KR100767475B1 - 고전압 자동전압 조정장치 및 이를 내장한 변압기 - Google Patents

고전압 자동전압 조정장치 및 이를 내장한 변압기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송배전선로 상의 송배전 전압 손실을 보상하기 위한 고전압 자동전압 조정장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 코일권선비에 따라 전압값을 가지는 전압분배부와 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 2개소를 이송접속하는 스위칭부를 구비하고 입력전압값을 검출하는 검출부와 이를 전송받아 스위칭부를 목적하는 위치로 이송접속시키는 제어부를 마련함으로써 입력전압값에 상관없이 조정 과정을 통하여 출력부의 출력전압값이 항상 유지되며, 각각 인출단자를 갖는 다수개의 직렬 연결 코일보빈을 구비하여 스위칭부의 이송접속에 따른 전압서지를 제거할 수 있는 고전압 자동전압 조정장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 본 발명은 송배전선로 상의 송배전 전압 손실을 보상하기 위한 고전압 자동전압 조정장치에 있어서, 코일의 권선비에 따라 입력되는 전압이 분압되는 전압분배부와; 상기 전압분배부로부터 인출되는 다수개의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되되 송배전선로의 고압모선과 연결되어 송배전 전압이 인가되는 스위칭부와; 상기 전압분배부의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하는 검출부와; 상기 검출부에 의해 감지된 전압값을 전송받아 입력 전압값에 따라 상기 스위칭부에 접속되는 전압분배부 인출단자를 선택적으로 이송 접속시키는 제어부; 및 상기 전압분배부의 일정 인출단자에 연결되어 조정된 송배전 전압을 출력시키는 출력부;을 포함하여 이루어진다.
AHVR, 고전압 자동전압 조정장치, 전압조정, 송배전, 수배전

Description

고전압 자동전압 조정장치 및 이를 내장한 변압기{AUTOMATIC HIGH VOLTAGE REGULATOR AND TRANSFORMER INCLUDING AUTOMATIC HIGH VOLTAGE REGULATOR}
도 1은 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 코일보빈을 나타내는 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 탭접속기를 나타내는 사시도 및 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치의 3상 연결상태를 나타내는 도면.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치의 작동상태도.
도 7은 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치가 내장된 변압기를 나타내는 개략 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전압분배부 11 : 인출단자
12 : 메인코일 13 : 코일보빈
20 : 스위칭부 21 : 접속부재
22 : 회전봉 23 : 모터
24 : 코일출력부 30 : 검출부
40 : 제어부 50 : 출력부
60 : 탭접속부
100a : 고전압 자동전압 조정장치 입력단
100b : 고전압 자동전압 조정장치 출력단
100 : 고전압 자동전압 조정장치
110 : 1차코일부 120 : 2차코일부
200 : 변압기
본 발명은 송배전선로 상의 송배전 전압 손실을 보상하기 위한 고전압 자동전압 조정장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 코일권선비에 따라 전압값을 가지는 전압분배부와 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 2개소를 이송접속하는 스위칭부를 구비하고 입력전압값을 검출하는 검출부와 이를 전송받아 스위칭부를 목적하는 위치로 이송접속시키는 제어부를 마련함으로써 입력전압값에 상관없이 조정 과정을 통하여 출력부의 출력전압값이 항상 유지되며, 각각 인출단자를 갖는 다수개의 직렬 연결 코일보빈을 구비하여 스위칭부의 이송접속에 따른 전압서지를 제거할 수 있는 고전압 자동전압 조정장치에 관한 것이다.
일반적인 고전압 변압기는 송배전 손실 등의 요인으로 인해 변압기의 1차측에 감압된 전압이 인가되고 이에 따라 출력되는 2차 전압 또한 원하는 정격전압 이 하의 전압이 출력된다. 이러한 단점을 개선하고자 변압기는 1차 전압을 정격 전압으로 올리거나 내리기 위해 부하가 없는 상태, 좀 더 상세히 설명하면 전원이 OFF된 상태에서 탭을 조절할 수 있는 NLTC(No Load Tap Changer)이 제공되어 있다. 그러나, 이러한 NLTC는 변압기의 탭 조정을 위해 전원을 OFF 시켜야 하기 때문에 실제적으로 적용되지 못하고 변압기 설치시 또는 유지보수 등에 한정하여 사용되고 있다.
