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技術 変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法

出願人 エルエス産電株式会社
発明者 チェヨンキルチェホソク
出願日 2014年11月11日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2014-228686
公開日 2015年6月11日 (4年9ヶ月経過) 公開番号 2015-109440
状態 特許登録済
技術分野 電流・電圧の測定 電力、力率、電力量の測定;試験、較正 計器用変成器
主要キーワード 測定パネル 電磁気誘導 補償区間 全数試験 印加範囲 工程試験 モデリング結果 事前作業
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図面 (10)

課題

本発明は、それぞれの変流器が有する線形特性補償し、線形特性が補償された変流器を適用した変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法を提供する。

解決手段

本発明による変流器を含む電源装置は、第1乃至第N変流器と、前記第1乃至第N変流器と連結され、前記第1乃至第N変流器から検出された電流値を利用し、前記第1乃至第N変流器が設置された各位置の実際の電流値を測定する統合測定パネルと、を含み、前記統合測定パネルは、前記第1乃至第N変流器が有するそれぞれの線形特性の誤差を補償するための補償値を記憶し、前記記憶した補償値を適用して前記実際の電流値を測定する。

概要

背景

計器用変流器電流の値を測定して処理する全ての製品に適用される。このような変流器は電流を測定しようとする位置に装着又は設置される。

前記変流器は実際に電流を測定する部と、ここで測定された実際の電流値を変流器の1次側と称し、前記測定された実際の電流値を処理可能な値に変換する部と、ここで返還された電流値を変流器の2次側と称する。

一般に、変流器の1次側電流は直接処理しにくい大電流であるため、それを処理可能な値に変換するための変換比を設定する。ここで、変換比は前記1次側と2次側との間の電流値の比である。

例えば、1次側の電流値、言い換えると前記実際の電流値が400Aであり、2次側では前記400Aの電流値を5A又は5Vに変換した場合、その変換比は400:5である。

一方、前記のような変換比は1次側の電流測定範囲による線形性を有する。

図1は一般的な変流器の動作原理を説明するための図であり、図2は一般的な変流器が有する線形特性を示すグラフである。

図1及び図2を参照して変流器が有する大電流の測定原理を説明すると、1次側の大電流はアンペア法則によって磁界が発生する。

この磁束Φは鉄心を介して伝達され、2次側の巻線鎖交(interlinkage)されながら起電力Eが維持される。

そして、前記誘起された起電力の大きさはファラデー電磁誘導の法則により、その方向はレンツの法則によって決められる。

即ち、磁束の変化を相殺する方向に磁束及び起電力が発生し、それによって2次側の電流が生成される。

即ち、負荷Load)に伝達される電流は変流器の1次側に伝達され、前記1次側に伝達された電流はその巻線比に応じて変換された値で2次側に伝達される。そして、測定パネル(Measuring Panel)は前記2次側と連結され、それによって前記2次側の電流値を読み込んでからそれを前記巻線比を適用して実際に前記負荷に供給される電流値を測定する。

この際、前記1次側電流と2次側電流は巻線比に反比例し、下記式で表現される。



ここで、Eは起電力、Φは磁束、I1は1次側の電流、I2は2次側の電流、N1は1次側の巻線数、N2は2次側の巻線数である。

そして、図2に示したように前記変流器の線形特性は低電流、中電流及び大電流領域区分される各領域に対して差が発生する。

ここで、飽和点電圧(Knee pont voltage)で表現された部分以上の範囲の大電流領域は飽和領域であり、変流器の誤差が増大される特性を有する。

即ち、変流器は1次電流が増加すると変圧比に応じて2次電流も増加するようになる。しかし、ある限界に到達すると1次電流は増加し続けても2次電流は飽和して増加しなくなる。前記飽和点は変流器の1次巻線開放し、2次巻線定格周波数交流電圧を増加させながら徐々に励磁電流を測定する際、励磁電圧が10%増加すると励磁電流が50%になる点を意味する。

