KR101093486B1 - 상태 정보를 저장하는 배전용 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상태 정보를 저장하는 배전용 변압기, 그의 표시 장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간정보를 저장하는 외부의 메모리; 변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부; 상기 메모리에 저장된 기간 및 시간이 되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하는 제어모듈을 포함한다.

이러한 본 발명은 변압기의 상태 즉, 부하, 전류, 온도, 절연유 산가상태등 변압기의 전반적인 상태를 사용자가 원하는 기간 및 시간에 메모리에 저장해 두었다가 변압기 사고시나 평상시 등에 과거상태의 기록된 정보를 사용할 수 있으므로 변압기 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 사고시에는 사고난 시점의 변압기 상태를 발견하여 2차 사고를 예방할 수 있다.

메모리, 저장, 변압기, 전류, 전압, 전력, 위험, 표시, 경고

Description

상태 정보를 저장하는 배전용 변압기 {State information saving distribute transformer}

본 발명은 변압기에 관한 것으로, 특히 변압기 운전상태, 부하, 온도, 데이터 송수신, 절연유 상태등 변압기 전반적인 상태를 표시하여 육안으로 확인 가능하게 할 뿐만 아니라 이러한 정보를 저장하여 두고, 평상시에 저장된 정보를 점검하도록 하는 상태 정보를 저장하는 배전용 변압기, 그의 표시 장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전력수요의 증가와 더불어 변압기는 대용량화, 초고압화되고 있다. 이와 같이 대용량화된 변압기에서 사고가 발생하면 그 파급효과가 광범위하고, 경제적 손실과 심리적 불안이 막대하게 되어, 변압기의 사고를 예방하기 위한 필요성이 증가하고 있다.

종래에는 전력 배전용 변압기의 부하상태를 확인하기 위해서 별도의 배전반을 설치하고 여기에 전압계, 전류계, 전력계를 부착하여 변압기의 상태를 확인하였다. 대부분의 경우 안전상, 운용상의 이유로 변압기는 배전반과 분리하여 사용한다. 따라서, 변압기 사용 대수가 여러 대인 경우는 각 변압기의 세부 사항 즉, 상태 정보를 개별적으로 확인하기가 어려우며, 배전반 같은 시스템을 구축하기에도 복잡성과 많은 추가 비용이 발생된다. 또한, 장소 협소 등의 이유로 계측기기로 확인하기 어려운 변압기가 많아 육안으로 손쉽게 확인 되지 않고 있다.

최근 변압기의 신뢰성을 확보하여 안정적으로 전력을 공급하기 위해, 사고의 발단이 되는 내부 결함의 징후를 변압기의 운전 상태에서 상시로 측정하기 위한 장치의 개발이 절실한 실정이다.

또한, 이러한 변압기의 상태정보를 다로 저장하지 않아 사고 발생시에 원인을 찾기가 어렵고, 사고를 미연에 방지하는데도 한계가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 적은 비용으로 구현이 가능하고, 변압기의 부하, 온도, 전류, 전압 등의 변압기 상태를 육안으로 빠르고, 손쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 변압기 내부의 상태를 사용자가 원하는 기간 및 간격으로 메모리에 저장해 두었다가 변압기 사고시나 평상시 등에 이를 이용하여 변압기 사고를 미연에 방지할 수 있으 며, 사고시에는 사고난 시점의 변압기 상태를 알 수 있도록 하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 부하표시 배전용 변압기는,

1차권선, 2차 권선을 구비하고, 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간정보를 저장하는 외부의 메모리를 착탈하는 배전용 변압기로서,

변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부;

상기 외부의 메모리에 저장된 기간 및 시간이 되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하는 제어모듈을 포함한다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 부하표시 배전용 변압기는,

1차권선, 2차 권선을 구비하는 배전용 변압기로서,

사용자로부터 변압기의 상태를 감지하기 위한 조건정보를 입력받는 입력부;

정보를 저장하기 위한 메모리;

변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부;

상기 입력부의 입력에 따라 상기 조건정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 조건에 해당되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하는 제어모듈을 포함한다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 배전용 변압기는,

1차권선, 2차 권선을 구비하는 배전용 변압기로서,

사용자로부터 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간 정보를 입력받는 입력부;

시간을 체크하는 타이머;

정보를 저장하기 위한 메모리;

변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부;

상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하는 제어모듈을 포함한다.

