KR101058319B1 - 원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기 - Google Patents

원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기 Download PDF

Info

Publication number
KR101058319B1
KR101058319B1 KR1020080132069A KR20080132069A KR101058319B1 KR 101058319 B1 KR101058319 B1 KR 101058319B1 KR 1020080132069 A KR1020080132069 A KR 1020080132069A KR 20080132069 A KR20080132069 A KR 20080132069A KR 101058319 B1 KR101058319 B1 KR 101058319B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
gis
voltage transformer
signal
disk
Prior art date
Application number
KR1020080132069A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100073404A (ko
Inventor
김영민
김민수
김정배
이학성
Original Assignee
주식회사 효성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020080132069A priority Critical patent/KR101058319B1/ko
Publication of KR20100073404A publication Critical patent/KR20100073404A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101058319B1 publication Critical patent/KR101058319B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/24—Voltage transformers
    • H01F38/26—Constructions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
    • H01F27/425—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for voltage transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기를 개시한다. 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기는 도체와, 도체의 외부에 구비되는 금속제 외함과, 금속제 외함에 구비되고 도체에 의하여 유도된 전압을 검출하기 위한 원판형 부유전극과, 유도된 전압을 외부로 전송하기 위한 내압 커넥터를 포함한다.
가스절연 개폐장치(GIS), 변성기