이러한 NLTC와는 달리 부하가 있는 상태에서 수동 또는 자동으로 탭을 조절할 수 있는 OLTC(On Load Tap Changer)는 구조가 매우 복잡하고 고가이며, 크기가 통상적인 NLTC에 비하여 매우 크기 때문에 전력용(또는 송전용) 변압기에 채택되어 사용되고 있다. 그러나, OLTC가 채택되는 송전 선로는 배전 선로에 비하여 상대적으로 전압 강하가 매우 작기 때문에 탭의 절환은 결코 빈번하지 않다. 또한, OLTC 한 탭간의 전압차는 대략 500V에서 3.3kV 정도로서 발전소, 변전소 등에 있어서 긴급한 위기 상태가 아니면 이러한 전압 강하는 일어나지 않는다.
결과적으로, OLTC는 송전 선로의 안정성 유지를 위해 수동 또는 자동 선택에 따라 1차측 전압 강하에 대응하여 부하가 있는 상태에서 탭을 절환하고 있으나 탭의 절환시 과도한 순환 전류가 발생되어 변압기와 그 후단에 설치된 전기, 전자 기기에 엄청난 전기적 충격을 가하기 때문이다.
또한 OLTC는 자체적으로는 기능을 할 수 없으며 변압기에 내장하여 쓸 수 있는 변압기 부품소재에 불과하다.
이러한 OLTC와는 달리 전력 공급자의 4선식 배전 선로의 전압 강하를 보상하 기 위한 일 방안으로 제공되는 전압 조정 변압기는 탭 절환시 발생되는 순환 전류가 커서 단상용으로 개발되었다.
그러나, 이러한 전력 공급자의 배전 선로용 전압 조정 변압기는 최종 전력을 소비하는 수용가용 배전 선로가 아닌 전력 공급자의 배전 선로에 제공되는 것으로 전압 조정 효율이 매우 낮음은 물론, 3상을 구성하기 위해서는 고단가의 제품을 3개 구성하여야 하기 때문에 막대한 설치 비용이 발생되는 단점이 있다.
또한 배전선로의 N상(가공지선)이 없이는 사용이 불가하여 단상으로 개발되었으나 이 또한 순시적 제어가 되지 않으므로 전력 수용가에서 원하는 정확한 전압을 인가할 수 없다.
결과적으로, 전술된 전압 조정 변압기는 전력 공급자의 단상 배전 선로를 안정화시키는 것으로 최종 전력을 소비하는 수용가의 전력 품질(전압) 조정에는 별 도움이 되지 않는다. 다만, 이러한 전압 조정 변압기는 오지 산간 등과 같이 장거리의 배전선로에 의해 야기되는 배전 선로의 전압 강하를 조정하는 것이 바람직한 것으로 부하가 거의 없는 곳에 설치되어야 하는 사용상의 제한이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 코일권선비에 따라 전압값을 가지는 전압분배부와 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 2개소를 이송접속하는 스위칭부를 구비하고 입력전압값을 검출하는 검출부와 이를 전송받아 스위칭부를 목적하는 위치로 이송접속시키는 제어부를 마련함으로써 입력전압값에 상관없이 조정 과정을 통하여 출력부의 출력전압값이 항상 유지되며, 각각 인출단 자를 갖는 다수개의 직렬 연결 코일보빈을 구비하여 스위칭부의 이송접속에 따른 전압서지를 제거할 수 있는 고전압 자동전압 조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
아울러 본 발명의 다른 목적은 입력전압값에 상관없이 조정 과정을 통하여 1차코일부의 전압값이 항상 유지되어 2차코일부로 변압되는 전압값 또한 항상 일정한 고전압 자동전압 조정장치가 1차코일부를 구성하는 변압기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 송배전선로 상의 송배전 전압 손실을 보상하기 위한 고전압 자동전압 조정장치에 있어서, 코일의 권선비에 따라 입력되는 전압이 분압되는 전압분배부와; 상기 전압분배부로부터 인출되는 다수개의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되되 송배전선로의 고압모선과 연결되어 송배전 전압이 인가되는 스위칭부와; 상기 전압분배부의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하는 검출부와; 상기 검출부에 의해 감지된 전압값을 전송받아 입력 전압값에 따라 상기 스위칭부에 접속되는 전압분배부 인출단자를 선택적으로 이송 접속시키는 제어부; 및 상기 전압분배부의 일정 인출단자에 연결되어 조정된 송배전 전압을 출력시키는 출력부;을 포함하여 이루어진다.