상기 상태감지부는,

상기 내부의 온도를 디지털 값으로 표시할 수 있도록 열전대 소자를 사용하여 전기적인 신호를 출력하는 온도 센서부;

상기 변압기의 전류를 감지하는 전류 센서부;

상기 변압기의 감지하는 전압 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 변압기는

정보를 표시하는 표시부를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 온도 센서부, 전류 센서부, 전압 센서부로부터 수신된 전기적인 신호를 이용하여 상기 표시부에 상기 변압기의 온도, 전류, 전압을 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 모듈은,

상기 전류센서부 및 전압 센서부에서 출력되는 전류와 전압으로부터 전력을 연산하는 에너지 측정부;

상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 온도 센서부 및 에너지 측정부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 표시부에 상기 변압기의 온도, 전류, 전압 및 전력을 포함한 변압기의 상태를 표시하도록 제어하며, 상기 전압, 전류 및 전력 중 적어도 하나가 기준 값 이상인 경우 상기 표시장치에 경고표시를 하도록 제어하는 중앙제어부;

상기 중앙 제어부의 제어에 따라 상기 표시장치에 정보를 표시하도록 하는 디스플레이 구동부를 포함한다.

상기 제어모듈은 상기 변압기의 상태정보를 외부의 요청에 따라 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 메모리는 필요에 따라 외장형 메모리를 사용할 수도 있고, 다양한 인터페이스 방식으로 외부와 연결할수도 있다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 변압기의 표시장치는,

변압기 내부의 상태감지부로부터 변압기의 상태정보를 입력받는 배전용 변압기의 표시장치로서,

정보를 표시하는 표시부;

사용자로부터 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간 정보를 입력받는 입력부;

시간을 체크하는 타이머;

정보를 저장하기 위한 메모리;

변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부;

상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하며, 상기 변압기의 상태정보를 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어모듈을 포함한다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 배전용 변압기의 제어 방법은,

1차권선, 2차 권선을 구비하는 배전용 변압기의 제어방법으로서,

사용자로부터 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간 정보를 입력받아 저장하는 단계;

변압기 내부의 상태를 감지하는 단계;

상기 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간인지 판단하는 단계;

상기 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간에 해당되면, 상기 감지된 변압기의 상태정보를 저장하는 단계;

상기 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간에 해당되지 않으면, 상기 감지된 변압기의 상태정보를 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서는 별도의 배전반 설치비용 없이 육안으로 손쉽게 변압기 상태를 확인할 수 있어 업무처리에 안전성을 기할 수 있고, 빠른 일일 점검도 가능하다. 그리고, 각 변압기의 상태를 일일 점검으로도 변압기에 걸리는 부하를 쉽게 파악할 수 있어 눈으로 보는 효율적인 전기관리가 가능하다.

또한, 접근하기 어려운 근거리 장소나 전신주 등에 설치되는 변압기기도 빠르고 안전하게 확인할 수 있어 사고 예방차원과 높은 업무 효율성을 가진다.

또한, 본 발명은 변압기의 상태 즉, 부하, 전류, 온도, 절연유 산가상태등 변압기의 전반적인 상태를 사용자가 원하는 기간 및 시간에 메모리에 저장해 두었다가 변압기 사고시나 평상시 등에 과거상태의 기록된 정보를 사용할 수 있으므로 변압기 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 사고시에는 사고난 시점의 변압기 상태를 발견하여 2차 사고를 예방할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전용 변압기는,

사용자로부터 변압기의 상태를 감지하기 위한 조건정보를 입력받는 입력부(10);

시간을 체크하는 타이머(11);

정보를 저장하기 위한 메모리(44);

변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부(6);

상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하는 제어모듈(4)을 포함한다.

상기 상태감지부(6)는,

상기 내부의 온도를 디지털 값으로 표시할 수 있도록 열전대 소자를 사용하여 전기적인 신호를 출력하는 온도 센서부(7);

상기 변압기의 전류를 감지하는 전류 센서부(8);

상기 변압기의 감지하는 전압 센서부(9)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 변압기는

정보를 표시하는 표시부(1)를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 온도 센서 부, 전류 센서부, 전압 센서부로부터 수신된 전기적인 신호를 이용하여 상기 표시부에 상기 변압기의 온도, 전류, 전압을 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 모듈(4)은,

상기 전류센서부 및 전압 센서부에서 출력되는 전류와 전압으로부터 전력을 연산하는 에너지 측정부(43);

상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 온도 센서부 및 에너지 측정부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 표시부에 상기 변압기의 온도, 전류, 전압 및 전력을 포함한 변압기의 상태를 표시하도록 제어하며, 상기 전압, 전류 및 전력 중 적어도 하나가 기준 값 이상인 경우 상기 표시장치에 경고표시를 하도록 제어하는 중앙제어부(41);

상기 중앙 제어부의 제어에 따라 상기 표시장치에 정보를 표시하도록 하는 디스플레이 구동부(42)를 포함한다.