Description

원판형 전극을 이용한 ＧＩＳ 용 용량성 전압 변성기{Potential Transformer of Gas Insulated Switchgear using Disk Electrode}
본 발명은 초고압 GIS 용 용량성 전압 변성기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기에 관한 것이다.
계기용 변성기는 전기 계기 또는 측정 장치와 함께 사용되는 전류 및 전압의 변성용 기기로서 고전압, 대전류 회로의 전류를 계기나 계전기에 필요한 소전류(보통 5A)로 변성하는 계기용 변류기와 전압을 계기나 계전기에 필요한 저전압(보통 110V)로 변성하는 계기용 변압기로 구분된다.
초고압 환경에서 전류, 전압의 정확한 계측을 위해 사용되는 철심형 변성기 및 권선형 변류기는 절연특성, 기계적 강도, 내진성, 경제성 등의 많은 문제점이 있다.
도 1은 철심코어 권선형 전압변성기의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 철심코어 권선형 전압변성기(101)는 철심코어에 감긴 1차 권선(105)과 1차 권선(105)에 의해 유도 전류가 발생하는 2차 권선(107)를 포함 한다. 여기서, 2차 권선(107)은 내부를 관통하거나 1차 권선(105)과 이격되어 철심(109)에 설치 될 수 있다. 그리고, 1차 및 2차 권선(105, 107)과 철심(109)의 절연을 위해 에폭시 레진(epoxy resin)등의 몰딩부(103)에 의해 몰딩된다. 철심코어 권선형 전압변성기(101)는 철심(109)에 감긴 1차 권선(105)과 1차 권선(105)에 의해 유도 전류가 발생하는 2차 권선(107)의 출력을 출력단(111)에 의해 전압을 측정한다. 이때, 출력전압은 1차 권선(105)과 2차 권선(107)의 권선비 n에 의해 결정된다.
철심코어 권선형 전압변성기는 50V~110V의 큰 출력전압을 가지며, 주로 릴레이나 전력미터 등에 사용된다. 이러한 철심코어 권선형 전압변성기는 철심으로 인해 무게가 무겁고, 많은 부피를 차지한다. 또한, 철공진에 의한 소음이 발생하며, 2차 권선의 단락이나, 낮은 임피던스에 연결될 경우, 2차 권선에 과도한 단락 전류가 유도되어 2차 권선이 파손될 수 있으며, 2차 권선 파손에 의해 1차 권선이 절연 파괴에 이를 수 있다.
또한, 철심 코어 권선형 전압변성기는 제작후 비오차 및 위상오차 조정이 어려우며, 이에 현장 설치시 현장 환경에 맞는 비오차 및 위상오차 보정이 불가한 실정이다. 따라서, 가볍고 부피가 작으며, 오차 조정이 용이한 변성기가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원판형 전극을 이용하여, 가볍고 부피가 작으며, 오차 조정이 용이한 초고압 GIS 용 용량성 전압 변성기를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기는 도체와, 상기 도체의 외부에 구비되는 금속제 외함과, 상기 금속제 외함에 구비되고 상기 도체에 의하여 유도된 전압을 검출하기 위한 원판형 부유전극과, 상기 유도된 전압을 외부로 전송하기 위한 내압 커넥터를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기는 원판형 전극을 이용하여, 가볍고 부피가 작으며, 오차 조정이 가능하다. 따라서, 현장 설치가 간단하고, 점검시 오차 교정이 용이하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기에 대해 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기의 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 a-a’선에 대한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기는 도체(201), 금속제 외함(203), 원판형 부유전극(205), 내압 커넥터(209), 커패시터 보정 수단(211), 신호변환 수단(213), 및 병합 수단(217)을 포함한다.
금속제 외함(203)은 도체(201)의 외부에 구비된다.
원판형 부유전극(205)은 금속제 외함(203)에 구비되고, 절연 에폭시(207)에 의해 지지된다. 이러한 원판형 부유전극(205)은 도체(201)에 의하여 유도된 전압을 검출한다.
내압 커넥터(209)는 원판형 부유전극(205)과 연결되어 있고, 원판형 부유전극(205)에 의해 검출된 유도된 전압을 금속제 외함(203)의 외부로 전송한다.
여기서, 도체(201)에 인가된 제1 전압(u1)과 금속제 외함(203)의 외부로 전송되는 제2 전압(u2)의 관계식은 [수학식 1]에 의해 나타낼 수 있고, 이에 대한 등가회로는 도 3에 도시된 바와 같다. 여기서, C1은 도체(201)와 원판형 부유전극(205) 사이의 커패시터를 의미하고, C2는 원판형 부유전극(205)과 금속제 외함(203) 사이의 커패시터를 의미한다.
[수학식 1]
Figure 112008088276339-pat00001
커패시터 보정 수단(211)은 예를 들어, 커패시터 분압장치일 수 있으며, 유도된 전압을 전자회로에 적합한 레벨로 보정한다. 이때, 커패시터 보정 수단(211)은 유도된 전압을 분압하여 저전압으로 보정하여 출력할 수 있다. 커패시터 보정 수단(211)은 도 4에 도시된 바와 같이, 외부로 전송된 유도 전압을 분압하여 신호변환 수단(213)의 전자회로에 적합한 레벨로 보정해주는 분압 회로(401), 및 전자회로를 보호하기 위해 분압 회로(401)의 출력 전압을 일정값 이하로 제한하는 리미터 회로(403)를 포함할 수 있다.
신호변환 수단(213)은 커패시터 보정 수단(211)의 출력 신호 즉, 레벨이 보정된 전압에 대한 오차를 보정하고, 디지털 신호로 출력한다. 신호변환 수단(213)은 도 5에 도시된 바와 같이, 레벨이 보정된 전압의 위상, 및 비오차 교정을 수행하는 오차교정 회로(501) 및 오차교정 회로(501)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환 회로(503)를 포함한다. 여기서, 신호변환 수단(213)의 출력 신호는 디지털 광 및 아날로그 전압 신호일 수 있다.
병합 수단(217)은 변전소 판넬 내에 설치될 수 있으며, 신호변환 수단(213)과 멀티모드 광케이블(215)을 통해 연결되어 있고, 신호변환 수단(213) 및 다른 변성기로부터 수신한 신호들을 병합한다. 즉, 병합 수단(217)은 도 6a에 도시된 바와 같이, 다수의 계기용 변류기, 및 계기용 변압기와 연결된 경우, 연결된 모든 변성기로부터 수신한 신호들을 병합하고, 병합된 신호를 상위 시스템 혹은 디지털 릴레이로 전송할 수 있다. 이때, 병합 수단(217)의 입력단은 도 6b에 도시된 바와 같이, 계기용 변류기의 출력 신호가 입력되는 입력단과 계기용 변압기의 출력 신호가 입력되는 입력단으로 구분될 수 있다. 도 6b를 참조하면, 직렬 통신 채널(603)(SCC, Serial Communication Channel)은 12개의 광포트(601)를 통해 신호변환 수단으로부터 전송받은 광신호를 디지털 신호로 출력하면, 병합장치의 Processor(605)는 직렬 통신 채널(603)의 출력 신호들을 병합한 신호를 출력한다.
여기서, 4채널의 신호변환 수단(213)과 병합 수단(217)간의 통신시, 필요한 동기 방법에 대해 설명한다. 즉, 신호변환 수단(213)은 도 7a에 도시된 바와 같이, 매 동기 펄스 신호 즉, 데이터 샘플 신호를 병합 수단(217)으로부터 입력받을 때, 측정된 전압값 데이터를 시리얼로 전송한다. 그리고, 신호변환 수단(213)은 도 7b에 도시된 바와 같이, 펄스 신호가 일정시간 유지되는 경우, 시퀀스(Sequence) 번호를 초기화한다.
본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기는 비교적 소형으로 설치가 간단하다. 또한, 저전압의 신호를 출력함에 따라, 마이크로프로세서가 적용된 기기에 유리한 특성을 가지며, 직류부터 수 GHz 고주파에 이르는 광범위한 주파수 영역까지 측정이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 뿐만 아나라, 현장 설치시 또는 변전소 정기점검 시 오차를 교정이 가능함에 따라, 안정된 전력이 공급되도록 지원할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 철심코어 권선형 전압변성기의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기의 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 a-a’선에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기의 출력 전압에 대한 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기의 커패시터 보정 수단의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기의 신호변환 수단의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기와 병합 수단 간의 연결 구조를 나타내는 도면이고, 도 6b는 병합 수단의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원판형 전극을 이용한 GIS 용 용량성 전압 변성기의 신호변환 수단과 병합 수단 간의 동기 신호를 나타내는 도면이다.

