KR100296888B1 - 발전기용회로차단기에합체된통전분리기를포함하는절환시스템 - Google Patents

발전기용회로차단기에합체된통전분리기를포함하는절환시스템 Download PDF

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지이씨 알스톰 티 앤드 디 에스에이
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Abstract

본 발명의 절환 시스템은 발전기, 네트워크 변압기 및 시동 장치를 분리 또는 상호 접속하도록 복수개의 위치를 가지며, 절환 시스템은 발전기와 네트워크 변압기를 분리 또는 상호 접속하는 발전기 및 모선 분리기와, 발전기와 시동 장치를 분리 또는 상호 접속하는 시동 장치 분리기를 위한 회로 차단기를 포함한다. 모선 분리기는 제1 고정 접촉자와, 활주함으로써 제1 고정 접촉자와 협동하는 제1 가동 접촉자를 포함하고, 제1 고정 접촉자 및 제1 가동 접촉자는 발전기의 회로 차단기와 일체로 되어 있다. 시동 장치 분리기는 제2 고정 접촉자와, 회전함으로써 제2 고정 접촉자와 협동하는 제2 가동 접촉자를 포함한다. 이러한 구성은 발전기가 복합 사이클 또는 가스 터빈 발전소의 교류 발전기인 적용 분야에 대해서도 실시되기에 경제적이다.

