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KR101205201B1 - Incoming and Distributing Panel with Zero-Phase Harmonic Active Filter - Google Patents

Incoming and Distributing Panel with Zero-Phase Harmonic Active Filter Download PDF

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KR101205201B1
KR101205201B1 KR1020100114806A KR20100114806A KR101205201B1 KR 101205201 B1 KR101205201 B1 KR 101205201B1 KR 1020100114806 A KR1020100114806 A KR 1020100114806A KR 20100114806 A KR20100114806 A KR 20100114806A KR 101205201 B1 KR101205201 B1 KR 101205201B1
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KR
South Korea
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image harmonic
harmonic filter
active image
switchgear
pwm signal
Prior art date
Application number
KR1020100114806A
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Korean (ko)
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Inventor
김경탁
이수미
Original Assignee
이수미
(주) 디지털파워
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Publication date
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Abstract

본 발명은 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기를 기준으로 고압반과 저압반 등으로 구성되는 3상 4선식 수배전반에 있어서 능동형 영상고조파 필터를 상기 저압반에 설치하여 중성선으로 유입되는 영상고조파 전류를 효율적으로 저감하며, 상기 능동형 영상고조파 필터에 과부하가 걸리지 않도록 미연에 방지하여 상기 능동형 영상고조파 필터가 계통에서 탈락없이 연속적으로 저감기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 3상의 각 위상선뿐만 아니라 중성선에서 발생되는 무효전력을 측정하여 현대의 수배전반 계통에 적합한 전력 역률 감시 기능을 제공하며, 중성선 상 부스바의 너비 및 두께를 3상의 각 위상선 상 부스바의 너비 및 두께와 동일하게 유지하면서도 수용 용량을 증가시켜 안정적인 수배전반 운용을 가능하게 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에 관한 것이다.The present invention relates to a switchgear equipped with an active image harmonic filter, and more particularly, in a three-phase four-wire switchgear composed of a high voltage plate and a low voltage plate based on a transformer, an active image harmonic filter is installed on the low voltage plate. It effectively reduces the image harmonic current flowing into and prevents the active image harmonic filter from being overloaded so that the active image harmonic filter can perform the reduction function continuously without falling off from the system. By measuring reactive power generated from each phase line as well as the neutral line, it provides power power factor monitoring function suitable for modern distribution system.The width and thickness of the busbar on the neutral line and the width and thickness of the busbar on each phase line Stable water distribution by increasing capacity while keeping the same The present invention relates to a switchgear equipped with an active image harmonic filter that enables half operation.

Description

능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반{Incoming and Distributing Panel with Zero-Phase Harmonic Active Filter}Switchgear with active image harmonic filter {Incoming and Distributing Panel with Zero-Phase Harmonic Active Filter}

본 발명은 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기를 기준으로 고압반과 저압반 등으로 구성되는 3상 4선식 수배전반에 있어서 능동형 영상고조파 필터를 상기 저압반에 설치하여 중성선으로 유입되는 영상고조파 전류를 효율적으로 저감하며, 상기 능동형 영상고조파 필터에 과부하가 걸리지 않도록 미연에 방지하여 상기 능동형 영상고조파 필터가 계통에서 탈락없이 연속적으로 저감기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 3상의 각 위상선뿐만 아니라 중성선에서 발생되는 무효전력을 측정하여 현대의 수배전반 계통에 적합한 전력 역률 감시 기능을 제공하며, 중성선 상 부스바의 너비 및 두께를 3상의 각 위상선 상 부스바의 너비 및 두께와 유사하게 유지하면서도 수용 용량을 증가시켜 안정적인 수배전반 운용을 가능하게 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에 관한 것이다.The present invention relates to a switchgear equipped with an active image harmonic filter, and more particularly, in a three-phase four-wire switchgear composed of a high voltage plate and a low voltage plate based on a transformer, an active image harmonic filter is installed on the low voltage plate. It effectively reduces the image harmonic current flowing into and prevents the active image harmonic filter from being overloaded so that the active image harmonic filter can perform the reduction function continuously without falling off from the system. By measuring reactive power generated from each phase line as well as the neutral line, it provides power power factor monitoring function suitable for modern distribution system.The width and thickness of the busbar on the neutral line and the width and thickness of the busbar on each phase line Stable water distribution by increasing capacity while keeping similar The present invention relates to a switchgear equipped with an active image harmonic filter that enables half operation.

일반적으로 수배전반은 발전소나 변전소 등 전력 공급처에서 특고압의 전력을 송전받아 실사용에 적합한 정격 전력으로 감압 변환하여 각 요소로 배전하기 위한 각종 설비와 장비를 구비하여 한 곳에 집중시켜 놓은 장치를 말한다. 이와 같은 수배전반은 변압기를 기준으로 크게 고압반과 저압반으로 구분되는데, 각각에는 안전을 위한 각종 개폐 장치, 차단 장치, 측정 장치 등이 구성되어 있다.In general, the switchgear refers to a device that is concentrated in one place with various facilities and equipments for receiving a high-voltage power from a power supply such as a power plant or a substation, and converting it to a rated power suitable for practical use and distributing it to each element. The switchgear is divided into a high voltage plate and a low voltage plate on the basis of a transformer, and each of the switchgear, a breaker, and a measuring device is configured for safety.

우리나라의 전력 계통에서 사용하고 있는 3상4선식 전력계통은 단상 및 3상 부하를 동시에 이용할 수 있는 장점이 있지만 단상 부하와 3상 부하가 혼합되어 중성선에 불평형 전류가 발생할 수 있다. 구체적으로 3상4선식 전력계통에서 중성선에 발생되는 전류는 각 상 전류의 벡터합으로 정의되는데, 3상의 부하가 평형 상태일 경우에는 각 상 전류의 위상차에 의해 중성선에는 전류가 상쇄되어 흐르지 않게 된다. 하지만, 부하가 불평형 상태에 있는 경우에는 각 상의 전류가 상쇄되지 못하고 중성선으로 유입되어 불평형 전류가 흐르게 되는데, 이 중에서 3상 중 하나의 상에만 부하가 있고 나머지 두 개의 상은 무부하 상태에 있는 경우 가장 큰 불평형 전류가 흐르게 된다. The three-phase four-wire power system used in Korea's power system has the advantage that both single-phase and three-phase loads can be used at the same time, but unbalanced current may occur in the neutral wire by mixing single-phase and three-phase loads. Specifically, the current generated in the neutral line in the three-phase four-wire power system is defined as the vector sum of the currents of each phase. When the three-phase load is in equilibrium, the current is not canceled in the neutral line due to the phase difference of each phase current. . However, if the load is in an unbalanced state, the current of each phase is not canceled and flows into the neutral wire, causing an unbalanced current to flow. Among them, only one of three phases has a load and the other two phases are unloaded. An unbalanced current flows.

또한, 중성선에는 이와 같은 불평형 전류 이외에도 컴퓨터, 조명장치, 사무기기, 무정전 전원공급장치(Uninterruptible Power Supply : UPS) 등과 같은 비선형 부하로 인한 고조파 전류가 발생하여 유입되는 경우도 있다.In addition, in addition to the unbalanced current, the neutral line may also generate and enter harmonic currents caused by nonlinear loads such as computers, lighting devices, office equipment, and uninterruptible power supplies (UPSs).

고조파(高調波, Harmonics) 전류란 기본 주파수의 2배, 3배, 4배 등 정수배에 해당하는 주파수 성분을 가지는 전류를 말하는데, 이와 같은 고조파 전류는 기본 주파수와의 차수 관계에 따라 4차7차10차 등과 같이 기본 주파수의 (3n+1) 배수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 정상고조파 전류와, 2차5차8차 등과 같이 기본 주파수의 (3n-1) 배수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 역상고조파 전류와, 3차6차9차 등과 같이 기본 주파수의 3n 배수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 영상고조파 전류로 나누어진다.Harmonics current refers to currents with frequency components that are integer multiples of 2, 3, and 4 times the fundamental frequency. Such harmonic currents are the fourth order seventh order according to the order relationship with the fundamental frequency. Normal harmonic currents with frequency components corresponding to (3n + 1) multiples of the fundamental frequency, such as 10th order, and reversed phases with frequency components corresponding to (3n-1) multiples of the fundamental frequency, such as secondary 5th order 8th order, etc. It is divided into harmonic currents and image harmonic currents having frequency components corresponding to 3n multiples of the fundamental frequency, such as 3rd, 6th, 9th, and so forth.

이때, 3상의 각 위상선에서 발생한 정상고조파 전류와 역상고조파 전류는 그 위상이 120°씩 차이가 나므로 벡터합으로 상호 상쇄되어 전력 계통에 영향을 미치지 않지만, 영상고조파 전류는 그 위상이 동일하므로 벡터합이 아닌 스칼라합에 의하여 각 위상선 전류보다 더 큰 전류가 중첩 형성되어 중성선으로 흐르게 된다.At this time, the normal harmonic current and the anti-harmonic current generated in each phase line of three phases are offset by 120 ° so that they are mutually canceled by a vector sum so that they do not affect the power system, but the image harmonic currents have the same phase, so the vector By the scalar sum rather than the sum, a current larger than each phase line current overlaps and flows to the neutral line.

이와 같이 전력 계통의 중성선에 과다한 영상고조파 전류가 흐르게 되면 감전사고 등과 같은 인적 피해는 물론이거니와 과전류에 의한 중성선의 과열 및 소손, 차단기의 잦은 오작동 유발, 부하의 전압 왜형률 증가, 통신선 잡음, 중성선을 공유하고 있는 부하와의 간섭현상으로 인한 전기 전자 장비의 오작동 유발 등과 같은 물리적으로 여러 가지 다른 문제를 일으키게 된다. When excessive image harmonic current flows to the neutral line of the power system, not only human damage such as electric shock accident, but also overheating and burnout of neutral line due to overcurrent, causing frequent malfunction of breaker, increase of voltage distortion of load, communication line noise, neutral line Interference with shared loads can lead to many different physical problems, such as causing malfunctions in electrical and electronic equipment.

이에 따라 전력 계통을 보호하기 위하여 중성선에 유입된 영상고조파 전류를 저감하기 위한 여러 가지 영상고조파 필터가 개발되어 사용되고 있다. 그러나 종래의 영상고조파 필터는 전력 계통에서 영상고조파 전류가 다량으로 발생하여 처리량이 많아져서 영상고조파 필터 용량의 한계를 초과하는 경우 과열, 소손 등의 자체 전기 사고와 이로 인한 화재 등의 2차 사고가 발생할 위험이 존재하였으므로, 이를 방지하기 위하여 영상고조파 필터에 별도의 기계적 보호 계전장치를 부착하여야 했다.Accordingly, in order to protect the power system, various image harmonic filters have been developed and used to reduce the image harmonic currents flowing into the neutral line. However, the conventional image harmonic filter generates a large amount of image harmonic current in the power system, so that the throughput increases, so that if the capacity exceeds the capacity limit of the image harmonic filter, a second accident, such as overheating or burnout, and a fire due to it, may occur. Since there was a risk of occurrence, it was necessary to attach a separate mechanical protective relay to the image harmonic filter to prevent this.

