KR101027335B1 - 엠오에프 일체형 변압기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엠오에프 일체형 변압기에 관한 것으로, 고전압을 저전압으로 변성하기 위한 계기용 변압기(PT) 및 고전류를 저전류로 변성하기 위한 계기용 변류기(CT)를 구비하는 계기용 변성기를 포함하는 엠오에프 일체형 변압기에 있어서, 상기 계기용 변성기와 일체로 형성되고, 상기 계기용 변성기와 동일한 변압기 케이스의 내부에 위치하는 변압기 본체 및 상기 변압기 본체 및 상기 계기용 변성기 사이를 차폐하는 변압기 차폐판을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 엠오에프 일체형 변압기를 이용하는 것에 의해, 계기용 변성기의 본체 및 변압기의 본체를 변압기 케이스 내부에 함께 설치함으로써 수배전반의 콤팩트화를 실현할 수 있어 도심 등 협소한 장소에도 설치가 용이하고, 계기용 변압기의 외함 및 부싱이 필요치 않으므로 제작에 소요되는 부품을 줄여 수배전반의 설치비용을 낮출 수 있으며, 변압기와 계기용 변성기를 변압기 케이스 내부에 함께 설치하더라도 변압기 케이스에 핸드홀을 설치하여 계기용 변성기의 고장시 수리를 용이하게 할 수 있다.
엠오에프, 계기용 변압기, 계기용 변류기, PT, CT

Description

엠오에프 일체형 변압기 {A MOF combined transformer}
본 발명은 엠오에프 일체형 변압기에 관한 것으로, 특히 계기용 변성기 외함 및 붓싱 등을 제외한 계기용 변성기의 본체만을 변압기 케이스 내부에 설치되는 변압기 본체와 일체화시켜 제작할 수 있는 엠오에프 일체형 변압기에 관한 것이다.
일반적으로 계기용 변성기(Metering OutFit; MOF)는 고전압 회로의 전압 또는 대전류를 측정할 때, 회로와 계기 사이에 넣는 변성기를 일컫는 것으로 한전과 수용가와의 전력 요금을 계산하는데 필요한 기기이다.
이러한 계기용 변성기는 용도에 따라 대전류를 소전류(5A)로 변성하는 계기용 변류기(Current Transformer; CT) 또는 고전압을 저전압(110V)으로 변성하여 계기/계전기에 공급하는 계기용 변압기(Potential Transformer; PT)로 구분된다. 또한, 이러한 계기용 변성기는 절연 형태에 따라 건식, 유입식 또는 몰드식으로 구분되며 22.9KV급에는 방재화에 유리한 몰드식이 많이 적용되고 있다.
이러한 계기용 변성기의 구조에 대한 일례가 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 고압선(1)에 계기용 변압기(2)가 병렬로 연결되어 있다. 상기 계기용 변압기(2)의 1차 코일은 2차 코일에 비하여 권선수가 많기 때문 에 고압선(1)에 흐르는 교류전압을 저전압으로 변성할 수 있다. 또한, 상기 고압선(1)의 부하(3) 측에서 고압선(1)에 직렬로 계기용 변류기(4)가 연결되어 있다. 상기 계기용 변류기(4)의 2차 코일은 1차 코일에 비하여 권선수가 많기 때문에 고압선(1)에 흐르는 대전류를 소전류로 변성할 수 있다.