Description

발전기용 회로 차단기에 합체된 통전 분리기를 포함하는 절환 시스템{A SWITCHING SYSTEM INCLUDING A CURRENT-INJECTING DISCONNECTOR INTEGRATED IN A CIRCUIT BREAKER FOR A GENERATOR}
본 발명은 발전기, 네트워크 변압기 및 시동 장치를 분리 또는 상호 접속하도록 복수개의 위치를 갖는 절환 시스템(switching system)에 관한 것으로, 이러한 절환 시스템은 발전기용 회로 차단기, 발전기 및 네트워크 변압기를 분리시키고 상호접속하기 위한 모선 분리기, 및 발전기 및 시동 장치를 분리시키고 상호 접속하기 위한 시동 장치 분리기를 포함한다.
이러한 시스템은 유럽 특허 공보 제0 567 773호로부터 이미 공지되어 있다. 이러한 공지의 절환 시스템에 있어서, 모선 분리기 및 시동 장치 분리기는 회전 블레이드 형태로 실시되는 것이 필요한 가동 접촉자 및 3개의 고정 접촉자를 갖는 단일 3위치 분리기로서 설계된다. 비교적 작은 전류에서는 경제적이지만, 이러한 구성은 6300A(Ampere)의 공칭 시동 전류에 대해 실시하기 위해서는 이러한 공칭 전류치에서 회전 블레이드에 대해 요구되는 특별한 개조 때문에 고가이다. 이러한 공칭 전류치는 가스 터빈형 또는 복합 사이클형 발전소에서의 교류 발전기(alternator)에 대해서는 통상적인 것이다.
본 발명의 목적은 특히 6300A를 초과하는 공칭 전류에 적용하는 데 있어서저렴한 전술한 바와 같은 절환 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 시동 장치 분리기를 모선 분리기로부터 분리한다는 사상에 기초한다.
도1은 본 발명의 절환 시스템을 포함하는 가스 터빈 장치 등의 발전기 장치
의 매우 간단한 단선 회로도.
도2는 본 발명의 절환 시스템의 상세부를 도시하는 부분 절결 개략 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 발전기
2 : 발전기 회로 차단기
3 : 모선 분리기
4 : 네트워크 변압기
5 : 네트워크
8 : 시동 장치
9 : 시동 장치 분리기
10 : 제1 고정 접촉자
11 : 제1 가동 접촉자
13 : 제2 고정 접촉자
14 : 제2 가동 접촉자
26 : 클래딩
특히, 본 발명은 발전기, 네트워크 변압기 및 시동 장치를 분리 또는 상호 접속하도록 복수개의 위치를 가지며, 발전기용 회로 차단기, 발전기 및 네트워크 변압기를 분리시키고 상호접속하기 위한 모선 분리기, 및 발전기 및 시동 장치를 분리시키고 상호 접속하기 위한 시동 장치 분리기를 포함하는 절환 시스템에 있어서, 모선 분리기는 제1 고정 접촉자와, 활주함으로써 제1 고정 접촉자와 협동하는 제1 가동 접촉자를 포함하고, 시동 장치 분리기는 제2 고정 접촉자와, 회전함으로써 제2 고정 접촉자와 협동하는 제2 가동 접촉자를 포함하며, 제1 고정 접촉자 및 제1 가동 접촉자는 발전기의 회로 차단기와 일체식으로 구성된 절환 시스템을 제공한다.
이러한 구성은 시동 장치 분리기 및 모선 분리기를 독립적으로 사용할 수 있도록 함으로써, 조립체의 사용에 유연성이 있게 한다. 또한, 이러한 구성은 시동 장치 분리기 및 시동 장치 분리기를 케이블을 이용하여 간단한 방식으로 전기적으로 상호 접속하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 본 발명의 실시예의 설명을 판독함으로써 더욱 명백하게 된다.
본 발명의 절환 시스템은 도1에 도시된 바와 같이 복수개의 상태(phase)를가지며, 발전기와 결합되는 장치의 일부분을 형성한다.
특히, 상기 도면에서, 네트워크(5)에 연결된 네트워크 변압기(4)에 발전기 회로 차단기(2) 및 모선 분리기(3)를 통해 연결되는 발전기(1)의 단선 회로도(single-wire diagram)를 볼 수 있다.
또한, 병렬 회로가 방전 변압기(6)를 통해 네트워크 변압기(4)에 발전기(1)를 연결시키며, 방전 변압기(6)는 시동 장치(8)를 형성하는 가변 주파수 정지형 변환기(variable-frequency static converter)와, 가변 주파수 정지형 변환기용 회로 차단기(7)와, 시동 장치(8)와, 시동 장치 분리기(9)에 급전한다. 방전 변압기(6)와 시동 장치 분리기(9) 사이의 링크는 금속이 피복된 모선 형태로 실시된 도1의 다른 링크와 비교할 때 경제적으로 유리한 케이블을 사용하여 실시될 수 있다.
도2는 복수개의 위치를 갖고 모선 분리기(3) 및 시동 장치 분리기(9)를 구비하는 절환 시스템의 하나의 상태를 도시하고 있다.
특히, 모선 분리기는 제1 전도성 금속 튜브 형태인 제1 고정 접촉자(10)와, 화살표 12로 나타낸 바와 같이 활주함으로써 제1 튜브와 협동하는 제2 전도성 금속 튜브 형태로 병진 이동 가능한 제1 가동 접촉자(11)를 포함한다. 도2에서, 모선 분리기가 개방 위치로 도시되어 있다. 이러한 모선 분리기는 6300 A보다 큰 전류에 대해서도 실시되기에 경제적이다. 도면에 도시되어진 바와 같이, 모선 분리기의 제1 고정 접촉자(10) 및 제1 가동 접촉자(11)는 발전기의 회로 차단기(2) 내에 통합된다.
시동 장치 분리기(9)는 하나 이상의 전도성 금속 클램프 형태의 제2 고정 접촉자(13), 및 클램프 내에서 결합되도록 절연재로 된 축(15)에 의해 한정된 축을 중심으로 회전함으로써 제2 고정 접촉자(13)와 협동하도록 회전 전도성 금속 블레이드 형태의 제2 가동 접촉자(14)를 포함한다.
클램프는 시동 장치 분리기가 도2에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치에 있을 때, 접지로부터 절연시키는 절연판(16)을 통해 발전기 회로 차단기의 클래딩(cladding, 26)에 기계식으로 연결된다. 이러한 구조는 특히 케이블(17)의 단부에서 나사 단자를 사용하여 고정 접속 구역(18) 상의 시동 장치 분리기에 시동 장치를 연결하도록 케이블(17)의 사용을 가능하게 한다.
화살표 19로 나타낸 바와 같이 회전하는 블레이드(14)는 축(15) 상에 장착된 회전 활주 접촉자(20)를 통해 발전기 회로 차단기의 활동부(live portion)에 전기적 및 기계적으로 연결된다.
축(15)은 시동 장치 분리기의 모터 및 기어박스 구동 유니트(23)의 제어 하에 링키지(22)에 의해 화살표 21로 도시되어진 바와 같이 회전된다.
케이블 박스(24)는 케이블이 패킹 시스템 등을 통해 클래딩을 통과하도록 발전기 회로 차단기의 클래딩(26)에 고정된다.
발전기 장치를 검사하기 위하여, 모선 분리기(3) 및 시동 장치 분리기(9)는 개방되어, 발전기(1)가 네트워크 변압기(4) 및 시동 장치(8)로부터 분리되도록 한다.
발전기(1)를 시동(모선 분리기(3)는 폐쇄)시키기 위하여, 발전기 회로 차단기(2)는 개방되고 시동 장치 분리기(9)는 폐쇄되는데, 즉 제2 가동 접촉자(14)는접촉자(13) 내에서 결합된다. 발전기(1)는 여전히 네트워크 변압기(4)로부터 분리되어 있지만, 시동 장치(8)에는 연결되어 있다. 시동 장치의 회로 차단기(7)는 폐쇄된다. 그리고 나서, 발전기(1)는 시동 장치의 제어 하에서 시동된다.
일단, 발전기(1)가 네트워크에 동기식으로 절환되기에 적당한 속도에 도달하고 외부 급전 없이 가속될 수 있다면, 시동 장치의 회로 차단기(7)는 개방되고 시동 장치 분리기(9)도 개방되는데, 즉 발전기(1)를 시동 장치로부터 분리하도록 제2 가동 접촉자(14)는 제2 고정 접촉자(13)로부터 분리된다. 그리고 나서, 발전기 회로 차단기(2)는 발전기(1)를 네트워크 변압기(4)에 연결하도록 폐쇄된다. 발전기 회로 차단기가 폐쇄된 후에, 발전기(1)는 네트워크 변압기(4)로 급전한다.
본 실시예에서, 발전기는 복합 사이클 또는 가스 터빈 발전소의 교류 발전기일 수 있다.
본 발명의 절환 시스템은 6300 A를 초과하는 공칭 전류에 적용하는 데 있어서도 저렴할 뿐만 아니라, 발전기가 복합 사이클 또는 가스 터빈 발전소의 교류 발전기인 적용 분야에 대해서도 실시되기에 경제적이다.