一般に、飽和特性試験で飽和点の印加電圧飽和電圧というが、これが十分に高くなければ大電流領域での確実な保護が不可能になる。

一方、前記のような変流器は同じ製造会社で製作された同一製品であっても前記線形特性に差がある。

それによって、変流器はシステムに適用するための試験手順を進行するが、前記試験手順は工程試験現場試験に分けられる。

前記工程試験は変流器の特性を確認及び検証するためにサンプル製品に対して行うタイプテストと、全ての製品の性能を評価するために全数試験を行うルーティンテストを経る。

そして、それを介して単品に対する性能を検証した後、システムに適用して単品試験及び連携試験などの手順を介して現場試験を行う。

前記のような変流器は高電圧直流送電システムHVDC)のような大規模電力システム電力を変換する製品又はシステムに適用されるが、前記のようなシステムは様々な箇所で電力を測定してシステムを制御するか保護するように設計されて運転される。

前記のように適用される変流器は同一製品である場合でも電流範囲に応じて異なる線形特性を有する。前記変流器の線形特性は製品やシステムに適用される確認試験を一応経るが、変換比が大きいか2つ以上の変流器が適用されるシステムでは線形性の差による問題が発生する可能性がある。

即ち、このような場合には同じ経路の電流を多様な箇所で測定しても各箇所に設置された変流器の個別線形特性の差による電流測定の誤差が発生する恐れがあり、これはシステム故障として認識されるか警報発生又は深刻な場合にはシステムの運転を中断せざるを得ない状況が発生する恐れがある。

一方、前記のような変流器はそれぞれの製品が有する線形特性が異なるため一つの変流器に一つの測定パネルがそれぞれ連結されるべきであり、これは製品単価引き上げ要因として作用する。

概要

本発明は、それぞれの変流器が有する線形特性を補償し、線形特性が補償された変流器を適用した変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法を提供する。本発明による変流器を含む電源装置は、第1乃至第N変流器と、前記第1乃至第N変流器と連結され、前記第1乃至第N変流器から検出された電流値を利用し、前記第1乃至第N変流器が設置された各位置の実際の電流値を測定する統合測定パネルと、を含み、前記統合測定パネルは、前記第1乃至第N変流器が有するそれぞれの線形特性の誤差を補償するための補償値を記憶し、前記記憶した補償値を適用して前記実際の電流値を測定する。

目的

本発明による実施例ではそれぞれの変流器が有する線形特性を補償し、前記線形特性が補償された変流器を適用した変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

第1乃至第N変流器と、前記第1乃至第N変流器と連結され、前記第1乃至第N変流器から検出された電流値を利用し、前記第1乃至第N変流器が設置された各位置の電流値を測定する統合測定パネルと、を含み、前記統合測定パネルは、前記第1乃至第N変流器が有するそれぞれの線形特性誤差補償するための補償値を記憶し、前記記憶した補償値を適用して前記実際の電流値を測定する変流器を含む電源装置

請求項2

前記補償値は、前記第1乃至第N変流器が有する線形特性の平均値と差が発生する特定変流器の線形特性を補償する、請求項1に記載の変流器を含む電源装置。

請求項3

前記補償値は、前記第1乃至第N変流器によって測定される電流値が属する区間別に異なるように決定される、請求項2に記載の変流器を含む電源装置。

請求項4

前記補償値は前記区間別に前記平均値に一致するようにするための補償条件に当たる、請求項3に記載の変流器を含む電源装置。

請求項5

前記補償条件は、電流変化割合、オフセット値及びゲイン値のうちいずれか一つを含む、請求項4に記載の変流器を含む電源装置。

請求項6

複数の変流器がそれぞれ有する測定電流の線形特性を確認するステップと、前記確認された複数の変流器の線形特性に対する平均値を求めるステップと、前記求められた平均値と差が存在する変流器を確認するステップと、前記確認した変流器の線形特性を前記平均値に補償するための補償値を決定するステップと、を含む変流器の補償方法

請求項7

前記決定するステップは、前記平均値と差が存在する電流区間を確認するステップと、前記確認した電流区間で前記平均値との誤差値を確認するステップと、前記誤差値を利用して前記補償値を決定するステップを含む、請求項6に記載の変流器の補償方法。

請求項8

前記補償値を決定するステップは、前記確認した電流区間で前記確認された変流器から測定される電流値を前記平均値として認識するための電流変化割合、オフセット値及びゲイン値のうち少なくともいずれか一つの設定を変更するステップを含む、請求項7に記載の変流器の補償方法。

