KR101517205B1 - Epoxy resin molded case potential transformer and current transformer metering out fit molded case with a built-in - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에폭시 등의 수지로 성형된 케이스 내부에 변압기(PT)와 변류기(CT)가 내장된 에폭시수지 케이스 계기용 변성기(Metering out fit; MOF)에 관한 것으로, 특히 에폭시 수지의 케이스와 VPI공법의 변압기를 별도로 제작한 후, 에폭시수지 성형 케이스 내부에 변류기(CT)와 변압기(PT) 등을 내장하고 건조 공기(dry Air) 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진하는 방식으로 몰드 계기용 변성기를 제작함으로써, 고가의 진공 에폭시 주형 설비를 사용하지 않고 절연 성능이 우수한 몰드 계기용 변성기를 제작할 수 있도록 한 환경 친화성 몰드 계기용 변성기에 관한 것이다.
The present invention relates to a metering out fit (MOF) for an epoxy resin case instrument having a transformer (PT) and a current transformer (CT) embedded in a case molded of a resin such as an epoxy resin, (CT), transformer (PT), etc. are built in the epoxy resin molding case and dry air or mixed gas is filled into the inside with auxiliary insulating medium. The present invention relates to a transformer for environmentally friendly mold instruments, which can manufacture a transformer for a mold instrument excellent in insulation performance without using an expensive vacuum epoxy mold facility by producing a transformer.
일반적으로, 수배전 계통에는 발전소, 변전소 등의 운전이나 제어, 전원의 분배, 전동기의 운전 등을 위해 변압기나 스위치장치 및 기타 안전장치 등의 전기설비가 구비된다.Generally, the electric power distribution system is provided with electric facilities such as a transformer, a switch device, and other safety devices for operation and control of a power plant, a substation, distribution of electric power, and operation of the electric motor.
이러한 수배전 계통에는 전력량 계측 등을 위한 전력수급 계기용 변성기(MOF)(3상 변압변류기)가 구비된다. 계기용 변성기는 절연유(절연 oil)를 충전하는 유입형, 에폭시 몰드형, 가스형 등이 있으며, 고전압/대전류 회로의 전류를 계기나 계전기에 필요한 소 전류로 변성하는 계기용 변류기(current transformer; CT)와 전압을 계기나 계전기에 필요한 저 전압으로 변환하는 계기용 변압기(potential transformer; PT)를 수납하게 된다.The power distribution system is provided with a power transformer (MOF) (three-phase transformer) for measuring the amount of electric power. The instrument transformer is an inflow type, epoxy mold type, and gas type which is filled with insulating oil (insulating oil), and a current transformer (CT) which transforms the current of a high voltage / high current circuit into a small current necessary for a meter or a relay, And a potential transformer (PT) that converts the voltage to a low voltage required for the meter or relay.
절연유를 사용하는 유입식 MOF는 최대 온도상승 한도가 90℃이고, 난연성은 보통이며, 보수성이 양호하고, 재활용은 할 수 있지만 폐기되는 절연유는 산업 폐기물이 되어 환경 친화적인 측면은 낮으며, 절연 성능은 보통이고, 절연유에 함침하여 절연하는 절연 메커니즘을 사용하며, 부분방전에 대한 내성은 보통이고, 외형은 금속제 절연유 탱크를 사용한다. 그 구조는 금속제 탱크 내부에 변류기(CT)와 변압기(PT)를 내장하고, 절연유로 기기와 금속 케이스 사이를 절연하는 형태이다. 외부의 고전압 도체와 연결하기 위하여 별도의 세라믹, 또는 에폭시 등의 절연 부싱을 필요로 한다.The MOF using the insulating oil has a maximum temperature rise limit of 90 ° C., has a good flame retardancy, good water retention, and can be recycled. However, since the waste insulating oil becomes an industrial waste, the environment- Is an ordinary, and uses an insulation mechanism that is impregnated with insulating oil and insulates it. Resistance to partial discharge is normal, and a metallic insulating oil tank is used for the external appearance. The structure is composed of a transformer (CT) and a transformer (PT) built in a metal tank and insulating between the equipment and the metal case with insulating oil. Separate ceramic or epoxy bushings are required for connection to external high voltage conductors.
상기 유입식 MOF 대비 절연 성능을 향상하기 위한 에폭시 수지 함침형 몰드 MOF는 최대 온도상승 한도가 130℃ ~ 150℃이고, 난연성에서 아주 우수한 특성을 보인다. 그러나 에폭시 수지로 외부 케이스와 변압기를 일체형으로 몰딩하였기 때문에 불량이 발생하였을 경우에는 수리가 불가능한 단점이 있으며, 분해가 불가능하여 전체를 폐기하여야하므로 환경 친화적인 측면이 매우 낮다. 도체와 대지(코어) 및 1차/2차 권선 간에 에폭시 수지로 몰딩 절연되어 있으므로 절연성능은 아주 우수하며, 에폭시 수지 몰드 절연이라는 절연 메커니즘을 사용한다. 에폭시 수지로 외부케이스와 변압기를 일체형으로 몰드 하였기 때문에 서로 다른 팽창계수에 의해 크랙발생 우려가 있다. 에폭시 수지로 외부케이스와 변압기를 일체형으로 진공함침으로 몰딩하였기 때문에, 공정이 어렵고 이형 물질 간에 기포 또는 크랙 등이 발생해 간혹 부분방전의 우려가 있다. 에폭시 수지로 외부 케이스와 변압기 및 CT를 일체형으로 진공함침하여 몰딩한 구조이다.In order to improve the insulation performance against the inflow-type MOF, the maximum temperature rise limit of the epoxy-resin-impregnated mold MOF is 130 ° C. to 150 ° C. and exhibits excellent characteristics in the flame retardancy. However, since the outer case and the transformer are integrally molded with the epoxy resin, there is a disadvantage in that it can not be repaired if defects occur. The insulation between the conductor and the core (core) and the primary / secondary winding is molded by epoxy resin, so the insulation performance is excellent and the insulation mechanism called epoxy resin mold insulation is used. Since the outer case and the transformer are integrally molded with the epoxy resin, there is a risk of cracking due to different expansion coefficients. Since the outer case and the transformer are integrally molded by the vacuum impregnation with the epoxy resin, the process is difficult and bubbles or cracks are generated between the releasing materials, which may cause partial discharge. The outer case, the transformer and the CT are integrally vacuum impregnated with the epoxy resin and molded.
