KR101997981B1 - Transformer type tie-plate for reduced stray loss, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배전 계통에서 발생하는 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 철심에 코일이 권취된 변압기에서 누설자속에 의해 타이 플레이트(Tie-Plate)에 발생하는 표유 부하손(stray loss)을 저감시키는 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트는, 철심의 상부에 위치하여 철심의 상부를 고정하기 위한 상부 프레임; 철심의 하부에 위치하여 철심의 하부를 고정하기 위한 하부 프레임; 및 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 대응되는 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대를 통해 상부 프레임과 하부 프레임을 수직으로 연결 결합하는 수직 지지대를 포함하고, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는 1차 코일 및 2차 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성되고, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a transformer tie plate for reducing stray loss generated in a tie plate by a leakage magnetic flux in a transformer in which a coil is wound on an iron core to reduce harmonics and unbalance generated in a power distribution system. And a manufacturing method thereof.
A transformer tie plate according to an embodiment of the present invention includes an upper frame positioned at an upper portion of an iron core and fixing an upper portion of the iron core; A lower frame positioned below the iron core for fixing a lower portion of the iron core; And a vertical support vertically connecting the upper frame and the lower frame through a first support, a second support and a third support corresponding to the first leg, the second leg and the third leg, 2 support and the third support are formed with a central protrusion at the center to reduce stray loss by suppressing the leakage flux generated in the primary and secondary coils, .
Description
본 발명은 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 배전 계통에서 발생하는 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 철심에 코일이 권취된 변압기에서 누설자속에 의해 타이 플레이트(Tie-Plate)에 발생하는 표유 부하손(stray loss)을 저감시키는 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer tie plate and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a transformer tie plate and a method for manufacturing the transformer tie plate, and more particularly to a transformer tie plate The present invention relates to a transformer tie plate for reducing stray loss in a transformer, and a manufacturing method thereof.
일반적인 변압기의 구조는 공통적으로 변압기의 기능을 수행하기 위하여 권선과 철심을 필수적으로 포함하고, 외부로부터 공급되는 고압의 전력을 권선으로 인가하는 접속 단자로서 고압 부싱과, 변압된 저압의 전력을 다시 외부로 인출하는 저압 부싱을 포함하고 있다. 이에 따라, 변압기는 고압 부싱을 통하여 인입되는 고압의 전력을 저압의 전력으로 변압하고, 저압 부싱을 통하여 수용가나 배전 선로로 공급한다. In general, the structure of a transformer commonly includes a winding and an iron core in order to perform a function of a transformer, and includes a high-voltage bushing as a connection terminal for applying high-voltage power supplied from the outside by a winding, Pressure bushing. Accordingly, the transformer transforms the high-voltage power drawn through the high-pressure bushing into low-voltage power, and supplies the power to the receptacle or distribution line through the low-pressure bushing.
저압 부싱 사이에는 강자성체인 몸체가 매질로서 와류 자속의 통로가 되어, 변압기 부하 손실 중 표유 부하손(stray loss)의 원인이 된다. 이러한 부하 손실은 권선 외의 누설 자속이 변압기의 구조물과 쇄교하여 발생되는 것으로, 전류가 큰 변압기일수록 매우 심각하게 증가한다.Between the low-pressure bushings, the ferromagnetic body is the medium, which becomes the passage of the eddy-current flux, which causes stray loss of the transformer load loss. This load loss is caused by the leakage magnetic flux outside the windings being linked with the structure of the transformer, and the larger the current transformer is, the more seriously it increases.
표유 부하손은 철심과 권선이 아닌 변압기의 주변 구조물에 의한 손실을 나타낸다. 철 구조물은 철심을 지지해 주거나 변압기 자체의 보호를 목적으로 이루어져 있기 때문에 구조물의 형상 변화보다는 재질 변화에 대한 손실 해석이 주를 이룬다. 그렇기 때문에 손실 저감 효과는 쉽지 않다. The stray load hand represents the loss due to the surrounding structures of the transformer, not the iron core and windings. Since the steel structure is intended to support the iron core or to protect the transformer itself, the loss analysis of the material change is more important than the shape change of the structure. Therefore, the loss reduction effect is not easy.
변압기의 타이 플레이트(Tie-plate)는 상하부에서 권선, 철심 및 부스바를 연결해 주고 지탱해 주는 역할을 한다. 변압기는 타이 플레이트, 2차 공통 부스바, 프레임에서 표유 부하손이 주로 발생한다. The transformer's tie-plate connects and supports the windings, iron cores and bus bars at the top and bottom. Transformers are mainly caused by stray load hand in tie plate, secondary common bus bar, and frame.
