KR101722777B1

KR101722777B1 - 지능화 지상 변압기

Info

Publication number: KR101722777B1
Application number: KR1020160060486A
Authority: KR
Inventors: 김용규
Original assignee: (주) 진흥이엔지
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2017-04-18

Abstract

본 발명은 지능화 지상 변압기에 관한 것으로, 그 구성은 특고압(22.9㎸) 전압을 저압(220V/308V)의 전압으로 변환하는 것으로, 특고압권선의 끝단에 연결되어 외부의 고압케이블과 연결되는 1차측 단자와, 저압권선의 끝단에 연결되어 외부의 저압케이블과 연결되는 2차측 단자을 포함하는 지상 변압기에 있어서,
상기 특고압권선 상에 형성되어 고압 전류의 투개방(투입(投入) 및 개방(開放))을 결정하는 부하개폐기;와, 상기 저압권선 상에 형성되어 저압 전류의 투개방을 결정하는 배선 차단기;와, 상기 2차측 단자로 도통되는 전기의 전압을 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 전압 측정센서;와, 상기 전압 측정센서에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 전압계;와, 상기 2차측 단자로 도통되는 전기의 전류를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 전류 측정센서;와, 상기 전류 측정센서에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 전류계;와, 상기 1차측 단자와 2차측 단자 및 지상 변압기의 유면온도를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 온도 측정센서;와, 상기 온도 측정센서에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 온도계;로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
특고압권선 상에 부하개폐기를 형성하고 저압권선 상에 배선 차단기를 형성하며, 각종 센서를 통해 2차측 단자로 도통되는 전기의 전압과 전류 및 지상 변압기의 유면온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 정보를 출력하는 각종 계기를 통해 변압기의 운전상태를 용이하게 인지할 수 있어 변압기의 효과적인 점검 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 변압기의 고장 발생시 부하개폐기와 배선 차단기의 간편한 개방을 통해 변압기의 신속한 수리 및 복구를 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 각종 센서를 통해 측정되는 측정정보는 관리서버에 저장되어 장기간 누적 관리되므로 변압기 운전상태에 따른 적합한 시점에 변압기의 점검을 수행할 수 있어 변압기의 효율적인 운영 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 중앙제어반을 통해 실시간으로 중앙서버에 수집되는 각종 정보를 확인하고 원격으로 부하개폐기와 배선 차단기 및 인터록크 회로를 제어할 수 있어 변압기의 이상 발생시 신속하게 대처할 수 있어 변압기 고장에 의한 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

지능화 지상 변압기{Intelligent pole mounted transformer}

본 발명은 지능화 지상 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특고압권선 상에 부하개폐기를 형성하고 저압권선 상에 배선 차단기를 형성하며, 각종 센서를 통해 2차측 단자로 도통되는 전기의 전압과 전류 및 지상 변압기의 유면온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 정보를 출력하는 각종 계기를 통해 변압기의 운전상태를 용이하게 인지할 수 있어 변압기의 효과적인 점검 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 변압기의 고장 발생시 부하개폐기와 배선 차단기의 간편한 개방을 통해 변압기의 신속한 수리 및 복구를 유도할 수 있는 지능화 지상 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 배전선로에서 22.9KV 특고압 전압을 220V 또는 380V로 변환하여 기업체나 가정에 전력을 공급하기 위해 지중화지역에 변압기를 설치하고 있는데, 이러한 지상 변압기는 전압변환용 특고압권선 및 저압권선과 이 권선의 양끝단에 연결되는 1차측 단자 및 2차측 단자로 크게 구성된다.

하지만, 종래의 지상 변압기는 계통 운용상의 필요에 의해 지상 변압기를 선로계통으로부터 분리하고자 할 때 특고압측은 별도의 지상 개폐기를 취부하여 전원을 투개방하고 있으며, 저압측은 저압 분기접속함을 거쳐 수용가 측으로 직접 연결되어 있어 분리가 용이하지 않았다.