몰드형 계기용 변성기에 대한 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 등록특허 등록번호 10-0787964호(2007.12.14. 등록)에 개시되었다.The prior art for a mold-type instrument transformer is disclosed in the following Patent Document 1: Korean Patent Registration No. 10-0787964 (registered on December 14, 2007).
<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 전자식 변성기인 ECT와 EVT에 보조 전원공급용 커패시터와 부분방전(PD) 검출용 센서를 내장하고, 옥외용 에폭시 수지로 몰드하여 소형, 경량화로 개발함으로써 설치 면적의 최소화를 도모하고, 친 환경성을 고려하고, 예방진단 감시를 위한 부분방전 검출센서를 내장하여 고장을 예측함으로써 신뢰성 및 안정성을 확보하도록 한 고전압 옥외용 에폭시수지 몰드형 전자식 MOF를 제공한다.
In the prior art disclosed in Patent Document 1, a capacitor for an auxiliary power supply and a sensor for detecting a partial discharge (PD) are incorporated in ECT and EVT, which are electronic transformers, and they are molded by an outdoor epoxy resin, The present invention provides a high-voltage outdoor epoxy resin mold type electronic MOF that minimizes the environmental impact, estimates the failure by incorporating a partial discharge detection sensor for prevention diagnosis monitoring, and ensures reliability and stability.
그러나 상기와 같은 종래기술은 외부케이스와 변압기 및 변류기(CT)를 일체형으로 진공함침 방식으로 몰드한 구조이므로, 절연성능은 우수하나, 반면, 에폭시 수지로 외부케이스와 변압기를 일체형으로 몰딩한 구조이므로 불량이 발생하였을 경우 수리가 불가능하고, 폐기시 분해가 불가능하여 전체를 산업 폐기물로 폐기해야하는 단점이 있으며, 서로 다른 팽창계수에 의해 크랙발생 우려가 있고, 공정이 어렵고 이형 물질 간에 기포 또는 크랙 등이 발생하여 부분방전이 발생할 우려가 있었다.However, since the above-described conventional technology has a structure in which the outer case, the transformer and the current transformer CT are integrally molded by the vacuum impregnation method, the insulation performance is excellent, while the outer case and the transformer are molded integrally with the epoxy resin It is impossible to repair it when it is defective and it is impossible to disassemble it at the time of disposal. Therefore, it is disadvantageous to dispose of the whole as industrial waste, and there is a risk of cracking due to different expansion coefficient, process is difficult and bubbles or cracks There is a possibility that a partial discharge may occur.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 에폭시수지 등으로 성형된 케이스와 VPI공법의 건식 변압기와 변류기를 별도로 제작한 후, 상기 에폭시 수지 케이스에 변압기와 변류기를 내장시키는 방식으로 몰드 계기용 변성기를 제작함으로써, 고가의 진공 에폭시 주형 설비를 사용하지 않고서도 절연 성능이 우수한 몰드 계기용 변성기를 제작할 수 있도록 하고, 에폭시수지 성형 케이스 내부에 CT와 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진하는 방식으로 제작하는 몰드 계기용 변성기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to propose a method of manufacturing a transformer and a transformer of a VPI method by separately forming a case formed of an epoxy resin or the like and a transformer and a transformer of a VPI method, And a transformer for a mold device by making a transformer for a mold instrument by making a built-in transformer. By doing so, it is possible to manufacture a transformer for a mold instrument with excellent insulation performance without using an expensive vacuum epoxy molding equipment, And a dry transformer (PT) such as a dry type transformer (PT) or the like, and the DRY air or the mixed gas is filled with an auxiliary insulating medium.
본 발명의 다른 목적은 폐기시 VPI 변압기를 제작하는데 사용했던 아라미드 절연지를 소각하고, 동선과 철심 코어 등은 재활용함으로써, 환경 친화적인 VPI 공법의 건식변압기와 변류기가 내장된 몰드 계기용 변성기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a transformer for a mold instrument incorporating a dry transformer and a current transformer of environmentally friendly VPI method by incinerating the aramid insulation paper used for manufacturing the VPI transformer at the time of disposal and recycling the copper wire and the core core etc. will be.
본 발명의 또 다른 목적은 에폭시수지로 성형된 케이스의 내부 벽면과 내장 된 변압기 및 변류기, 기타 내부 구성기기들 사이에 공간을 형성함으로써, 팽창계수가 다른 이형 물질 간의 간섭을 제거하여 크랙 발생을 방지하는 에폭시수지로 성형된 케이스의 몰드 계기용 변성기를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a space between an inner wall of an epoxy resin molded case and a built-in transformer, a current transformer and other internal components, thereby eliminating interference between dissimilar materials having different expansion coefficients, Which is molded with an epoxy resin.