아울러 본 발명의 다른 실시예는 각각 코어에 권선되는 1차코일부와 2차코일부로 구성되어 1차코일부에 인가되는 전압이 2차코일부에 유도 변압되어 출력되는 변압기에 있어서, 상기 1차코일부는, 코일의 권선비에 따라 입력되는 전압이 분압 되는 전압분배부와; 상기 전압분배부로부터 인출되는 다수개의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되되 송배전선로의 고압모선과 연결되어 송배전 전압이 인가되는 스위칭부와; 상기 전압분배부의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하는 검출부와; 상기 검출부에 의해 감지된 전압값을 전송받아 입력 전압값에 따라 상기 스위칭부에 접속되는 전압분배부 인출단자를 선택적으로 이송 접속시키는 제어부;를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 전압분배부는 코일 권선비에 따라 전압이 분배되되 일정 전압을 가지는 메인코일과 전압 조정을 위해 각각 두 개의 인출단자를 가지는 다수개의 코일보빈으로 이루어지며 상기 다수개의 코일보빈 각각에 형성되는 두 개의 인출단자는 서로 이웃하는 코일보빈과 연결되어 하나의 인출단자로 형성된다.
또한 상기 스위칭부는 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되는 접속부재와, 상기 접속부재와 결합되어 회전에 의해 접속부재를 이송시키는 회전봉과, 송배전선로의 송배전전압이 인가되며 상기 회전봉과 평행하게 배치되어 접속부재와 전기적으로 결합되는 코일출력부와, 상기 회전봉의 일단에 결합되어 회전력을 부여하며 제어부에 의해 동작제어되는 모터를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 전압분배부의 코일보빈과 스위칭부 간에 접속을 용이하게 하도록 탭접속부가 더 설치되되, 상기 탭접속부는 다수개의 코일보빈의 인출단자와 접속되되 이웃하는 코일보빈 간에 직렬연결되도록 이웃하는 코일보빈 각각의 인출단자를 하나로 연결시키며 이를 하나의 인출단자로 인출한다.
이하에서는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치에 대해 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명하도록 한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 코일보빈을 나타내는 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 탭접속기를 나타내는 사시도 및 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치의 3상 연결상태를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치(100)는 크게 입력되는 전압을 분압하기 위한 전압분배부(10)와, 상기 전압분배부(10)로부터 인출되는 다수개의 인출단자(11) 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자(11)에 접속되되 송배전선로의 고압모선과 연결되어 송배전 전압이 인가되는 스위칭부(20)와, 상기 전압분배부(10)의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하는 검출부(30)와, 상기 검출부(30)에 의해 감지된 전압값을 전송받아 입력 전압값에 따라 상기 스위칭부(20)에 접속되는 전압분배부 인출단자(11)를 선택적으로 이송 접속시키는 제어부(40) 및 상기 전압분배부(10)의 일정 인출단자(11)에 연결되어 조정된 송배전 전압을 출력시키는 출력부(50)으로 구성된다.
여기서 상기 전압분배부(10)는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치 입력단(100a)과 전기적으로 연결되는 스위칭부(20)의 코일출력부(24)로부터 인가되는 송배전전압을 분배하기 위해 마련되는데, 이러한 전압분배부(10)는 코일 권선비에 따라 전압이 분배되되 일정 전압을 가지는 메인코일(12)과 전압 조정을 위해 각각 인출단자(11)를 가지는 다수개의 코일보빈(13)으로 이루어진다.
상기 메인코일(12)과 다수개의 코일보빈(13)은 직렬로 연결되어 구성됨은 물론이며, 다수개의 코일보빈(13) 각각에는 인출단자(11)가 두 개소로 형성되어 이웃하는 코일보빈(13)과 각각 연결된다.