이러한 별도의 기계적 보호 계전장치로 인해 영상고조파 필터가 대형화되어서 수배전반 등 배전 설비의 외부에 따로 공간을 확보하여 설치하여야 하는 문제점이 있었고, 이와 같이 별도의 외부 공간에 이격하여 설치하게 되면 영상고조파 전류가 발생하는 전력 계통 측에서 멀리 떨어지게 되어 영상고조파 필터의 효율도 낮아지질 수밖에 없었다.Due to such a separate mechanical protection relay, the image harmonic filter has been enlarged, so that a space must be installed separately from the outside of a power distribution facility such as a distribution panel, and when installed in a separate external space, the image harmonic current is increased. Far from the generated power system side, the efficiency of the image harmonic filter was inevitably lowered.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 영상고조파 필터와 전력 계통을 연결하는 도선 상에 간단한 차단스위치를 구비하고 영상고조파 필터 내부의 온도에 따라 상기 차단스위치가 작동하도록 구성하여 영상고조파 필터가 과열되어 일정 온도 이상으로 상승하면 전력 계통과 연결되는 차단스위치가 개방되어 영상고조파 필터를 전력 계통에서 탈락시켜 영상고조파 필터의 작동을 중지시키고, 적정 온도 이하로 하강하면 다시 차단스위치를 연결하여 영상고조파 필터가 다시 작동되도록 하는 과부하 보호장치가 제안되었다.In order to solve this problem, a simple cutoff switch is provided on the conductor connecting the image harmonic filter and the power system, and the cutoff switch operates according to the temperature inside the image harmonic filter, thereby overheating the image harmonic filter. Ascends to, the cutoff switch connected to the power system is opened to remove the image harmonic filter from the power system to stop the operation of the image harmonic filter. An overload protection device has been proposed.

그러나 이러한 종래의 영상고조파 필터의 과부하 보호장치는 이미 영상고조파 필터에 과부하가 걸려 위험이 발생한 상태에서 사후 대책을 마련한 것뿐이며, 더욱 중요하게는 전력 계통에서 영상고조파 필터가 탈락되어 작동을 중단하고 있는 동안에는 계통에서 발생되는 영상고조파 전류를 전혀 처리하지 못하고, 이로 인해 다량의 영상고조파 전류가 중성선을 통해 그대로 부하 측으로 흐르게 되어 영상고조파 전류로 인한 문제점이 발생하게 될 위험이 높았다. However, the conventional overload protection device of the image harmonic filter has already prepared a follow-up countermeasure when the image harmonic filter is overloaded, and more importantly, the image harmonic filter is dropped from the power system and is stopped. During this time, the system could not process any of the image harmonic currents generated by the system at all, which caused a large amount of the image harmonic currents to flow directly through the neutral to the load side, resulting in high risk of image harmonic currents.

한편, 부하의 불균형과 비선형 부하장치의 증가로 인한 3상 4선식 전력계통의 중성선에 불평형 전류와 영상고조파 전류가 다량으로 발생할 가능성이 매우 높은 것이 현대의 전력 사용 실태이다. 이에 따라, 불평형 전류와 영상고조파 전류 등 중성선에 의한 무효전력이 발생할 확률이 매우 높음에도 불구하고, 종래의 수배전반 등 각종 배전 설비는 3상의 각 위상선만 각종 계측 장치 등을 이용하여 상태를 감시하거나 그에 대처하여 왔을 뿐이었고, 중성선에서 발생하는 무효전력에 대하여는 전혀 점검하고 대비할 수 없는 문제점이 있었다.On the other hand, the current use of electric power is very likely to cause a large amount of unbalanced current and image harmonic current in the neutral wire of the three-phase four-wire power system due to the load imbalance and the increase in the nonlinear load device. Accordingly, despite the high probability of generating reactive power by neutral wire such as an unbalanced current and an image harmonic current, various power distribution equipment such as a conventional switchgear monitors the state of each of three phase lines using various measuring devices or the like. It has only been dealing with it, there was a problem that can not be checked and prepared for the reactive power generated from the neutral line at all.

한편, 수배전반의 내부 배전 선로를 구성하는데 있어서는 일반적인 전력 케이블을 대신하여 부스바를 주로 사용하는데, 상기 부스바는 금속 재질의 넓고 긴 평판 형태를 이루고 있어 방열 효과가 크고 표면적이 넓어 도체의 표면에 흐르는 고주파 교류 전류의 임피던스를 낮출 수 있기 때문이다.On the other hand, in constructing the internal distribution line of the switchgear, busbars are mainly used in place of general power cables. The busbars are formed of a wide and long flat plate made of metal, which has a high heat dissipation effect and a large surface area, which flows on the surface of the conductor. This is because the impedance of the AC current can be lowered.

종래의 부스바는 전체가 구리 또는 알루미늄의 단일 재질의 판상으로 구성되거나, 비용과 강성을 고려하여 알루미늄에 구리를 코팅하여 구성되기도 하였다. 이와 같은 형태의 종래 부스바를 3상 4선식 전력 계통에 사용하는 경우, 중성선에는 앞서 상술한 바와 같이 3상의 각 위상선의 불균형 전류 및 영상고조파 전류가 중첩되어 흐르는 경우가 발생할 수 있어서 중성선 상의 부스바는 각 위상선 상의 부스바보다 2 ~ 3 배의 수용 용량을 가지는 것을 사용하여야 안정적으로 운용할 수 있다. Conventional busbars are entirely composed of a single plate of copper or aluminum, or may be configured by coating copper on aluminum in consideration of cost and rigidity. When the conventional busbar of this type is used in a three-phase four-wire power system, the neutral wire may have an unbalanced current and an image harmonic current of each of the three phase lines overlapping as described above. In order to operate stably, it should be used two to three times the capacity of busbar on each phase line.

따라서, 종래의 부스바로 중성선 상의 부스바에 요구되는 수용 용량을 맞추기 위해서는 단면상 그 너비나 두께 등을 3상의 각 위상선 상의 부스바보다 넓거나 두껍게 형성하여 상호 다른 규격으로 제조할 수 밖에 없었고, 이에 따라 배전반 등의 중성선 상의 각종 설비를 3상의 각 위상선상의 설비와는 별도의 규격으로 제조하거나 조정해주어야 하는 번거롭고 비효율적인 문제점이 있었다.Accordingly, in order to meet the required capacity of the busbar on the neutral wire with the conventional busbar, the width and thickness of the three-phase busbars on the cross section were formed to be wider or thicker than the busbars on the three phase lines. There was a cumbersome and inefficient problem in that various facilities on the neutral wire such as the switchboard had to be manufactured or adjusted to separate specifications from the equipment on each phase line of the three phases.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로써,The present invention has been made to solve the above technical problem,

본 발명의 목적은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반의 저압반에 능동형 영상고조파 필터를 내장하여 설치하고 상기 능동형 영상고조파 필터에 과부하가 걸리는 것을 미연에 방지하는 장치를 부가하여 구성한 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to install an active image harmonic filter in a low voltage panel of a switchgear of a three-phase four-wire power system and to add an apparatus to prevent the active image harmonic filter from being overloaded. It is to provide a switchgear provided.

본 발명의 다른 목적은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반의 저압반에 설치된 능동형 영상고조파 필터에 다량의 영상고조파 전류가 유입되어 과열 등으로 인하여 전력 계통에서 물리적으로 탈락되어 작동이 중단되는 일이 없이 연속적으로 영상고조파 전류를 저감하는 기능을 수행할 수 있는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that a large amount of image harmonic current is introduced into the active image harmonic filter installed in the low voltage plate of the switchgear of the three-phase four-wire power system, and physically dropped from the power system due to overheating, so that the operation is not interrupted. It is to provide a switchgear equipped with an active image harmonic filter capable of continuously reducing the image harmonic current.

본 발명의 또 다른 목적은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반에 있어서 3상의 각 위상선뿐만 아니라 중성선 상에 유입되는 전류 등을 계측하여 무효전력의 발생을 감시하고 외부에 그 상태를 표시할 수 있는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to monitor the generation of reactive power and to display the state to the outside by measuring the current flowing in the neutral line as well as each phase line of the three phase in the switchgear of the three-phase four-wire power system It is to provide a switchgear equipped with an active image harmonic filter.

본 발명의 또 다른 목적은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반에 사용되는 부스바에 있어서 3상의 각 위상선 상의 부스바와 비교하여 그 단면상 너비와 두께 등 외형은 동일하되 그 수용 용량은 2 ~ 3배에 달하는 중성선 상의 부스바가 설치되어 있는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is the busbar used for the switchgear of the three-phase four-wire power system compared to the busbars on each phase line of the three phases in the cross-sectional width and thickness, the same appearance, but the capacity is 2 to 3 times. It is to provide a switchgear equipped with an active image harmonic filter having a bus bar on the neutral line.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반은, 변압기를 기준으로 고압반과 저압반으로 구성되는 3상4선식 전력 계통의 수배전반에 있어서 상기 저압반에 연결되어 위치하며, 상기 저압반의 중성선으로 유입되는 영상고조파 전류를 저감하는 능동형 영상고조파 필터; 및 상기 능동형 영상고조파 필터의 온도 정보를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 측정된 온도 정보를 수신하여 분석하고 이에 대응하는 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하는 제어부와, 상기 제어부로부터 수신한 PWM 신호에 따라 상기 능동형 영상고조파 필터와 상기 저압반의 연결단을 PWM 신호의 주기에 따라 개폐를 반복하는 개폐구동장치로 구성되는 과부하 예방장치를 포함하여 구성되어, 상기 능동형 영상고조파 필터가 수배전반 계통에서 과부하로 인해 탈락됨이 없이 연속적으로 영상고조파 전류 저감 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.A switchgear equipped with an active image harmonic filter for solving the above technical problem is connected to the low voltage plate in a switchgear of a three-phase four-wire power system composed of a high voltage plate and a low voltage plate based on a transformer. An active image harmonic filter for reducing the image harmonic current flowing into the half neutral line; And a control unit for detecting temperature information of the active image harmonic filter, a control unit for receiving and analyzing temperature information measured by the detection unit and generating a PWM signal having an operation ratio corresponding thereto, and a PWM signal received from the control unit. Therefore, the active image harmonic filter and the low voltage plate connected terminal comprises an overload prevention device consisting of a switchgear for repeating the opening and closing according to the period of the PWM signal, the active image harmonic filter due to the overload in the switchgear system It is characterized by performing the image harmonic current reduction function continuously without dropping.

이때, 상기 능동형 영상고조파 필터는 상기 저압반의 3상의 각 위상선과 중성선에 연결되도록 구성되는 지그재그 결선 변압기를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the active image harmonic filter uses a zigzag connection transformer configured to be connected to each phase line and the neutral line of the three phases of the low platen.

또한, 상기 제어부는 상기 검출부에서 측정된 온도 정보를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 AD 변환장치와, 상기 AD 변환장치로부터 디지털 신호를 수신하고 분석하여 이에 대응하는 작동비를 산출하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터 명령을 받아 산출된 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하는 PWM 발생장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.The control unit may include an AD converter which receives temperature information measured by the detector and converts the temperature information into a digital signal, a central processing unit that receives and analyzes a digital signal from the AD converter and calculates a corresponding operation ratio; Characterized in that it comprises a PWM generator for generating a PWM signal having an operation ratio calculated by receiving a command from the central processing unit.

또한, 상기 개폐구동장치는 상기 제어부에서 생성된 PWM 신호의 주기에 따라 계폐동작을 반복하는 무접점 반도체 스위칭 소자로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the opening and closing drive device is characterized in that consisting of a contactless semiconductor switching element for repeating the closing operation in accordance with the period of the PWM signal generated by the control unit.

한편, 상기 검출부에서 측정된 온도가 70℃ 미만인 경우에는 상기 제어부에서 작동비가 1인 PWM 신호를 생성하고, 상기 검출부에서 측정된 온도가 70℃ 이상 95℃ 미만인 경우에는 상기 검출부에서 측정된 온도에 따라 상기 제어부에서 계산된 0 초과 1 미만의 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하도록 한다.On the other hand, when the temperature measured by the detector is less than 70 ℃ generates a PWM signal with an operating ratio of 1 in the control unit, when the temperature measured by the detector is more than 70 ℃ 95 ℃ according to the temperature measured by the detector The control unit generates a PWM signal having an operation ratio greater than 0 and less than 1, which is calculated.

이때, 상기 제어부에서 생성된 PWM 신호의 작동비가 0 초과 0.3 미만인 경우에 상기 제어부로부터 신호를 수신하여 계통에 다량의 영상고조파 전류가 유입됨을 수배전반 외부에 현출하여 표시하는 위험표시부를 함께 구성할 수 있다.In this case, when the operation ratio of the PWM signal generated by the controller is greater than 0 and less than 0.3, the risk display unit may be configured to receive a signal from the controller and display a large amount of image harmonic current flowing into the grid outside the switchboard. .

