KR100228519B1

KR100228519B1 - 사고전류 억제장치(事故電流抑制藏置)

Info

Publication number: KR100228519B1
Application number: KR1019960001151A
Authority: KR
Inventors: 김재규
Original assignee: 김성현; 태서콘트롤주식회사
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1999-11-01
Also published as: KR970060271A

Abstract

본 고안은 권선을 중성점에 접속한 단권 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사고전류가 발생할 경우, 중성점 개폐기를 폐로함과 동시에 부가 개폐기를 개로시켜 부하측의 권선부와 부가권선이 자기적으로 불평형이 되도록 하여 부하측의 권선부 또는 부가권선과 중성점측의 권선부와의 사이에 발생하는 누설 임피던스가 계통에 투입되도록 함으로서, 사고전류를 억제할 수 있도록 한 사고전류 억제장치에 관한 것으로, 철심(1)의 철심각에 권장한 권선(2)을 부하측의 권선부(21)와 중성점측의 권선부(22)로 분할하여 그 접속점(A)을 입력전원(3)에 접속하고, 중성점측의 권선부(22) 일단과 중성점(N) 사이에 중성점 개폐기(6)를 접속하며, 부하측 권선부(21) 일단과 접속점(A) 사이에 부가권선(7) 및 부가개폐기(8)를 설치하고, 부하측 권선에 설치된 검출소자(10)와 연결된 사고전류 검출기(9)의 제어에 의해 상기 부가개폐기(8)와 중성점개폐기(6)가 작동되도록 구성된다.

Description

사고전류 억제장치(事故電流抑制藏置)

제1도는 본 발명의 사고전류 억제장치를 도시한 구성도.

제2도는 제1도의 부가개폐기를 부하측의 권선부에 설치하였을 경우의 접속회로도.

제3도는 종래의 사고전류 억제장치를 도시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 철심 2 : 권선

3 : 입력전원 4 : 보호차단기

5 : 부하부 6 : 중성점 개폐기

7 : 부가권선 8 : 부가 개폐기

9 : 사고전류 검출기 10 : 검출소자

21 : 부하측 권선부 22 : 중성점측 권선부

본 발명은 권선을 중성점에 접속한 단권 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사고전류가 발생할 경우, 중성점 개폐기를 폐로함과 동시에 부가 개폐기를 개로시켜 부하측의 권선부와 부가권선이 자기적으로 불평형이 되도록 하여 부하측의 권선부 또는 부가권선과 중성점측의 권선부와의 사이에 발생하는 누설 임피던스가 계통에 투입되도록 함으로서, 사고전류를 억제할 수 있도록 한 사고전류 억제장치에 관한 것이다.

제3도는 종래의 사고전류 억제장치를 도시한 구성도로서, 철심각(31)에 권장(卷裝)되어, 전원입력부(32)와 부하부(33) 사이에 접속된 1차권선(34A,34B)과 등 철심각(31)에 권장한 2차권선(35)과, 상기 2차권선(35)에 병렬접속된 임피던스 회로부(36)와, 각 1차권선(34A,34B) 사이에 접속되어 각 1차권선(34A,34B)과 임피던스 회로부(36)의 전력계통을 제어하는 차단기(37)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 사고전류 억제장치는 상기 차단기(37)가 폐로상태일 경우에는 각 1차권선(34A,34B)에서 발생하는 자속을 상호 상쇄시키게 되어 철심(1)을 무여자상태로 만들게 되는 반면에, 단락사고 또는 지락사고 등에 의해 과대전류가 발생하게 되면 상기 차단기(37)를 개로하여 각 1차권선(34A,34B)의 자속을 불평형(unballance) 상태로 만들어 철심각(31)에 자속을 발생시키게 된다. 이에 의해 2차권선(35)에 전압을 유기시켜 임피던스 회로부(36)가 전력계통에 투입하게 된다.