또한 상기 이웃하는 코일보빈(13) 간에 연결된 인출단자는 후술될 스위칭부(20)의 접속부재(21)와 전기적으로 연결되는데, 이 경우 이웃하는 코일보빈(13)과 접속부재(21)는 하나의 지점(node)으로 서로 각각 연결된 상태가 될 것이다.
여기서 상기 메인코일(12)에는 인출단자(11)가 별도로 구성되지 않고 코일보빈(13)에만 인출단자(11)를 구성한다.
이와 같은 이유는 상기 접속부재(21)가 이격되어 배치되며 순차적으로 전압값을 가지는 다수개의 인출단자(11)에 이송 접속함에 따라 본 발명의 고전압 자동전압 조정장치(100)의 출력단(100a) 전압값이 달라질 수 있는데, 이러한 조정가능하며 조정하여야 할 목적 범위 내의 전압값을 코일보빈(13)으로 구성하여 인출단자(11)의 이송접속을 통해 출력전압값을 조정하는 것이다.
따라서 전압분배부(10)는 메인코일(12)의 코일권선비에 따라 메인코일(12)과 코일보빈(13)으로 이루어지며 전압조정범위를 20kV 내지 24kV로 한다면 메인코일은 0V 내지 20kV가 될 것이다.
또한 출력전압값은 설계에 따라 정격전압을 기준하여 출력전압값을 가지는 위치에서 출력하면 되고 전압조정범위인 20kV 내지 24kV 범위는 상기 코일보빈(13)을 다수개 직렬로 연결, 구성하면 될 것이다.
상기 각 코일보빈(13)은 코아와 이를 권취하는 코일로 이루어져 있음은 물론이며, 코일의 권선비에 따라 각 코일보빈(13)에 분배되는 전압의 크기가 달라질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치(100)는 고전압 자동전압 조정장치에 입력되되 상황에 따라 가변되어 입력되는 입력전압값에 대해 출력전압값을 항상 일정하게 조정하기 위한 것인데, 상기와 같이 다수개의 코일보빈(13)을 구비하여 순차적으로 이동 조정함으로써 출력전압값을 조정하는 민감도(Sensitivity)가 증대되고, 조정하기 위해 이송 접속하는 과정에서 발생하는 전압 서지(voltage surge)도 거의 제거된다.
따라서 도 1에서는 코일보빈(13)의 개수를 20개로 하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 30개 내지 100개, 경우에 따라서는 100개 이상을 형성할 수 있음은 물론이다.
이는 일반 가정용 배전선로 상에서는 주로 22.9kV가 인가되므로 전압조정범위가 작아 100개 이하가 바람직하겠으나, 송전선로 상의 고압모선의 경우 154kV, 345kV, 765kV가 인가됨에 따라 전압조정범위가 상대적으로 크므로 100개 이상 형성됨이 바람직하다.
아울러 도 2에서는 코일보빈(13)을 원기둥 형상으로 도시하였으나, 이외에도 중공을 가지는 사각기둥 형상으로 구현가능하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
한편 상기 스위칭부(20)는 이웃하는 코일보빈(13) 간에 직렬연결되는 인출단자(11)들 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자(11)에 접속되는 접속부재(21) 와, 상기 접속부재(21)와 나사결합되어 회전에 의해 접속부재(21)를 이송시키는 회전봉(22)과, 상기 회전봉(22)과 평행하게 배치되며 접속부재(21)와 전기적으로 결합되는 코일출력부(24)와, 상기 회전봉(22)의 일단에 결합되어 회전력을 부여하며 제어부(40)에 의해 동작제어되는 모터(23)를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 접속부재(21)는 회전봉(22)과 나사결합되는데, 회전봉(22)에 접속부재(21)가 관통 결합되어 회전봉(22)의 회전에 따라 접속부재(21)가 왕복 이동할 수 있게 된다.
또한 상기 모터(23)는 회전봉(22)의 일단에 결합되어 회전봉(22)에 회전동력을 부여하기 위해 마련되는데, 후술될 제어부(40)에 의해 동작이 제어된다.