따라서, 지상 변압기 권선이 불량하거나 작업상의 필요로 변압기를 정전시켜 점검을 하고자 하는 경우에는 지상 변압기의 전원 측에 설치된 지상 개폐기를 개방할 수밖에 없어 특고압측 선로를 일정구간 정전시켜야 하는 단점이 있었다.

또한, 종래의 지상 변압기는 그 변압기의 운전상태 확인을 위한 2차측 전압 및 전류, 각 부위의 발열상태를 실시간으로 확인할 수 있는 수단이 없어, 일정 주기에 따른 점검시점에 전압과 전류, 각 부위별 발열을 spot check 형식으로 점검할 수밖에 없었고, 최대부하 관리나 운전 Data의 누적관리가 불가능하였으며 최고 발열온도는 확인이 곤란하였으므로 필요한 시점에 변압기의 적정 유지보수 활동을 수행할 수 없었다.

또한, 지중 저압선로계통이 수지상으로 구성되어 있는 것이 일반적이지만, 전력품질에 대한 수용가 측의 요구수준이 높아짐에 따라 지중 저압선로계통이 수지상에서 루프형으로 전환될 전망인 바, 루프형으로 구성될 시 병렬운전될 지상 변압기 상호간의 상일치 여부를 확인하고 상불일치시 저압계통(저압케이블)에 투입하는 것을 방지하는 검상 및 상불일치 인터록크 기능이 없이 종래의 지상 변압기는 사용의 불편하고 안전성이 낮다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 특고압권선 상에 부하개폐기를 형성하고 저압권선 상에 배선 차단기를 형성하며, 각종 센서를 통해 2차측 단자로 도통되는 전기의 전압과 전류 및 지상 변압기의 유면온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 정보를 출력하는 각종 계기를 통해 변압기의 운전상태를 용이하게 인지할 수 있어 변압기의 효과적인 점검 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 변압기의 고장 발생시 부하개폐기와 배선 차단기의 간편한 개방을 통해 변압기의 신속한 수리 및 복구를 유도할 수 있는 지능화 지상 변압기를 제공함에 있다.

또한, 각종 센서를 통해 측정되는 측정정보는 관리서버에 저장되어 장기간 누적 관리되므로 변압기 운전상태에 따른 적합한 시점에 변압기의 점검을 수행할 수 있어 변압기의 효율적인 운영 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 중앙제어반을 통해 실시간으로 중앙서버에 수집되는 각종 정보를 확인하고 원격으로 부하개폐기와 배선 차단기 및 인터록크 회로를 제어할 수 있어 변압기의 이상 발생시 신속하게 대처할 수 있어 변압기 고장에 의한 피해를 최소화할 수 있는 지능화 지상 변압기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지능화 지상 변압기는 특고압(22.9㎸) 전압을 저압(220V/308V)의 전압으로 변환하는 것으로, 특고압권선의 끝단에 연결되어 외부의 고압케이블과 연결되는 1차측 단자와, 저압권선의 끝단에 연결되어 외부의 저압케이블과 연결되는 2차측 단자을 포함하는 지상 변압기에 있어서,