타이 플레이트는 그 위치가 다른 철 구조물에 비해 권선과 가깝기 때문에 누설 자속은 높은 밀도로 타이 플레이트에 입사된다. 그렇기 때문에 타이 플레이트의 재료나 형태가 잘못 선정되면, 변압기의 국부적인 온도 상승을 유발하고, 핫스폿(Hot spot) 주변의 절연물은 열화 될 수 있다. 이러한 국부적인 온도 상승으로 인한 변압기의 수명 감소는 대략적으로 10℃ 상승할 때마다 수명은 반으로 줄어드는 관계가 있다는 것이 알려져 있다. Since the position of the tie plate is closer to the winding than the other steel structures, the leakage flux is incident on the tie plate at a high density. If the material or shape of the tie plate is incorrectly selected, it may cause a local temperature rise of the transformer, and the insulation around the hot spot may deteriorate. It is known that the lifetime reduction of the transformer due to such local temperature increase is reduced by half in each case when the temperature rises by approximately 10 ° C.
그러므로 변압기의 설계 시 변압기의 수명에 영향을 주는 치명적인 열화를 막기 위해 타이 플레이트 부근의 방열 설계를 위한 공간을 할당하게 되는데, 이는 변압기의 소형화에 장애요소가 되는 문제점이 있다.Therefore, in designing the transformer, space is allocated for the heat dissipation design near the tie plate in order to prevent fatal deterioration affecting the life of the transformer, which is an obstacle to miniaturization of the transformer.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 배전 계통에서 발생하는 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 철심에 코일이 권취된 변압기에서 누설자속에 의해 타이 플레이트(Tie-Plate)에 발생하는 표유 부하손(stray loss)을 저감시키는 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a transformer in which a coil is wound around an iron core to reduce harmonics and unbalance generated in a power distribution system. thereby reducing the stray loss of the transformer, and a method of manufacturing the transformer tie plate.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트는, 철심의 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 1차 코일과 2차 코일이 권취된 변압기에서, 1차 코일과 2차 코일 및 철심의 무게를 지탱하고, 철심의 전면과 후면에 각각 위치하여 철심을 지지하는 변압기 타이 플레이트로서, 철심의 상부에 위치하여 철심의 상부를 고정하는 상부 프레임; 철심의 하부에 위치하여 철심의 하부를 고정하는 하부 프레임; 및 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 대응되는 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대를 통해 상부 프레임과 하부 프레임을 수직으로 연결하는 수직 지지대를 포함하고, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는 1차 코일 및 2차 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성되고, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 가질 수 있다, According to an aspect of the present invention, there is provided a transformer tie plate including a transformer in which a primary coil and a secondary coil are wound around a first leg, a second leg, and a third leg of an iron core, A transformer tie plate for supporting the weight of the secondary coil and the iron core and supporting the iron core by being positioned on the front and rear surfaces of the iron core, the transformer tie plate comprising: an upper frame positioned above the iron core and fixing the upper portion of the iron core; A lower frame positioned below the iron core and fixing the lower portion of the iron core; And a vertical support vertically connecting the upper frame and the lower frame through the first support, the second support, and the third support corresponding to the first leg, the second leg, and the third leg, The support and the third support are each formed with a central protrusion at the central portion to reduce stray loss by suppressing the leakage magnetic flux generated in the primary coil and the secondary coil, Can,
또한, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성될 때, 상기 상부 프레임과 결합되는 부분에 상부 돌출부가 형성되고, 하부 프레임과 결합되는 부분에 하부 돌출부가 형성되며, 중앙 돌출부와 상부 돌출부 및 하부 돌출부에는 각각 경사면이 형성될 수 있다.When the central protrusion is formed at the central portion of each of the first, second, and third supports, an upper protrusion is formed at a portion coupled to the upper frame, and a lower protrusion And an inclined surface may be formed on the central protrusion, the upper protrusion, and the lower protrusion, respectively.
또한, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 경우에, 깍여 들어간 부분에는 각각 경사면이 형성될 수 있다.In addition, in the case where the first support, the second support, and the third support have a shape in which the upper side and the lower side are shaded, the inclined surface may be formed in each of the shaded portions.
또한, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 상부 프레임과 하부 프레임에 결합될 때, 용접 결합 또는 볼트 결합을 통해 결합될 수 있다.Also, the first support, the second support, and the third support may be coupled through a weld or bolt connection when coupled to the upper frame and the lower frame.
또한, 상기 제1 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제1 외측 지지대가 결합 지지되고, 상기 제3 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제2 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제1 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제3 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제3 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제4 외측 지지대가 결합 지지될 수 있다.A first outer support is coupled to and supported on an outer side of an upper protrusion of the first support, a second outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the third support, A third outer support is coupled and supported, and a fourth outer support is coupled to the outer side of the lower protrusion of the third support.