Claims (4)

  1. 도체의 외부에 구비되는 금속제 외함에 포함되고, 상기 도체에 의하여 유도된 전압을 검출하는 원판형 부유전극;
    상기 유도된 전압을 분압하여 저전압을 출력하고, 상기 출력된 저전압을 선정된 레벨로 제한하는 커패시터 보정 수단; 및
    상기 레벨로 제한된 저전압의 비오차 또는 위상오차를 교정하는 신호변환 수단
    을 포함하는 GIS 용 용량성 전압 변성기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유도된 전압을 상기 금속제 외함의 외부로 전송하는 내압 커넥터
    를 더 포함하는 GIS 용 용량성 전압 변성기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호변환 수단은,
    상기 비오차 또는 상기 위상오차를 교정하는 오차교정 회로; 및
    상기 오차교정 회로의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환 회로
    를 포함하는 GIS 용 용량성 전압 변성기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호변환 수단과 멀티모드 광케이블을 통해 연결되어 있고, 상기 신호변환 수단 및 다른 변성기로부터 수신한 신호들을 병합하는 병합 수단
    을 더 포함하는 GIS 용 용량성 전압 변성기.
KR1020080132069A 2008-12-23 2008-12-23 원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기 KR101058319B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080132069A KR101058319B1 (ko) 2008-12-23 2008-12-23 원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080132069A KR101058319B1 (ko) 2008-12-23 2008-12-23 원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100073404A KR20100073404A (ko) 2010-07-01
KR101058319B1 true KR101058319B1 (ko) 2011-08-22

Family

ID=42636371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080132069A KR101058319B1 (ko) 2008-12-23 2008-12-23 원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101058319B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101685407B1 (ko) 2010-07-29 2016-12-13 삼성전자주식회사 멀티코어 시스템을 위한 다이렉트 메모리 억세스 장치 및 다이렉트 메모리 억세스 장치의 동작 방법
CN103208360B (zh) * 2013-03-21 2016-04-20 许继集团有限公司 一种gis用电子式电流电压组合互感器
CN103208359B (zh) * 2013-03-21 2016-04-20 许继集团有限公司 一种支柱式气体绝缘电子式电流电压组合互感器
CN109411202A (zh) * 2018-12-25 2019-03-01 深圳市厚沃电气科技有限公司 一种紧凑式低压电流互感器
KR102652562B1 (ko) * 2021-05-13 2024-04-01 제이앤디전자(주) 계기용 변성기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003203816A (ja) 2002-01-07 2003-07-18 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁電気機器用変成器
JP2004357376A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Hitachi Ltd 開閉装置用計測装置
JP2006047285A (ja) * 2004-06-29 2006-02-16 Japan Ae Power Systems Corp 部分放電検出センサ、部分放電検出装置および部分放電検出センサを有するガス絶縁電気機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003203816A (ja) 2002-01-07 2003-07-18 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁電気機器用変成器
JP2004357376A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Hitachi Ltd 開閉装置用計測装置
JP2006047285A (ja) * 2004-06-29 2006-02-16 Japan Ae Power Systems Corp 部分放電検出センサ、部分放電検出装置および部分放電検出センサを有するガス絶縁電気機器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100073404A (ko) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9482697B2 (en) Combined measuring and detection system
KR101058319B1 (ko) 원판형 전극을 이용한 ｇｉｓ 용 용량성 전압 변성기
EP2909641B1 (en) Current and/or voltage sensing device for integrative use
CN102737828B (zh) 带暂态过电压监测单元的电容式电压互感器
US6850399B1 (en) Gas insulated device and failure rating method
US20050135029A1 (en) Gas insulating apparatus and method for locating fault point thereof
EP2051084B1 (en) Electrical quantity measuring device for energy transport lines
JPH10185961A (ja) 光変流器
US6608481B1 (en) Pole of a circuit breaker with an integrated optical current sensor
EP2605416B1 (en) High-voltage coupling device
WO2013098226A1 (en) Combined transformer for power system
EP4085260A1 (en) Sensor part for installation in medium-voltage cable compartments and a device for measuring a voltage in medium-voltage circuits comprising such sensor part
KR200439625Y1 (ko) 배전급 22.9ｋＶ ＧＩＳ용 전자식변성기가 내장된탄성에폭시 3상 스페이서
KR100305615B1 (ko) 특고압배전선로의전압검출장치
JP2004357376A (ja) 開閉装置用計測装置
CN220752250U (zh) 一种单相转三相的试验装置
JP2000298144A (ja) 電流測定装置
KR20080015697A (ko) 배전급 전력기기용 에폭시 절연 애자 내장형 저항임피던스분압 전자식 전압 변성기
KR100996141B1 (ko) 전력품질 측정 시스템, 및 거기에 이용되는 디바이더 회로
JP2022000610A (ja) 電圧計測機器
KR20240047803A (ko) 온도보상이 적용된 저전력 전압변압기 및 그 온도보상 방법
CN116223873A (zh) 一种高精度陡波分压器及陡波电压测量方法
Schmid Instrument transformers technology and design
JPH0510016B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140711

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150629

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170717

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180730

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190715

Year of fee payment: 9