이와 같이 된 종래의 장치는 단락사고 또는 지락사고시에 직렬 리액터(REACTOR)와 같이 동작하기 때문에 사고전류로 인해 철심(1)이 포화되는 한류장치(限流裝置)가 되지 못하도록 하기 위해서는 장치가 대형화되어야 할 뿐만 아니라 이에 따른 제작비용이 증가되어 경제적이지 못하고 실용화시키기에는 부피가 너무 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부하측이 운전중일 경우, 부하측의 권선부와 부가권선에 등분으로 흐르는 부하전류에 따른 자속을 상쇄시켜 철심을 무여자상태로 만들고, 사고전류가 발생할 경우, 중성점 개폐기를 폐로함과 동시에 부가개폐기를 개로시켜 부하측의 권선부와 부가권선이 자기적으로 불평형이 되도록 하여 단권변압기로 동작하도록 하고, 부하측의 권선부 또는 부가권선과 중성점측의 권선부와의 사이에 발생하는 누설 임피던스가 계통에 투입되도록 하여 사고전류를 억제할 수 있도록 함으로서, 간단한 구성에 의해 사고전류를 확실히 억제할 수 있고, 보호차단기의 용량을 작게 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 철심의 철심각에 권장한 권선을 부하측의 권선부와 중성점측의 권선부로 분할하여 그 접속점을 입력전원에 접속하고, 중성점측의 권선부 일단과 중성점 사이에 중성점 개폐기를 접속하며, 부하측 권선부 일단과 접속점 사이에 부가권선 및 부가개폐기를 설치하되, 부하측의 권선부의 상기 부가권선이 동일 권수로 자속의 방향이 반대가 되도록 등분되게 감고, 부하측 권선에 설치된 검출소자와 연결된 사고전류 검출기의 제어에 의해 상기 부가개폐기와 중성점개폐기가 작동되도록 구성함으로 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 사고전류 억제장치를 도시한 구성도로서, 철심(1)의 철심각에 권장한 권선(2)을 부하측의 권선부(21)와 중성점측의 권선부(22)로 분할하여 그 접속점(A)을 입력전원(3)에 접속하고, 중성점측의 권선부(22) 일단과 중성점(N) 사이에 중성점 개폐기(6)를 접속하며, 부하측 권선부(21) 일단과 접속점(A) 사이에 부가권선(7) 및 부가개폐기(8)를 설치하되, 부하측의 권선부(21)와 상기 부가권선(7)이 동일 권수로 자속의 방향이 반대가 되도록 등분되게 감고, 부하측 권선에 설치된 검출부소자(10)와 연결된 사고전류 검출기(9)의 제어에 의해 상기 부가개폐기(8)와 중성점개폐기(6)가 작동되도록 구성된다.

여기서 상기 중성점(N)은 접지해도 무방하며, 상기 철심(1)은 3각 철심에 제한없이 4각 철심이나 5각 철심등의 사용도 가능하다.

또한 부가권선(7)은 부하측의 권선부(21)에 근접설치하는 것이 바람직하며 부하측의 권선부(21)에 겹치게 감아도 무방하다.

그리고 도면 중 화살표()는 자속의 방향을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명은 부하부(5)의 정상적인 운전일 경우에는 중성점 개폐기(6)를 개로하고 부하개폐기(8)를 폐로해서 부하측의 권선부(21)와 부가권선(7)에 흐르는 부하전류는 등분되고, 각각의 권선에서 발생하는 자속을 상쇄시켜 철심(1)을 무여자 상태로 만들고, 중성점의 권선부(22)에 관계없이 부하부(5)의 운전을 하게 된다.

상기와 같이 부하부(5)가 정상적인 운전을 하는 도중, 전원 계통에 단락 또는 지락사고가 발생하게 되면, 사고 검출기(9)와 연결된 검출소자(10)가 과대전류를 감지하게 되어 보호차단기(4)가 차단작동을 하기 전에 중성점 개폐기(6)를 폐로시킴과 동시에 부가개폐기(8)를 개로시킨다.

이로 인해 부가권선(7)이 분리되어 부하측의 권선부(21)와 부가권선(7)이 자기적으로 불평형하게 되어 단권변압기로 작동하게 되고, 부하측의 권선부(21)와 중성점측의 권선부(22) 사이에 발생하는 큰 누설 임피던스가 전원계통에 투입되어 사고전류를 억제한 후에 보호차단기(4)가 동작하게 된다.

즉, 부가개폐기(8)가 부가권선(7)의 일단에 설치되어 있으므로 사고전류에 의해 중성점개폐기(6)가 폐로되고 부가개폐기(8)가 개로되었을 경우, 부하측의 권선부(21)의 자속의 방향이 중성점측의 권선부(22)의 자속의 방향과 같게 되기 때문에 부하측으로 유기되는 유기전압이 전원측 전압보다 크게되어 사고전류억제 효과와 전압강하의 효과가 있다.