한편, 이러한 계기용 변성기는 종래 변전실에서 변압기와는 별도로 설치되어 운전되고 있었지만, 최근에는 계기용 변성기와 변압기를 하나의 큐비클(cubicle)에 내장한 일체형 수배전반이 많이 제작되고 있다. 그러나, 이러한 수배전반에서도 계기용 변성기 및 변압기는 별도로 설치됨으로써 계기용 변성기와 변압기 각각의 부피 및 절연거리 유지 확보 등의 이유로 수배전반의 콤팩트화를 이루는데에는 문제점이 있었다. 또한, 계기용 변성기와 변압기를 별도로 제작하기 때문에 제작에 소요되는 부품의 증가로 인한 수배전반의 설치비용이 증가한다는 문제점도 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 종래 계기용 변성기의 외함 및 변성기 부싱(bushing)을 제거한 변성기 본체만을 제작하여 변압기 본체와 함께 변압기 케이스 내부에 설치하여 결선함으로써 계기용 변성기의 외함 및 부싱 등으로 절연거리가 늘어나는 것을 방지할 수 있기 때문에 수배전반의 콤팩트화를 구현할 수 있는 엠오에프 일체형 변압기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 변압기와 계기용 변성기를 변압기 케이스 내부에 함께 설치함으로써 제작에 소요되는 부품을 절약하므로 수배전반의 설치비용을 줄일 수 있는 엠오에프 일체형 변압기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 변압기와 계기용 변성기를 변압기 케이스 내부에 함께 설치하더라도 변압기 케이스에 핸드홀을 설치하여 계기용 변성기의 고장시 수리가 용이한 엠오에프 일체형 변압기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 고전압을 저전압으로 변성하기 위한 계기용 변압기(PT) 및 고전류를 저전류로 변성하기 위한 계기용 변류기(CT)를 구비하는 계기용 변성기를 포함하는 엠오에프 일체형 변압기에 있어서, 상기 계기용 변성기와 일체로 형성되고, 상기 계기용 변성기와 동일한 변압기 케이스의 내부에 위치하는 변압기 본체 및 상기 변 압기 본체 및 상기 계기용 변성기 사이를 차폐하는 변압기 차폐판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 상기 계기용 변압기의 1차 코일들은 각각 상기 변압기 케이스의 상부에 위치하는 변압기 고압부싱들에 병렬로 연결되어 있고, 상기 계기용 변류기의 1차 코일들은 각각 상기 변압기 고압부싱들에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 변압기 본체의 1차 코일들은 각각 상기 계기용 변류기의 1차 코일들에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 상기 계기용 변압기의 2차 코일들은 각각 상기 계기용 변압기의 1차 코일들에 대응하도록 권취되어 상기 변압기 케이스의 상부에 설치된 상기 계기용 변성기의 출력단자 모듈에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 계기용 변류기의 2차 코일들은 각각 상기 계기용 변류기의 1차 코일들에 대응하도록 권취되어 상기 출력단자 모듈에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 변압기 본체의 2차 코일들은 각각 상기 변압기 본체의 1차 코일들에 대응하도록 권취되어 상기 변압기 케이스의 상부에 설치된 변압기 저압부싱들에 전기적으로 연결된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 상기 변압기 차폐판은 슬릿 구조의 동판 또는 알루미늄판으로 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 상기 변압기 케이스의 외면에는 상기 계기용 변성기의 교체를 용이하게 할 수 있는 핸드홀 이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 상기 변압기 본체는 지상 설치형 패드 변압기, 몰드 변압기 및 유입 변압기 중에서 선택된 어느 하나의 변압기의 본체인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 계기용 변성기의 본체 및 변압기의 본체를 변압기 케이스 내부에 함께 설치함으로써 수배전반의 콤팩트화를 실현할 수 있어 도심 등 협소한 장소에도 용이하게 설치할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 변압기와 계기용 변성기를 변압기 케이스 내부에 함께 설치함으로써 제작에 소요되는 부품을 절약하므로 수배전반의 설치비용을 줄일 수 있다는 효과도 얻어진다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기에 의하면, 변압기와 계기용 변성기를 변압기 케이스 내부에 함께 설치하더라도 변압기 케이스에 핸드홀을 설치하여 계기용 변성기의 고장시 수리를 용이하게 할 수 있다는 효과도 얻어진다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기를 상부에서 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기(100)는 도심 등의 협소한 장소에 설치되고, 변압기 케이스(10) 내부의 하측에 설치되는 변압기 본체(11), 계기용 변성기(13) 및 변압기 차폐판(15)을 포함하여 구성된다. 상기 변압기 본체(11)는 지상 설치형 패드 변압기, 철심에 감은 코일을 절연류로 절연한 변압기인 몰드 변압기 및 코일 주위에 전기적 특성이 큰 에폭시 수지를 고진공으로 침투시키고, 다시 그 주위를 기계적 강도가 큰 에폭시 수지로 몰딩한 변압기인 유입 변압기의 본체일 수 있다. 상기 변압기 본체(11)는 변압기 케이스(10)의 내부에서 하측에 설치되고, 3개의 코어를 갖는 3상 변압기의 본체인 것이 바람직하다.