본 발명의 또 다른 목적은 에폭시수지의 케이스와 VPI공법으로 제작된 건식의 변압기 및 변류기를 별도로 제작한 후, 에폭시수지로 성형된 케이스 내부에 변압기 및 변류기를 장착시키는 형태이므로, 성형과정에서 생기는 이형 물질 간에 기포 또는 크랙 발생을 제거할 수 있어, 부분방전에도 우수한 에폭시수지 성형 케이스 내부에 CT와 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진하는 방식으로 제작하는 몰드 계기용 변성기를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a transformer and a current transformer manufactured by the VPI method and a transformer and a current transformer inside the case molded of epoxy resin separately from the case of the epoxy resin, It is possible to remove bubbles or cracks between materials, and it is possible to install dry transformer (PT) of CT and VPI method inside epoxy resin molded case which is excellent in partial discharge, and to fill DRY air or mixed gas with auxiliary insulating medium The present invention also provides a transformer for a mold instrument.
본 발명의 또 다른 목적은 에폭시수지의 케이스 내부에의 과열 및 과부하에 따른 온도상승과 주 도체의 결상상태를 감시하여, 자가진단을 하고, 외부에 별도로 설치한 경보장치를 이용하여 이상 상태를 경보해줄 수 있는 에폭시수지 성형 케이스 내부에 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진하는 방식으로 제작하는 몰드 계기용 변성기를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for monitoring the temperature rise due to overheating and overloading of the epoxy resin inside the case and the phase of the main conductor and to diagnose the abnormality by using a self- The present invention is to provide a transformer for a mold instrument in which a dry transformer (PT) of the VPI method is built in an epoxy resin molding case and the DRY air or a mixed gas is filled with an auxiliary insulating medium.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 VPI공법의 건식변압기(PT) 및 변류기 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진하는 방식으로 제작하는 몰드 계기용 변성기; 상기 변압기 및 변류기 등을 내장하기 위한 에폭시수지로 형성된 케이스를 포함하고;In order to achieve the above-mentioned object, there is provided a transformer for a mold instrument, which comprises a dry transformer (PT) and a current transformer of the VPI method according to the present invention and is manufactured by filling a dry air or a mixed gas with an auxiliary insulating medium ; And a case formed of an epoxy resin for embedding the transformer, the current transformer and the like;
상기 케이스와 VPI공법의 변압기 및 변류기를 각각 제작한 후, 상기 변압기 및 변류기를 상기 케이스의 설치위치에 내장시켜 별도의 절연물을 사용하지 않고서도 에폭시수지로 성형된 케이스 자체로 절연이 이루어진 몰드 계기용 변성기를 제작하는 것을 특징으로 한다.The case and the transformer and the current transformer of the VPI method are manufactured respectively and then the transformer and the current transformer are embedded in the case at the installation position and the molded case made of an epoxy resin is insulated Thereby fabricating a transformer.
상기에서 케이스는 상기 계기용 변류기를 내장하기 위한 상부 케이스; 상기 계기용 변압기를 내장하기 위한 하부 케이스를 포함하고, 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스는 결합된 후 오링에 의해 패킹되는 것을 특징으로 한다.The case may include an upper case for incorporating the instrument current transformer therein; And a lower case for incorporating the instrument transformer, wherein the upper case and the lower case are combined and then packed by an O-ring.
상기에서 케이스는 보조 절연재를 유입하기 위한 밸브를 포함하고, 상기 보조 절연재는 건조 공기(dry air) 또는 혼합가스를 사용하는 것을 특징으로 한다.In this case, the case includes a valve for introducing the auxiliary insulating material, and the auxiliary insulating material is characterized by using dry air or a mixed gas.
상기에서 케이스는 온도를 검출하는 온도 검출 센서, 결상 전압을 검출하는 결상 전압 검출센서; 상기 온도 검출 센서 및 결상전압 검출센서에서 각각 검출한 온도 및 결상 전압 값을 외부로 출력하기 위한 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The case includes a temperature detection sensor for detecting a temperature, an image formation voltage detection sensor for detecting an image formation voltage, And a connector for externally outputting the temperature and the imaging voltage value detected by the temperature detection sensor and the imaging voltage detection sensor, respectively.
상기에서 케이스는 검출한 온도 및 결상 전압으로 과열 및 결상에 대한 경보를 발생하는 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The case may further include a control device for generating an alarm for overheating and image formation at the detected temperature and imaging voltage.
상기에서 제어장치는 상기 온도 검출 센서 및 결상 전압 검출센서의 출력 신호를 입력받는 신호 입력부; 상기 신호 입력부에서 출력되는 전원을 제어하는 전원부; 상기 신호 입력부에서 출력되는 각각의 검출 신호를 증폭하는 증폭부; 상기 전원부의 공급 전원으로 구동하고, 상기 증폭부의 출력 신호를 분석하여 온도와 결상 여부를 판단하고, 상기 온도 및 결상 표시를 제어하며, 과열 및 결상에 대한 경보를 발생하는 마이크로 컨트롤 유닛; 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 제어에 따라 온도와 결상 상태를 표시해주는 상태 표시부를 포함한다.The controller may include: a signal input unit receiving an output signal of the temperature detection sensor and the image forming voltage detection sensor; A power supply unit for controlling power supplied from the signal input unit; An amplifying unit amplifying each detection signal output from the signal input unit; A micro control unit which is driven by a power supply of the power supply unit and analyzes an output signal of the amplification unit to determine whether the image is in phase with the temperature, controls the temperature and image formation display, and generates an alarm for overheating and image formation; And a status display unit for displaying a temperature and an image forming state under the control of the micro control unit.
상기에서 제어장치는 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 제어에 따라 과열 및 결상 중 어느 하나의 상태 발생시 경보를 발생하는 경보 출력부; 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 제어에 따라 과열 경보 접점을 출력하는 과열 경보 접점 출력부; 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 제어에 따라 결상 경보 접점을 출력하는 결상 경보 접점 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit may include an alarm output unit for generating an alarm upon occurrence of any one of overheating and image formation under the control of the micro control unit; An overheat alarm contact output unit for outputting an overheat alarm contact under the control of the micro control unit; And an image forming alarm contact output unit for outputting image forming alarm contacts under the control of the micro control unit.