상기 특고압권선 상에 형성되어 고압 전류의 투개방을 결정하는 부하개폐기;와, 상기 저압권선 상에 형성되어 저압 전류의 투개방을 결정하는 배선 차단기;와, 상기 2차측 단자로 도통되는 전기의 전압을 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 전압 측정센서;와, 상기 전압 측정센서에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 전압계;와, 상기 2차측 단자로 도통되는 전기의 전류를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 전류 측정센서;와, 상기 전류 측정센서에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 전류계;와, 상기 1차측 단자와 2차측 단자 및 지상 변압기의 유면온도를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 온도 측정센서;와, 상기 온도 측정센서에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 온도계;를 포함하여 구성되며,
상기 지상 변압기에 설치되는 것으로, 상기 지상 변압기와 전기적으로 다른 지상 변압기가 병렬로 연결되면 3상의 상일치 여부를 검사하는 검상기와, 상기 배선 차단기의 투입을 저지할 수 있는 인터록크 회로를 더 포함하여 구성되어,
상기 지상 변압기와 다른 지상 변압기가 3상이 불일치하면 상기 인터록크 회로를 통해 상기 배선 차단기의 투입을 저지하여 상기 2차측 단자와 연결되는 저압케이블의 투입을 차단하며,
상기 전압과 전류 및 온도 측정센서에서 측정되는 측정정보와 상기 검상기에서 검사되는 검사정보를 수집하는 제어부와, 상기 제어부에 수집된 정보를 중앙서버로 전송하거나, 상기 중앙서버에서 전송되는 제어명령을 수신받아 상기 제어부로 전송하는 제1무선 송·수신부와, 상기 제1무선 송·수신부에서 전송하는 정보를 수신받아 상기 중앙서버로 전송하거나, 상기 중앙서버에서 전송되는 제어명령을 상기 제1무선 송·수신부로 전송하는 제2무선 송·수신부와, 상기 제2무선 송·수신부로 전송되는 다양한 정보를 수집 저장하며, 중앙제어반에서 전송되는 제어명령을 상기 제2무선 송·신부를 통해 상기 제어부로 전달하는 중앙서버와, 상기 중앙서버에 수집된 정보를 영상으로 출력하여 관리자에게 제공하고, 관리자의 제어명령의 상기 중앙서버로 전송하는 중앙제어반과, 상기 제어부의 제어에 의해 작동하는 것으로, 상기 부하개폐기와 배선 차단기 및 인터록크 회로의 작동을 제어하는 조작부를 더 포함하여 구성되되,
상기 제어부는 수집되는 각종 정보를 상기 중앙서버로 전송할 뿐만 아니라, 상기 중앙제어반을 통해 전송되는 제어명령을 전송받아 상기 조작부를 제어하여 상기 부하개폐기와 배선 차단기 및 인터록크 회로의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 배선 차단기로 마그네트 스위치가 사용되며,

상기 제어부는 상기 전류 측정센서의 측정정보를 통해 상기 2차측 단자로 도통되는 전류가 상기 제어부에 설정된 전류 기준치를 초과하면 상기 배선 차단기를 강제 개방하되, 상기 제어부에 설정되는 전류 기준치는 상기 제어부 또는 상기 중앙제어반을 통해 설정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 지능화 지상 변압기에 의하면, 특고압권선 상에 부하개폐기를 형성하고 저압권선 상에 배선 차단기를 형성하며, 각종 센서를 통해 2차측 단자로 도통되는 전기의 전압과 전류 및 지상 변압기의 유면온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 정보를 출력하는 각종 계기를 통해 변압기의 운전상태를 용이하게 인지할 수 있어 변압기의 효과적인 점검 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 변압기의 고장 발생시 부하개폐기와 배선 차단기의 간편한 개방을 통해 변압기의 신속한 수리 및 복구를 유도할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각종 센서를 통해 측정되는 측정정보는 관리서버에 저장되어 장기간 누적 관리되므로 변압기 운전상태에 따른 적합한 시점에 변압기의 점검을 수행할 수 있어 변압기의 효율적인 운영 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 중앙제어반을 통해 실시간으로 중앙서버에 수집되는 각종 정보를 확인하고 원격으로 부하개폐기와 배선 차단기 및 인터록크 회로를 제어할 수 있어 변압기의 이상 발생시 신속하게 대처할 수 있어 변압기 고장에 의한 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능화 지상 변압기의 개념도
도 2는 도 1에 도시된 지능화 지상 변압기의 구조를 설명하기 위한 도면
도 3은 도 1에 도시된 지능화 지상 변압기의 사용상태도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능화 지상 변압기를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능화 지상 변압기를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능화 지상 변압기의 개념도를, 도 2는 도 1에 도시된 지능화 지상 변압기의 구조를 설명하기 위한 도면을, 도 3은 도 1에 도시된 지능화 지상 변압기의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지능화 지상 변압기(100)는 특고압(22.9㎸) 전압을 저압(220V/308V)의 전압으로 변환하는 것으로,