제2도는 제1도의 부가개폐기(8)를 부하측의 권선부(21)의 일단에 설치하였을 경우의 접속회로도로서, 제1도에 도시된 철심(1)을 생략하여 3강 입력전원(R,S,T) 중 1상분(相分)만을 도시하였고, 제1도와 같은 부분에는 동일부호를 명기하였다.

즉, 부하부(5)가 복수의 지선(支線)으로 갈라져 있는 경우를 보이고 있고, 각 지선에 보호차단기(4)를 설치하고 있다.

어느 하나의 지선에 지락 또는 단락사고가 발생하면 상술한바의 실시예와 동일하게 작용하지만 부가개폐기(8)가 개로되어졌을 때, 부가권선(7)과 중성점측의 권선부(22)가 반대방향으로 철심을 여자하여 전원측 전압보다 부하측의 유기전압이 조금 감소되고, 사고 전류를 억제하는 효과가 크게 된다.

상술한 실시예에 대해서는 부가권선(7)을 권선(2)과 동일방향으로 권선하고, 접속에 의해 부가권선(7)의 자속이 반대방향으로 되도록 구성되어 있으나, 권방향을 반대해서 권장되도록 하여도 무방하다.

또한, 부하측의 권선부(21)와 부가권선(7)은 상호간의 임피던스를 가능하면 작게하고, 중심점측의 권선부(22)와는 적당한 권선간의 갭(GAP)을 주어 큰 누설 임피던스를 얻도록 하는 것이 바람직하고, 이를 위해 부가권선(7)을 부하측의 권선부(21)와 함께 권선하므로서 전자적(電磁的)으로 밀접하게 되고 권선상호의 누설 임피던스를 작게하여 중성점측의 권선부(22)를 철심각의 이격위치에 권장함에 따라 억제효과를 크게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 부하측이 운전중일 경우, 부하측의 권선부와 부가권선에 등분으로 흐르는 부하전류에 따른 자속을 상쇄시켜 철심을 무여자상태로 만들고, 사고전류가 발생할 경우, 중성점 개폐기를 폐로함과 동시에 부가개패기를 개로시켜 부하측의 권선부와 부가권선이 자기적으로 불평형이 되도록 하여 단권변압기로 동작하도록 하고, 부하측의 권선부 또는 부가권선과 중성점측의 권선부와의 사이에 발생하는 누설 임피던스가 계통에 투입되도록 하여 사고 전류를 억제할 수 있고, 보호차단기의 용량을 작게 할 수 있다.

또한 부가권선을 부하측의 권선부에 함께 권선하도록 하여 부가권선의 임피던스와 부하측의 권선부 임피던스를 작게하고 중성점측의 권선부와의 누설 임피던스를 크게 하여 사고전류 억제효과를 일층 향상시킬 수 있다.

Claims

철심(1)의 철심각에 권장한 권선(2)을 부하측의 권선부(21)와 중성점측의 권선부(22)로 분할하여 그 접속점(A)을 입력전원(3)에 접속하고, 중성점측의 권선부(22) 일단과 중성점(N) 사이에 중성점 개폐기(6)를 접속하며, 부하측 권선부(21) 일단과 접속점(A) 사이에 부가권선(7) 및 부가개폐기(8)를 설치하고, 부하측 권선에 설치된 검출소자(10)와 연결된 사고전류 검축기(9)의 제어에 의해 상기 부가개폐기(8)와 중성점개폐기(6)가 작동되도록 구성됨을 특징으로 하는 사고전류 억제장치.
제1항에 있어서, 상기 부가권선(7)은 부하측의 권선부(21)와 동일 권수로 감겨짐을 특징으로 하는 사고전류 억제장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부가권선(7)은 부하측의 권선부(21)와 자속의 방향이 반대가 됨을 특징으로 하는 사고전류 억제장치.
제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 부가권선(7)은 부하측의 권선부(21)와 함께 권선됨을 특징으로 하는 사고전류 억제장치.
제1항에 있어서, 상기 사고전류 검축기(9)는 상기 검출소자(10)가 과대전류를 감지할 경우, 보호차단기(4)가 차단작동을 하기 전에 먼저 중성점 개폐기(6)를 폐로시킴과 동시에 부가개폐기(8)를 개로시킴을 특징으로 하는 사고전류 억제장치.
제1항에 있어서, 상기 중성점(N)은 접지임을 특징으로 하는 사고전류 억제장치.