KR101119636B1 - 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

3상4선식 배전 계통의 중성선에서 발생하는 과다한 영상고조파를 감쇄하는 영상고조파 저감장치에서, 권선의 온도 변화에 따라 유입되는 전류의 자동 조절로 과부하가 걸리는 것을 방지하여 장치의 안정성을 향상시키도록 한 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법이 개시된다.
개시된 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치는, 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하는 검출부와; 상기 지그재그 결선 변압기에서 검출한 검출온도와 기설정된 기준온도를 비교하여, 상기 검출온도가 기준온도보다 높을 경우 과부하 방지를 위해 탭 스위치 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부에서 발생한 탭 스위치 제어신호에 따라 탭 스위치 구동신호를 발생하는 탭 스위칭 장치와; 상기 탭 스위칭 장치에서 발생한 탭 스위치 구동신호에 따라 탭 스위치를 통해 상기 지그재그 결선 변압기의 권선비를 가변시켜 인입되는 전류를 조절하는 권선비 조절부를 구비한다.

Description

과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법{Zero-phase harmonic reduction apparatus has overload protection and method thereof}

본 발명은 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3상4선식 배전 계통의 중성선에서 발생하는 과다한 영상고조파를 감쇄하는 영상고조파 저감장치에서, 권선의 온도 변화에 따라 유입되는 전류의 자동 조절로 과부하가 걸리는 것을 방지하여 안정성을 향상시키도록 한 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고조파(Harmonics)란 기본 주파수의 2배, 3배, 4배와 같이 정수배에 해당하는 주파수를 말하며, 왜곡파 또는 왜형파라고 하며, 특히 여러 차수의 고주파 중에서 3, 6, 9 등과 같이 고주파 차수가 3의 배수에 해당하는 고주파 성분을 영상고조파라고 한다.

3상4선식을 채택하고 있는 우리나라의 배전 계통의 특징상 단상부하와 3상부하가 혼합되어 중성선에는 불평형 전류가 흐르게 되고, 최근에는 컴퓨터, LED 등 조명장치, 복사기 등 사무기기, 무정전전원공급장치(UPS) 등과 같은 비선형 부하장치의 증가로 인하여 중선선에는 더 많은 영상고조파가 흐르게 된다. 영상고조파는 각 3상의 위상이 동상의 값을 가지므로 단상전원 3개가 병렬로 연결된 것과 같이 중성선에 중첩되어 최대 3배의 영상고조파가 흐르게 된다. 이와 같이 중성선에 과다한 영상고조파가 흐르게 되면 중성선 도체의 과열, 배전 변압기의 성능저하, 전압의 왜곡, 통신선 잡음, 전기 전자 장비의 오작동 등의 장해를 일으키게 된다.

따라서 이러한 과도한 영상고조파를 감쇄시키기 위한 여러 가지 방식이 제안되고 있는데, 그 중에서 3개의 위상선과 중성선에 연결된 지그재그(Zig Zag) 결선 변압기를 이용하여 영상 임피던스를 작게 하여 중성선에서 부하 계통 측으로 영상고조파가 흐르지 않도록 하고 지그재그 결선 변압기 측으로 흡수하여 영상고조파를 상쇄시키는 장치가 대표적인데, 이와 같은 지그재그 결선 변압기를 이용한 저감장치는 발생량이 가장 많은 저차수인 3차 고조파를 효율적으로 감쇄할 수 있다.

지그재그 결선 변압기를 이용하여 영상고조파를 저감시키는 종래의 기술이, 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 10-0795037호(발명의 명칭: 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치)(이하, "종래기술 1"이라 약칭함)와 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 10-0849463호(발명의 명칭: 과부하 방지장치가 구비된 영상고조파 저감장치)(이하, "종래기술 2"라 약칭함)에 개시되어 있다.

개시된 종래 기술 1은 복수의 차단기가 분전반으로 결선되고, 전원의 3상(A, B, C) 및 중성선(N)이 분전반 차단기를 거쳐 영상고조파 저감장치의 결선변압기의 각 위상선(A, B, C)과 중성선(N)에 연결되되, 상기 중성선(N)에는 차단스위치를 개재시켜, 결선변압기가 설정된 일정온도이상 상승 시 회로를 차단하고, 다시 결선변압기의 온도가 일정온도 미만으로 낮아지면 회로를 자동 복구하는 과부하 보호기능을 하도록 동작한다.