상기 제어모듈(4)은 상기 변압기의 상태정보를 외부의 요청에 따라 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 메모리(44)는 필요에 따라 외장형 메모리를 사용할 수도 있고, 다양한 인터페이스 방식으로 외부와 연결할수도 있다.

상기 입력부(10)는 필요에 따라 생략이 가능하고 외부에서 상태정보를 저장할 기간 및 시간을 메모리(44)에 저장시킬 수도 있다.

그러면, 이러한 구성을 가진 변압기 및 그의 표시장치의 동작에 관하여 설명 하기로 한다.

먼저, 사용자가 입력부(10)의 키패드를 이용하여 변압기의 상태 정보를 저장할 기간 및 시간을 입력한다. 예를 들면, 2009년 5월부터 8월까지 5시부터 23시 등으로 기간 및 시간을 정하거나 365일 매일 24시간 등으로 기간 및 시간을 정한다.

그러면, 중앙제어부(41)가 입력된 기간 및 시간을 메모리(44)에 저장한다.

이렇게 상태정보를 저장할 기간 및 시간이 저장된 후에 본 발명의 실시예에 따른 변압기를 구동하면, 온도센서부(7)에서는 변압기 내부의 온도를 디지털 값으로 표시할 수 있도록 열전대 소자를 사용하여 전기적인 신호를 중앙제어부(41)로 보낸다. 이때, 온도센서는 복수개로 설치하여 절연유의 온도와 권선의 온도를 각각 측정할 수 있다.

또한, 전류센서부(8)에서는 변압기 2차 권선을 C.T(Current Transformer)에 통과시켜 큰전류값을 작은 전류값으로 변환시켜 그 신호를 에너지 측정부(41)에 송신한다.

그리고, 전압센서부(9)에서는 변압기 2차 전압을 P.T(Potential Transformer)에 접속시켜 큰전압을 작은 전압으로 변환시켜 그 신호를 에너지 측정부(43)에 송신한다. 여기서, 2차 전압을 변환 시킬 필요가 없을 시에는 P.T를 사용하지 않고 직접 연결시겨 사용하도록 한다. 변압기 내부 구조 및 전류, 전압 감시 방법은 이 분야에서 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

그러면, 에너지 측정부(43)에서는 전류와 전압을 곱하여 전력을 계산한다.

그리고 나서, 에너지 측정부(43)는 변압기의 전압, 전류, 전력을 중앙제어부(41)로 출력한다(S220).

다음, 중앙제어부(41)는 타이머(11)를 참조하여 현재날짜 및 시간이 메모리(44)에 저장된 기간 및 시간에 해당되는지 판단한다(S230).

현재날짜 및 시간이 메모리(44)에 저장된 기간 및 시간에 해당되면, 중앙제어부(41)는 수신된 변압기의 온도(oil 온도, 권선온도, 권선특정 연결부위 등),전류, 전압 및 사용전력을 메모리(44)에 저장한다.

여기서, 중앙제어부(41)는 반복적인 프로세스에 의해 변압기의 상태를 해당 기간 및 시간동안 메모리(44)에 저장한다.

그리고, 중앙제어부(41)는 디스플레이 구동부(42)를 구동하여 수신된 변압기의 온도(oil 온도, 권선온도, 권선 특정 연결부위),전류, 전압 및 사용전력을 표시부(1)에 표시한다. 또한, 중앙제어부(41)는 변압기의 기종, 종류 또는 용량 등에 따라 미리 기준이 되는 전류, 전압 또는 전력값을 기준값으로 정해두고, 측정된 값과 기준값을 비교하여 전류, 전압 또는 전력중 어느 하나의 값이라도 기준값 이상이 되면, 표시부(1)에 경고등을 켜게 된다.

도 3에 실제로 표시부(1)의 표시예를 도시하였다. 도 3을 참조하면, 표시부의 안전등 및 경고등은 발광다이오드로 구현하여 멀리서도 식별이 용이하게 한다.

그리고, 오일 온도, 전류, 전압, 전력값은 세그먼트로 구현한다.

허나 이러한 예는 실시예일뿐 다른 형태로 다양하게 구현할 수 있으며, 전부 발광다이오드만으로 표시를 할 수도 있다.

그리고, 메모리(44)는 SD카드 등으로 구현하여 온도, 전압, 전류, 전력에 대한 이력 데이터가 주기적으로 저장될 수 있도록 하고, 필요에 따라 분리하여 변압기 분석자료로서 이용할 수 있다. 즉, 해당 변압기의 운전이력상태를 점검할 수 있다.