상기에서 상태 표시부는 온도를 표시하기 위한 온도 표시부, 결상 여부를 표시하기 위한 결상 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The status display unit includes a temperature display unit for displaying temperature, and an image display unit for displaying whether or not the image is formed.
본 발명에 따르면 에폭시수지 등으로 성형된 케이스와 VPI공법의 변압기와 변류기를 별도로 제작한 후, 상기 에폭시 수지 케이스에 변압기와 변류기를 내장시키는 방식으로 몰드 계기용 변성기를 제작함으로써, 고가의 진공 에폭시 주형 설비를 사용하지 않고서도 절연 성능이 우수한 몰드 계기용 변성기를 제작할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a transformer and a current transformer of a VPI method are separately manufactured from a case molded of an epoxy resin or the like, and then a transformer and a current transformer are embedded in the epoxy resin case. Thus, an expensive vacuum epoxy mold It is possible to fabricate a transformer for a mold instrument having excellent insulation performance without using a facility.
또한, 본 발명에 따르면 폐기시 VPI 변압기를 제작하는데 사용했던 아라미드 절연지를 소각하고, 동선과 철심 코어 등은 재활용함으로써, 환경 친화적인 몰드 계기용 변성기를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that an aramid insulating paper used for manufacturing a VPI transformer at the time of disposal is incinerated, and a copper wire and an iron core are recycled, thereby providing an environmentally friendly transformer for a mold instrument.
또한, 본 발명에 따르면 에폭시수지로 성형된 케이스의 내부 벽면과 내장 된 변압기 및 변류기, 기타 내부 구성기기들 사이에 공간을 형성함으로써, 팽창계수가 다른 이형 물질 간의 간섭을 제거할 수 있어 크랙 발생을 방지할 수 있으며, 부분방전에도 우수한 몰드 계기용 변성기를 제공해주는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by forming a space between the inner wall surface of the case molded of epoxy resin and the built-in transformer, the current transformer, and other internal components, interference between dissimilar materials having different expansion coefficients can be eliminated, It is possible to provide a transformer for a mold instrument excellent in partial discharge.
또한, 본 발명에 따르면 에폭시수지의 케이스 내부의 과열 및 과부하에 따른 온도상승과 주 도체의 결상 상태를 감시하여, 자가진단을 하고, 외부에 별도로 설치한 경보장치를 이용하여 이상 상태를 경보해 줄 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, the temperature rise due to overheating and overload of the inside of the case of the epoxy resin and the phase of the main conductor are monitored to perform self-diagnosis, and an alarm device There are advantages to be able to.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에폭시수지 성형 케이스 내부에 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진한 몰드 계기용 변성기의 계략 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에폭시수지 성형 케이스 내부에 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진한 몰드 계기용 변성기의 단면도,
도 3은 도 2의 에폭시수지 성형 케이스 내부에 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진한 몰드 계기용 변성기에 장착된 제어장치의 상세 구성도.FIG. 1 is a schematic diagram of a mold transformer for a molding machine in which a dry transformer (PT) of the VPI method is embedded in an epoxy resin molded case according to a preferred embodiment of the present invention and DRY air or a mixed gas is filled in the inside with an auxiliary insulating medium Degree,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold instrument transformer in which a dry transformer (PT) of a VPI method is embedded in an epoxy resin molded case according to a preferred embodiment of the present invention, and DRY air or a mixed gas is filled in the cavity with an auxiliary insulating medium,
Fig. 3 is a detailed configuration of a control device mounted in a mold-type transformer in which a dry transformer (PT) of the VPI method is embedded in the epoxy resin molding case of Fig. 2 and DRY air or a gas mixture is filled in the inside with an auxiliary insulating medium Degree.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에폭시수지 성형 케이스 내부에 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진한 몰드 계기용 변성기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a dry transformer (PT) or the like of the VPI method is embedded in an epoxy resin molded case according to a preferred embodiment of the present invention, and a mold instrument transformer filled with DRY air or a mixed gas as an auxiliary insulating medium is shown Will be described in detail with reference to FIG.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 몰드 계기용 변성기의 개략 구성도로서, 3상(R, S, T) 계기용 변성기이다. 3상 계기용 변성기는 R상 몰드 계기용 변성기(100), S상 몰드 계기용 변성기(200) 및 T상 몰드 계기용 변성기(300)를 포함한다.FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mold instrument transformer according to a preferred embodiment of the present invention, and is a transformer for a three-phase (R, S, T) instrument. The three-phase instrument transformer includes an R-phase
여기서 각각의 상별 몰드 계기용 변성기는 그 구성 및 작용이 동일하므로, 이하에서는 설명의 편의를 위해 R상 몰드 계기용 변성기(100)에 대해서만 설명하기로 한다.Hereinafter, only the