또한, 개시된 종래기술 2는, 분전반을 통과하는 전원의 3상선(R, S, T) 및 중성선(N)과 각각 연결되도록 구성되되, 상기 분전반으로부터 영상고조파 저감장치로 입력되는 3상선(R, S, T)의 입력단에는 전자접촉기가 구비되며, 상기 전자접촉기를 구성하는 코일이 상기 영상고조파 저감장치에 내장된 온도스위치에 연결되도록 구성되어, 상기 온도스위치의 동작에 따라 상기 3상선(R, S, T)을 연결하는 전자접촉기의 개폐가 이루어지도록 구성된다.

이렇게 구성된 종래기술 2는, 영상고조파 저감장치 내부에 온도스위치를 내장하고, 저감장치로 유입되는 3상선(R, S, T)의 입력단을 상기 온도스위치와 연결된 전자접촉기와 연결하여, 저감장치 내부의 온도가 일정온도보다 상승하거나 하강할 시, 이에 따라 상기 온도스위치가 온/오프되어 상기 3상선(R, S, T)과 연결된 전자접촉기의 스위치를 개방 또는 연결함으로써 영상고조파 저감장치를 주회로로부터 분리 또는 통전시켜 과부하에 의한 저감장치의 소손을 방지하고, 중성선의 개폐로 없이 전체 시스템을 안정적으로 작동시키게 된다.

즉, 주지한 바와 같은 종래의 기술들은, 영상고조파 저감장치와 계통이 연결되는 도선 상에 스위치를 구비하고, 영상고조파 저감장치 내부의 온도를 측정할 수 있게 구성하여 영상고조파 저감장치 내부가 일정 온도 이상으로 상승하면 계통과 저감장치를 연결하는 스위치가 개방되어 저감장치를 계통에서 분리시키고, 적정 온도 이하로 하강하면 다시 스위치가 연결되어 영상고조파 저감기능이 다시 동작하도록 하는 방식이다.

그러나 이러한 종래의 영상고조파 저감장치는 과부하가 걸려 저감장치가 분리되어 동작을 정지하는 동안에는 계통에서 발생한 영상고조파를 처리하지 못하고, 이로 인해 영상고조파가 그대로 계통 측으로 흐르게 되어, 계통이 영상고조파로 인해 발생하는 문제점에 그대로 노출되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하려는 과제는, 3상4선식 배전 계통의 중성선에서 발생하는 과다한 영상고조파를 감쇄하는 영상고조파 저감장치에서, 권선의 온도 변화에 따라 유입되는 전류의 자동 조절로 과부하가 걸리는 것을 방지하여 안정성을 향상시키도록 한 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 권선의 온도 변화에 따라 유입되는 전류를 조절하여 영상고조파 저감장치의 온도가 일정하게 유지되도록 한 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 중성선(N)에 흐르는 전류를 검출하여 표시해줌으로써 관리자가 이를 인지하도록 줄 수 있도록 한 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치는,

지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하는 검출부와;

상기 검출부에서 검출한 검출온도와 기설정된 기준온도를 비교하여, 상기 검출온도가 기준온도보다 높을 경우 과부하 방지를 위해 탭 스위치 제어신호를 발생하는 제어부와;

상기 제어부에서 발생한 탭 스위치 제어신호에 따라 탭 스위치 구동신호를 발생하는 탭 스위칭 장치와;

상기 탭 스위칭 장치에서 발생한 탭 스위치 구동신호에 따라 탭 스위치를 통해 상기 지그재그 결선 변압기의 권선비를 가변시켜 인입되는 전류를 조절하는 권선비 조절부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치는,

상기 지그재그 결선 변압기의 중성선에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서를 더 포함하고,

상기 검출부는,

상기 지그재그 결선 변압기의 전체 온도를 검출하거나 또는 상기 지그재그 결선 변압기의 3개 위상선의 온도를 개별적으로 검출하며,

상기 제어부는,

상기 검출부에서 검출한 지그재그 결선 변압기의 전체 온도 또는 개별 위상선의 온도에 따라 전체 탭 스위치 제어신호 또는 개별 탭 스위치 제어신호를 발생하며, 상기 전류센서에 의해 검출한 중성선 전류를 위험 표시부에 표시토록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 권선비 조절부는,