한편, 상기 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에 상기 저압반의 중성선 상에 인가되는 전압과 전류 등의 정보를 획득하여 중성선 상의 전력량과 역률, 무효 전력 등을 계측하는 중성선 감시부를 더 구성할 수 있으며, 또한, 상기 중성선 감시부에서 획득되고 계측된 각종 정보를 수배전반 외부에 현출하여 표시하는 중성선 상태표시부도 함께 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, a neutral line monitoring unit for acquiring information such as the voltage and current applied on the neutral line of the low voltage plate in the switchgear equipped with the active image harmonic filter may be further configured to measure the amount of power, power factor, reactive power, etc. on the neutral line, In addition, it is preferable to also configure the neutral state display unit for displaying the various information obtained and measured by the neutral line monitoring unit to the outside of the switchboard.

한편, 상기 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에 사용되는 부스바 중에서 중성선 상의 부스바는 다수개의 금속판을 적층하여 형성하는데, 이때 3상의 각 위상선 상의 다른 부스바와 단면에서 보았을 때 너비와 두께가 동일하도록 제조하여 외형상 구별이 없도록 하는 것이 좋다.Meanwhile, among busbars used in a switchgear equipped with the active image harmonic filter, a busbar on a neutral line is formed by stacking a plurality of metal plates, in which the width and thickness are the same when viewed in cross section from other busbars on each phase line of the three phases. It is good to make so that there is no distinction in appearance.

본 발명은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반의 저압반에 내장되어 설치되어 있을 뿐만 아니라 과부하가 걸리는 것을 미연에 방지할 수 있도록 구성된 능동형 영상고조파 필터로 인하여 중성선으로 유입되는 영상고조파 전류를 효율적으로 저감하고 과부하로부터 상기 능동형 영상고조파 필터를 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.The present invention efficiently reduces the image harmonic current flowing into the neutral line due to the active image harmonic filter which is installed in the low voltage plate of the switchgear of the three-phase four-wire power system and is configured to prevent overload. And there is an advantage that can safely protect the active image harmonic filter from overload.

또한, 본 발명은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반의 저압반에 내장되어 설치되어 있는 능동형 영상고조파 필터로 유입되는 영상고조파 전류량을 조절하여 상기 능동형 영상고조파 필터가 과열 등으로 인하여 전력 계통에서 탈락됨이 없이 연속적으로 영상고조파 전류 저감기능을 수행하여 전력 계통을 효율적으로 보호할 수 있는 다른 장점이 있다.In addition, the present invention controls the amount of image harmonic current flowing into the active image harmonic filter installed in the low voltage plate of the switchgear of the three-phase four-wire power system, the active image harmonic filter is dropped from the power system due to overheating. There is another advantage to effectively protect the power system by performing image harmonic current reduction continuously.

또한, 본 발명은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반에 있어서 3상의 각 위상선은 물론이고 중성선 상에 유입되는 전류 등을 계측하여 무효전력의 발생을 감시함으로 인하여 전체 전력 계통의 역률 개선의 대책을 수립하는 데에 도움을 주고 수배전반의 상태를 파악하는데 용이한 또 다른 장점이 있다.In addition, the present invention measures the power factor improvement of the entire power system by monitoring the generation of reactive power by measuring the current flowed into each phase line as well as the neutral line in the switchgear of the three-phase four-wire power system. There is another advantage in helping to establish and facilitating the status of switchboards.

또한, 본 발명은 3상 4선식 전력 계통의 수배전반에 사용되는 중성선 상의 부스바에 있어서 다수의 금속판을 적층하여 형성함으로 인하여 각 위상선 상의 부스바와 비교하여 너비와 두께 등 외형은 동일하지만 그 수용 용량은 2 ~ 3배에 이르도록 하여, 각종 설비를 별도로 제조하거나 재조정할 필요가 없이 공통적으로 사용할 수 있어 효율적일 뿐만 아니라 계통을 안정적으로 보호할 수 있는 또 다른 장점이 있다.In addition, the present invention is formed by stacking a plurality of metal plates in the busbar on the neutral wire used in the switchgear of the three-phase four-wire power system, the same width and thickness than the busbar on each phase line, but the capacity is the same Up to two to three times, there is another advantage that can be used in common, without having to manufacture or re-arrange various equipment separately, not only efficient but also reliably protect the system.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터 및 과부하 예방장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개폐구동장치의 회로도이다
도 4는 일반적인 구형파의 파형도이다.
도 5는 톱니파와 정현파를 이용하여 생성한 펄스 폭 변조 신호의 파형도이다.
도 6은 온도에 따른 특정 작동비를 가지는 PWM 신호와 이에 대응하여 유입이 제어되는 영상고조파 전류의 파형도이다.
도 7은 다른 온도에 따른 특정 작동비를 가지는 PWM 신호와 이에 대응하여 유입이 제어되는 영상고조파 전류의 파형도이다.
도 8은 온도에 대한 PWM 신호의 작동비의 변화도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 과부하 예방장치의 제어 순서도이다.
도 10(a)는 3상의 각 위상선 상의 부스바의 단면 사시도이고, 도 10(b)는 본 발명의 일실시예에 의한 중성선 상의 부스바의 단면 사시도이다.1 is a block diagram of a switchgear equipped with an active image harmonic filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an active image harmonic filter and an overload prevention device according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram of the opening and closing drive device according to an embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram of a typical square wave.
5 is a waveform diagram of a pulse width modulated signal generated using a sawtooth wave and a sinusoidal wave.
6 is a waveform diagram of a PWM signal having a specific operating ratio according to temperature and an image harmonic current whose inflow is controlled correspondingly.
7 is a waveform diagram of a PWM signal having a specific operating ratio according to different temperatures and an image harmonic current whose inflow is controlled correspondingly.
8 is a diagram showing a change in operating ratio of a PWM signal with respect to temperature.
9 is a control flowchart of the overload prevention apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 (a) is a cross-sectional perspective view of busbars on each phase line of three phases, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional perspective view of busbars on neutral lines according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반의 구성도이다.1 is a block diagram of a switchgear equipped with an active image harmonic filter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 수배전반은 크게 변압기를 기준으로 발전소나 변전소로부터 특고압의 전력을 송전받아 처리하는 고압반(A)과 변압기에 의해 실사용 전력으로 변환된 전력을 처리하는 저압반(B)으로 구분된다.Referring to FIG. 1, the switchgear includes a high pressure panel A for transmitting and processing power of a special high voltage from a power plant or a substation based on a transformer, and a low voltage plate B for processing power converted into actual power by a transformer. ).

이때, 상기 고압반과 저압반에는 각종 개폐기, 차단기, 측정 장치 등이 구비되어 있는데, 도 1에 개시되어 있는 장치를 중심으로 수배전반에 일반적으로 설치되는 각종 장치를 간단히 살펴보도록 한다.At this time, the high pressure plate and the low pressure plate is provided with various switchgear, breaker, measuring device, etc. Let us briefly look at the various devices that are generally installed in the switchgear centered around the device shown in FIG.

ALTS는 자동부하절환개폐기(Automatic Load Transfer Switch)로써 전력 공급원으로부터 이중 전원을 확보하여 주전원 정전시 또는 주전원의 전압이 기준치 이하로 떨어지는 경우에 예비전원 측으로 자동으로 절환함으로써 항상 일정한 전원을 공급받을 수 있도록 하는 장치이다.ALTS is an Automatic Load Transfer Switch that secures dual power from the power source so that it can always receive a constant power supply by automatically switching to the standby power supply in case of power failure or when the voltage of the main power supply falls below the standard value. Device.

LBS는 부하개폐기(Load Breaker Switch)로써 수배전 설비의 인입구 개폐기로 많이 사용되는 장치이며, 부하전류 차단기의 역할 뿐만 아니라 전력 퓨즈와 조합하여 설치되어 어느 한 상의 전력 퓨즈가 끊어지는 경우 다른 상 모두 자동 트립하여 결상을 방지하는 역할을 수행하게 된다.LBS is a load breaker switch, which is widely used as an inlet switch of a power distribution facility, and is installed in combination with a power fuse as well as a load current breaker. It will try to prevent the formation by tripping.

PF는 전력 퓨즈(Power Fuse)로써 고압 및 특고압 기기의 단락 보호용 퓨즈이며, 높은 아크 저항을 발생하여 단락 전류를 강제적으로 한류 억제해서 차단하는 한류형 퓨즈가 많이 사용된다.PF is a power fuse used for short-circuit protection of high voltage and extra-high voltage equipment. There are many current-limiting fuses that generate high arc resistance and forcibly cut off the short-circuit current.

LA는 피뢰기(Lightening Arrester)로써 낙뢰 등과 같은 외부의 이상전압 침입시 전기설비 및 선로의 보호를 위하여 내부로 침입하는 이상전압을 대지로 방전시킨 후 신속히 정상적인 상태로 자동 복귀하는 장치이다.LA is a Lightning Arrester that automatically discharges the abnormal voltage invading to the ground to protect the electrical equipment and the line in case of external abnormal voltage invasion such as lightning strike and then automatically returns to the normal state quickly.

MOF는 계기용 변성기(Metering Out Fit)로써 전기 사용량을 측정하기 위한 장치로, 계기용 변압기와 계기용 변류기를 조합하여 한 곳에 내장하고 적산 전력량계를 통하여 정확한 전기 사용량을 계산하게 된다.MOF is a metering out fit to measure the electricity consumption. The MOF is a combination of the instrument transformer and the instrument current transformer in one place and calculates the accurate electricity consumption through the integrated power meter.

UVR은 부족전압계전기(Under Voltage Relay)로써 선로에 가해지는 전압이 정상치보다 낮을 경우에 차단기를 개방하여 부하나 선로를 보호하는 장치로, 주로 정전 후 복귀되었을 때에 전력의 돌발 재투입을 방지하기 위해서 설치된다.UVR is an under voltage relay that protects the load or the line by opening the breaker when the voltage applied to the line is lower than the normal value. Is installed.

OCR은 과전류 계전기(Over Current Relay)로써 선로에 흐르는 전류가 정상치를 초과하였을 경우에 차단기를 개방하여 부하나 선로를 보호하는 장치이다.OCR is an over current relay that protects the load or line by opening the breaker when the current flowing in the line exceeds the normal value.

OCGR은 과전류 지략 계전기(Over Current Ground Relay)로써 선로나 부하의 지락사고 발생시 발생되는 지략 전류를 검출하여 차단기를 개방하여 선로를 차단하는 장치이다.The OCGR is an over current ground relay that detects a trickle current generated when a ground fault occurs in a line or load, and opens a breaker to cut the line.

도면에는 개시되어 있는 상기 UVR, OCR, OCGR 이외의 보호 계전기로써 OVR(과전압 계전기, Over Voltage Relay), OVGR(과전압 지략 계전기, Over Voltage Ground Relay) 등 또한 사용될 수 있는데, 상기 OCR, OCGR과 유사한 장치이지만 전류 대신 전압에 반응하여 동작하게 된다.As the protection relays other than the UVR, OCR, and OCGR disclosed in the drawing, an OVR (Over Voltage Relay), an OVGR (Over Voltage Ground Relay), and the like may also be used. However, it operates in response to voltage instead of current.

PT는 계기용 변압기(Potential Transformer)로써 고압의 전력의 경우에는 전압계 등을 이용하여 직접적으로 계측할 수 없기 때문에 간접적으로 계측할 수 있도록 저압의 전력으로 강압하여 전압계, 전력계, 역률계 등에 계기용 전압으로 사용할 수 있게 하는 장치이다.PT is a potential transformer, and in the case of high voltage power, it cannot be measured directly by using a voltmeter, so it can be measured indirectly by low voltage power so that it can be measured indirectly. It is a device that can be used.