상기 R상 몰드 계기용 변성기(100)는 계기용 변류기(110) 및 계기용 변압기(120)로 형성된 VPI 건식변압기(130); 상기 VPI변압기(130)를 내장하기 위한 에폭시수지로 형성된 케이스(140)를 포함한다.The R phase
상기 케이스(140)는 상기 계기용 변류기(110)를 내장하기 위한 상부 케이스(141); 상기 계기용 변압기(120)를 내장하기 위한 하부 케이스(142)를 포함하고, 상기 상부 케이스(141)와 상기 하부 케이스(142)는 결합된 후 오링(150)에 의해 패킹 된다. 여기서 상부 케이스(141)와 하부 케이스(142)는 에폭시수지를 이용하여 각각 제작하는 것이 바람직하나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 에폭시수지와 같이 절연이 가능한 재질 즉, 폴리머, 폴리싱 등과 같은 절연 재질을 전부 사용할 수 있다.The
상기 계기용 변류기(110)는 고압 권선(111), 저압 권선(112), 코어(113)를 포함한다.The instrument
아울러 상기 계기용 변압기(120)는 고압 권선(121), 저압 권선(122), 코어(123)를 포함한다. 여기서 고압 권선(121)은 VPI변압기에 적용된 VPI권선으로 구현되는 것이 바람직하다.In addition, the
그리고 상기 하부 케이스(142)에는 보조 절연재를 유입하기 위한 밸브(160)가 장착된다. 여기서 보조 절연재는 건조 공기(dry air) 또는 혼합 가스를 사용하는 것이 바람직하다.A
그리고 상기 케이스(130)의 내부에는 온도를 검출하는 온도 검출 센서(171), 결상 전압을 검출하는 결상 전압 검출센서(172), 상기 온도 검출 센서(171) 및 결상 전압 검출센서(172)에서 각각 검출한 온도 및 결상 전압 값을 외부로 출력하기 위한 커넥터(180), 검출한 온도 및 결상 전압으로 과열 및 결상에 대한 경보를 발생하는 제어장치(190)를 포함하는 것이 바람직하다.In the
상기 제어장치(190)는 상기 온도 검출 센서(171) 및 결상 전압 검출센서(172)의 출력 신호를 입력받는 신호 입력부(191); 상기 신호 입력부(191)에서 출력되는 전원을 제어하는 전원 제어부(192); 상기 신호 입력부(191)에서 출력되는 각각의 검출 신호를 증폭하는 증폭부(193); 상기 전원 제어부(192)의 공급 전원으로 구동하고, 상기 증폭부(193)의 출력 신호를 분석하여 온도와 결상 여부를 판단하고, 상기 온도 및 결상 표시를 제어하며, 과열 및 결상에 대한 경보를 발생하는 마이크로 컨트롤 유닛(194); 상기 마이크로 컨트롤 유닛(194)의 제어에 따라 온도와 결상 상태를 표시해주는 상태 표시부(195); 상기 마이크로 컨트롤 유닛(194)의 제어에 따라 과열 및 결상 중 어느 하나의 상태 발생시 경보를 발생하는 경보 출력부(196); 상기 마이크로 컨트롤 유닛(194)의 제어에 따라 과열 경보 접점을 출력하는 과열 경보 접점 출력부(197); 상기 마이크로 컨트롤 유닛(194)의 제어에 따라 결상 경보 접점을 출력하는 결상 경보 접점 출력부(198)를 포함한다.The
상기 상태 표시부(195)는 온도를 표시하기 위한 온도 표시부(195a), 결상 여부를 표시하기 위한 결상 표시부(195b)를 포함한다.The
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에폭시수지 성형 케이스 내부에 VPI공법의 건식변압기(PT) 등을 내장하고 DRY Air 또는 혼합가스를 보조절연 매질로 내부를 충진한 몰드 계기용 변성기를 첨부된 도면 도1 내지 도3을 참조하여 상세하게 설명한다.In the epoxy resin molded case according to the preferred embodiment of the present invention, a dry transformer (PT) of the VPI method is built in, and a molding instrument transformer filled with DRY air or a mixed gas as an auxiliary insulating medium is attached Will be described in detail with reference to Figs. 1 to 3. Fig.
먼저, 본 발명에 따른 몰드 계기용 변성기는 상기 상부 케이스(141)와 하부 케이스(142), 그리고 VPI 건식변압기(130)(계기용 변류기(110) 및 계기용 변압기(120)를 포함)를 각각 제작한다. 이때 상기 상부 케이스(141)는 계기용 변류기(110)를 장착하기 위한 장착 홈 또는 장착 구조를 일체로 에폭시수지로 성형하는 것이 바람직하다. 아울러 상기 하부 케이스(142)는 계기용 변압기(142)를 장착하기 위한 장착 홈 또는 장착 구조를 일체로 에폭시수지로 성형하는 것이 바람직하다. 이후, 계기용 변류기(110)를 상기 상부 케이스(141)의 장착 홈 또는 장착 구조 위치에 안착시킨 후 고정하고, 계기용 변압기(120)를 상기 하부 케이스(142)의 장착 홈 또는 장착 구조 위치에 안착시킨 후 고정한다. 다음으로, 계기용 변류기(110)가 장착된 상부 케이스(1410)와 계기용 변압기(120)가 장착된 하부 케이스(142)를 오링을 이용하여 결합하고, 체결 나사를 이용하여 상부 케이스(141)와 하부 케이스(142)를 체결한다. 이때 오링에 의해 상부 케이스(141)와 하부 케이스(142)로 이루어진 케이스(140)의 기밀이 이루어진다.First, the mold instrument transformer according to the present invention includes the
이와 같이 본 발명은 에폭시수지를 이용하여 상부 케이스 및 하부 케이스를 별도로 제작하고, 상부 케이스에는 별도로 제작된 계기용 변류기를 내장하고, 하부 케이스에는 별도로 제작된 계기용 변압기를 내장한 후, 상부 케이스 및 하부 케이스의 사이에 오링을 부가한 후, 체결 나사로 상부 케이스와 하부 케이스를 체결하여, 몰드 타입의 계기용 변성기를 제작하게 된다. 이때 케이스와 케이스에 내장되는 변압기 및 변류기는 케이스 내부의 격벽과 이격되어, 공간을 형성한다. 여기서 계기용 변류기와 계기용 변압기는 VPI 변압기로 구현한다. 상기 계기용 변류기(110)는 통상의 VPI공법의 변압기를 구현하는 계기용 변류기로서 고압 권선(111) 및 저압 권선(112), 그리고 코어(113)로 구현되고, 계기용 변압기(120)는 고압 권선(121) 및 저압 권선(122) 및 코어(123)로 구현된다. 그리고 고압 권선(121)은 VPI권선 형태로 구현된다. As described above, according to the present invention, an upper case and a lower case are separately manufactured using an epoxy resin, a separate current transformer manufactured in the upper case is incorporated, a separately manufactured transformer is built in the lower case, An O-ring is added between the lower case, and then the upper case and the lower case are fastened with a fastening screw to produce a mold-type instrument-type transformer. At this time, the transformer and the current transformer embedded in the case and the case are spaced apart from the inside of the case to form a space. Here, the instrumental current transformer and the instrumental transformer are realized by the VPI transformer. The instrumental
따라서 상부 케이스와 하부 케이스에 내장된 변압기는 VPI 변압기이므로, 별도의 절연 부재를 이용하지 않고서도 최적의 절연이 이루어진다. 통상, VPI변압기는 고온절연물을 사용하여 고진공 및 고압력 상태에서 바니쉬 함침을 하기 때문에 신뢰성, 난연성, 단락기계력 및 전기적, 기계적 특성이 우수하다. Therefore, since the transformer built in the upper case and the lower case is a VPI transformer, optimal insulation is achieved without using a separate insulating member. Typically, VPI transformers use varnish under high vacuum and high pressure conditions using high temperature insulators, and thus are superior in reliability, flame retardancy, short-circuit mechanical strength, and electrical and mechanical properties.