請求項9

前記補償値が決定されると前記複数の変流器と共通に連結される統合測定パネルに前記補償値を適用するステップを更に含む、請求項7に記載の変流器の補償方法。

請求項10

前記線形特性を確認する前に前記複数の変流器のうち一部の変流器に対するタイプテストを行うステップと、前記複数の変流器の全数に対するルーティンテストを行うステップと、を含む、請求項6に記載の変流器の補償方法。

請求項11

前記補償値が決定されると前記決定された補償値を適用して前記複数の変流器と共通に連結される統合測定パネルとの連携テストを行うステップを更に含む、請求項10に記載の変流器の補償方法。

技術分野

0001

本発明は変流器に関するものであり、特に計器用変流器(current transformer for metering)の線形特性の差によって発生する電流測定値誤差を最小化する変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法に関するものである。

背景技術

0002

計器用変流器は電流の値を測定して処理する全ての製品に適用される。このような変流器は電流を測定しようとする位置に装着又は設置される。

0003

前記変流器は実際に電流を測定する部と、ここで測定された実際の電流値を変流器の1次側と称し、前記測定された実際の電流値を処理可能な値に変換する部と、ここで返還された電流値を変流器の2次側と称する。

0004

一般に、変流器の1次側電流は直接処理しにくい大電流であるため、それを処理可能な値に変換するための変換比を設定する。ここで、変換比は前記1次側と2次側との間の電流値の比である。

0005

例えば、1次側の電流値、言い換えると前記実際の電流値が400Aであり、2次側では前記400Aの電流値を5A又は5Vに変換した場合、その変換比は400:5である。

0006

一方、前記のような変換比は1次側の電流測定範囲による線形性を有する。

0007

図1は一般的な変流器の動作原理を説明するための図であり、図2は一般的な変流器が有する線形特性を示すグラフである。

0008

図1及び図2を参照して変流器が有する大電流の測定原理を説明すると、1次側の大電流はアンペア法則によって磁界が発生する。

0009

この磁束Φは鉄心を介して伝達され、2次側の巻線鎖交(interlinkage)されながら起電力Eが維持される。

0010

そして、前記誘起された起電力の大きさはファラデー電磁誘導の法則により、その方向はレンツの法則によって決められる。

0011

即ち、磁束の変化を相殺する方向に磁束及び起電力が発生し、それによって2次側の電流が生成される。

0012

即ち、負荷Load)に伝達される電流は変流器の1次側に伝達され、前記1次側に伝達された電流はその巻線比に応じて変換された値で2次側に伝達される。そして、測定パネル(Measuring Panel)は前記2次側と連結され、それによって前記2次側の電流値を読み込んでからそれを前記巻線比を適用して実際に前記負荷に供給される電流値を測定する。

0013

この際、前記1次側電流と2次側電流は巻線比に反比例し、下記式で表現される。



ここで、Eは起電力、Φは磁束、I1は1次側の電流、I2は2次側の電流、N1は1次側の巻線数、N2は2次側の巻線数である。

0014

そして、図2に示したように前記変流器の線形特性は低電流、中電流及び大電流領域区分される各領域に対して差が発生する。

0015

ここで、飽和点電圧(Knee pont voltage)で表現された部分以上の範囲の大電流領域は飽和領域であり、変流器の誤差が増大される特性を有する。

0016

即ち、変流器は1次電流が増加すると変圧比に応じて2次電流も増加するようになる。しかし、ある限界に到達すると1次電流は増加し続けても2次電流は飽和して増加しなくなる。前記飽和点は変流器の1次巻線開放し、2次巻線定格周波数交流電圧を増加させながら徐々に励磁電流を測定する際、励磁電圧が10%増加すると励磁電流が50%になる点を意味する。

0017

一般に、飽和特性試験で飽和点の印加電圧飽和電圧というが、これが十分に高くなければ大電流領域での確実な保護が不可能になる。

0018

一方、前記のような変流器は同じ製造会社で製作された同一製品であっても前記線形特性に差がある。

0019

それによって、変流器はシステムに適用するための試験手順を進行するが、前記試験手順は工程試験現場試験に分けられる。

0020

前記工程試験は変流器の特性を確認及び検証するためにサンプル製品に対して行うタイプテストと、全ての製品の性能を評価するために全数試験を行うルーティンテストを経る。

0021

そして、それを介して単品に対する性能を検証した後、システムに適用して単品試験及び連携試験などの手順を介して現場試験を行う。

0022

前記のような変流器は高電圧直流送電システムHVDC)のような大規模電力システム電力を変換する製品又はシステムに適用されるが、前記のようなシステムは様々な箇所で電力を測定してシステムを制御するか保護するように設計されて運転される。