CT는 계기용 변류기(Current Transformer)로써 PT에서와 마찬가지 이유로 대전류를 소전류로 변성시켜 전류계, 전력계 등에 계기용 전류로 사용할 수 있게 하는 장치이다.CT is a Current Transformer, which is a device that converts a large current into a small current for the same reason as in PT, so that it can be used as an instrument current for ammeters and power meters.

상기 PT와 CT에 연결되는 측정 계기로는 전압계(V), 전류계(A), 전력계(KW), 역률계(PF), 주파수계(F) 등이 있다.Measurement instruments connected to the PT and CT include a voltmeter (V), ammeter (A), power meter (KW), power factor meter (PF), frequency meter (F).

VCB는 진공차단기(Vacuum Circuit Breaker)로써 고압 선로의 차단을 고진공의 용기 내에서 접점을 개폐하여 실행하는 장치로, 진공 중의 아크 소호능력을 이용하여 매우 높은 절연내력을 지니는 차단기이다.VCB is a vacuum circuit breaker that breaks a high voltage line by opening and closing a contact in a high vacuum vessel. It is a breaker that has a very high dielectric strength using the arc extinguishing capacity in vacuum.

ACB는 기중차단기(Air Circuit Breaker)로써 전기회로의 접촉자간 개폐 동작이 대기 중에서 행해지는 차단기로, 선로 개폐시 발생되는 아크는 대기로 소호되는 장치이다.ACB is an air circuit breaker, which is a breaker in which the opening and closing operation between contacts of an electric circuit is performed in the air, and an arc generated when opening and closing a line is extinguished into the atmosphere.

MCCB는 배선용 차단기(Molded Case Circuit Breaker)로써 개폐기구, 트립장치 등을 절연물 용기 내에 일체로 조립한 저압용 차단기로, 통전 상태의 전로를 수동으로 또는 과부하나 단로 등의 이상상태 발생시 자동으로 전류를 차단하는 장치이다.MCCB is a Molded Case Circuit Breaker, which is a low voltage circuit breaker that integrates switchgear and trip device into the insulator container. It is a device to block.

ATS는 자동 절환 개폐기(Automatic Transfer Switch)로써 정전 사고가 발생한 경우 저압반의 중요 부하에 비상전원을 공급하기 위하여 비상 발전기가 가동되면 자동적으로 주전력 공급원 측에서 비상 발전기 측으로 스위치가 절환되어 각종 부하에 비상전원이 공급되도록 한다.ATS is an Automatic Transfer Switch that automatically switches the switch from the main power supply to the emergency generator to supply emergency power to critical loads of the low platen in case of power failure. Allow power to be supplied.

SC는 진상콘덴서(Static Condenser)로써 전압과 전류의 위상차에 의하여 발생한 무효전류로 인하여 감소된 부하의 역률을 보상하기 위한 장치이다.SC is a static condenser that compensates for the reduced power factor due to reactive current generated by the phase difference between voltage and current.

ZCT는 영상변류기(Zero Current Transformer)로써 부하기기에 지락사고가 발생하였을 경우에 흐르는 지락전류를 검출하는 장치로, 지락계전기와 조합하여 회로를 차단할 수 있게 된다.ZCT is a Zero Current Transformer that detects a ground current that flows when a ground fault occurs due to a load, and in combination with a ground fault relay, a circuit can be blocked.

ELD는 누전경보기(Earth Leakage Detector)로써 지락사고가 발생하였을 경우에 부하기기 등에 발생하는 고장전압 또는 지락전류를 검출하여 경보를 나타내는 장치이다.ELD is an Earth Leakage Detector that detects fault voltage or ground current that occurs in load equipment in case of ground fault and displays an alarm.

TR은 변압기(Transformer)로써 철심과 권선을 가지고 전자유도작용으로 배전전압을 부하에 적당한 전압으로 변환하는 장치이다.TR is a transformer, which has an iron core and a winding, and converts a distribution voltage into an appropriate voltage for a load by electromagnetic induction.

본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반은 상기와 같은 장치와 함께 능동형 영상고조파 필터, 과부하 예방장치 및 중성선 감시부로 구성되어 있다.A switchgear equipped with an active image harmonic filter according to an embodiment of the present invention includes an active image harmonic filter, an overload prevention device, and a neutral line monitoring unit together with the above apparatus.

먼저 능동형 영상고조파 필터와 과부하 예방장치를 살펴보도록 한다.First, let's take a look at active image harmonic filter and overload prevention device.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터 및 과부하 예방장치의 구성도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 개폐구동장치의 회로도이다.2 is a block diagram of an active image harmonic filter and an overload prevention device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a circuit diagram of the opening and closing drive device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터는 3상의 각 위상선과 중성선에 연결되어 있는 지그재그 결선 변압기(100)로 구성되어 있으며, 과부하 예방장치(200)는 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도를 측정하는 검출부(210)와, 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도에 따른 PWM 신호를 생성하는 제어부(220), 및 PWM 신호에 의해 동작하는 개폐구동장치(230)를 포함하여 구성된다.2, the active image harmonic filter according to an embodiment of the present invention is composed of a zigzag connection transformer 100 connected to each phase line and a neutral line of three phases, the overload prevention device 200 is the zigzag connection Detecting unit 210 for measuring the temperature of the transformer 100, the control unit 220 for generating a PWM signal according to the temperature of the zigzag connection transformer 100, and the opening and closing drive device 230 operating by the PWM signal It is configured to include.

이때, 상기 능동형 영상고조파 필터는 상기 수배전반 저압반 초입의 기중차단기(ACB)와 저압반 말단의 배전 분기점 사이의 임의의 일 지점에 위치하여 상기 수배전반과 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 수배전반의 외부에 장착할 수도 있지만 상기 수배전반의 내부에 내장되어 장착되는 것이 영상고조파 전류의 발생원에서 가까워져 효율적인 측면에서 좋은 것은 물론이다.In this case, the active image harmonic filter is located at any one point between the air circuit breaker (ACB) of the switchgear low platen entry and the distribution branching point of the low platen terminal is electrically connected to the switchgear panel, mounted on the outside of the switchgear Although it may be possible, the built-in inside of the switchgear is close to the source of the image harmonic current, of course, it is good in terms of efficiency.

본 발명의 일실시예에서는 3상의 각 위상선과 중성선에 지그재그 결선되어 구성되는 지그재그 결선 변압기(100)를 이용하여 능동형 영상고조파 필터가 개시되어 있지만, 수배전반에 내장되어 설치가 가능하며 영상고조파 전류를 효율적으로 저감할 수 있는 장치이면 어떤 것이든 영상고조파 필터로 사용할 수 있는 것은 물론이다.In an exemplary embodiment of the present invention, an active image harmonic filter is disclosed using a zigzag connection transformer 100 configured by zigzag connection of each phase line and a neutral wire of three phases, but it is possible to install and install an image harmonic current efficiently in a switchgear. Of course, any device that can be reduced can be used as an image harmonic filter.

상기 지그재그 결선 변압기(100)에 대해서 살펴보면, 상기 지그재그 결선 변압기(100)는 동일 철심에 2개의 권선을 반대방향으로 감은 것으로서 철심 a의 1번 권선은 직렬로 철심 c의 6번 권선에 연결되어 있고, 철심 b의 3번 권선은 직렬로 2번 권선에 연결되어 있으며, 철심 c의 5번 권선은 4번 권선에 연결되어 있는 구조이다. 이런 지그재그 결선 구조를 이루어 1번 권선은 자기적으로 2번 권선과 결합되고, 3번 권선은 자기적으로 4번 권선과 결합되며 5번 권선은 자기적으로 6번 권선과 결합되어 있다.Looking at the zigzag connection transformer 100, the zigzag connection transformer 100 is a winding of two windings in the opposite direction in the same iron core, the first winding of the iron core a is connected to the 6 winding of the iron core c in series , Winding 3 of iron core b is connected to winding 2 in series, and winding 5 of iron core c is connected to winding 4. In this zigzag connection structure, the first winding is magnetically coupled to the second winding, the third winding is magnetically coupled to the fourth winding, and the fifth winding is magnetically coupled to the sixth winding.

상기 지그재그 결선 변압기(100)를 이용한 능동형 영상고조파 필터의 기본 원리를 전압 관계식으로 나타내보면, 먼저 상기 지그재그 결선 변압기(100)에서 각 권선은 일반적으로 동일한 권선수를 가지므로 각 권선의 전압은 다음 수학식 1과 같다.Referring to the basic principle of the active image harmonic filter using the zigzag connection transformer 100 as a voltage relationship, first, in the zigzag connection transformer 100, each winding has the same number of windings in general, the voltage of each winding Equation 1

Figure 112010075334917-pat00001
Figure 112010075334917-pat00001

여기서 Va1, Vb3, Vc5는 각 3상의 1차측 권선 전압이며 Va2, Vb4, Vc6은 2차측 권선 전압을 나타내며, Vm1에서 Vm은 기본파 전압의 크기이고 아래첨자 1은 차수를 표시한다.Where V a1 , V b3 and V c5 are the primary winding voltages of each of the three phases, V a2 , V b4 and V c6 represent the secondary winding voltages, and in V m1 , V m is the magnitude of the fundamental wave voltage and subscript 1 is Display the order.

이를 이용하여 중성선에 대한 각 상의 전압을 구하면 다음 수학식 2와 같다.When the voltage of each phase with respect to the neutral wire is obtained using this, Equation 2 is obtained.

Figure 112010075334917-pat00002
Figure 112010075334917-pat00002

위의 수학식 2에서 알 수 있듯이 중성선에 대한 각 상의 전압 중에서 영상고조파 성분의 전압 Vm3은 상쇄되어 제거되었다. 즉, 부하에서 발생되는 영상고조파 전류는 상기 지그재그 결선 변압기(100)에 완전히 흡수되어 저감되고, 상기 지그재그 결선 변압기(100)는 이론적으로 영상 임피던스가 0이 되는 것이다.As can be seen in Equation 2 above, the voltage V m3 of the image harmonic component is canceled out of the voltage of each phase with respect to the neutral line. That is, the image harmonic current generated in the load is completely absorbed and reduced by the zigzag connection transformer 100, and the zigzag connection transformer 100 has a zero image impedance in theory.

한편, 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 구성된 능동형 영상고조파 필터에는 상기 과부하 예방장치(200)가 장착되는데, 상기 과부하 예방장치(200)는 검출부(210), 제어부(220), 및 계폐구동장치로 구성되어 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류를 제어하여 과부하가 걸리는 것을 미연에 방지하는 역할을 한다.On the other hand, the active image harmonic filter composed of the zigzag connection transformer 100 is equipped with the overload prevention device 200, the overload prevention device 200 is the detection unit 210, the control unit 220, and the locking drive device Is configured to control the image harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100 serves to prevent overloading in advance.

이때, 상기 검출부(210)는 상기 지그재그 결선 변압기(100)에 걸리는 부하량을 검출하는 역할을 하는데, 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도, 바람직하게는 지그재그 결선 변압기(100)의 철심이나 권선의 온도를 측정하여 이를 바탕으로 상기 지그재그 결선 변압기(100)에 어느 정도의 부하가 걸려 있는지 간접적으로 판단하는 것이 좋다.At this time, the detection unit 210 serves to detect the load applied to the zigzag connection transformer 100, the temperature of the zigzag connection transformer 100, preferably the temperature of the iron core or winding of the zigzag connection transformer 100 It is good to indirectly determine how much load is applied to the zigzag connection transformer 100 based on the measurement.