상기 탭 스위칭 장치에서 발생하는 탭 스위치 구동신호에 따라, 상기 지그재그 결선 변압기의 1차측 권선비를 가변하되,

상기 탭 스위치 구동신호에 따라 동작하여 인입되는 전류의 경로를 변경하는 탭 스위치부와;

상기 탭 스위치부의 동작에 따라 권선비 가변으로 인입되는 전류를 조절하는 전류 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감방법"은,

탭 스위치를 기본 상태로 위치한 상태에서, 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하는 단계와;

상기 검출한 온도(검출온도)와 기설정된 제1기준온도를 비교하여, 상기 검출 온도가 제1기준온도보다 높으면 상기 탭 스위치를 과부하 방지상태로 스위칭하도록 제어하여, 권선비 가변으로 유입 전류량을 조절하는 단계와;

상기 권선비 가변 후 지속적으로 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하고, 그 검출한 온도와 기설정된 제1 및 제2기준온도를 순차 비교하여, 상기 검출한 온도가 제1기준온도보다 높고 상기 제2기준온도보다 낮으면 상기 탭 스위치의 상태가 현재 상태를 유지하도록 제어하고, 상기 검출한 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면 현 상태를 유지한 상태에서 외부에 위험 상태를 표시해주는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 3상4선식 배전 계통의 중성선에서 발생하는 과다한 영상고조파를 감쇄하는 영상고조파 저감장치에서, 권선의 온도 변화에 따라 유입되는 전류의 자동 조절로 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있어, 장치의 안정성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 권선의 온도 변화에 따라 유입되는 전류를 조절하여 영상고조파 저감장치의 온도를 일정하게 유지할 수 있으므로, 과부하의 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치의 회로도.
도 2는 본 발명에서 온도에 따른 탭 스위치 동작 상태도.
도 3은 본 발명에 따른 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감 방법을 보인 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 "과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치"의 회로도로서, 저압 3상4선식 분전반(110), 지그재그(Zig Zag) 결선 변압기(120), 검출부(130), 제어부(140), 위험표시부(150), 탭 스위칭 장치(160), 권선비 조절부(170), 전류센서(CT)로 구성된다.

지그재그 결선 변압기(120)는 저압 3상4선식 분전반(110)의 중성선(N)에 유입된 영상고조파를 감쇄시키는 기능을 수행하고, 검출부(130)는 상기 지그재그 결선 변압기(120)의 온도를 검출하는 기능을 수행한다.

이러한 검출부(130)는 도면에는 도시하지 않았지만, 지그재그 결선 변압기의 전체 온도를 검출하는 온도센서 또는 지그재그 결선 변압기의 위상선 각각의 온도를 검출하기 위한 복수의 온도센서를 포함하고, 상기 온도센서에서 검출된 아날로그 전압 값을 디지털 온도 데이터로 변환하여 제어부(140)에 전달하는 아날로그/디지털 변환기를 포함한다.

제어부(140)는 상기 지그재그 결선 변압기에서 검출한 검출온도와 기설정된 기준온도를 비교하여, 상기 검출온도가 기준온도보다 높을 경우 과부하 방지를 위해 탭 스위치 제어신호를 발생하며, 전류센서(CT)에 의해 검출한 중성선 전류를 위험 표시부(150)에서 표시할 수 있도록 표시를 제어하는 역할을 한다.

이러한 제어부(140)는 중앙처리장치(CPU), 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이컴과 같은 제어장치로 구성하는 것이 바람직하며, 지그재그 결선 변압기의 전체 온도에 따라 권선비 조절부(170)에 구비된 탭 스위치를 총괄적으로 제어하는 전체 탭 스위치 제어신호를 발생하거나, 지그재그 결선 변압기의 위상선 각각의 온도에 따라 탭 스위치를 개별적으로 제어하는 개별 탭 스위치 제어신호를 발생하게 된다.

여기서 탭 스위치의 제어는 전체 탭 스위치를 동시에 동일하게 제어할 것인지, 아니면 전체 탭 스위치를 개별적으로 제어할 것인지에 대한 제어 방식만 상이할 뿐 탭 스위치를 제어하는 기본적인 동작은 유사하므로, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해서 지그재그 결선 변압기의 전체 온도에 따라 전체 탭 스위치를 동시에 제어하는 것을 바람직한 실시 예로 설명한다.