0023

前記のように適用される変流器は同一製品である場合でも電流範囲に応じて異なる線形特性を有する。前記変流器の線形特性は製品やシステムに適用される確認試験を一応経るが、変換比が大きいか2つ以上の変流器が適用されるシステムでは線形性の差による問題が発生する可能性がある。

0024

即ち、このような場合には同じ経路の電流を多様な箇所で測定しても各箇所に設置された変流器の個別線形特性の差による電流測定の誤差が発生する恐れがあり、これはシステム故障として認識されるか警報発生又は深刻な場合にはシステムの運転を中断せざるを得ない状況が発生する恐れがある。

0025

一方、前記のような変流器はそれぞれの製品が有する線形特性が異なるため一つの変流器に一つの測定パネルがそれぞれ連結されるべきであり、これは製品単価引き上げ要因として作用する。

発明が解決しようとする課題

0026

本発明による実施例ではそれぞれの変流器が有する線形特性を補償し、前記線形特性が補償された変流器を適用した変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法を提供する。

0027

また、本発明による実施例では各送電電路に設置された変流器の個別線形特性による電流測定の誤差を最小化し、システムの信頼性向上及び安定度増加を図る変流器を含む電源装置及び変流器の補償方法を提供する。

課題を解決するための手段

0028

実施例による変流器を含む電源装置は、第1乃至第N変流器と、前記第1乃至第N変流器と連結され、前記第1乃至第N変流器から検出された電流値を利用し、前記第1乃至第N変流器が設置された各位置の実際の電流値を測定する統合測定パネルと、を含み、前記統合測定パネルは、前記第1乃至第N変流器が有するそれぞれの線形特性の誤差を補償するための補償値を記憶し、前記記憶した補償値を適用して前記実際の電流値を測定する。

0029

また、前記補償値は、前記第1乃至第N変流器が有する線形特性の平均値と差が発生する特定変流器の線形特性を補償する。

0030

また、前記補償値は電流区間別に前記平均値との差を補償するための補償条件で形成され、前記補償条件は電流変化割合、オフセット値及びゲイン値のうち少なくとも一つを含む。

0031

一方、実施例による変流器の補償方法は、複数の変流器の線形特性を確認するステップと、前記確認された複数の変流器の線形特性に対する平均値を求めるステップと、前記求められた平均値と差が存在する変流器を確認するステップと、前記確認した変流器の線形特性を前記平均値に補償するための補償値を決定するステップと、を含む。

0032

また、前記決定するステップは、前記平均値と差が存在する電流区間を確認するステップと、前記確認した電流区間で前記平均値と誤差値を確認するステップと、前記誤差値を利用して前記補償値を決定するステップと、を含む。

0033

また、前記補償値を決定するステップは、前記確認した電流区間で前記確認された変流器から測定される電流値を前記平均値として認識するための電流変化割合、オフセット値及びゲイン値のうち少なくともいずれか一つの設定を変更するステップを含む。

0034

また、前記補償値が決定されると前記複数の変流器と共通に連結される統合測定パネルに前記補償値を適用するステップを更に含む。

0035

また、前記線形特性を確認する前に前記複数の変流器のうち一部の変流器に対するタイプテストを行うステップと、前記複数の変流器の全数に対するルーティンテストを行うステップと、を含む。

0036

また、前記補償値が決定されると前記決定された補償値を適用して前記複数の変流器と共通に連結される統合測定パネルとの連携テストを行うステップを更に含む。

発明の効果

0037

本発明による実施例によると、それぞれの変流器が有する線形特性の誤差を補償することで電流測定誤差を最小化し、それを介してシステムに適用する変流器の性能を標準化して確実なシステム保護動作を達成し、システムの信頼性向上及び制御安定度の増加などを達成することができる。

0038

また、本発明による実施例によると、それぞれの変流器の線形性モデリングに対する検討及び分析を行って各変流器の誤差を補償するための補償値を適用することで一つに統合された測定パネルに多数の変流器を連結することによる製造単価下げることができる。