또한 상기 코일출력부(24)는 고전압 자동전압 조정장치의 입력단(100a) 및 접속부재(21) 간을 전기적으로 연결시켜주기 위해 마련되며, 이에 따라 고전압 자동전압 조정장치의 입력단(100a)에 인가되는 입력전압값이 접속부재(21)를 통해 접속부재(21)와 접속되어 있는 인출단자(11)로 인가된다.
따라서, 상기와 같은 구성에 의해 인출단자(11)로 인가된 입력전압값에 따라 메인코일(12) 및 다수개의 코일보빈(13) 각각이 전압값을 가지게 된다.
이러한 본 발명에 따른 스위칭부(20)의 실시 형태는 일실시예로 설명되어진 것으로 이와 달리 로봇암을 통해 코일보빈(13)의 인출단자(11)와 선택적으로 접속 이동되도록 구성할 수도 있으며 본 발명의 일실시예로 설명된 출력단자(11)와 접속 이동할 수 있는 구성과 같이 이동 접속할 수 있는 것이면 어느 것이든 스위칭부(20)로서 포함됨은 물론이다.
한편 상기 검출부(30)는 전압분배부(10)의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하여 제어부에 이를 전송하는데, 이러한 검출부(30)로는 전압값을 감지하는 전압 변성기(PT)인 것이 바람직하다.
이에 따라 검출부(30)에 의해 입력전압값이 감지되면 제어부(40)가 이를 전송받게 되며 제어부(40)는 상기 스위칭부(20)의 모터(23)를 회전하여 출력전압값을 조정하게 된다.
한편 출력전압값은 코일보빈(13)의 일정 인출단자에 고정 연결되는 출력부(50)를 통해 본 발명의 고전압 자동전압 조정장치(100)의 출력단(100a)으로 출력된다.
한편 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따라 상기 전압분배부(10)와 스위칭부(20) 간을 연결하기 위해 탭접속부(60)가 마련되는데, 상기 탭접속부(60)는 간편하게 전압분배부(10)와 스위칭부(20) 간을 연결하기 위해 마련된다.
상기 탭접속부(60)는 다수개의 코일보빈(13) 인출단자(11)와 접속되되 이웃하는 코일보빈(13) 간에 직렬연결되도록 이웃하는 코일보빈(13)으로부터 각각 하나의 인출단자(11)를 수용하여 서로 연결시키며 이를 하나의 인출단자(11)로 새로이 인출한다.
즉 이웃하는 코일보빈(13)으로부터 각각 하나씩 총 2개의 인출단자(11)를 수용하여 하나의 인출단자(11)로 연결됨과 동시에 인출하는 것이다.
이렇게 하나의 인출단자(11)로 인출시켜 이를 스위칭부(20)의 접속부재(21) 와 연결시킴으로써 이웃하는 코일보빈(13)의 각 인출단자와 접속부재(21)가 서로 연결되고, 같은 전압값을 갖게 된다.
이와 같이 탭접속부(60)를 구비할 경우, 손쉽게 스위칭부(20)와 코일보빈(13) 간을 연결할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치(100)의 출력전압 조정 과정을 상세하게 설명하도록 한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치의 작동상태도이다.
우선 조정 과정을 보다 이해하기 쉽도록 조정되어 출력되어야 할 출력전압값을 23kV로 하며 코일보빈(13)의 개수는 20개이고 각 코일보빈(13)의 권선수(N)는 각각 일률적으로 200회로 한다.
또한 메인코일(12)의 권선수는 21000회이며, 접속부재는 6번째 인출단자(11-6)에 위치되고, 출력부(50)는 11번째 인출단자(11-11)에 고정 연결되며 고전압 자동전압 조정장치(100)의 입력전압값(Vin)은 24kV로 가정한다.
이와 같이 구성될 경우 권선수 21000회의 메인코일(12)과 각각 권선수 200회의 코일보빈(13) 15개가 직렬로 연결되므로 총 권선수는 24000회가 된다고 할 수 있으며, 24000회의 권선에 24kV의 전압이 인가되므로 1회 권선 당 1V의 전압이 인가된다.
따라서, 200회의 권선수를 갖는 각 코일보빈(13)간의 전압차는 200V가 되므로 도6a에 도시된 바와 같이 각 인출단자(11-1 내지 11-21)는 도시된 수치와 같은 각각의 전압값을 갖게 된다.