탭 스위칭 장치(160)는 상기 제어부(140)에서 발생한 탭 스위치 제어신호에 따라 탭 스위치 구동신호를 발생하는 역할을 하는 것으로서, 다양한 구성 소자로 구현할 수 있으나, 일반적인 릴레이로 구현하는 것이 바람직하다.

권선비 조절부(170)는 상기 탭 스위칭 장치(160)에서 발생한 탭 스위치 구동신호에 따라 탭 스위치를 통해 상기 지그재그 결선 변압기(120)의 권선비를 가변시켜 인입되는 전류를 조절하는 역할을 한다.

이러한 권선비 조절부(170)는 상기 탭 스위칭 장치(160)에서 발생하는 탭 스위치 구동신호에 따라, 상기 지그재그 결선 변압기(120)의 1차측 권선비를 가변하되, 상기 탭 스위치 구동신호에 따라 동작하여 인입되는 전류의 경로를 변경하는 탭 스위치부(171)와; 상기 탭 스위치부(171)의 동작에 따라 권선비 가변으로 인입되는 전류를 조절하는 전류 조절부(172)를 포함한다.

탭 스위치부(171)는 각각의 위상선마다 개별적으로 구비된 제1 내지 제3 탭 스위치(171a ~ 171c)를 포함하고, 전류 조절부(172)는 제1 내지 제3 탭 스위치(171a ~ 171c)와 대응하게 구비되어 권선비를 조절하는 제1 내지 제3 코일(172a ~ 172c)을 포함한다.

위험표시부(150)는 지그재그 결선 변압기(120)의 온도가 기준온도(85℃)를 넘어갈 경우 위험을 표시해주고, 중성선의 검출 전류를 표시해주는 역할을 한다.

전류 센서(CT)는 상기 지그재그 결선 변압기(120)의 중성선(N)에 흐르는 전류를 검출하여 상기 제어부(140)에 전달해주는 역할을 한다. 이 경우 제어부(140)는 아날로그/디지털 포트를 통해 검출된 전류를 디지털 전류 데이터로 변환하거나 별도의 아날로그/디지털 변환기를 내장하고 입력되는 아날로그 전류 값을 디지털 전류 데이터로 변환을 하여 사용하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치는, 초기 또는 정상상태(Normal상태로서 지그재그 결선 변압기(120)의 온도가 70℃ 이하일 경우)에서는 권선비 조절부(170)의 탭 스위치부(171)의 제1 내지 제3 탭 스위치(171a ~ 171c)가 각각 a접점과 b접점(a-b연결)이 연결되어있다.

이와 같은 상태에서 분전반(110)에서 분전된 저압 3상 교류전압은 상기 권선비 조절부(170)의 제1 내지 제3 탭 스위치(171a ~ 171c)를 경유하여 지그재그 결선 변압기(120)의 1차측에 유입된다. 이때 권선비의 변화가 없기 때문에 유입된 전류는 조절 없이 그대로 지그재그 결선 변압기(120)로 유입된다.

여기서 지그재그 결선 변압기(120)로 유입되는 전압에는 영상고조파가 포함되어 있으나, 초기에는 양이 많지 않아, 지그재그 결선 변압기의 특성에 의해 유입되는 영상고조파는 대부분 처리된다.

그러나 시간이 지남에 따라 3상4선식의 분전반 특성에 의해 영상고조파의 발생량은 증가하게 되며, 이렇게 증가하는 영상고조파에 의해 지그재그 결선 변압기(120)의 코일은 발열을 하여, 지그재그 결선 변압기(120)의 온도가 상승하게 된다.

검출부(130)는 지속적으로 지그재그 결선 변압기(120)의 온도를 검출하고, 그 검출한 검출 온도를 디지털로 변환하여 온도 데이터로 제어부(140)에 전달한다.

제어부(140)는 실시간으로 전달되는 검출 온도를 탭 스위치 제어를 위해 기설정된 제1 및 제2 기준 온도(70℃, 85℃)와 비교한다. 검출 온도와 기준 온도를 비교하는 방식은 검출 온도를 1차적으로 제1 기준온도(70℃)와 비교하여 검출 온도가 제1 기준온도 이하일 경우에는 탭 스위치 제어 동작을 수행하지 않고 현재의 상태를 유지한다.

