KR101942375B1 - 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기 - Google Patents

Abstract

중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압 권선의 외측에 탭 권선이 존재하는 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 관하여 개시한다.
본 발명은 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 있어서, 변압기 외함에 연결되어 리드의 경로를 제공하는 리드 터렛(lead turret); 상기 리드 터렛의 내부에서 고압 부싱과 고압 권선을 연결하는 리드(lead); 상기 리드를 감싸는 절연 파이프 쉴드(pipe shield with insulation); 상기 고압 권선의 외부를 감싸는 절연 베리어(insulation barrier); 및 상기 절연 파이프 쉴드를 상기 리드 터렛에 고정하는 리드 지지체;를 포함하는 변압기를 제공한다.

Description

중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기{TRANSFORMER HAVING CENTER LEAD ENTRANCE}

본 발명은 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압 권선의 외측에 탭 권선이 존재하는 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기를 나타낸 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기는 고압 권선(10)의 외측에 탭 권선(20)이 배치된 형태를 가진다.

고압 권선(10)의 외부는 절연 베리어(12)로 감싸져 있고, 절연 베리어(12)의 외측에 탭 권선(20)이 배치된다.

고압 권선(10)은 리드(40)를 통해 고압 부싱(30)과 연결되어 있다.

종래에는 고압 권선(10)과 리드(40)를 체결하기 위해서 원통 형상의 인터널 쉴드(50)를 이용하고 있었다.

도 2는 종래의 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기를 나타낸 횡단면도이다.

도시된 바와 같이, 인터널 쉴드(50)는 인터널 쉴드 서포트(60)를 통해서 지지되는 구조를 가지고 있었는데, 인터널 쉴드 서포트(60)는 절연 베리어(12)와 함께 체결되어 고정되어야 하는 구조적 형상으로 인하여, 고압 권선(10)과 탭 권선(20)간에 일정 간격 이상의 이격 거리가 발생하는 구졸르 가지고 있었다.

그런데, 이러한 종래의 구조는 최외각 탭 상하부 사이 지지구조가 절연 베리어(12)와 링 형태로 고정되는 구조이기 때문에, 단락 기계력에 취약한 단점을 가지고 있었다.

본 발명의 목적은 고압 권선과 탭 권선의 이격 거리를 감소시킴으로써 탭 권선의 동량 및 코어 사이즈를 감소시킨 변압기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 리드 인출부 간격을 감소시켜 탭 권선의 권선 높이를 감소시킬 수 있는 변압기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 리드의 구조적 강도를 향상하여 단락 사고시 탭 권선의 구조적 안정성을 향상하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 구조를 간소화하여 작업 공수를 절감할 수 있는 변압기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 있어서, 변압기 외함에 연결되어 리드의 경로를 제공하는 리드 터렛(lead turret); 상기 리드 터렛의 내부에서 고압 부싱과 고압 권선을 연결하는 리드(lead); 상기 리드를 감싸는 절연 파이프 쉴드(pipe shield with insulation); 상기 고압 권선의 외부를 감싸는 절연 베리어(insulation barrier); 및 상기 절연 파이프 쉴드를 상기 리드 터렛에 고정하는 리드 지지체;를 포함하는 변압기를 제공한다.

상기 절연 파이프 쉴드는 알루미늄 관재와, 상기 알루미늄 관재의 내측 또는 외측에 구비되는 절연재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 절연 베리어는 상기 절연 파이프 쉴드의 주변을 감싸는 절곡부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 절곡부는 외측을 향하여 개구된 ㄷ자 형상의 단면으로 형성되고, 상기 개구된 부분에 정전링(static ring)을 구비하면 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 변압기는 인터널 쉴드를 사용하지 않음으로써 고압 권선과 탭 권선간의 절연 거리를 축소할 수 있는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 변압기는 리드가 연결되는 인출부에 정전링을 구비하여, 고압 권선 리드와 탭 권선 간의 절연 안정성을 향상함으로써 상하 탭 권선 간의 간격을 축소할 수 있는 효과를 가져온다.

그리고, 상하 탭 권선간에 절연 베리어와 일체형의 절곡부가 형성되어 단락 사고시 탭 권선의 구조적 안정성이 향상되는 효과를 가져온다.

도 1은 종래의 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 종래의 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기를 나타낸 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기를 나타낸 종단면도이다.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기를 나타낸 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기는 고압 권선(110), 탭 권선(120), 리드 터렛(210), 리드(140), 절연 파이프 쉴드(145), 절연 베리어(112), 리드 지지체(150), 정전링(114)을 포함한다.

고압 권선(110)은 코어(미도시)를 감싸도록 구비된다. 고압 권선(110)의 외주면은 절연 베리어(112)를 통해서 절연된다. 절연 베리어(112)는 절연 성능 확보를 위하여 절연체가 간격을 가지도 다층으로 적층된 형태로 형성된다.

탭 권선(120)은 절연 베리어(112)의 외측으로 배치되며, 리드 연결부의 상하로 배치된다.

본 발명은 종래의 인터널 쉴드(도 1의 50)를 삭제함으로써, 탭 권선(120)의 상하 배치 간격을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

리드 터렛(210)은 변압기 외함(200)에 연결되어 리드(140)의 인출 경로를 제공하는 것으로, 파이프 형태로 형성되며, 수평 구간(210a)과 수직 구간을 구비한다.