이에 따라 11번째 인출단자(11-11)에 연결된 출력부는 6번째 인출단자(11-6)에 인가된 24kV의 입력전압값(Vin)으로부터 각 200V의 전압차를 갖는 5개의 코일보빈(13)에 의해 1000V의 전압이 강하된 23kV의 출력전압값(Vout)을 갖게 된다.
하지만 도 6b와 같이 입력전압값이 송전전압의 손실 등에 따라 23.4kV가 인가되게 되면 입력전압값에 따라 출력부(50)의 출력전압값은
(23400V/24000N)×23000N = 22540V 이다.
이는 코일 1회 권선당 이전에는 1V가 인가됨에 비해 0.98V가 인가되어 기인된 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치(100)의 출력단(100a)에는 고정적으로 23kV가 출력되어야 하므로 도 6c와 같이 제어부(40)가 스위칭부(20)의 모터(23)를 회전하여 접속부재(21)를 9번째 인출단자(11-9)에 위치되도록 한다.
물론 제어부(40)는 검출부(30)에 의해 입력전압값이 23.4kV임을 인식하게 되며, 이에 따라 상기와 같이 모터(23)를 제어하도록 구성된다.
따라서 상기 접속부재(21)가 9번째 인출단자(11-9)에 위치되면 출력부의 출력전압값은
(23400V/23400N)×23000N = 23000V 가 된다.
이와 같이 본 발명은 입력전압값에 따라 접속부재(21)가 목적전압값으로 고정 출력될 수 있는 인출단자(11)로 이동 접속됨으로써 이송접속에 따른 전압서지를 최소화하며 입력전압값에 상관없이 항상 일정한 출력을 갖게 된다.
한편 본 발명은 송배전선로 상의 고압모선 중 하나 이상으로부터 연결되어 구성되는 고전압 자동전압 조정장치로 개설하였으나, 도 6에 도시된 바와 같이 U, V, W상의 3상별로 각각 전압분배부, 탭접속부 및 스위칭부가 연결되어 구성될 수 있음은 물론이며, 이러한 U, V, W상 간에는 서로 Y결선 방식 또는 델타결선 방식으로 연결 구성될 수 있으며, 전술한 단권형태 고전압 자동전압 조정장치와는 달리 복권형태로 구성될 수도 있음은 물론이다.
여기서 복권형태의 고전압 자동전압 조정장치를 구성할 경우에는 인출단자가 두개소 또는 세개소로 이송접속될 것임은 물론이다.
(실시예 2)
도 7은 본 발명에 따른 고전압 자동전압 조정장치가 내장된 변압기를 나타내는 개략 구성도이다.
본 발명에 따른 변압기(200)는 크게 각각 코어에 권선되는 1차코일부(110)와 2차코일부(120)로 구성되어 1차코일부(110)에 인가되는 전압이 2차코일부(120)에 유도 변압되어 출력되는데, 상기 1차코일부(110)는 전술한 실시예의 고전압 자동전압 조정장치의 구성과 동일하다.
물론 전술한 실시예의 출력부(50)의 구성은 본 발명에 따른 변압기(200)의 경우 2차코일부(120)를 통해 출력됨에 따라 생략되어야 할 것이다.
전술한 실시예의 고전압 자동전압 조정장치는 수배전 시스템에 있어 변압기 전단부에 위치하여 고압모선으로부터 인가되는 전압이 일정하게 유지되지 않으므로 이를 일정한 전압값으로 조정하기 위해 마련되는데, 이러한 고전압 자동전압 조정장치를 통해 출력되는 일정 전압값이 다시 후단부에 연결되는 변압기의 1차코일부 에 인가되고 2차코일부로 변압되어 출력될 것이다.
본 실시예는 이러한 고전압 자동전압 조정장치가 변압기와 별도로 연결되어 기능하지 않고 변압기의 1차코일부를 대체함에 따라 수배전 시스템이 전반적으로 간단하게 구성될 수 있도록 한다.
따라서 고압모선으로부터 일정하지 않게 공급되는 전압값을 1차코일부(110)에서 일정한 전압값을 가지도록 함에 따라 유도 변압되는 2차코일부(120) 또한 전압값이 일정하게 유지되어 출력될 수 있게 된다.