그러나 검출 온도가 상기 제1 기준온도보다 클 경우에는, 1차적으로 탭 스위칭 장치(160)에 탭 스위치 제어신호를 전달하여 탭 스위치를 동작시키도록 하고, 이러한 동작 명령에 의해 탭 스위칭 장치(160)는 구동을 하여 권선비 조절부(170) 내의 탭 스위치부(171)의 탭 스위치(171a ~ 171c)를 접점a와 접점c가 접속(a-c연결)되도록 동작시킨다. 도 2는 온도에 따라 탭 스위치의 제어 상태를 보인 것이다.

상기 탭 스위치(171a ~ 171c)의 동작에 따라 유입되는 전류 경로가 변경이 되며, 이후 전류 조절부(172)의 제1 내지 제3 코일(172a ~172c)에 의해 지그재그 결선 변압기(120)의 1차측 코일의 길이가 가변하여, 1차측과 2차측의 권선비가 달라진다. 이때 1차측 코일의 길이가 상대적으로 늘어나 유입되는 전류를 조절(감쇄)하게 되고, 이로써 지그재그 결선 변압기(120)에 흐르는 전류량을 줄여 코일의 발열량을 줄이게 된다. 즉, 검출온도가 제1 기준온도 이상일 경우에는 지그재그 결선 변압기(120)의 1차측 코일의 권선비를 높여, 지그재그 결선 변압기(120)의 권선의 온도를 낮추게 된다. 따라서 이러한 동작에 의해 지그재그 결선 변압기(120)의 온도가 일정하게 유지됨으로써, 과열에 의해 과부하를 사전에 방지할 수 있게 되는 것이다.

주지한 바와 같이 온도에 따라 권선비를 조절하는 방식으로 동작하게 되면 종래 기술과 같이 영상고조파 저감장치의 동작을 차단하지 않으면서 지속적으로 영상고조파 저감장치를 안정적으로 동작시킬 수 있기 때문에, 영상고조파의 저감 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 권선의 발열을 효율적으로 낮출 수 있어 과열로 인한 과부하 등이 발생하여 기기가 손상되는 문제 등을 해소할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 시스템 안전화 차원에서 추가로 위험을 표시하도록 하였다. 즉, 제어부(140)는 도 2에 도시한 바와 같은 탭 스위치 제어 타이밍으로 탭 스위치를 제어하여 지그재그 결선 변압기(120)의 온도를 일정 온도로 제어하는 도중에, 검출온도가 제2 기준온도(85℃)를 넘는 경우에는 위험표시부(150)를 통해 과부하 상태를 외부에 알리게 된다. 따라서 이러한 과부하 상태를 인지한 관리자에 의해 분전반의 동작을 오프시키거나 강제로 영상고조파 저감장치의 동작을 차단시키도록 한다.

또한, 본 발명은 전류센서(CT)를 이용하여 중성선(N)에 흐르는 전류를 지속적으로 검출하게 되고, 제어부(140)는 전류센서(CT)에 의해 검출되는 전류 값을 디지털 전류 데이터로 변환을 하여, 위험표시부(150)를 통해 중성선에 흐르는 전류를 표시해주도록 제어를 하게 된다. 여기서 영상고조파가 존재하지 않을 경우, 중성선(N)에는 전류가 흐르지 않게 된다.

따라서 관리자는 위험표시부(150)를 통해 중성선에 전류가 흐르는지 흐르지 않는지를 확인할 수 있으며, 결론적으로 영상고조파의 존재 여부를 육안으로 쉽게 식별할 수 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 "과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감방법"을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 단계 S101에서 탭 스위치를 기본 상태로 위치한 상태에서, 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출(검출온도)하게 된다.

이후, 단계 S103에서 상기 검출온도와 탭 스위치 제어를 위해 기설정된 제1기준온도(70℃)를 비교하여, 상기 검출 온도가 제1기준온도보다 높으면 상기 탭 스위치를 과부하 방지상태로 스위칭하도록 제어하여, 권선비 가변으로 유입 전류량을 조절하게 된다(S105 ~ S107)).