왜냐하면 상기 검출부(210)에서 직접적으로 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류를 측정하도록 구성하는 것도 가능하지만, 본 실시예에서와 같이 온도를 측정하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 상태를 간접적으로 검출하도록 하는 것이 보다 소형으로 장치를 구성할 수 있어 수배전반 내부에 상기 능동형 영상고조파 필터를 장착하는데 용이하기 때문이다.Because the detection unit 210 can be configured to directly measure the image harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100, but the state of the zigzag connection transformer 100 by measuring the temperature as in the present embodiment It is because it is possible to configure the device to be smaller than indirectly so that it is easy to mount the active image harmonic filter inside the switchgear.

한편, 상기 제어부(220)는 상기 검출부(210)로부터 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도 정보를 수신하여 이에 대응하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, 이하 PWM이라 칭한다.) 신호를 생성하는 역할을 한다.On the other hand, the controller 220 receives the temperature information of the zigzag connection transformer 100 from the detection unit 210 and generates a pulse width modulation (PWM) signal corresponding thereto. do.

우선 펄스 폭 변조에 대하여 살펴보도록 한다.First, the pulse width modulation will be described.

도 4는 일반적인 구형파의 파형도인데, 펄스 폭 변조란 도 4에 도시된 것과 같이 고레벨 상태와 저레벨 상태가 시간에 따라 주기적으로 반복되는 구형파에서 한 주기의 경과 시간은 동일하게 유지하면서 고레벨 상태와 저레벨 상태의 유지 시간의 비율에 변화를 가하여 결과적으로 구형파의 평균값의 변화를 가져오게 하는 변조방식이다.4 is a waveform diagram of a typical square wave. Pulse width modulation is a high-level state and a low-level while maintaining the same elapsed time of one cycle in a square wave in which a high level state and a low level state are periodically repeated with time as shown in FIG. 4. It is a modulation method that changes the ratio of the holding time of a state, resulting in a change in the average value of the square wave.

이와 같은 펄스 폭 변조에서는 구형파의 평균값에 영향을 끼치는 고레벨 상태와 저레벨 상태의 비율이 중요한데, 이를 나타내는 지표로 작동비(Duty Ratio)라는 개념을 주로 사용한다. 이때, 작동비는 구형파의 한 주기(T) 동안 고레벨 상태가 유지되는 시간(DT)의 비(D)로 정의되고, 따라서 구형파의 작동비가 커지면 고레벨 상태가 유지되는 시간이 길어지므로 구형파의 평균값은 증가하게 되며, 역으로 구형파의 작동비가 작아지면 고레벨 상태가 유지되는 시간이 짧아지므로 구형파의 평균값은 감소하게 된다.In such pulse width modulation, the ratio of the high level state to the low level state which influences the average value of the square wave is important. The concept of the duty ratio is mainly used as an index. In this case, the operating ratio is defined as the ratio D of the time DT during which the high level state is maintained for one period T of the square wave. Therefore, when the operating ratio of the square wave increases, the time for which the high level state is maintained increases, so the average value of the square wave is On the contrary, as the operation ratio of the square wave decreases, the average time of the square wave decreases because the time for maintaining the high level is shortened.

도 5에는 톱니파와 기준파를 이용하여 PWM 신호를 생성하는 간단한 방법이 개시되어 있다. 즉, 콤퍼레이터 회로의 양 입력단에 톱니파와 기준파를 입력하고 두 파를 비교하여 기준파가 톱니파보다 큰 값을 가지는 경우에는 콤퍼레이터 회로의 출력단에서 고레벨 상태의 수평 직선파를 출력하고, 기준파가 톱니파보다 작은 값을 가지는 경우에는 콤퍼레이터 회로의 출력단에서 저레벨 상태의 수평 직선파를 연속적으로 출력하여 PWM 신호를 생성하게 된다.5 illustrates a simple method of generating a PWM signal using a sawtooth wave and a reference wave. That is, when the sawtooth wave and the reference wave are input to both input terminals of the comparator circuit and the two waves are compared, when the reference wave has a larger value than the sawtooth wave, the output terminal of the comparator circuit outputs a horizontal linear wave with a high level, and the reference wave is the sawtooth wave. In the case of having a smaller value, the output signal of the comparator circuit continuously outputs a horizontal linear wave in a low level to generate a PWM signal.

도 5에서는 정현파를 기준파로 사용하여 작동비가 계속하여 변화하는 PWM 신호가 생성되는 것을 나타나 있지만, 기준파로 일정한 값을 가지는 수평 직선파를 이용하는 경우에는 일정한 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성할 수 있고, 이 경우 입력되는 수평 직선파의 값을 변화시킴으로써 출력되는 PWM 신호의 작동비를 임의로 결정할 수 있게 된다.5 shows that a PWM signal in which the operating ratio is continuously changed using a sine wave as a reference wave is generated, but when a horizontal linear wave having a constant value is used as the reference wave, a PWM signal having a constant operating ratio can be generated. In this case, it is possible to arbitrarily determine the operation ratio of the output PWM signal by changing the value of the horizontal linear wave input.

이와 같은 특정의 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하는 역할을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제어부(220)는 AD 변환장치(221), 중앙처리장치(222), 및 PWM 발생장치(223)로 구성된다.In order to achieve the role of generating a PWM signal having a specific operating ratio as described above, the control unit 220 according to an embodiment of the present invention, the AD converter 221, the central processing unit 222, and PWM generation Device 223.

이때 상기 AD 변환장치(221)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해 주는 장치로 다양한 분야에서 일반적으로 널리 쓰이고 있는 장치와 동일하며, 상기 검출부(210)에서 검출된 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도 정보를 수신하여 디지털 신호로 변환하게 된다.In this case, the AD converter 221 converts an analog signal into a digital signal, which is the same as a device generally used in various fields, and the temperature of the zigzag connection transformer 100 detected by the detector 210. The information is received and converted into a digital signal.

상기 중앙처리장치(222)는 상기 AD 변환장치(221)로부터 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도 정보를 나타내는 디지털 신호를 입력받아 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 상태를 분석하고 그 대응하는 PWM 신호의 알맞은 작동비를 계산하여 상기 PWM 발생장치(223)로 전달하는 역할을 한다.The CPU 222 receives a digital signal indicating the temperature information of the zigzag connection transformer 100 from the AD converter 221 and analyzes the state of the zigzag connection transformer 100 and corresponds to the PWM signal. Calculates the proper operating ratio of and serves to deliver to the PWM generator 223.

상기 PWM 발생장치(223)는 기준파로 수평 직선파를 이용하여 일정한 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하되 수평 직선파의 값을 필요에 따라 즉시 변화시켜 작동비를 임의로 조절할 수 있도록 구성하여, 상기 중앙처리장치(222)에서 결정된 작동비를 전달받아 즉시 상기 작동비를 가지는 PWM 신호를 연속적으로 생성할 수 있도록 한다.The PWM generator 223 generates a PWM signal having a constant operating ratio using a horizontal linear wave as a reference wave, but is configured to immediately change the value of the horizontal linear wave as needed to arbitrarily adjust the operating ratio, the center The operation ratio determined by the processing unit 222 is received to immediately generate a continuous PWM signal having the operation ratio.

한편, 상기 PWM 발생장치(223)에서 생성된 PWM 신호는 상기 개폐구동장치(230)로 입력되는데, PWM 신호가 고레벨 상태에 있으면 상기 개폐구동장치(230)는 연결 상태를 유지하고 PWM 신호가 저레벨 상태에 있으면 개방 상태를 유지하도록 구성된다. 즉 PWM 신호가 고레벨 상태이면 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 영상고조파 전류가 유입되고 PWM 신호가 저레벨 상태이면 영상고조파 전류가 유입되지 않으므로, 이러한 연결과 개방을 순간적인 PWM 신호의 주기에 따라 연속적으로 반복함으로 인하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류를 제어할 수 있게 된다.On the other hand, the PWM signal generated by the PWM generator 223 is input to the switchgear 230, if the PWM signal is in a high level state, the switchgear 230 is kept connected and the PWM signal is a low level If in a state, it is configured to remain open. That is, when the PWM signal is in a high level state, image harmonic current flows into the zigzag connection transformer 100, and when the PWM signal is in a low level state, image harmonic current does not flow. Therefore, such connection and opening are continuously performed according to the instantaneous PWM signal cycle. By repeating it is possible to control the image harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100.

상기 개폐구동장치(230)는 스위칭소자와 구동 회로로 구성되는데, 이와 같은 순간적인 개폐동작을 연속적으로 반복하기 위해서는 MOSFET이나 BJT 등과 같은 반도체를 이용한 무접점 반도체 스위칭소자를 이용하여 구성하는 것이 바람직하며, 이는 상기 능동형 영상고조파 필터를 소형화하여 수배전반 내부에 장착할 수 있도록 하는 데도 도움이 된다. The switchgear driving device 230 is composed of a switching element and a drive circuit, in order to repeat such an instantaneous opening and closing operation is preferably configured using a contactless semiconductor switching element using a semiconductor such as MOSFET or BJT, This also helps to miniaturize the active image harmonic filter to be mounted inside the switchgear.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개폐구동장치(230)의 회로도인데, 현재 스위칭소자로 많이 사용되는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터)를 이용한 개폐구동장치(230)가 도시되어 있다. 3 is a circuit diagram of the switchgear 230 according to an embodiment of the present invention, the switchgear 230 using an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) is widely used as a switching device is shown It is.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐구동장치(230)는 포토커플러(231)와, 두 개의 트랜지스터로 이루어진 버퍼단(232), 바이어스 전원(Vcc) 및 게이트 저항(R4, R5)과 IGBT(233)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the switching device 230 according to an embodiment of the present invention includes a photocoupler 231, a buffer stage 232 formed of two transistors, a bias power supply V cc , and a gate resistor R 4. , R 5 ) and an IGBT 233.

상기 포토커플러(231)에는 상기 PWM 발생장치(223)에서 생성된 PWM 신호가 입력되는데, PWM 신호가 고레벨 상태에 있으면 상기 포토커플러(231)가 턴온되며 저레벨 상태에 있으면 턴오프된다. 상기 포토커플러(231)가 턴온 상태에 있으면 상기 바이어스 전원(Vcc)으로 인해 상기 버퍼단(232)의 트랜지스터의 게이트로 전압이 인가되어 트랜지스터가 턴온되며, 상기 버퍼단(232)의 트랜지스터가 턴온되면 다시 상기 바이어스 전원(Vcc)으로 인해 상기 IGBT(233)의 게이트로 전압이 인가되어 상기 IGBT(233)가 턴온되어 상하 연결단을 연결하게 된다. 그러나 상기 포토커플러(231)가 턴오프 상태에 있으면 상기 버퍼단(232)의 트랜지스터도 턴오프되며 따라서 상기 IGBT(233)도 턴오프되어 상하 연결단이 개방 상태에 있게 된다.The PWM signal generated by the PWM generator 223 is input to the photocoupler 231. When the PWM signal is in a high level state, the photocoupler 231 is turned on and is turned off when it is in a low level state. When the photocoupler 231 is turned on, a voltage is applied to the gate of the transistor of the buffer terminal 232 due to the bias power supply V cc , and the transistor is turned on. When the transistor of the buffer terminal 232 is turned on, the transistor is turned on again. A voltage is applied to the gate of the IGBT 233 due to the bias power supply V cc , so that the IGBT 233 is turned on to connect the vertical connection terminal. However, when the photocoupler 231 is turned off, the transistor of the buffer stage 232 is also turned off, so that the IGBT 233 is also turned off so that the vertical connection terminal is in an open state.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터 및 과부하 예방장치(200)의 작동을 살펴보도록 한다.Next, look at the operation of the active image harmonic filter and overload prevention apparatus 200 according to an embodiment of the present invention configured as described above.