특히, VPI 변압기는 권선이 고체 수지물에 의해 몰딩되어 있지 않으므로, 수리가 용이하며, 자유로운 권선의 형태 및 크기로 제작 가능한 장점이 있다. 고체 수지 절연물이 없으므로 크랙이 발생하지 않고, 동일 kVA용량에 비해 사이즈 및 무게를 감소할 수 있으며, 부분 방전을 방지할 수 있다. 아울러 절연지와 고온 수지를 절연재로 하여 고진공 및 고압력 상태에서 절연된 코일 사용으로, 우수한 절연 내력 향상과 장시간에도 습기 및 오존에 의한 절연 성능의 감소가 없으며, 절연물의 경년 변화가 없어 우수한 절연 성능을 갖는다.In particular, since the VPI transformer is not molded by the solid resin, the VPI transformer is easy to repair and can be manufactured in the form and size of a free winding. Since there is no solid resin insulator, cracks do not occur, size and weight can be reduced compared to the same kVA capacity, and partial discharge can be prevented. In addition, by using insulated paper and high temperature resin as insulating material and using insulated coil in high vacuum and high pressure state, it has excellent insulation strength improvement and does not decrease moisture and ozone insulation performance for a long time, .
그리고 VPI 변압기를 내장한 에폭시 케이스(140)를 단순히 상부 케이스(141)와 하부 케이스(142) 사이에 오링을 개재하고 나사 체결 방식으로 결합하여, 몰드 계기용 변성기를 제작한다. 이렇게 제작되는 몰드 계기용 변성기는 별도의 절연재를 사용하지 않아도 절연 성능이 아주 우수하다.The
예컨대, 상기와 같이 제작되는 본 발명의 몰드 계기용 변성기는 최대 온도상승 한도가 220℃로서 기존 에폭시 수지 함침형 몰드 MOF나 유입식 MOF 대비, 열에 강하고, 난연성에서도 우수한 특성이 있다. 그리고 보수시 에폭시 수지의 케이스를 개봉한 후, VPI 변압기를 인출하여 수리를 함으로써 보수성이 뛰어나고, VPI 변압기를 제작하는 데 사용했던 절연지(아라미드 절연지)는 소각하고, 동선(코일)은 재활용함으로써, 환경적인 측면에서도 친화성 제품이라고 할 수 있다. 또한, 도체와 대지(코어)간에는 에폭시 케이스로 절연되어 있으며, 고압측 권선이 VPI 공법으로 제작되어 절연과 과부하 성능이 우수하다는 장점이 있다. 아울러 에폭시 수지의 케이스와 VPI변압기 사이에 공간을 형성함으로써, 팽창계수가 다른 이형 물질 간의 간섭을 제거할 수 있으며, 이로 인해 크랙 발생을 방지할 수 있게 된다. 그리고 에폭시 수지의 케이스와 VPI 변압기를 별도로 제작한 후, 케이스 내부에 장착하는 방식이므로 일체형으로 성형하는 과정에서 생기는 이형 물질 간에 기포 또는 크랙 등이 발생할 우려가 없어 부분방전에도 안정적인 특징이 있다. For example, the mold changer according to the present invention manufactured as described above has a maximum temperature rise limit of 220 캜, which is superior to conventional epoxy resin-impregnated mold MOF or inflow mold MOF against heat and excellent in flame retardancy. The insulation paper (aramid insulating paper) used to fabricate the VPI transformer is incinerated and the copper wire is recycled. In this way, the VPI transformer can be recycled. It can be said that it is an affinity product even in terms of the aspect. In addition, the insulation between the conductor and the ground (core) is insulated by an epoxy case, and the high-voltage side winding is manufactured by the VPI method, which has an advantage of excellent insulation and overload performance. In addition, by forming a space between the case of the epoxy resin and the VPI transformer, it is possible to eliminate the interference between the dissimilar materials having different expansion coefficients, thereby preventing the occurrence of cracks. Since the epoxy resin case and the VPI transformer are manufactured separately and then mounted inside the case, there is no risk of bubbles or cracks between the mold release material formed in the process of integrally molding, and thus, it is stable to partial discharge.