상기 계기용 변성기(13)는 고전압을 저전압으로 변성하기 위한 계기용 변압기(21) 및 고전류를 저전류로 변성하기 위한 계기용 변류기(23)를 구비한다. 상기 계기용 변성기(13)는 변압기 케이스(10)의 내부에서 변압기 본체(11)의 상부에 위치함으로써 변압기 본체(11)와 전기적으로 연결된다. 상기 계기용 변성기(13)는 변성기 외함 및 부싱을 제외한 계기용 변성기(13) 본체만이 변압기 케이스(10) 내부 에 위치하고 있다. 따라서, 상기 계기용 변성기(13)는 변성기 외함 및 부싱 등의로 절연거리가 늘어나는 것을 방지할 수 있어 체형 변압기(100)의 콤팩트화를 구현할 수 있다.
상기 변압기 차폐판(15)은 계기용 변성기(13) 및 변압기 본체(11)의 사이에 위치하고, 계기용 변성기(13)와 변압기 본체(11) 사이의 전자기적 상호작용, 예를 들어 변압기 본체(11)의 누설 자속(leakage flux)이 계기용 변성기(13)에 미치는 영향을 차단할 수 있다. 또한, 상기 변압기 차폐판(15)은 변압기 케이스(10) 내부의 방열 특성을 향상시키기 위하여 슬릿 구조로 형성된 것이 바람직하다. 상기 변압기 차폐판(15)은 동판 또는 알루미늄판으로 형성하여 접지할 수 있다.
한편, 상기 변압기 케이스(10)의 상부에는 변압기 고압부싱들(19a, 19b, 19c), 변압기 저압부싱들(25a, 25b, 25c, 25d) 및 계기용 변성기(13)의 출력단자 모듈(27)이 형성되어 있다. 상기 변압기 고압부싱들(19a, 19b, 19c)은 차례로 제1고압부싱(19a), 제2고압부싱(19b) 및 제3고압부싱(19c)으로 칭할 수 있다. 상기 제1고압부싱(19a)은 계기용 변압기(21)에 직접 전기적으로 연결되고, 상기 제2고압부싱(19b) 및 제3고압부싱(19c)은 계기용 변류기(23)에 직접 전기적으로 연결된다.
상기 변압기 저압부싱들(25a, 25b, 25c, 25d)은 차례로 제1저압부싱(25a), 제2저압부싱(25b), 제3저압부싱(25c) 및 제4저압부싱(25d)으로 칭할 수 있다. 상기 변압기 저압부싱들(25a, 25b, 25c, 25d)은 변압기 본체(11)에 직접 전기적으로 연결된다. 상기 출력단자 모듈(27)은 계기용 변압기(21) 및 계기용 변류기(23)와 전기적으로 연결되어 있다.
한편, 상기 변압기 케이스(10)의 상부에는 계기용 변성기(13)의 고장시 교체를 용이하게 할 수 있는 핸드홀(29)이 구비되어 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기의 회로 결선에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기의 회로 결선도를 도시한 도면이다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 변압기 본체(11), 계기용 변류기(23) 및 계기용 변압기(21) 각각의 코일들은 3상으로 권취되어 있다. 상기 계기용 변압기(21)의 1차 코일들(29a, 31a, 33a)은 각각 변압기 고압부싱들(19a, 19b, 19c)과 병렬로 연결되어 있다. 상기 계기용 변압기(21)의 2차 코일들(29b, 31b, 33b)은 계기용 변압기(21)의 1차 코일들(29a, 31a, 33a)에 대응하도록 권취되어 있고, 계기용 변성기(13)의 출력단자 모듈(27)에 전기적으로 연결되어 있다.
상기 계기용 변류기(23)의 1차 코일들(35a, 37a, 39a)은 각각 변압기 고압부싱들(19a, 19b, 19c)과 전기적으로 연결되어 있다. 상기 계기용 변류기(23)의 2차 코일들(35b, 37b, 39b)은 계기용 변류기(23)의 1차 코일들(35a, 37a, 39a)에 대응하도록 권취되어 있고, 계기용 변성기(13)의 출력단자 모듈(27)에 전기적으로 연결되어 있다.