1차코일부(110)를 구성하는 고전압 자동전압 조정장치의 구성은 전술한 실시예에서 충분히 설명하였으므로 별도의 설명은 생략하도록 한다.
도면에서는 3상 변압기(200)를 도시하였으나, 본 발명은 단상형태로 구성될 수 있음은 물론이며, 3상으로 구성될 경우에도 델타 결선 또는 Y 결선을 포함하는 어떠한 결선방식이든 무방할 것이다.
또한 변압기의 인가전압이 고전압이든 저전압이든 상관없으며, 전압의 주파수 또한 본 발명을 한정할 수 없음은 물론이다.
또한 도 7에 도시된 본 발명에 따른 변압기(200)는 일반적인 표현하는 변압회로형태로 그 구성을 개략적으로 도시한 것으로 실제 변압기(200)는 이와 같은 기술사상을 갖는 변압기(200)이면 무엇이든 본 발명에 포함될 것이다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다 양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 상기에서 기술된 바와 같이 코일권선비에 따라 전압값을 가지는 전압분배부와 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 2개소를 이송접속하는 스위칭부를 구비하고 입력전압값을 검출하는 검출부와 이를 전송받아 스위칭부를 목적하는 위치로 이송접속시키는 제어부를 마련함으로써 입력전압값에 상관없이 조정 과정을 통하여 출력부의 출력전압값이 항상 유지된다.
또한 각각 인출단자를 갖는 다수개의 직렬 연결 코일보빈을 구비하여 스위칭부의 이송접속에 따른 전압서지가 발생되지 않아 안정적인 출력전압 조정이 가능하다.
아울러 본 발명에 따른 변압기는 고전압 자동전압 조정장치가 1차코일부로 구성됨에 따라 고압모선으로부터 인가되는 일정하지 않는 공급전압에 상관없이 2차코일부로 출력되는 변압된 전압값이 일정한 값을 가지도록 조정 가능해진다.

Claims (8)

  1. 코일의 권선비에 따라 입력되는 전압이 분압되는 전압분배부와;
    상기 전압분배부로부터 인출되는 다수개의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되되 송배전선로의 고압모선과 연결되어 송배전 전압이 인가되는 스위칭부와;
    상기 전압분배부의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하는 검출부와;
    상기 검출부에 의해 감지된 전압값을 전송받아 입력 전압값에 따라 상기 스위칭부에 접속되는 전압분배부 인출단자를 선택적으로 이송 접속시키는 제어부; 및
    상기 전압분배부의 일정 인출단자에 연결되어 조정된 송배전 전압을 출력시키는 출력부;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전압분배부는 코일 권선비에 따라 전압이 분배되되 일정 전압을 가지는 메인코일과 전압 조정을 위해 각각 두 개의 인출단자를 가지는 다수개의 코일보빈으로 이루어지며 상기 다수개의 코일보빈 각각에 형성되는 두 개의 인출단자는 서로 이웃하는 코일보빈과 연결되어 하나의 인출단자로 형성되는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되는 접속부재와, 상기 접속부재와 결합되어 회전에 의해 접속부재를 이송시키는 회전봉과, 송배전선로의 송배전전압이 인가되며 상기 회전봉과 평행하게 배치되어 접속부재와 전기적으로 결합되는 코일출력부와, 상기 회전봉의 일단에 결합되어 회전력을 부여하며 제어부에 의해 동작제어되는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전압분배부의 코일보빈과 스위칭부 간에 접속을 용이하게 하도록 탭접속부가 더 설치되되,
    상기 탭접속부는 다수개의 코일보빈의 인출단자와 접속되되 이웃하는 코일보빈 간에 직렬연결되도록 이웃하는 코일보빈 각각의 인출단자를 하나로 연결시키며 이를 하나의 인출단자로 인출하는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치.