특고압권선(1a)의 끝단에 연결되어 외부의 고압케이블과 연결되는 1차측 단자(1)와, 저압권선(2a)의 끝단에 연결되어 외부의 저압케이블과 연결되는 2차측 단자(2)을 포함하는 지상 변압기(3)에 있어서,

부하개폐기(10)와, 배선 차단기(20)와, 전압 측정센서(30)와, 전압계(40)와, 전류 측정센서(50)와, 전류계(60)와, 온도 측정센서(70)와, 온도계(80)를 더 포함하고 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 부하개폐기(10)는 상기 특고압권선(1a) 상에 형성되어 고압 전류의 투개방(투입(投入) 및 개방(開放))을 결정하는 것으로, 도 3a에 도시된 바와 같이 현장에서 지상 변압기(3)에 노출되는 조작버튼을 통해서 수동으로 간편히 조작할 수 있음은 물론이며,

도 3c에 도시된 바와 같이, 후설될 중앙제어반(115)의 제어명령을 수신하는 제어부(111)를 통해 상기 부하개폐기(10)의 작동이 제어되게 하여 외부에서 원격으로 상기 부하개폐기(10)의 작동을 제어할 수 있도록 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배선 차단기(20)는 상기 저압권선(2a) 상에 형성되어 저압 전류의 투개방을 결정하는 것으로, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 부하개폐기와 같이 현장에서 수동으로 간편히 조작할 수 있음은 물론이며,

도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 중앙제어반(115)의 제어명령을 수신하는 상기 제어부(111)를 통해 상기 배선 차단기(20)의 작동이 제어되게 하여 외부에서 원격으로 상기 배선 차단기(20)의 작동을 제어할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 배선 차단기(20)는 마그네트 스위치로 구체화되나, 이러한 구성으로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전압 측정센서(30)는 상기 2차측 단자(2)로 도통되는 전기의 전압을 측정하고, 그 측정정보를 후설될 상기 전압계(40) 및 제어부(111)로 전송하도록 한다.

여기서, 상기 전압 측정센서(30)로는 통상적인 아날로그 또는 디지털 전압계가 사용될 수 있으며, 아날로그 전압계가 사용되는 경우에는 측정되는 전압 정보를 A/D 변환기를 거쳐 아날로그 신호를 디지털화하여 전송하도록 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전압계(40)는 상기 전압 측정센서(30)에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 것으로, 아날로그 또는 디지털 전압표시계로 구체화될 수 있다.

따라서, 상기 전압계(40)를 통해 상기 전압 측정센서(30)에서 측정되는 측정값을 현장에서 작업자가 직접 확인할 수 있게 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전류 측정센서(50)는 상기 2차측 단자(2)로 도통되는 전기의 전류를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 후설될 상기 전류계(60) 및 제어부(111)로 전송하도록 한다.

여기서, 상기 전류 측정센서(50)로 아날로그 또는 디지털 전류계를 적용할 수 있으며, 필요시 CT 등의 변류기와 결합하여 전류치를 계측할 수 있다. 이때, 아날로그형 전류계일 때는 A/D 변환기를 거쳐 아날로그 신호를 디지털화하여 전송하도록 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전류계(60)는 상기 전류 측정센서(50)에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 것으로, 아날로그 또는 디지털 전류표시계로 구체화될 수 있다.

따라서, 상기 전류계(60)를 통해 상기 전류 측정센서(50)에서 측정되는 측정값을 현장에서 작업자가 직접 확인할 수 있게 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 온도 측정센서(70)는 상기 1차측 단자(1)와 2차측 단자(2) 및 지상 변압기(3)의 유면온도를 측정하고, 그 측정정보를 후설될 상기 온도계(80) 및 제어부(111)로 전송하도록 한다.