図面の簡単な説明

0039

一般的な変流器の動作原理を説明するための図である。
一般的な変流器が有する線形特性を示すグラフである。
本発明の実施例による変流器を含む電源装置を示す図である。
本発明の実施例による電源装置の変流器の補償方法を段階別に説明するためのフローチャートである。
本発明の実施例による変流器の補償方法を段階別に説明するためのフローチャートである。
図5に示した補償値の決定過程をより詳細に説明するためのフローチャートである。
図6に示した補償値の決定条件を説明するための図である。
図6に示した補償値の決定条件を説明するための図である。
本発明の実施例による変流器の交換方法を段階別に説明するためのフローチャートである。

実施例

0040

本発明の実施例を図面と共に説明する。

0041

図3は、本発明の一実施例による変流器を含む電源装置を示す図である。

0042

図3を参照すると、電源装置は複数の変流器110及び前記変流器110と連結された統合測定パネル120を含む。

0043

複数の変流器110は第1変流器111、第2変流器112、第3変流器113及び第N変流器114を含む。

0044

前記第1乃至第N変流器111,112,113,114は互いに異なる位置に設置され、それによって前記設置された位置を通過する電源に対する電流値を検出して統合測定パネル120に伝達する。

0045

前記第1乃至第N変流器111,112,113,114は同じ製造会社で製造された製品であってもよく、それとは異なって互いに異なる製造会社で製造された製品であってもよい。

0046

前記第1乃至第N変流器111,112,113,114はファラデー法則による電磁気誘導現象によって電線路を流れる電流を検出する計測器であり、検出値は前記第1乃至第N変流器111,112,113,114と電気的に連結された計測器、言い換えると前記統合測定パネル120に伝達され、それによって前記統合測定パネル120を介して表示される。

0047

統合測定パネル120は前記第1乃至第N変流器111,112,113,114と電気的に連結され、それによって第1乃至第N変流器111,112,113,114を介して検出された電流値を受信する。

0048

そして、統合測定パネル120は前記受信した電流値を利用して前記第1乃至第N変流器111,112,113,114を介して検出された電流値の誤差を補償し、前記補償した電流値を表示する。

0049

即ち、従来は第1乃至第N変流器111,112,113,114が有するそれぞれの線形特性が全て異なるため、一つの変流器に一つの個別測定パネルをそれぞれ連結せざるを得なかった。この場合、個別測定パネルによって変流器を介して検出された電流値を確認することができた。ここで、前記線形特性はそれぞれの変流器が有する電流検出値の特性を意味する。言い換えると、前記線形特性は入力される電流値と検出される電流値との間の関係を意味する。

0050

本発明は一つの統合測定パネル120を介して多数の変流器を介して検出された電流値を確認し、前記確認された電流値を利用して前記多数の変流器が設置されたそれぞれの位置に対する実際の電流値を獲得する。

0051

この際、前記第1乃至第N変流器111,112,113,114の線形特性は事前作業によって標準化されている。

0052

そして、前記標準化された第1乃至第N変流器111,112,113,114に対する情報は前記統合測定パネル120に記憶されている。

0053

それによって前記統合測定パネル120はメモリ121を含んで構成され、前記メモリ121には前記第1乃至第N変流器111,112,113,114から検出した電流値の誤差を補償するための補償値が記憶されている。

0054

この際、前記補償値は前記第1乃至第N変流器111,112,113,114それぞれに対して前記第1乃至第N変流器111,112,113,114が有する線形特性の平均値で前記第1乃至第N変流器111,112,113,114の線形特性を標準化するための値である。

0055

例えば、10個の変流器に対する線形特性を確認すれば殆どの変流器は正常的な線形特性を示すが、前記線形特性が一般的な変流器とは全く異なる特性を示す変流器も存在する。

0056

この際、前記10個の変流器が有する線形特性の平均値は正常範囲内の線形特性を示すが、それぞれの変流器が有する線形特性は前記正常範囲を逸脱するようになる。

0057

それによって、前記線形特性に問題がある変流器に対しては該当線形特性を前記平均値に補償するための補償値を設定し、前記設定した補償値を前記統合測定パネル120のメモリ121に記憶する。

0058

そして、後に前記統合測定パネル120は前記メモリ121に記憶された補償値を利用して前記変流器から検出された電流値を補償する。そして、前記統合測定パネル120は前記補償された電流値を最終検出値として出力する。