이러한 본발명의 실시예는 사용자가 원하는 기간 및 시간동안 변압기 운전상태, 부하, 온도, 데이터 송수신, 절연유 산가 상태등 변압기 전반적인 상태를 손쉽게 저장하도록 하는 동시에 실시간으로 변압기의 상태정보를 표시하고, 육안으로 확인 가능하게 한다. 또한, 표시부에 LED, LCD 또는 Back-Light, 세그멘트 등의 전자부품 소자를 이용하여 주간, 야간에서도 손쉽게 변압기 진단을 할 수 있다.

이러한 본 발명은 부하, 배전용 변압기, 전력용변압기, 기능성 변압기, 표시(DISPLAY) 변압기, 부하표시 변압기, LED표시 변압기, LCD표시변압기, 운전상태표시 변압기, 전력표시 변압기 등 다양한 변압기에 사용가능하다.

이러한 변압기에서 표시장치와 센서부를 별도로 구성하여 기존의 변압기에도 응용할 수 있는데, 이러한 표시장치를 도 4에 도시하였다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 부하상태 및 변압기 상태를 표시하기 위한 표시부(1), 입력부(10), 타이머(11), 케이블(2), 밀봉부재(3), 제어 모듈(4)을 구비하며, 표시부(1)는 LCD, LED, 세그먼트 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 케이블(2)은 표시부(1)와 제어모듈(4)간의 신호 송수신이 가능하도록 하며, 표시부(1)를 자유롭게 이동할 수 있도록 한다. 또한, 밀봉 부재(3)는 표시장치를 설치시에 변압기 내부의 오일이 외부로 유출되지 않도록 밀봉하는 역할을 한다.

그리고, 제어 모듈(4)은 변압기 내부에 온도센서부(7), 전압 센서부(9), 전류 센서부(8)와 연결되도록 한다.

그리고, 입력부(10, 도면 미도시)는 표시부(1) 후면 또는 전면에 설시할 수도 있고, 타이머(11, 도면 미도시)는 제어모듈(4)에 내장할 수 있다.

이러한 표시장치는 기존에 변압기에도 적용할 수 있는 장점을 가진다.

그리고, 상기한 실시예의 변압기와 표시장치는 방수처리를 하여 우천시에도 동작상에 전혀 문제가 없도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경과 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배전용 변압기의 내부 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배전용 변압기의 제어방법의 동작 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배전용 변압기의 표시부의 표시예를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 외관을 나타낸 도면이다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 1차권선, 2차 권선을 구비하는 배전용 변압기로서,

   사용자로부터 변압기의 상태를 감지하기 위한 기간 및 시간 정보를 입력받는 입력부;

   시간을 체크하는 타이머;

   정보를 저장하기 위한 메모리;

   변압기 내부의 상태를 감지하는 상태 감지부;

   상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 상태 감지부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하는 제어모듈을 포함하고,

   정보를 표시하는 표시부를 더 포함하고,

   상기 상태감지부는,

   상기 내부의 온도를 디지털 값으로 표시할 수 있도록 열전대 소자를 사용하여 전기적인 신호를 출력하는 온도 센서부;

   상기 변압기의 전류를 감지하는 전류 센서부;

   상기 변압기의 감지하는 전압 센서부를 포함하고,

   상기 제어모듈은 상기 온도 센서부, 전류 센서부, 전압 센서부로부터 수신된 전기적인 신호를 이용하여 상기 표시부에 상기 변압기의 온도, 전류, 전압을 표시하는 것을 특징으로 하고,

   상기 제어 모듈은,

   상기 전류센서부 및 전압 센서부에서 출력되는 전류와 전압으로부터 전력을 연산하는 에너지 측정부;

   상기 입력부의 입력에 따라 상기 기간 및 상기 시간 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 타이머를 참조하여 상기 기간의 해당 시간이 되면, 상기 온도 센서부 및 에너지 측정부로부터 수신된 변압기의 상태정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 표시부에 상기 변압기의 온도, 전류, 전압 및 전력을 포함한 변압기의 상태를 표시하도록 제어하며, 상기 전압, 전류 및 전력 중 적어도 하나가 기준 값 이상인 경우 상기 표시부에 경고표시를 하도록 제어하는 중앙제어부;

   상기 중앙 제어부의 제어에 따라 상기 표시부에 정보를 표시하도록 하는 디스플레이 구동부를 포함하는 배전용 변압기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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