Claims (3)

  1. 발전기, 네트워크 변압기 및 시동 장치를 분리 또는 상호 접속하도록 복수개의 위치를 가지며, 발전기용 회로 차단기, 발전기 및 네트워크 변압기를 분리시키고 상호접속하기 위한 모선 분리기, 및 발전기 및 시동 장치를 분리시키고 상호 접속하기 위한 시동 장치 분리기를 포함하는 절환 시스템에 있어서,
    상기 모선 분리기는 제1 고정 접촉자, 및 상기 제1 고정 접촉자와 활주함으로써 협동하는 제1 가동 접촉자를 포함하고,
    상기 시동 장치 분리기는 제2 고정 접촉자, 및 상기 제2 고정 접촉자와 회전함으로써 협동하는 제2 가동 접촉자를 포함하며,
    상기 제1 고정 접촉자 및 상기 제1 가동 접촉자는 발전기의 회로 차단기와 일체식으로 구성된 것을 특징으로 하는 절환 시스템
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 고정 접촉자는 절연판을 통해 상기 발전기의 회로 차단기의 접지 클래딩에 기계식으로 접속된 것을 특징으로 하는 절환 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제2 가동 접촉자는 회전 활주 접촉자를 통해 발전기의 회로 차단기의 활동부에 기계식으로 접속되며, 링키지를 통해 구동 유니트에 접속된 절연 회전축에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 절환 시스템.
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