한편, 상기 변압기 본체(11)의 1차 코일들(41a, 43a, 45a)은 각각 계기용 변류기(23)의 1차 코일들(35a, 37a, 39a)과 전기적으로 연결되어 있다. 이 경우, 상기 변압기 본체(11)의 1차 코일들(41a, 43a, 45a)은 변압기 차폐판(15)을 관통하여 계기용 변류기(23)의 1차 코일들(35a, 37a, 39a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 변압기 차폐판(15)은 슬릿 형태로 형성되어 변압기 차폐판(15)을 관통하는 변압기 본체(11)의 1차 코일들(41a, 43a, 45a)에 의해 생성되는 와류전류에 의한 열을 방지할 수 있다. 상기 변압기 본체(11)의 2차 코일들(41b, 43b, 45b)은 변압기 저압부싱들(25a, 25b, 25c, 25d)에 전기적으로 연결되어 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기는 계기용 변성기의 본체 및 변압기의 본체를 변압기 케이스 내부에 함께 설치함으로써 수배전반의 콤팩트화를 실현하고, 변압기의 제작에 소요되는 부품을 줄일 수 있어 도심 등 협소한 장소에도 용이하게 설치할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 종래 계기용 변성기의 외함 및 변성기 부싱(bushing)을 제거한 변성기 본체만을 제작하여 변압기 본체와 함께 변압기 케이스 내부에 설치하여 결선함으로써 계기용 변성기의 외함 및 부싱 등으로 인한 절연거리가 늘어나는 것을 방지할 수 있기 때문에 수배전반의 콤팩트화를 구현할 수 있는 엠오에프 일체형 변압기에 관한 것이다. 그 응용 분야로는 지상 설치형 패드 변압기, 몰드 변압기 및 유압식 변압기 등을 구비하는 수배전반에 채택하여 협소한 장소에 설치되는 것 등을 들 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 계기용 변성기의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기를 상부에서 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 엠오에프 일체형 변압기의 회로 결선도를 도시한 도면이다.

Claims (6)

  1. 고전압을 저전압으로 변성하기 위한 계기용 변압기(PT) 및 고전류를 저전류로 변성하기 위한 계기용 변류기(CT)를 구비하는 계기용 변성기를 포함하는 엠오에프 일체형 변압기에 있어서,
    상기 계기용 변성기와 일체로 형성되고, 상기 계기용 변성기와 동일한 변압기 케이스의 내부에 위치하는 변압기 본체; 및
    상기 변압기 본체 및 상기 계기용 변성기 사이를 차폐하는 변압기 차폐판을 구비하는 것을 특징으로 하는 엠오에프 일체형 변압기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계기용 변압기의 1차 코일들은 각각 상기 변압기 케이스의 상부에 위치하는 변압기 고압부싱들에 병렬로 연결되어 있고,
    상기 계기용 변류기의 1차 코일들은 각각 상기 변압기 고압부싱들에 전기적으로 연결되어 있으며,
    상기 변압기 본체의 1차 코일들은 각각 상기 계기용 변류기의 1차 코일들에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 엠오에프 일체형 변압기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계기용 변압기의 2차 코일들은 각각 상기 계기용 변압기의 1차 코일들 에 대응하도록 권취되어 상기 변압기 케이스의 상부에 설치된 상기 계기용 변성기의 출력단자 모듈에 전기적으로 연결되어 있고,
    상기 계기용 변류기의 2차 코일들은 각각 상기 계기용 변류기의 1차 코일들에 대응하도록 권취되어 상기 출력단자 모듈에 전기적으로 연결되어 있으며,
    상기 변압기 본체의 2차 코일들은 각각 상기 변압기 본체의 1차 코일들에 대응하도록 권취되어 상기 변압기 케이스의 상부에 설치된 변압기 저압부싱들에 전기적으로 연결된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 엠오에프 일체형 변압기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변압기 차폐판은 슬릿 구조의 동판 또는 알루미늄판으로 배치된 것을 특징으로 하는 엠오에프 일체형 변압기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 변압기 케이스의 외면에는 상기 계기용 변성기의 교체를 용이하게 할 수 있는 핸드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 엠오에프 일체형 변압기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변압기 본체는 지상 설치형 패드 변압기, 몰드 변압기 및 유입 변압기 중에서 선택된 어느 하나의 변압기의 본체인 것을 특징으로 하는 엠오에프 일체형 변압기.
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KR101133107B1 (ko) 2011-08-23 2012-04-06 조영숙 고압 계기용 변류기와 저압 계기용 변압기를 포함하는 계기용 변성기, 이를 이용한 일체형 변압기 및 수배전반

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