3상4선식 전력 계통의 수배전반에 영상고조파 전류가 발생하여 중성선으로 유입되면 계통보다 영상 임피던스가 낮은 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 영상 고조파전류가 흡수되어 영상고조파 전류가 저감되게 된다. 이때, 상기 검출부(210)에서는 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도를 실시간으로 측정하여 온도 정보를 검출하고, 상기 검출부(210)에서 검출된 온도 정보는 상기 AD 변환장치(221)를 통해 디지털 신호화되어 상기 중앙처리장치(222)로 전달된다.When the image harmonic current is generated in the switchboard of the three-phase four-wire power system and flows into the neutral line, the image harmonic current is absorbed by the zigzag connection transformer 100 having a lower image impedance than the system, thereby reducing the image harmonic current. At this time, the detection unit 210 detects temperature information by measuring the temperature of the zigzag connection transformer 100 in real time, and the temperature information detected by the detection unit 210 is a digital signal through the AD converter 221. And is transferred to the CPU 222.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 과부하 예방장치(200)의 제어 순서도이다.9 is a control flowchart of the overload prevention apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서는 이와 같이 영상고조파 전류가 유입되어 작동함에 따른 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도를 다음의 세 가지 구간으로 나누어 대응을 하게 된다.Referring to FIG. 9, in the exemplary embodiment of the present invention, the temperature of the zigzag connection transformer 100 as the image harmonic current is introduced and operated is divided into three sections to correspond to each other.

첫 번째 구간은 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 70℃ 미만인 경우인데 그 하한 온도는 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 주변 환경에 따라 가변하므로 특정할 수 없으며, 이 구간에서는 상기 지그재그 결선 변압기(100)가 지극히 정상적으로 동작하고 있는 것으로 별다른 제어가 요구되지 않는다.The first section is a case where the temperature of the zigzag connection transformer 100 is less than 70 ℃ but the lower limit temperature is variable according to the surrounding environment of the zigzag connection transformer 100 can not be specified, in this section the zigzag connection transformer ( 100 is operating extremely normally and no control is required.

두 번째 구간은 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 70℃ 이상 95℃ 미만인 경우인데, 이 구간에서는 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 더 이상 상승하지 않도록 하는 제어가 필요한 구간이다.The second section is a case in which the temperature of the zigzag connection transformer 100 is 70 ° C. or more and less than 95 ° C., and this section is a section requiring control to prevent the temperature of the zigzag connection transformer 100 from rising any more.

세 번째 구간은 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 95℃ 이상인 경우인데, 이 구간은 상기 지그재그 결선 변압기(100)가 정상적으로 작동하는 한계를 초과한 경우 이므로 수배전반 계통 전체를 점검해야하는 등 특별한 조치가 필요한 구간이다.The third section is the case where the temperature of the zigzag connection transformer 100 is more than 95 ℃, this section is when the zigzag connection transformer 100 exceeds the normal operation limit, so special measures such as the entire switchgear system should be checked. This is a necessary section.

중성선에 적은 양의 영상고조파 전류가 유입되는 경우에는 상기 지그재그 결선 변압기(100)에서 저감되어 처리되는 용량이 적으므로 상기 검출부(210)에서 측정되는 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도는 70℃ 미만일 것이다. 이와 같이 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 첫 번째 구간 내에 있는 것으로 검출되면 상기 중앙처리장치(222)는 상기 PWM 발생장치(223)로 작동비가 1인 PWM 신호를 생성하도록 명령한다.When a small amount of image harmonic current flows into the neutral wire, the capacity of the zigzag connection transformer 100 is reduced and processed so that the temperature of the zigzag connection transformer 100 measured by the detection unit 210 is less than 70 ° C. will be. As such, when the temperature of the zigzag connection transformer 100 is detected to be within the first section, the CPU 222 instructs the PWM generator 223 to generate a PWM signal having an operation ratio of 1.

작동비가 1인 PWM 신호는 항상 고레벨 상태를 갖는 구형파이므로 직선파와 마찬가지이다. 따라서 상기 PWM 발생장치(223)로부터 작동비가 1인 PWM 신호를 전달받은 상기 개폐구동장치(230)는 계속하여 연결 상태를 유지하게 되고 중성선으로 유입되는 모든 영상고조파 전류를 상기 지그재그 결선 변압기(100)가 저감할 수 있게 된다.A PWM signal with an operating ratio of 1 is the same as a straight wave because it is always a square wave with a high level state. Therefore, the opening and closing drive device 230 receiving the PWM signal having the operation ratio of 1 from the PWM generator 223 continues to maintain the connection state and the zigzag connection transformer 100 receives all the image harmonic currents flowing into the neutral wire. Can be reduced.

한편, 다량의 영상고조파 전류가 발생하여 중성선으로 유입되기 시작하면 상기 지그재그 결선 변압기(100)에서 저감되어 처리하여야 하는 양이 증가하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 점차 상승하게 될 것이다.On the other hand, when a large amount of image harmonic current is generated and begins to flow into the neutral wire, the amount of the zigzag connection transformer 100 needs to be reduced and processed increases, thereby increasing the temperature of the zigzag connection transformer 100.

상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 어느 정도 상승하여 70℃ 이상 95℃ 미만으로써 두 번째 구간에 있는 것으로 검출되는 경우에, 상기 중앙처리장치(222)는 상기 PWM 발생장치(223)로 0 보다 크고 1 보다 작은 범위에서 온도에 따른 특정한 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하도록 명령한다. 작동비가 0보다 크고 1보다 작은 PWM 신호는 작동비에 따라 고레벨 상태와 저레벨 상태가 주기적으로 반복되는 일반적인 구형파를 형성하므로 이와 같은 PWM 신호를 입력받은 개폐구동장치(230)는 연결과 개방 동작을 순간적인 PWM 신호의 주기에 따라 연속적으로 반복하게 된다.When the temperature of the zigzag connection transformer 100 rises to a certain degree and is detected as being in the second section by more than 70 ° C. and less than 95 ° C., the CPU 222 is greater than zero to the PWM generator 223. Command to generate a PWM signal with a specific operating ratio over temperature in the range of less than one. Since the PWM ratio is greater than 0 and less than 1, the operation ratio forms a common square wave in which the high level state and the low level state are periodically repeated according to the operation ratio, so the open / close drive unit 230 receiving such a PWM signal is instantaneously connected and opened. It repeats continuously according to the cycle of the conventional PWM signal.

즉, PWM 신호가 고레벨을 유지하는 순간에는 상기 개폐구동장치(230)가 상기 지그재그 결선 변압기(100)와 3상의 연결단을 연결하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 영상고조파 전류가 유입되게 하고, PWM 신호가 저레벨을 유지하는 순간에는 상기 개폐구동장치(230)가 상기 지그재그 결선 변압기(100)와 각 상의 연결단을 개방하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 영상고조파 전류가 유입되지 않게 한다. 특정 작동비를 가지는 PWM 신호와 이에 따라 영상고조파 전류의 유입이 제어되는 관계는 도 6에 잘 나타나 있다.That is, at the moment when the PWM signal maintains the high level, the switching driver 230 connects the zigzag connection transformer 100 and the three-phase connection terminal so that the image harmonic current flows into the zigzag connection transformer 100. At the moment when the PWM signal maintains the low level, the open / close drive unit 230 opens the connection terminal of the zigzag connection transformer 100 and each phase so that the image harmonic current does not flow into the zigzag connection transformer 100. The relation between the PWM signal having a specific operating ratio and the control of the inflow of the image harmonic current is well illustrated in FIG. 6.

이와 같이 온도에 따른 특정한 작동비를 가지는 PWM 신호에 의해 상기 개폐구동장치(230)가 연결과 개방을 계속하여 반복함으로써 전체적으로 상기 지그재그 결선 변압기(100)로의 영상고조파 전류의 유입을 제어하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도를 낮출 수 있게 된다.As described above, the switching driver 230 continuously connects and opens the PWM signal having a specific operating ratio according to the temperature, thereby controlling the inflow of the image harmonic current into the zigzag connection transformer 100 to control the zigzag connection. The temperature of the transformer 100 can be lowered.

이후 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류를 제어함으로 인하여 상기 검출부(210)에서 측정되는 온도가 70℃ 미만으로 하강하여 첫 번째 구간에 있는 것으로 검출되는 경우에 상기 중앙처리장치(222)는 다시 작동비가 1인 PWM 신호를 생성하도록 PWM 발생장치(223)로 명령을 하게 되며, 상기 지그재그 결선 변압기(100)로의 영상고조파 전류의 유입을 제어하지 않고 모든 영상고조파 전류를 저감하도록 한다.Then, the central processing unit 222 when the temperature measured by the detector 210 drops below 70 ° C and is detected in the first section by controlling the image harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100. ) Again commands the PWM generator 223 to generate a PWM signal having an operation ratio of 1, thereby reducing all image harmonic currents without controlling the inflow of image harmonic currents into the zigzag connection transformer 100.

하지만, PWM 신호를 이용하여 영상고조파 전류의 유입을 제어하였음에도 온도가 계속하여 70℃ 이상을 유지하고 있는 경우에는 우선 먼저 측정한 온도와 현재 측정한 온도를 비교하여 동일한지, 상승하였는지, 아니면 하강하였는지를 상기 중앙처리장치(222)에서 판단한다.However, if the temperature is continuously maintained above 70 ℃ even though the input of the image harmonic current is controlled by using the PWM signal, first of all, whether the measured temperature is the same as the current measured temperature, is it increased or decreased? The determination is made by the CPU 222.

이와 같이 비교 판단한 결과 먼저 측정한 온도와 동일하거나 오히려 먼저 측정한 온도보다 상승한 경우에는, 이전보다 더 낮아진 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하도록 상기 중앙처리장치(222)에서 상기 PWM 발생장치(223)로 명령하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류가 더욱 감소되도록 한다. 즉, 예를 들어 도 6에서와 같은 특정 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하여 영상고조파 전류의 유입을 제어하고 있었는데, 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 이전과 동일하거나 오히려 상승한 경우에는 도 7에서와 같이 더 작은 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하여 영상고조파 전류의 유입을 더욱 제어하여 온도가 하강하도록 유도하는 것이다.As a result of the comparative determination, when the temperature is the same as the first measured temperature or rises above the first measured temperature, the PWM generator 223 in the central processing unit 222 generates a PWM signal having an operation ratio lower than before. In order to further reduce the image harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100. That is, for example, when the PWM signal having a specific operating ratio is generated to control the inflow of the image harmonic current, as shown in FIG. 6, the temperature of the zigzag connection transformer 100 is the same as or higher than that of FIG. 7. As shown in Fig. 1, a PWM signal having a smaller operating ratio is generated to further control the inflow of image harmonic current to induce a temperature drop.

다음 경우로 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 여전히 70℃을 유지하고 있지만 먼저 측정한 온도와 비교하여 하강한 경우에는, 이전의 작동비를 계속적으로 유지하도록 하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 계속 하강하여 70℃ 미만의 첫 번째 구간으로 진입할 수 있도록 한다. 이 경우에 온도가 하강한 비율을 고려하여 이전보다 조금 큰 작동비를 가지도록 하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류가 조금 증가하도록 할 수도 있다.In the following case, when the temperature of the zigzag connection transformer 100 is still maintained at 70 ° C., but the temperature is lower than the measured temperature, the zigzag connection transformer 100 may be continuously maintained. Allow the temperature to continue to enter the first section below 70 ° C. In this case, the harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100 may be slightly increased by having an operating ratio slightly larger than before in consideration of the rate at which the temperature decreases.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예는 상기 지그재그 결선 변압기(100)에 과부하가 걸려서 온도가 상승하는 것을 미연에 억제하도록 미리 PWM 신호의 작동비를 조절하여 유입되는 영상고조파 전류를 제어하는 것이므로, 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도에 따른 작동비가 매우 중요한 역할을 하며, 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 상승하면 PWM 신호의 작동비는 작아지게 되고 온도가 하강하면 작동비는 커지게 되는데 이와 같은 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도와 PWM 신호의 작동비의 대략적인 관계는 도 8에 잘 나타나 있다.As described above, one embodiment of the present invention is to control the image harmonic current introduced by adjusting the operation ratio of the PWM signal in advance so as to suppress the temperature rise due to overloading the zigzag connection transformer 100, The operation ratio according to the temperature of the zigzag connection transformer 100 plays a very important role. When the temperature of the zigzag connection transformer 100 rises, the operation ratio of the PWM signal decreases and the operation ratio increases when the temperature decreases. Such a rough relationship between the temperature of the zigzag connection transformer 100 and the operation ratio of the PWM signal is well illustrated in FIG. 8.