0059

この際、前記補償値はそれぞれの変流器別に前記メモリ121に記憶されており、それぞれの変流器別の補償値は電流区間別にそれに対する検出値を補償するための値で形成される。

0060

前記電流区間は実際に供給される電流の印加範囲を意味する。

0061

例えば、前記電流区間は低電流区間、中電流区間及び大電流区間で区分される。また、低電流区間、中電流区間及び大電流区間は更にそれぞれ多数の区間に区分される。

0062

そして、前記補償値は前記のように区分された区間別に該当検出値を補償するための値で形成される。

0063

例えば、前記第1変流器111の場合には150A〜160Aの電流区間内で誤差が発生するため、その誤差を補償するための補償値が前記メモリ121に記憶される。

0064

この際、前記補償値は多数の変流器野線形特性を標準化した平均値であって、前記第1変流器111の線形特性に合わせるための値である。

0065

前記補償値は前記のように各電流区分別に該当変流器から検出した電流値を補償するための条件で形成される。この際、前記条件には変化割合(「変流比」とも称する)、オフセット(Off−set)及びゲイン値のうちいずれか一つを含む。

0066

即ち、前記メモリ121には各変流器に対する補償値が記憶されている。そして、前記各変流器別の補償値は電流測定範囲(又は電流印加範囲)に応じた電流区間別に該当検出電流値を補償するための変化割合、オフセット及びゲイン値のうちいずれか一つで構成される。

0067

第1電流区間では1次電流値が100Aに、2次電流値が10Aになる場合を例に挙げて説明する。もし、実際に測定された1次電流値は100Aであるが2次電流値が15Aである場合、15Aの2次電流値を10Aに認識するための補償条件が補償値である。即ち、予め設定された第1電流区間では2次電流値が15Aであることが確認されても、補償値に応じて1次電流値を100Aに認識する。なぜならば、前記統合測定パネル120は他の電流区間では100:10を確認するが、第1電流区間では20:3を基準に1次電流値を認識するためである。よって、第1電流区間では2次電流値が15Aであっても1次電流値を100Aに認識することができる。

0068

前記のように統合測定パネル120は第1変流器111を介して検出された電流値が伝達されると前記電流値が検出された電流区間を確認し、それについて前記第1変流器111に対して前記確認された電流区間での誤差補償が必要であるのかを確認する。

0069

即ち、統合測定パネル120は前記確認した電流区間で前記第1変流器111に対して予め記憶された補償値が存在するのか否かを確認する。

0070

そして、統合測定パネル120は前記補償値が存在すれば前記補償値を利用して前記検出された電流値を補償し、前記補償された電流値を利用して第1変流器111が設置された位置の1次電流値を確認する。

0071

また、統合測定パネル120は前記補償値が存在しなければ前記検出された電流値を利用して第1変流器111が設置された位置の1次電流値を確認する。

0072

本発明による実施例によると、それぞれの変流器が有する線形特性の誤差を補償することで電流測定誤差を最小化し、それを介してシステムに適用する変流器の性能を標準化して確実なシステム保護動作を達成し、システムの信頼性向上及び制御安定度の増加などを達成することができる。

0073

また、本発明による実施例によると、それぞれの変流器の線形性モデリングに対する検討及び分析を行って各変流器の誤差を補償するための補償値を適用することで一つに統合された測定パネルに多数の変流器を連結することによる製造単価を下げることができる。

0074

図4は、本発明の実施例による電源装置の変流器補償方法を段階別に説明するためのフローチャートである。

0075

図4を参照すると、まず第1乃至第N変流器111,112,113,114は伝送路に設置され、前記伝路を介して流れる電流を検出する。この際、前記電流検出は1次電流検出及び前記1次に検出された電流を予め設定された変化割合に応じて変換した2次電流検出で行われる。

0076

前記のように、第1乃至第N変流器111,112,113,114を介して電流検出が行われると統合測定パネル120は先に第1変流器111に対する電流値確認動作を行う。

0077

そして、前記統合測定パネル120は前記第1変流器111を介して検出された検出値を確認し、前記確認された検出値に対する電流区間を確認するS110。

0078

前記電流区間が確認されれば、統合測定パネル120は前記第1変流器111に対して前記確認された電流区間での誤差補償が必要であるのか否かを判断するS120。

0079

前記判断結果S120、前記電流区間での誤差補償が必要であれば前記統合測定パネル120は予め記憶された該当電流区間での補償値を確認するS130。

0080

そして、前記補償値が確認されれば統合測定パネル120は前記確認された補償値を適用して前記第1変流器111を介して検出された2次側電流値を補償するS140。この際、前記補償値は上述したように電流変化割合設定変更、オフセット値設定変更及びゲイン値設定変更のうちいずれか一つを含む。