여기서, 상기 온도 측정센서(70)를 통해 측정되는 지상 변압기(3)의 유면온도로 변압기의 외함 또는 내부의 유면온도를 측정하도록 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 온도계(80)는 상기 온도 측정센서(70)에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 것으로, 아날로그 또는 디지털 온도표시계로 구체화될 수 있다.

따라서, 상기 온도계(80)를 통해 상기 온도 측정센서(70)에서 측정되는 측정값을 통해 변압기의 발열상태를 현장에서 작업자가 직접 확인할 수 있게 한다.

즉, 상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 지능화 지상 변압기(100)는 특고압권선(1a) 상에 상기 부하개폐기(10)를 형성하고 저압권선(2a) 상에 상기 배선 차단기(20)를 형성하며, 각종 센서(30,50,70)를 통해 2차측 단자(2)로 도통되는 전기의 전압과 전류 및 지상 변압기(3)의 유면온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 정보를 출력하는 각종 계기(40,60,80)를 통해 변압기의 운전상태를 용이하게 인지할 수 있어 변압기의 효과적인 점검 관리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 변압기의 고장 발생시 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20)의 간편한 투개방을 통해 변압기의 신속한 수리 및 복구를 유도할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 지상 변압기(3)에 설치되는 것으로, 상기 지상 변압기(3)와 전기적으로 다른 지상 변압기(3)가 병렬로 연결되면 3상의 상일치 여부를 검사하는 검상기(91)와, 상기 배선 차단기(20)의 투입을 저지할 수 있는 인터록크 회로(92)를 더 포함하여 구성되어,

도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 지상 변압기(3)와 다른 지상 변압기(3)의 병렬운전을 위해 상호 연결시 상기 지상 변압기(3)와 다른 지상 변압기(3)가 3상이 불일치하는 경우, 상기 인터록크 회로(92)를 통해 상기 배선 차단기(20)의 투입을 저지하여 상기 2차측 단자(2)와 연결되는 저압케이블(저압선로)의 투입을 차단하여 전기적인 안전사고를 미연에 예방하도록 하여 변압기의 장치적인 안전성을 강화함이 바람직하다.

또한, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전압과 전류 및 온도 측정센서(30,50,70)에서 측정되는 측정정보와 상기 검상기(91)에서 검사되는 검사정보를 수집하는 제어부(111)와, 상기 제어부(111)에 수집된 정보를 중앙서버(114)로 전송하거나, 상기 중앙서버(114)에서 전송되는 제어명령을 수신받아 상기 제어부(111)로 전송하는 제1무선 송·수신부(112)와, 상기 제1무선 송·수신부(112)에서 전송하는 정보를 수신받아 상기 중앙서버(114)로 전송하거나, 상기 중앙서버(114)에서 전송되는 제어명령을 상기 제1무선 송·수신부(112)로 전송하는 제2무선 송·수신부(113)와, 상기 제2무선 송·수신부(113)에서 전송되는 다양한 정보를 수집 저장하며, 중앙제어반(115)에서 전송되는 제어명령을 상기 제2무선 송·신부(113)를 통해 상기 제어부(111)로 전달하는 중앙서버(114)와, 상기 중앙서버(114)에 수집된 정보를 영상으로 출력하여 관리자에게 제공하고, 관리자의 제어명령의 상기 중앙서버(114)로 전송하는 중앙제어반(115)과, 상기 제어부(111)의 제어에 의해 작동하는 것으로, 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 제어하는 조작부(116)를 더 포함하여 구성한다.

즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 각종 센서(30,50,70)에서 측정되는 측정정보를 상기 제어부(111)에서 수집하여 상기 무선 송·수신부(112,113)를 통해 상기 중앙서버(114)로 전송하고, 그 전송된 측정정보는 상기 중앙서버(114)에 장기간 저장 관리되는 동시에 상기 중앙제어반(115)을 통해 관리자에게 제공되어 장기간 누적된 데이터(측정정보)를 통해 변압기의 상태를 효율적으로 진단하고 관리할 수 있을 뿐만 아니라,

도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 중앙제어반(115)을 통해 실시간으로 관리자의 제어명령을 상기 제어부(111)로 전송하여 원격으로 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 제어할 수 있어, 상기 중앙서버(114)로 전송되는 변압기의 운전정보(각종 센서의 측정정보)를 기반으로 변압기의 이상이 감지되면 신속하게 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 원격 제어하여 변압기의 고장 발생으로 인한 피해를 최소화하도록 한다.

또한, 상기 제어부(111)는 상기 전류 측정센서(50)의 측정정보를 통해 상기 2차측 단자(2)로 도통되는 전류가 과부하, 지락, 단락 등의 이유로 인해 상기 제어부(111)에 설정된 전류 기준치를 초과하면 상기 배선 차단기(20)를 강제 개방하도록 하여, 변압기의 안전사고를 미연에 예방하도록 함이 바람직하다.

여기서, 상기 제어부(111)에 설정되는 전류 기준치는 상기 제어부(111)를 통해 직접 설정하거나, 상기 중앙제어반(115)을 통해 원격으로 간편히 설정할 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 지능화 지상 변압기(100)는 다음과 같이 사용 제어한다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 본 발명의 지능화 지상 변압기(100)는 각종 센서(30,50,70)를 통해 2차측 단자(2)로 도통되는 전기의 전압과 전류 및 지상 변압기(3)의 유면온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 정보는 각종 계기(40,60,80)를 통해 출력하여 작업자에게 제공하여 작업자가 현장에서 변압기의 운전상태를 용이하게 인지할 수 있도록 한다.

이때, 작업자는 변압기의 운전상태를 고려하여 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20)를 수동 조작으로 투개방하여 변압기의 효과적인 점검 관리를 수행할 수 있다.

또한, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 각종 센서(30,50,70)에서 측정되는 측정정보는 제어부(111)에 수집되고, 그 수집된 측정정보는 무선 송·수신부(112,113)를 통해 중앙서버(114)에 전송되어 장기간 저장 관리되되, 상기 중앙서버(114)에 전송된 정보는 중앙제어반(115)을 통해 관리자에게 제공되어 장기간 누적된 데이터(측정정보)를 통해 변압기의 상태를 효과적으로 진단하고 관리하며,

도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 중앙제어반(115)을 통해 실시간으로 관리자의 제어명령을 상기 제어부(111)로 전송하여 원격으로 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 제어할 수 있으므로, 상기 중앙서버(114)로 전송되는 변압기의 운전정보(각종 센서의 측정정보)를 기반으로 변압기의 이상이 감지되면 신속하게 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 원격 제어하여 변압기의 고장 발생으로 인한 피해를 방지하도록 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

1. 1차측 단자 1a. 고전압권선
2. 2차측 단자 2a. 저압권선
3. 지상 변압기
10. 부하개폐기 20. 배선 차단기
30. 전압 측정센서 40. 전압계
50. 전류 측정센서 60. 전류계
70. 온도 측정센서 80. 온도계
91. 검상기 92. 인터록크 회로
111. 제어부 112. 제1무선 송·수신부
113. 제2무선 송·수신부 114. 중앙서버
115. 중앙제어반 116. 조작부
100. 지능화 지상 변압기