한편, 본 발명은 상기와 같은 방식으로만 몰드 계기용 변성기를 제작하여도 절연 성능이 탁월하나, 더욱 절연 성능을 향상시키기 위해, 상부 케이스와 하부 케이스를 체결한 후, 밸브(160)를 통해 보조 충진재를 주입한다. 여기서 보조 충진재는 건조 공기(드라이 에어) 또는 혼합가스를 이용하는 것이 바람직하다. However, in order to further improve the insulation performance, the upper case and the lower case are fastened to each other, and then the auxiliary case is connected to the auxiliary case through the
또한, 본 발명에 따른 고압이 입력되는 1차 단자(K)와 변성된 전압이 출력되는 2차 단자(L)도 상부 케이스(141) 내부에 몰딩된 상태이므로, 절연이 이루어져 더욱 안전을 도모할 수 있게 된다.Since the primary terminal K to which the high voltage is inputted according to the present invention and the secondary terminal L to which the changed voltage is outputted are also molded inside the
또한, 본 발명에 따른 몰드 계기용 변성기는 자기진단을 위해 온도 검출과 결상 검출이 가능하고, 그 검출한 온도 및 결상 상태를 분석하여, 과열이나 결상시에는 이를 표시함과 동시에 경보를 발생하여, 외부에서 용이하게 계기용 변성기의 과열 상태라든지 결상 상태를 인지할 수 있도록 한 것이다.Further, the transformer for a mold instrument according to the present invention can perform temperature detection and image formation detection for self diagnosis, analyzes the detected temperature and image formation state, displays it when overheating or image formation, and generates an alarm, It is possible to recognize the overheated state of the instrumental transformer or the phase-laden state easily from the outside.
예컨대, 케이스(140)의 내부에 설치된 계기용 변압기(120)의 주변에 온도를 검출하기 위한 온도 검출 센서(171)와 결상을 검출하기 위한 결상 전압 검출센서(172)를 설치하고, 각 센서의 출력을 터미널 단자인 커넥터(190)를 이용하여 제어장치(190)에 연결한다. 여기서 온도 검출 센서(171)는 열의 전도성이 높고 절연이 되어 있으며, 피도체에 설치가 용이하도록 제작되어야 한다. 계측 온도는 0℃ ~ 150℃로 설정하며, 측정 부위 150℃까지 과열에 의한 변형이 없어야 한다. 외부로부터의 충격, 굽힘. 습기 등으로부터 보호될 수 있도록 절연 성능 및 난연성분의 튜브에 의하여 보호되는 것이 바람직하다. For example, a temperature detection sensor 171 for detecting the temperature and an image formation voltage detection sensor 172 for detecting the image formation are provided in the vicinity of the
각각의 센서로부터 검출된 온도 및 결상 전압은 커넥터(180)를 통해 제어장치(190)의 신호 입력부(191)에 입력된다. 신호 입력부(191)는 각각의 단자로 입력되는 검출신호를 출력 채널을 통해 후단의 증폭부(193)에 전달한다. 이때 전원 제어부(192)는 결상 전압 입력단자로부터 출력되는 전원을 적절하게 제어하여, 마이크로 컨트롤 유닛(194) 및 그 밖의 전원을 필요로 하는 부분에 구동 전원을 공급해준다.The temperature and the imaging voltage detected from each sensor are input to the
상기 증폭부(193)는 각각의 채널별로 증폭기를 구비하고, 각각의 채널로 입력되는 신호를 미리 설정된 증폭 도에 따라 소정 레벨로 증폭하여 마이크로 컨트롤 유닛(194)에 전달한다. 여기서 온도 검출 신호나 결상 전압 검출 전압은 실제 소 신호이므로, 이를 신호 처리가 가능한 레벨로 증폭하여 마이크로 컨트롤 유닛(194)에 제공해주는 것이 바람직하다.The
마이크로 컨트롤 유닛(194)은 입력되는 온도 검출 값을 표시토록 제어하고, 동시에 결상 상태를 분석하여 결상 상태 정보를 표시토록 제어한다.The
상태 표시부(195)의 온도 표시부(195a)는 온도를 표시해준다. 이때 온도 표시 방법은 FND와 같은 장치를 이용하여 표시해주는 것이 바람직하다. 따라서 관리자는 외부에서도 용이하게 계기용 변성기의 온도를 인지할 수 있게 되는 것이다.The
아울러 마이크로 컨트롤 유닛(194)은 검출 온도와 미리 설정된 기준 온도를 비교하여, 상기 검출 온도가 과열 상태인지를 판단한다. 여기서 과열 상태 여부를 판단하기 위한 기준 온도는 실험에 의해 적절하게 설정하는 것이 바람직하다. 온도 상태를 분석한 결과, 과열이 없는 경우에는 검출한 온도만을 표시해주며, 이와는 달리 과열이 발생한 경우에는 경보 출력부(196)를 통해 과열에 대한 경보를 발생하도록 한다. 그리고 과열 경보 접점 출력부(197)를 통해 어느 접점에 과열이 발생했는지를 표시해주게 된다. 이러한 경보에 따라 관리자는 어느 접점에 과열이 발생했는지를 용이하게 인지할 수 있게 된다.In addition, the
한편, 마이크로 컨트롤 유닛(194)은 검출되는 결상 전압을 기준 결상 전압과 비교하여, 결상 여부를 판단한다. 여기서 결상 여부를 판단하기 위한 기준 결상 전압도 미리 실험에 의해 적절하게 설정하는 것이 바람직하다. 실제 결상이 발생하지 않는 경우와 결상이 발생한 경우의 결상 검출 전압에 차이가 발생한다, 따라서 결상 검출 전압과 기준 결상 전압을 비교하여, 결상 여부를 판단할 수 있다. 결상 상태를 분석한 결과, 결상이 발생한 경우에는 경보 출력부(196)를 통해 결상 경보를 한다. 이로써 외부에서 관리자가 육안으로 용이하게 결상이 발생한 상황을 인지하도록 한다. 그리고 결상 경보 접점 출력부(198)를 통해 어느 접점 부분에 결상이 발생했는지를 표시해주게 된다.On the other hand, the
이와 같이 본 발명은 몰드 계기용 변성기의 내부에 검출 센서를 내장하여 케이스 내부의 온도상승을 감시하고, 주 도체의 결상 상태를 감시하여, 외부에 별도로 설치한 경보장치를 이용하여 자기진단 상태를 표시토록 한다. 따라서 관리자는 외부에서 용이하게 해당 몰드 계기용 변성기의 온도 및/또는 결상 상태를 인지할 수 있 ㅚ는 것이다.As described above, according to the present invention, a detection sensor is built in a mold instrument transformer to monitor the temperature rise inside the case, monitor the phase of the main conductor, and display the self-diagnosis status using an alarm device I will. Therefore, the manager can easily recognize the temperature and / or phase state of the transformer for the mold instrument from the outside.