0081

そして、統合測定パネル120は前記補償された電流値を利用して前記第1変流器111が設置された位置での実際の電流値を検出するS150。即ち、変流器に応じて誤差が発生しても計算された補償値に応じて1次電流値を正確に認識することができる。

0082

一方、前記判断結果、前記電流区間での誤差保証が必要でなければ前記統合測定パネル120は前記検出された2次側電流値を利用して前記第1変流器111が設置された位置での実際の電流値を検出するS160。

0083

次に、統合測定パネル120は全ての変流器に対する実際の電流値検出過程が行われたのか否かを判断しS170、前記全ての変流器に対する実際の電流値の検出過程が完了されていれば終了し、そうでなければ以前のステップ(S110)に戻って次の変流器に対する実際の電流値検出動作を行う。

0084

以下、前記のような変流器の線形特性誤差を補償するための補償値の決定過程を説明する。

0085

図5は、本発明の実施例による変流器の補償方法を段階別に説明するためのフローチャートである。

0086

図5を参照すると、変流器製造が完了されると製造された多数の変流器のうち特定サンプル製品に対する線形特性を確認及び検証するためのタイプテスト過程を行いS200、前記タイプテスト過程が終了されると前記製造された全ての変流器に対する性能を評価するためのルーティンテスト過程を行うS210。

0087

次に、前記製造された変流器に対するルーティンテストが完了されると前記変流器に対する線形特性を検証し、それに応じて前記線形特性を全ての変流器の平均値として標準化するための補償値を決定するS220。

0088

即ち、全ての変流器は互いに同じ線形特性を示さなければ、同じ伝送路に複数の変流器が設置された場合にそれを介して検出された電流値の相異から発生する問題を解決することができない。

0089

それによって、本発明では製造された変流器の線形特性を確認し、前記確認した線形特性の平均値を求め、それに応じてそれぞれの電流区間で誤差が激しい変流器に対して前記電流区間で前記誤差を補償して前記平均値と同じ線形特性を有するようにする補償値を決定する。

0090

次に、前記補償値が決定されると前記決定された補償値を適用して前記製造された全ての変流器に対する事前試運転テストを行うS230。

0091

記事前試運転テストが正常的に行われたのであれば、他の連携機器と前記変流器を連携させて前記変流器の動作状態を確認する連携テストを行うS240。

0092

前記連携テストが正常的に行われたのであれば、次は実際のシステムに前記変流器を設置し、それに応じて前記システム上での変流器の動作状態を確認するシステムテストを行うS250。

0093

図6図5に示した補償値の決定過程をより詳細に説明するためのフローチャートであり、図7及び図8図6に示した補償値の決定条件を説明するための図である。

0094

まず、変流器が製造されて前記製造された変流器に対するタイプテスト及びルーティンテストが正常的に行われたのであれば、前記製造された全ての変流器の線形特性を確認するS221。ここで、前記線形特性を確認する過程は、前記変流器別に電流区間に応じた実際の測定値を確認し、前記電流区間及び実際の測定値に基づいて線形特性を確認するステップで行われる。

0095

次に、前記線形特性が確認されると前記確認された線形特性をモデリングするS222。

0096

図7は、前記変流器の線形特性をモデリングしたグラフである。

0097

図7は多数の変流器の線形特性を確認し、それに応じて前記確認した線形特性を示したグラフである。

0098

図7を参照すると、第1ライン710は前記線形特性を確認した多数の変流器のうちいずれか一つの変流器が有する線形特性を示すものであり、第2ライン720は前記第1ライン710に示した変流器を除く残りの他の変流器の線形特性を示している。

0099

即ち、第2ライン720は前記第1ライン710に示した変流器を除く残りの他の変流器が有する線形特性が全て類似しているため一つのラインで示されたように見えるが、実際に前記第2ライン720は前記モデリングされた変流器の数に対応するラインで構成される。それによって前記第2ライン720が第1ライン710より太く示されていることが分かる。