리드 터렛(210)의 내부로 고압 부싱(130)과 고압 권선을 연결하는 리드(140)가 형성된다.

또한, 리드 터렛(210)의 내부에 배치되는 리드(140)는 절연 파이프 쉴드(145)로 감싸진다.

절연 파이프 쉴드(145)는 알루미늄 재질의 파이프와, 상기 알루미늄 재질 파이프의 내측 또는 외측에 구비되는 절연재를 포함한다. 본 발명은 절연 파이프 쉴드의 재질로 알루미늄을 사용함으로써 리드 구조물의 중량을 감소시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 종래에 인터널 쉴드를 권선측에 고정하여 리드를 고정하는 구조를 변경하여, 리드 터렛(210)의 수평 구간(210a)에 리드 지지체(150)를 구비하여, 리드 터렛(210)에 리드(140)와 절연 파이프 쉴드(145)를 고정 하도록 함으로써 고압 권선(110)과 탭 권선(120) 간의 절연 거리를 감소시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 변압기는 종래의 인터널 쉴드를 지지하던 구조물로 인한 거리를 감소시킴으로써 고압 권선(110)과 탭 권선(120)간의 절연 거리를 감소시킬 수 있는 효과를 가져온다.

리드 지지체(150)는 절연 파이프 쉴드(145)를 감싸는 형태로 형성되어, 리드 터렛(210)의 수평 구간(210a) 내부에 체결되는 구조로 형성된다. 이러한 체결 구조는 종래의 인터널 쉴드를 절연 베리어의 주변에 연결하여 지지하던 구조에 비하여 우수한 기계적 연결 강도를 제공한다.

또한, 리드 연결부에서 인터널 쉴드가 삭제하고, 절연 베리어(112)에 ㄷ자 형상의 절곡부(112a)를 일체로 형성하여, 이로부터 상하 권선 탭(120) 간의 절연 성능을 확보할 수 있다.

ㄷ자 형상의 절곡부(112a)는 단면 형상이 외측으로 개방된 ㄷ자 형상을 가지며, 리드(140) 주변을 감싸는 환형의 형태로 형성된다.

절곡부(112a)의 개구된 부분에 정전링(114)을 구비한다.

정전링(114)은 리드(140)과 탭 권선(120) 간의 절연 안전성을 향상시키게 됨으로써, 상하 탭 권선(120) 간의 간격을 축소할 수 있는 효과를 가져온다.

이러한 구조를 500kV 급 변압기에 적용할 경우, 고압 권선(110)과 탭 권선(120) 간의 절연거리를 종래 135mm 에서 105mm 수준으로 감소시킬 수 있었으며, 상하 탭 권선(120)간의 간격은 종래 820mm 수준에서 500~600mm 수준으로 감소시킬 수 있었다.

이러한 간격의 감소가 가능한 것은, 상술한 바와 같이 인터널 쉴드를 고정하는 구조물의 삭제로 인한 것과, 절연 베리어(112)에 절곡부(112a)를 구비하고 정전링(114)을 삽입함으로써 절연성능이 향상됨으로 인한 것이다.

이러한 절연거리의 감소는 탭 권선의 직경 및 중량을 감소시키는 효과를 가져옴으로써, 변압기의 제조원가를 낮추는 효과를 가져오며, 탭 권선 구조를 동시에 작업 가능하도록 함으로써 작업성을 향상시키는 효과를 가져온다.

또한, 외부 하우징의 크기와 중량을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 외함에 충진되는 절연유의 유량을 감소시키는 효과도 가져온다.

또한, 리드가 터렛에 고정되는 구조는 종래의 인터널 쉴드를 이용한 고정 구조에 비하여 단락 기계력에 우수한 강도를 제공하는 효과를 가져온다.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 고압 권선
112 : 절연 베리어
112a : 절곡부
114 : 정전링
120 : 탭 권선
130 : 고압 부싱
140 : 리드
145 : 절연 파이프 쉴드
150 : 리드 지지체
200 : 변압기 외함
210 : 리드 터렛

Claims (4)

1. 중앙 리드 연결 구조를 구비하는 변압기에 있어서,
   변압기 외함에 연결되어 리드의 경로를 제공하는 리드 터렛(lead turret);
   상기 리드 터렛의 내부에서 고압 부싱과 고압 권선을 연결하는 리드(lead);
   상기 리드를 감싸는 절연 파이프 쉴드(pipe shield with insulation);
   상기 고압 권선의 외부를 감싸는 절연 베리어(insulation barrier); 및
   상기 절연 파이프 쉴드를 상기 리드 터렛에 고정하는 리드 지지체;를 포함하는 변압기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 절연 파이프 쉴드는
   알루미늄 관재와, 상기 알루미늄 관재의 내측 또는 외측에 구비되는 절연재를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 절연 베리어는
   상기 절연 파이프 쉴드의 주변을 감싸는 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 변압기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 절곡부는 외측을 향하여 개구된 ㄷ자 형상의 단면으로 형성되고,
   상기 개구된 부분에 정전링을 구비하는 것을 특징으로 하는 변압기.

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