  5. 각각 코어에 권선되는 1차코일부와 2차코일부로 구성되어 1차코일부에 인가되는 전압이 2차코일부에 유도 변압되어 출력되는 변압기에 있어서,
    상기 1차코일부는,
    코일의 권선비에 따라 입력되는 전압이 분압되는 전압분배부와;
    상기 전압분배부로부터 인출되는 다수개의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되되 송배전선로의 고압모선과 연결되어 송배전 전압이 인가되는 스위칭부와;
    상기 전압분배부의 일측에 결합되어 입력되는 전압값을 감지하는 검출부와;
    상기 검출부에 의해 감지된 전압값을 전송받아 입력 전압값에 따라 상기 스위칭부에 접속되는 전압분배부 인출단자를 선택적으로 이송 접속시키는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치가 내장된 변압기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전압분배부는 코일 권선비에 따라 전압이 분배되되 일정 전압을 가지는 메인코일과 전압 조정을 위해 각각 두 개의 인출단자를 가지는 다수개의 코일보빈으로 이루어지며 상기 다수개의 코일보빈 각각에 형성되는 두 개의 인출단자는 서로 이웃하는 코일보빈과 연결되어 하나의 인출단자로 형성되는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치가 내장된 변압기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 스위칭부는 전압분배부의 인출단자 중 하나 또는 이웃하는 2개소의 인출단자에 접속되는 접속부재와, 상기 접속부재와 결합되어 회전에 의해 접속부재를 이송시키는 회전봉과, 송배전선로의 송배전전압이 인가되며 상기 회전봉과 평행하게 배치되어 접속부재와 전기적으로 결합되는 코일출력부와, 상기 회전봉의 일단에 결합되어 회전력을 부여하며 제어부에 의해 동작제어되는 모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치가 내장된 변압기.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 전압분배부의 코일보빈과 스위칭부 간에 접속을 용이하게 하도록 탭접속부가 더 설치되되,
    상기 탭접속부는 다수개의 코일보빈의 인출단자와 접속되되 이웃하는 코일보빈 간에 직렬연결되도록 이웃하는 코일보빈 각각의 인출단자를 하나로 연결시키며 이를 하나의 인출단자로 인출하는 것을 특징으로 하는 고전압 자동전압 조정장치가 내장된 변압기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014138673A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 Schlumberger Canada Limited Method and apparatus for regulating high voltage
CN114114112A (zh) * 2020-09-01 2022-03-01 西门子(深圳)磁共振有限公司 线圈的输入电压调节电路、方法和磁共振成像系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR780000183B1 (en) * 1976-08-02 1978-05-13 K Y Han Antimatic voltaye regulator
JPH1195846A (ja) 1997-09-16 1999-04-09 Kitashiba Electric Co Ltd 電圧調整装置
KR20010097551A (ko) * 2000-04-24 2001-11-08 권영한 자동 전압 조정기
WO2004053615A1 (en) 2002-12-12 2004-06-24 Magtech As System for voltage stabilization of power supply lines
KR200411863Y1 (ko) 2005-09-10 2006-03-21 (주)드림파워텍 전압가변기를 이용한 전력절감기용 자동전압조정기
KR20060091397A (ko) * 2005-02-14 2006-08-21 전용수 대용량 자동전압 전력 제어 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR780000183B1 (en) * 1976-08-02 1978-05-13 K Y Han Antimatic voltaye regulator
JPH1195846A (ja) 1997-09-16 1999-04-09 Kitashiba Electric Co Ltd 電圧調整装置
KR20010097551A (ko) * 2000-04-24 2001-11-08 권영한 자동 전압 조정기
WO2004053615A1 (en) 2002-12-12 2004-06-24 Magtech As System for voltage stabilization of power supply lines
KR20060091397A (ko) * 2005-02-14 2006-08-21 전용수 대용량 자동전압 전력 제어 장치
KR200411863Y1 (ko) 2005-09-10 2006-03-21 (주)드림파워텍 전압가변기를 이용한 전력절감기용 자동전압조정기

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014138673A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 Schlumberger Canada Limited Method and apparatus for regulating high voltage
US9143026B2 (en) 2013-03-08 2015-09-22 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for regulating high voltage
CN114114112A (zh) * 2020-09-01 2022-03-01 西门子(深圳)磁共振有限公司 线圈的输入电压调节电路、方法和磁共振成像系统
CN114114112B (zh) * 2020-09-01 2023-08-29 西门子(深圳)磁共振有限公司 线圈的输入电压调节电路、方法和磁共振成像系统

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