0100

前記モデリングが完了されると、前記モデリング結果に応じて補償区間を定義するS223。

0101

即ち、前記モデリング結果に応じて一般的な変流器が有する線形特性と比べて誤差が激しい電流区間を確認する。

0102

前記電流区間が確認されると、前記電流区間での誤差を確認するS224。

0103

図8を参照すると、図8の第1ライン810は前記モデリングした線形特性に対する電流値のうち最大値を示したものであり、第2ライン820最小値、そして第3ライン830は最大値と最小値の差の値を示すものである。

0104

前記差の値を見ると、変流器別に大きな差があることが分かる。

0105

それによって、前記モデリングした変流器が有する線形特性の電流区間別の平均値を求め、前記平均値と誤差が激しい電流値を測定する変流器が存在すれば前記平均値と前記電流値の差を確認する。

0106

そして、前記差が確認されれば、前記確認された差が実際の電流値の測定においていかなる影響を与えるのかを評価するS225。例えば、前記確認された差が小さくて実際の電流値を測定するのに大きい影響を及ぼさないのか、或いは前記差が大きくて電流値の測定において激しい誤差が発生する可能性があるのかを評価する。

0107

次に、前記評価に応じて前記誤差を補償すべきであるのか否かを判断するS226。

0108

そして、前記誤差を補償すべきであれば前記誤差を基準に補償値を決定し、前記決定された補償値を統合測定パネル120に適用するS227。

0109

次に、前記決定された補償値を適用して再度前記変流器の線形特性を検証し、前記補償値が適用されることで前記線形特性が平均値と同じであるのか否かをテストするS228。

0110

一方、図7及び図8のグラフにおいて横軸は電流範囲、言い換えると電流区間を意味し、縦軸は実際に該当を介して測定された測定値を意味する。

0111

図9は、本発明の実施例による変流器の交換方法を段階別に説明するためのフローチャートである。

0112

前記のようにそれぞれの変流器に補償値を決定し、前記決定した変流器を利用してシステムに適用した後、多様な条件によって前記システムに適用された変流器のうちいずれか一つの特定変流器で故障が発生する可能性がある。この際、本発明では前記故障が発生した変流器を新しい変流器に容易に交換する方法を提供する。

0113

図9を参照すると、システムに適用された多数の変流器のうち故障が発生した変流器が存在するのかを判断し、前記故障が発生した変流器が存在すれば前記故障が発生した変流器がどの変流器であるのかを確認するS330。

0114

前記故障が発生した変流器が確認されると、前記故障が発生した変流器をシステムから分離するS310。

0115

そして、前記故障が発生した変流器を新しい変流器に交換するために以前求めた前記平均値を確認するS320。

0116

前記平均値は前記故障が発生した変流器の補償値を決定するために使用した平均値である。

0117

即ち、前記新しい変流器が適用される位置は前記故障が発生した変流器が適用された位置と同じである。それによって、前記新しい変流器にも前記故障が発生した変流器の補償値決定に使用した平均値をそのまま適用して補償値を決定するようにする。

0118

言い換えると、前記以前使用した平均値を適用して前記新しい変流器の補償値を決定するS330。前記補償値の決定方法は既に説明したためそれに対する詳細な説明は省略する。

0119

次に、前記補償値が決定されると前記故障が発生した変流器を前記新しい変流器に交換するS340。

0120

そして、統合測定パネルに前記交換された新しい変流器の補償値を記憶するS350。

0121

前記のように、本発明では変流器が有する線形特性の平均値を求め、それに応じて前記変流器が有する線形特性を前記平均値にあわせるための補償値を決定し、前記決定した補償値を適用して変流器が有する線形特性の差を解決する。

0122

本発明による実施例によると、それぞれの変流器が有する線形特性の誤差を補償することで電流測定誤差を最小化し、それを介してシステムに適用する変流器の性能を標準化して確実なシステム保護動作を達成し、システムの信頼性向上及び制御安定度の増加などを達成することができる。

0123

また、本発明による実施例によると、それぞれの変流器の線形性モデリングに対する検討及び分析を行って各変流器の誤差を補償するための補償値を適用することで一つに統合された測定パネルに多数の変流器を連結することによる製造単価を下げることができる。

0124

110変流器
111 第1変流器
112 第2変流器
113 第3変流器
114 第N変流器
120統合測定パネル
121 メモリ

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