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.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명은 몰드형 계기용 변성기의 제작을 위한 기술에 효과적으로 적용된다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effectively applied to a technique for producing a mold-type instrument transformer.
100: 몰드 계기용 변압기
130: VPI 변압기
140: 케이스
150: 오링
160: 밸브
171: 온도 검출센서
172: 결상 전압 검출센서
180: 커넥터
190: 제어장치
191: 신호 입력부
192: 전원 제어부
193: 증폭부
194: 마이크로 컨트롤 유닛
195: 상태 표시부
196: 경보 출력부100: Mold transformer
130: VPI transformer
140: Case
150: O ring
160: Valve
171: Temperature detection sensor
172: image forming voltage detection sensor
180: Connector
190: Control device
191: Signal input section
192:
193:
194: Micro control unit
195: Status display
196: Alarm output section
Claims (8)
상기 VPI변압기를 내장하기 위한 에폭시수지로 형성된 케이스를 포함하고;
상기 케이스와 VPI변압기는 각각 제작한 후, 별도의 절연물을 사용하지 않고서도 절연이 이루어지도록 에폭시수지로 성형된 상기 케이스 내부에 변류기와 VPI공법의 건식변압기(PT)를 포함하는 VPI변압기를 내장하고 보조절연 매질로 내부를 충진하여 몰드 계기용 변성기를 제작하며,
상기 케이스는 검출한 온도 및 결상 전압으로 과열 및 결상에 대한 경보를 발생하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시수지 성형 케이스 내에 변압기(PT)와 변류기(CT)를 내장한 몰드케이스 계기용 변성기.
A VPI transformer including a meter transformer and a meter transformer formed of a Vacuum Pressure Impregnation (VPI) winding; And
A case formed of an epoxy resin for embedding the VPI transformer;
The case and the VPI transformer are respectively manufactured so as to have a VPI transformer including a current transformer and a VPI-type dry transformer (PT) inside the case formed of an epoxy resin so that insulation can be performed without using a separate insulating material The transformer for the mold instrument is manufactured by filling the inside with the auxiliary insulation medium,
Wherein said case includes a control device for generating an alarm about overheating and image formation at a detected temperature and an image forming voltage, and a mold case instrumentation transformer having a transformer (PT) and a current transformer (CT) embedded in an epoxy resin molded case .
[3] The apparatus of claim 1, wherein the case comprises: an upper case for incorporating the instrument current transformer; (CT) and a current transformer (CT) are embedded in an epoxy resin molded case, characterized in that the upper case and the lower case are combined and then packed by an O-ring. One Mold Case Instrument Transformer
The epoxy resin molded case according to claim 1, wherein the case includes a valve for introducing an auxiliary insulating material, and the auxiliary insulating material uses dry air or a mixed gas. (CT) embedded mold case transformer.
The power unit according to claim 1, wherein the case comprises: a temperature detecting sensor for detecting a temperature; An imaging voltage detecting sensor for detecting an imaging voltage; And a connector for outputting the detected temperature and an image forming voltage value detected by the temperature detecting sensor and the image forming voltage detecting sensor to the outside, wherein the mold comprises a transformer (PT) and a current transformer (CT) Case Instrument Transformer.
The apparatus of claim 1, wherein the controller comprises: a signal input unit receiving an output signal of the temperature detection sensor and the image forming voltage detection sensor; A power supply unit for controlling power supplied from the signal input unit; An amplifying unit amplifying each detection signal output from the signal input unit; A micro control unit which is driven by a power supply of the power supply unit and analyzes an output signal of the amplification unit to determine whether the image is in phase with the temperature, controls the temperature and image formation display, and generates an alarm for overheating and image formation; And a state display unit for displaying a temperature and an image-forming state under the control of the micro-control unit, wherein the transformer PT and the current transformer CT are embedded in the epoxy resin molded case.
[7] The apparatus of claim 6, wherein the control unit comprises: an alarm output unit for generating an alarm upon occurrence of any one of overheating and image formation under the control of the micro control unit; An overheat alarm contact output unit for outputting an overheat alarm contact under the control of the micro control unit; Further comprising an image-forming alarm contact output unit for outputting an image-forming alarm contact according to the control of the micro-control unit. The transformer (PT) and the current transformer (CT) are embedded in an epoxy resin molded case.
7. The epoxy resin molded case according to claim 6, wherein the state display portion includes a temperature display portion for displaying a temperature and an image formation display portion for indicating whether or not the image is formed, the mold including a transformer (PT) and a current transformer Case Instrument Transformer.
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CN116598127A (en) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) | Armored superconducting coil VPI resin accurate metering system and method for fusion |
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신기술·신제품 소개(조명전기설비학회지 제20권제6호, 2006년 12월호, 페이지83-85, 심광열 외1인, 2006.12월 발행) * |
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