아울러 상기 권선비 가변 후 지속적으로 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하고, 그 검출한 온도와 기설정된 제1 및 제2기준온도(85℃)를 순차 비교하여, 상기 검출한 온도가 제1기준온도보다 높고 상기 제2기준온도보다 낮으면 상기 탭 스위치의 상태가 현재 상태를 유지하도록 제어하고(S109 ~ S113), 상기 검출한 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면 현 상태를 유지한 상태에서 외부에 위험 상태를 표시해주게 된다(S111).

즉, 본 발명에 따른 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감방법은, 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하고, 그 검출한 온도에 따라 지그재그 결선 변압기의 1차측 권선비를 가변시켜 유입 전류의 조절로, 권선의 온도를 항상 일정하게 유지하게 된다. 이로써 지그재그 결선 변압기의 과열로 인한 과부하를 사전에 방지할 수 있으며, 과열로 인한 영상고조파 저감장치의 중단을 억제할 수 있어 영상고조파 저감 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

110… 분전반
120… 지그재그 결선 변압기
130… 검출부
140… 제어부
150… 위험 표시부
160… 탭 스위칭 장치
170… 권선비 조절부
171… 탭 스위치부
172… 전류 조절부

Claims (4)

1. 지그재그 결선 변압기를 이용한 영상고조파 저감장치에 있어서,
   상기 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하는 검출부와;
   상기 검출부에서 검출한 검출온도와 기설정된 기준온도를 비교하여, 상기 검출온도가 기준온도보다 높을 경우 과부하 방지를 위해 탭 스위치 제어신호를 발생하는 제어부와;
   상기 제어부에서 발생한 탭 스위치 제어신호에 따라 탭 스위치 구동신호를 발생하는 탭 스위칭 장치와;
   상기 탭 스위칭 장치에서 발생한 탭 스위치 구동신호에 따라 탭 스위치를 통해 상기 지그재그 결선 변압기의 권선비를 가변시켜 인입되는 전류를 조절하는 권선비 조절부와;
   상기 지그재그 결선 변압기의 중성선에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서와;
   상기 전류센서에 의해 검출한 중성선 전류와 과부하 온도를 표시해주는 위험표시부를 포함하고,
   상기 검출부는,
   상기 지그재그 결선 변압기의 전체 온도를 검출하거나 또는 상기 지그재그 결선 변압기의 3개 위상선의 온도를 개별적으로 검출하며,
   상기 제어부는,
   상기 검출부에서 검출한 지그재그 결선 변압기의 전체 온도 또는 개별 위상선의 온도에 따라 전체 탭 스위치 제어신호 또는 개별 탭 스위치 제어신호를 발생하며, 상기 전류센서에 의해 검출한 중성선 전류를 위험 표시부에 표시토록 제어하는 것을 특징으로 하는 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치.
   
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3. 제1항에 있어서, 상기 권선비 조절부는,
   상기 탭 스위칭 장치에서 발생하는 탭 스위치 구동신호에 따라, 상기 지그재그 결선 변압기의 1차측 권선비를 가변하되,
   상기 탭 스위치 구동신호에 따라 동작하여 인입되는 전류의 경로를 변경하는 탭 스위치부와;
   상기 탭 스위치부의 동작에 따라 권선비 가변으로 인입되는 전류를 조절하는 전류 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감장치.
   
4. 지그재그 결선 변압기를 구비한 영상고조파 저감장치에서 영상고조파를 저감하는 방법에 있어서,
   탭 스위치를 기본 상태로 위치한 상태에서, 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하는 단계와;
   상기 검출한 온도(검출온도)와 기설정된 제1기준온도를 비교하여, 상기 검출 온도가 제1기준온도보다 높으면 상기 탭 스위치를 과부하 방지상태로 스위칭하도록 제어하여, 권선비 가변으로 유입 전류량을 조절하는 단계와;
   상기 권선비 가변 후 지속적으로 지그재그 결선 변압기의 온도를 검출하고, 그 검출한 온도와 기설정된 제1 및 제2기준온도를 순차 비교하여, 상기 검출한 온도가 제1기준온도보다 높고 상기 제2기준온도보다 낮으면 상기 탭 스위치의 상태가 현재 상태를 유지하도록 제어하고, 상기 검출한 온도가 상기 제2기준온도보다 높으면 현 상태를 유지한 상태에서 외부에 위험 상태를 표시해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과부하 보호기능을 구비한 영상고조파 저감방법.
   
   
   

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