한편, 이와 같이 PWM 신호의 작동비를 조절하여 상기 지그재그 결선 변압기(100)로 유입되는 영상고조파 전류를 제어하는 도중 작동비가 계속 하강하여 0.3 미만의 값을 가지게 되는 경우가 발생할 수도 있다. 이 경우는 상기 지그재그 결선 변압기(100)에서 저감되어 처리되는 영상고조파 전류가 계통에서 발생되는 영상고조파 전류의 30% 미만에 불과하다는 의미인데, 일반적으로는 이러한 상태에 도달하지 않지만 계통에 이상이 발생한 경우나 부하의 증설로 상기 지그재그 결선 변압기(100) 용량의 한계에 가까워진 경우에는 이러한 상황이 발생할 수 있다.On the other hand, while controlling the image harmonic current flowing into the zigzag connection transformer 100 by adjusting the operation ratio of the PWM signal in this way, the operation ratio may continue to fall to have a value less than 0.3. In this case, the image harmonic current that is reduced and processed by the zigzag connection transformer 100 is less than 30% of the image harmonic current generated in the system. Generally, this state is not reached, but an abnormality occurs in the system. This situation may occur when the capacity of the zigzag connection transformer 100 is close to the limit due to the expansion of the load or the load.

이와 같은 위험상황을 방치하게 되면 상기 지그재그 결선 변압기(100)뿐만 아니라 수배전반 전체의 안전에 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 이 같은 상황을 상기 수배전반의 관리자 또는 기타 관련자가 인식할 필요가 있다. 이를 위하여 상기 능동형 영상고조파 필터에 위험표시부(240)를 더 부가하여 구성함으로써 PWM 신호의 작동비가 0.3 미만인 경우 상기 중앙처리장치(222)에서 상기 위험표시부(240)로 신호를 보내어 상기 수배전반의 외부에 가시적으로 인식할 수 있는 표시를 하도록 하여 위험상황을 알리도록 한다.If such a dangerous situation is neglected, it may adversely affect not only the zigzag connection transformer 100 but also the safety of the entire switchgear, and such a situation needs to be recognized by a manager or other related person of the switchgear. To this end, by adding the hazard display unit 240 to the active image harmonic filter, if the operation ratio of the PWM signal is less than 0.3, the central processing unit 222 sends a signal to the hazard display unit 240 to the outside of the switchboard. Make sure that the signs are visible so that you are alert.

그리고, 본 발명의 일실시예가 제대로 작동하고 있는 경우라면 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 온도가 95℃ 이상으로 상승하여 세 번째 구간으로 진입하는 경우는 거의 발생하지 않겠지만, 전력 계통의 이상이나 상기 지그재그 결선 변압기(100) 또는 상기 과부하 예방장치(200)의 고장으로 이러한 경우가 발생할 수도 있다. 이 경우에도 상기 위험표시부(240)를 통하여 상황을 외부에 현출하고 상기 지그재그 결선 변압기(100)의 작동을 중지시키거나 상기 수배전반 전체의 작동을 중지시킬 수도 있다.In addition, if one embodiment of the present invention is operating properly, the temperature of the zigzag connection transformer 100 rises to 95 ° C. or more, but rarely occurs in the third section, but the abnormality of the power system or the This may occur due to a failure of the zigzag connection transformer 100 or the overload prevention device 200. Even in this case, the situation may be displayed to the outside through the danger display unit 240 and the operation of the zigzag connection transformer 100 may be stopped or the operation of the entire switchgear may be stopped.

다음으로 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반의 다른 일 구성요소인 중성선 감시부에 대해서 살펴보도록 한다.Next, the neutral line monitoring unit, which is another component of the switchboard equipped with an active image harmonic filter, according to an embodiment of the present invention, will be described.

본 발명의 일실시예에 따른 중성선 감시부(300)는 중성선 상에 직렬 연결된 계기용 변류기와, 중성선 상에 병렬 연결된 계기용 변압기와, 상기 계기용 변류기와 계기용 변압기에 연결된 전류계, 전압계, 전력계, 역률계로 구성된다.Neutral monitoring unit 300 according to an embodiment of the present invention is an instrument current transformer connected in series on a neutral wire, an instrument transformer connected in parallel on the neutral wire, an ammeter, a voltmeter, a power meter connected to the instrument current transformer and the instrument transformer It is composed of a power factor meter.

모든 전력 계통에 있어서 무효 전력의 발생과 이에 따른 역률의 감소는 매우 중요하고 시급한 사항인데. 3상 4선식 전력 계통에서는 특히 비선형 부하로 인해 발생되는 영상고조파 전류 또한 역률의 감소에 큰 영향을 미치는 한 요소이며 따라서 영상고조파 전류가 유입되는 중성선 감시의 중요성도 매우 크다고 할 수 있다.In all power systems, the generation of reactive power and subsequent reduction in power factor is very important and urgent. Especially in the three-phase four-wire power system, the image harmonic current generated by the nonlinear load is also a factor in the reduction of the power factor, and therefore, the importance of monitoring the neutral wire into which the image harmonic current flows is also very important.

이에 따라 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반에서는 종래의 수배전반에서와 같이 3상의 각 위상선을 각종 계측기를 이용하여 감시하는 이외에 중성선 상태의 감시를 위하여 상기 중성선 감시부(300)를 더 구성하도록 한 것이다. 이때, 상기 중성선 감시부(300)를 구성하는 장치는 앞서 언급한 장치 이외에도 여러 가지 장치를 더 부가하여 다양한 정보를 습득할 수도 있으며, 전압이나 전류, 무효전력 등 각종 정보를 검출할 수 있는 장치이면 대체하여 어떤 것이든 사용될 수 있음은 물론이다.Accordingly, in the switchgear equipped with an active image harmonic filter according to an embodiment of the present invention, as shown in the conventional switchgear, each neutral line monitoring unit may be used to monitor the neutral line state in addition to monitoring each phase line of three phases using various instruments. 300 is to be configured more. In this case, the device constituting the neutral line monitoring unit 300 may acquire various information by adding various devices in addition to the above-mentioned devices, and if the device can detect various information such as voltage, current, reactive power, etc. Of course, any one can be used instead.

한편, 중성선에 유입된 불평형 전류나 영상고조파 전류와 같은 중성선 전류와 중성선에서 발생하는 무효전력 등 상기 중성선 감시부(300)에서 계측되는 각종 정보를 수배전반 외부에 현출할 수 있도록 중성선 상태표시부를 더 구성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 중성선 상태표시부를 별도로 구성할 수도 있지만 상기 능동형 영상고조파 필터의 위험표시부(240)와 함께 사용되도록 구성할 수도 있다. 즉, 수배전반 외부에 액정표시장치(LCD)나 발광다이오드(LED) 디스플레이 등으로 이루어진 하나의 표시장치를 마련하고 필요한 정보를 수집하고 그것을 현출하여 상기 위험표시부(240)와 중성선 상태표시부의 역할을 하도록 할 수 있다. 물론 수배전반 전체의 상태를 외부에 현출할 수 있는 표시장치가 별도로 구성되어 있으면, 상기 표시장치를 통해 상기 위험표시부(240)와 중성선 상태표시부의 역할을 하도록 할 수도 있다.Meanwhile, the neutral state display unit is further configured to display various information measured by the neutral line monitoring unit 300, such as neutral current such as unbalanced current or image harmonic current flowing into the neutral line, and reactive power generated from the neutral line, outside the switchboard. It is desirable to. In addition, the neutral state display unit may be configured separately, but may be configured to be used together with the danger display unit 240 of the active image harmonic filter. That is, to prepare a display device consisting of a liquid crystal display (LCD) or a light emitting diode (LED) display, etc., outside the switchgear, collect necessary information and present it to act as the hazard display unit 240 and the neutral state display unit. can do. Of course, if the display device that can display the state of the entire switchgear to the outside is configured separately, it may be to act as the danger display unit 240 and the neutral line state display unit through the display device.

다음으로 상기 수배전반 내부의 배전 선로를 구성하는 부스바 중에서 중성선 상의 부스바에 대해서 살펴 보도록 한다.Next, look at the busbar on the neutral wire of the busbar constituting the distribution line inside the switchboard.

도 10은 부스바의 단면 사시도인데, 도 10(a)는 3상의 각 위상선 상의 부스바이고, 도 10(b)는 중성선 상의 부스바이다.Fig. 10 is a cross-sectional perspective view of the busbar, in which Fig. 10 (a) is a busbar on each phase line of three phases and Fig. 10 (b) is a busbar on a neutral wire.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 중성선 상의 부스바는 다수개의 얇은 금속판이 적층되어 형성되어 있되 3상의 각 위상선 상의 부스바와 너비와 두께가 동일한 단면을 가지도록 형성되어 있다.Referring to FIG. 10, a bus bar on a neutral line according to an embodiment of the present invention is formed by stacking a plurality of thin metal plates, but has a cross section having the same width and thickness as the bus bars on each of the three phase lines.

중성선 상에 영상고조파 전류가 유입되어 흐르는 경우에는 3상의 각 위상선 상의 전류보다 최대 3배의 전류가 중첩되어 흐르게 되므로, 일반적으로 중성선 상의 부스바를 단일 금속판으로 형성할 경우에는 각 위상선 상의 부스바보다 2 ~ 3 배 정도의 두께를 가지는 두꺼운 부스바를 사용하여야 무리 없이 중성선 전류를 수용할 수 있다.When the image harmonic current flows on the neutral line, the current overlaps up to three times higher than the current on each phase line of the three phases. Therefore, when the busbars on the neutral line are formed of a single metal plate, the busbars on each phase line generally exist. Thick busbars with a thickness of about 2 to 3 times should be used to accommodate neutral current without difficulty.

여기에서 고주파를 가지는 교류 전류가 금속 등과 같은 도체에 흐르는 경우에는 표피효과(skin effect)가 나타나게 되는데, 표피효과란 고주파 교류 전류가 도체에 흐를 때 도체 단면 전체에 걸쳐 전류가 균일하게 흐르는 것이 아니라 표면 가까이에 집중되어 흐르게 되는 현상을 말한다. 즉, 아무리 두꺼운 도체라도 실질적으로는 도체 표면에서 일정한 깊이까지에만 전류가 집중되어 흐르게 되고, 도체의 표면적을 넓히면 전류의 수용 용량을 크게 할 수 있다. 이런 이유로 일반적으로 부스바는 표면적을 넓게 하기 위하여 판상을 하고 있는 것이다.In this case, a skin effect occurs when an alternating current having a high frequency flows through a conductor such as a metal. The skin effect is a surface in which a high frequency alternating current does not flow uniformly across the conductor cross-section when a high frequency alternating current flows through the conductor. It is a phenomenon that flows concentrated near. That is, no matter how thick the conductor is, the current concentrates and flows only up to a certain depth on the surface of the conductor. If the surface area of the conductor is increased, the current carrying capacity can be increased. For this reason, busbars are generally plated to increase the surface area.