Claims

특고압(22.9㎸) 전압을 저압(220V/308V)의 전압으로 변환하는 것으로,
특고압권선(1a)의 끝단에 연결되어 외부의 고압케이블과 연결되는 1차측 단자(1)와, 저압권선(2a)의 끝단에 연결되어 외부의 저압케이블과 연결되는 2차측 단자(2)을 포함하는 지상 변압기(3)에 있어서,
상기 특고압권선(1a) 상에 형성되어 고압 전류의 투개방(투입(投入) 및 개방(開放))을 결정하는 부하개폐기(10);
상기 저압권선(2a) 상에 형성되어 저압 전류의 투개방을 결정하는 배선 차단기(20);
상기 2차측 단자(2)로 도통되는 전기의 전압을 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 전압 측정센서(30);
상기 전압 측정센서(30)에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 전압계(40);
상기 2차측 단자(2)로 도통되는 전기의 전류를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 전류 측정센서(50);
상기 전류 측정센서(50)에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 전류계(60);
상기 1차측 단자(1)와 2차측 단자(2) 및 지상 변압기(3)의 유면온도를 측정하고, 그 측정정보를 전송하는 온도 측정센서(70); 및
상기 온도 측정센서(70)에서 측정되는 정보를 수치로 출력하는 온도계(80);를 포함하여 구성되며,
상기 지상 변압기(3)에 설치되는 것으로, 상기 지상 변압기(3)와 전기적으로 다른 지상 변압기(3)가 병렬로 연결되면 3상의 상일치 여부를 검사하는 검상기(91)와, 상기 배선 차단기(20)의 투입을 저지할 수 있는 인터록크 회로(92)를 더 포함하여 구성되어,
상기 지상 변압기(3)와 다른 지상 변압기(3)가 3상이 불일치하면 상기 인터록크 회로(92)를 통해 상기 배선 차단기(20)의 투입을 저지하여 상기 2차측 단자(2)와 연결되는 저압케이블의 투입을 차단하며,
상기 전압과 전류 및 온도 측정센서(30,50,70)에서 측정되는 측정정보와 상기 검상기(91)에서 검사되는 검사정보를 수집하는 제어부(111)와, 상기 제어부(111)에 수집된 정보를 중앙서버(114)로 전송하거나, 상기 중앙서버(114)에서 전송되는 제어명령을 수신받아 상기 제어부(111)로 전송하는 제1무선 송·수신부(112)와, 상기 제1무선 송·수신부(112)에서 전송하는 정보를 수신받아 상기 중앙서버(114)로 전송하거나, 상기 중앙서버(114)에서 전송되는 제어명령을 상기 제1무선 송·수신부(112)로 전송하는 제2무선 송·수신부(113)와, 상기 제2무선 송·수신부(113)에서 전송되는 다양한 정보를 수집 저장하며, 중앙제어반(115)에서 전송되는 제어명령을 상기 제2무선 송·수신부(113)를 통해 상기 제어부(111)로 전달하는 중앙서버(114)와, 상기 중앙서버(114)에 수집된 정보를 영상으로 출력하여 관리자에게 제공하고, 관리자의 제어명령의 상기 중앙서버(114)로 전송하는 중앙제어반(115)과, 상기 제어부(111)의 제어에 의해 작동하는 것으로, 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 제어하는 조작부(116)를 더 포함하여 구성되되,
상기 제어부(111)는 수집되는 각종 정보를 상기 중앙서버(114)로 전송할 뿐만 아니라, 상기 중앙제어반(115)을 통해 전송되는 제어명령을 전송받아 상기 조작부(116)를 제어하여 상기 부하개폐기(10)와 배선 차단기(20) 및 인터록크 회로(92)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능화 지상 변압기.
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제 1 항에 있어서,
상기 배선 차단기(20)로 마그네트 스위치가 사용되며,
상기 제어부(111)는 상기 전류 측정센서(50)의 측정정보를 통해 상기 2차측 단자(2)로 도통되는 전류가 상기 제어부(111)에 설정된 전류 기준치를 초과하면 상기 배선 차단기(20)를 강제 개방하되,
상기 제어부(111)에 설정되는 전류 기준치는 상기 제어부(111) 또는 상기 중앙제어반(115)을 통해 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 지능화 지상 변압기.