a current flowing into the image harmonic filter 15;
A third magnitude comparator 50 for comparing the image current 51 and the image set value 52;
An image diagnosis unit 31 for diagnosing whether the image current 51 exceeds an image set value 52 through the third magnitude comparator 50 or whether it is an image harmonic 53 or an image fundamental wave 54;
A first phase comparator 65 for comparing the phase of the R phase voltage 61 with the phase of the phase set value 64;
A second phase comparator 66 for comparing the phase of the S phase voltage 62 with the phase of the phase set value 64;
A third phase comparator 67 for comparing the phase of the T phase voltage 63 with the phase of the phase set value 64;
An inverse phase diagnosis unit 32 for comparing the phase of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 with the phase of the phase set value 64 to diagnose a phase reversed phase when a reverse phase phase transition occurs;
A fourth magnitude comparator 109 for comparing the magnitude of the R phase current 103 with the magnitude of the image set point 108;
A fifth magnitude comparator 110 for comparing the magnitude of the S phase current 105 with the magnitude of the image set point 108;
A sixth magnitude comparator 111 for comparing the magnitude of the T phase current 107 with the magnitude of the image set point 108;
A fourth phase comparator (112) for comparing the phase of the R phase voltage (61) with the phase of the R phase current (103);
A fifth phase comparator (113) for comparing the phase of the S phase voltage (62) with the phase of the S phase current (105);
A sixth phase comparator (114) for comparing the phase of the T phase voltage (63) with the phase of the T phase current (107);
A seventh magnitude comparator 206 for comparing the magnitude of the R phase voltage 61 and the magnitude of the imaging set value 205;
An eighth magnitude comparator (207) for comparing the magnitude of the R phase voltage (62) and the magnitude of the image formation set value (205);
A ninth magnitude comparator (208) for comparing the magnitude of the R phase voltage (63) and the magnitude of the image formation set value (205);
When the opening and closing part 13 is closed, the size of the R phase, S phase, and T phase currents 103 and 105 is greater than the image set value 108. The R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 and the phases of the R phase, S phase, and T phase currents 103, 105, 105 are most similar to each other in an open phase;
When the opening and closing part 13 is open, the magnitude of the R phase, S phase, and T phase voltages 61, 62, 63 is maintained for a predetermined (constant) And determines that the image is an open phase when the image is harmonized.

The method according to claim 5,
The image display unit 17 displays information of the image, image formation and reverse image on the outside when the image, the image formation and the reverse image are generated. The alarm unit 18 alerts the image, the image formation and the reverse image, And an image display device for displaying an image,

The method according to claim 5,
The control unit 10 includes an image diagnosis unit 31 for diagnosing image harmonics, an inverse phase diagnosis unit 32 for diagnosing a reverse phase, an imaging diagnosis unit 33 for diagnosing an open phase, and the image harmonic filter 15 And a temperature diagnosis section (34) for detecting whether or not the internal temperature of the image sensor is within the temperature upper limit reference value (41) or the temperature lower limit reference value (43)

The method of claim 7,
The first magnitude comparator 44 of the temperature diagnosis unit 34 compares the temperature value 42 of the image harmonic filter 15 with the temperature upper limit reference value 41. The second magnitude comparator 45 compares the temperature value 42 When the temperature value 42 of the image harmonic filter 15 reaches the upper temperature limit reference value 41 by comparing the temperature value 42 of the harmonic filter 15 with the lower temperature reference value 43, The magnitude comparator 44 operates as an opening / closing instantaneous opening 46 for turning off the opening / closing part 13 for protecting the image harmonic filter 15, and the temperature comparator 44 operates the temperature value 42 of the image harmonic filter 15 ) Between the temperature lower limit reference value 43 and the temperature upper limit reference value 41 can be determined and controlled in combination with the imaging diagnosis, reverse phase diagnosis, and imaging diagnosis result in the open / close section 13, When the temperature value 42 of the image harmonic filter 15 reaches the temperature lower limit reference value 43, Exchanger (45) is a switchboard image harmonic reducing device comprising a step of opening and closing operation by instantaneous lung (48) for turning on (On) for the opening and closing portion 13 is built