도 10(b)와 같이 중성선 상의 부스바를 단면상 너비가 a이고 두께가 d/4 인 금속판 4개를 적층하여 형성한 경우에는 단면상 너비가 a이고 두께가 d인 도 10(a)의 3상의 각 위상선 상의 부스바와 외형상으로는 동일하게 형성된다. 하지만 이와 같이 금속판을 적층하여 형성된 중성선 상의 부스바는 각 금속판마다 개별적으로 단위 길이당 (2a+d/2)의 표면적을 가지고 있으므로 전체 표면적은 단위 길이당 (8a+2d)가 되고, 따라서 3상의 각 위상선 상의 부스바의 전체 표면적인 단위 길이당 (2a+2d) 보다 훨씬 넓은 표면적을 가지게 되므로 표피효과에 의하여 전류의 수용 용량도 그만큼 커지게 된다. When the busbars on the neutral wire are formed by stacking four metal plates having a width of a and a d / 4 in cross section as shown in FIG. 10 (b), each of the three phases of FIG. 10 (a) having a width of a and d in thickness It is formed in the same way as the busbar on the phase line and the outer shape. However, since the busbars on the neutral wire formed by laminating the metal plates have a surface area of (2a + d / 2) per unit length for each metal plate individually, the total surface area becomes (8a + 2d) per unit length, and thus three phases Since the surface area of the busbar on each phase line has a much larger surface area per unit length (2a + 2d), the capacity of the current is increased by the skin effect.

따라서, 이와 같이 적절한 두께의 금속판을 다수개 적층하여 구성함으로써 3상의 각 위상선 상의 부스바와 외형상 동일하게 형성하면서도 3상의 각 위상선 상의 부스바의 전류 수용용량보다 2 ~ 3 배 큰 전류 수용용량을 가진 중성선 상의 부스바를 형성할 수 있게 되는 것이다.Thus, by stacking a plurality of metal plates of the appropriate thickness as described above, the current carrying capacity is two to three times larger than the current carrying capacity of the bus bars on each phase line of the three phases while forming the same shape as the busbars on each of the phase lines of the three phases. Will be able to form a busbar on the neutral wire with.

이때, 부스바가 외형상 상호 동일하다는 것은 단면상으로 보았을 때 너비와 두께가 동일하다는 것을 의미하고 길이는 배전 선로를 어떻게 형성하느냐에 따라 차이가 날 수밖에 없을 것이며, 또한 동일하다는 것이 반드시 수치적으로 엄격하게 동일하다는 의미는 아니며 관련 기술분야의 일반적인 기술자가 보았을 때 허용되는 오차 범위 내에서 동일하다는 의미이다.At this time, the busbars are identical in appearance to each other, which means that the width and thickness are the same in cross-sectional view, and the length will be different depending on how the distribution line is formed. It does not mean that it is the same within the allowable error range when viewed by a person skilled in the art.

이와 같이 종래의 크고 두꺼운 부스바를 대체하여 다수 개의 금속판이 적층된 부스바로 중성선 상에 이용함으로써, 3상의 각 위상선과 중성선 상의 부스바의 너비나 두께가 다름으로 인하여 각종 장치를 각각의 너비와 두께에 맞추어 별도로 제작하거나 조정해 주어야 하는 경제적인 비효율과 번거로움을 피할 수 있게 된다.Thus, by replacing the conventional large and thick busbars and using a busbar in which a plurality of metal plates are stacked on the neutral wire, various devices are applied to each width and thickness due to the different widths or thicknesses of the busbars on the three phase phase lines and the neutral wire. This can avoid the economic inefficiency and the hassle of making and adjusting separately.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. In addition, it is obvious that any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

100 - 지그재그 결선 변압기 200 - 과부하 예방장치
210 - 검출부 220 - 제어부
221 - AD 변환장치 222 - 중앙처리장치
223 - PWM 발생장치 230 - 개폐구동장치
231 - 포토커플러 232 - 버퍼단
233 - IGBT 240 - 위험표시부
300 - 중성선 감시부
A - 고압부 B - 저압부100-Zigzag Connection Transformer 200-Overload Protection
210-Detector 220-Controller
221-AD Converter 222-Central Processing Unit
223-PWM Generator 230-Switchgear Drive
231-Photocouplers 232-Buffer
233-IGBT 240-Hazard indicators
300-neutral monitor
A-High Pressure B-Low Pressure

Claims (11)

변압기를 기준으로 고압반과 저압반으로 구성되는 3상4선식 전력 계통의 수배전반에 있어서,
상기 저압반에 연결되어 위치하며, 상기 저압반의 중성선으로 유입되는 영상고조파 전류를 저감하는 능동형 영상고조파 필터; 및
상기 능동형 영상고조파 필터의 온도 정보를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 측정된 온도 정보를 수신하여 분석하고 이에 대응하는 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하는 제어부와, 상기 제어부로부터 수신한 PWM 신호에 따라 상기 능동형 영상고조파 필터와 상기 저압반의 연결단을 PWM 신호의 주기에 따라 개폐를 반복하는 개폐구동장치로 구성되는 과부하 예방장치를 포함하여 구성되어,
상기 능동형 영상고조파 필터가 수배전반 계통에서 과부하로 인해 탈락됨이 없이 연속적으로 영상고조파 전류 저감 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.In the switchgear of a three-phase four-wire power system consisting of a high voltage plate and a low voltage plate based on a transformer,
An active image harmonic filter positioned in connection with the low platen to reduce an image harmonic current flowing into the neutral line of the low platen; And
A detector for detecting temperature information of the active image harmonic filter, a controller for receiving and analyzing temperature information measured by the detector and generating a PWM signal having an operation ratio corresponding thereto, and according to the PWM signal received from the controller. And an overload prevention device comprising an opening and closing drive device configured to repeat opening and closing of the active image harmonic filter and the low voltage plate in accordance with a period of a PWM signal.
And an active image harmonic filter, characterized in that the active image harmonic filter continuously performs the image harmonic current reduction function without falling off due to an overload in the switchgear system. 제1항에 있어서,
상기 능동형 영상고조파 필터는 상기 저압반의 3상의 각 위상선과 중성선에 연결되도록 구성되는 지그재그 결선 변압기인 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 1,
The active image harmonic filter is a switchgear equipped with an active image harmonic filter, characterized in that the zigzag connection transformer is configured to be connected to each phase line and the neutral of the three phase of the low platen. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검출부에서 측정된 온도 정보를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 AD 변환장치와, 상기 AD 변환장치로부터 디지털 신호를 수신하고 분석하여 이에 대응하는 작동비를 산출하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터 명령을 받아 산출된 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하는 PWM 발생장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 1,
The control unit includes an AD converter which receives the temperature information measured by the detector and converts it into a digital signal, a central processing unit that receives and analyzes a digital signal from the AD converter and calculates an operation ratio corresponding thereto; A switchgear equipped with an active image harmonic filter, characterized in that consisting of a PWM generator for generating a PWM signal having an operation ratio calculated by receiving a command from the processing device. 제1항에 있어서,
상기 개폐구동장치는 상기 제어부에서 생성된 PWM 신호의 주기에 따라 계폐동작을 반복하는 무접점 반도체 스위칭 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 1,
The switchgear is a switchgear equipped with an active image harmonic filter, characterized in that consisting of a contactless semiconductor switching element to repeat the closing operation in accordance with the period of the PWM signal generated by the control unit. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 검출부에서 측정된 온도가 70℃ 미만인 경우에는 상기 제어부에서 작동비가 1인 PWM 신호를 생성하고, 상기 검출부에서 측정된 온도가 70℃ 이상 95℃ 미만인 경우에는 상기 검출부에서 측정된 온도에 따라 상기 제어부에서 계산된 0 초과 1 미만의 작동비를 가지는 PWM 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 1,
The control unit generates a PWM signal having an operation ratio of 1 when the temperature measured by the detector is less than 70 ° C., and when the temperature measured by the detector is greater than or equal to 70 ° C. and less than 95 ° C., the controller according to the temperature measured by the detector. Switchgear with an active image harmonic filter, characterized in that for generating a PWM signal having an operating ratio greater than 0 less than 1. 제6항에 있어서,
상기 제어부에서 생성된 PWM 신호의 작동비가 0 초과 0.3 미만인 경우에 상기 제어부로부터 신호를 수신하여 계통에 다량의 영상고조파 전류가 유입됨을 수배전반 외부에 현출하여 표시하는 위험표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method according to claim 6,
When the operation ratio of the PWM signal generated by the control unit is greater than 0 and less than 0.3, the control unit further comprises a risk display unit which displays a signal from the control unit and displays a large amount of image harmonic current flowing into the grid outside the switchboard. Switchgear equipped with an active image harmonic filter. 제1항에 있어서,
상기 저압반에 위치하여 중성선 상에 인가되는 전압과 전류 등의 정보를 획득하고 중성선 상의 전력량과 역률, 무효전력 등을 계측하는 중성선 감시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 1,
The active image harmonic filter further comprises a neutral line monitoring unit configured to obtain information such as a voltage and a current applied to the neutral line and measure the amount of power, power factor, and reactive power on the neutral line in the low voltage plate. Switchboard. 제8항에 있어서,
상기 중성선 감시부에서 획득되고 계측된 각종 정보를 수배전반 외부에 현출하여 표시하는 중성선 상태표시부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.9. The method of claim 8,
And an active image harmonic filter further comprising a neutral line status display unit which displays and displays various information acquired and measured by the neutral line monitoring unit outside the switchgear. 제1항에 있어서,
상기 수배전반 중성선 상의 부스바는 다수개의 금속판을 적층하여 형성된 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 1,
The bus bar on the switchboard neutral line is a switchgear equipped with an active image harmonic filter, characterized in that formed by stacking a plurality of metal plates. 제10항에 있어서,
상기 수배전반 중성선 상의 부스바는 3상의 각 위상선 상의 부스바와 단면상으로 너비와 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 능동형 영상고조파 필터가 구비된 수배전반.The method of claim 10,
The bus bar on the switchboard neutral line is a switchgear equipped with an active image harmonic filter, characterized in that the width and thickness of the busbar on each phase line of the three phases in the same cross-section.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101306447B1 (en) * 2013-03-20 2013-09-09 (주)서전기전 Saving power typed zero harmonic filter built-in relay
KR101471042B1 (en) * 2013-05-01 2014-12-09 (주) 디지털파워 Intelligent zero harmonic filter built-in relay
KR101440492B1 (en) * 2014-04-29 2014-09-18 (주)더블유제이이엔에스 Switchgear having a function of electrical fire prevention and overload blocking
KR102102492B1 (en) * 2015-12-22 2020-04-20 현대중공업 주식회사 Electric Power System in Floating Offshore Plant
KR101945463B1 (en) 2018-05-02 2019-02-07 울산과학기술원 A Transformer-Isolated Common-Mode Active EMI Filter without Additional Components on Power Line, and Method for reducing EMI noise using it
KR102133498B1 (en) * 2020-03-17 2020-07-13 울산과학기술원 Active compensation device for using parallel aplifier
CN113906660B (en) * 2019-04-17 2024-05-07 Em考尔泰克公司 Arrangements for compensating voltage or current
US11901832B2 (en) 2019-04-17 2024-02-13 Em Coretech Co., Ltd. Device for compensating for voltage or current
KR102268163B1 (en) * 2020-03-02 2021-06-24 이엠코어텍 주식회사 Active compensation device for compensating voltage and current
KR102258200B1 (en) * 2019-10-07 2021-06-02 이엠코어텍 주식회사 Current Compensation System for Solar Generators
CN112202190B (en) * 2020-11-06 2024-04-02 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 Station power screen based on energy storage station and distributed station power system
KR102697856B1 (en) * 2024-02-05 2024-08-22 주식회사 정우계전 Switchboard Containing a Harmonic Current Filter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100820865B1 (en) * 2007-07-06 2008-04-11 주식회사 태경전기산업 Third harmonic filter
KR200444316Y1 (en) * 2007-04-04 2009-05-07 이성호 Apparatus improvement automatic sequence unbalance current end harmonics
KR100987156B1 (en) * 2009-07-15 2010-10-11 이수미 A distribution panel with harmonic wave resistance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200444316Y1 (en) * 2007-04-04 2009-05-07 이성호 Apparatus improvement automatic sequence unbalance current end harmonics
KR100820865B1 (en) * 2007-07-06 2008-04-11 주식회사 태경전기산업 Third harmonic filter
KR100987156B1 (en) * 2009-07-15 2010-10-11 이수미 A distribution panel with harmonic wave resistance

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