또한, 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 상부측으로 제1 상부 지지대가 위치하고 상기 제1 상부 지지대는 상기 제1 지지대의 상부 돌출부와 상기 제2 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하고, 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 하부측으로 제1 하부 지지대가 위치하고 상기 제1 하부 지지대는 상기 제1 지지대의 하부 돌출부와 상기 제2 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지하며, 상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 상부측으로 제2 상부 지지대가 위치하고 상기 제2 상부 지지대는 상기 제2 지지대의 상부 돌출부와 상기 제3 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하며, 상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 하부측으로 제2 하부 지지대가 위치하고 상기 제2 하부 지지대는 상기 제2 지지대의 하부 돌출부와 상기 제3 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지될 수 있다.A first upper support is positioned between the first support and the second support and the first upper support supports the upper protrusion of the first support and the upper protrusion of the second support to support the first support, 1, a first lower support is positioned between the first support and the second support, and the first lower support supports the lower protrusion of the first support and the lower protrusion of the second support to support the second support, A second upper support is positioned between the third support and an upper protrusion of the second support and an upper protrusion of the third support are coupled to each other and the second support is supported between the second support and the third support, The second lower support is located on the lower side of the second support and the lower protrusion of the third support And can be supported by engaging the lower projection.
또한, 1차 코일의 제1 권선과 제2 권선 및 제3 권선이 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 동일한 방향으로 권취되고, 배전 계통에서 발생하는 전압과 전류의 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 2차 코일의 제1 권선과 제2 권선 및 제3 권선이 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 지그재그 형태로 권취될 수 있다.Further, the first winding, the second winding, and the third winding of the primary coil are wound in the same direction in the first leg, the second leg, and the third leg to reduce harmonics and unbalance of voltage and current generated in the power distribution system The first winding, the second winding, and the third winding of the secondary coil may be wound in a staggered manner in the first leg, the second leg, and the third leg.
또한, 제1 레그에는 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되고, 제2 레그에는 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되며, 제3 레그에는 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선이 순차적으로 중첩되어 권취될 수 있다.In addition, the first leg is wound with the first winding, the second winding, and the first winding sequentially stacked, and the first winding, the second winding, the first winding, the second winding, and the first winding are sequentially overlapped, The third winding, the second winding, the third winding, and the second winding are sequentially overlapped and wound on the second leg, and the second winding, the third winding, and the second winding are sequentially superimposed and wound, The third winding, the third winding, the first winding, and the third winding are successively superimposed and wound on the third leg, and the third winding, the first winding, and the third winding are sequentially superimposed and wound. .
그리고, 제1 권선은 제1 레그, 제3 레그 및 제1 레그의 순서로 권취되되, 제1 레그, 제3 레그, 제1 레그, 제3 레그 및 제1 레그의 순서로 권취되고, 제2 권선은 제2 레그, 제1 레그 및 제2 레그의 순서로 권취되되, 제2 레그, 제1 레그, 제2 레그, 제1 레그 및 제2 레그의 순서로 권취되며, 제3 권선은 제3 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 순서로 권취되되, 제3 레그, 제2 레그, 제3 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 순서로 권취될 수 있다.The first winding is wound in the order of the first leg, the third leg and the first leg, and wound in the order of the first leg, the third leg, the first leg, the third leg and the first leg, The winding is wound in the order of the second leg, the first leg, and the second leg in the order of the second leg, the first leg, the second leg, the first leg and the second leg, The second leg, and the third leg in this order, and the third leg, the second leg, the third leg, the second leg, and the third leg in this order.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변압기 타이 플레이트 제조 방법은, 철심의 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 1차 코일과 2차 코일이 권취된 변압기에서, 1차 코일과 2차 코일 및 철심의 무게를 지탱하고, 철심의 전면과 후면에 각각 위치하여 철심을 지지하는 변압기 타이 플레이트 제조 방법으로서, (a) 철심의 상부에 상부 프레임이 위치되고 철심의 상부가 상부 프레임에 고정되는 단계; (b) 철심의 하부에 하부 프레임이 위치되고 철심의 하부가 하부 프레임에 고정되는 단계; (c) 상부 프레임과 하부 프레임을 연결 결합하기 위한 수직 지지대에서, 1차 코일 및 2차 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성되거나, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖도록 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대를 형성하는 단계; 및 (d) 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대를 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 대응되게 위치시키고 상부 프레임과 하부 프레임에 각각 연결 결합하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transformer tie plate, the transformer including a first coil, a second coil, and a third coil wound around the first coil, (A) an upper frame is positioned on an upper portion of an iron core, and an upper portion of the iron core is disposed on an upper frame ; (b) placing a lower frame at a lower portion of the iron core and a lower portion of the iron core at a lower frame; (c) In a vertical support for coupling the upper frame and the lower frame, a central protrusion is formed at the center portion to suppress leakage flux generated in the primary coil and the secondary coil to reduce stray loss Forming a first support, a second support, and a third support so that the upper and lower sides have a concave shape; And (d) positioning the first support, the second support, and the third support to correspond to the first and second legs and the third leg, respectively, and coupling the upper and lower frames respectively.
또한, (c) 단계에서, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성될 때, 상부 프레임과 결합되는 부분에 상부 돌출부가 형성되고, 하부 프레임과 결합되는 부분에 하부 돌출부가 형성되며, 중앙 돌출부와 상부 돌출부 및 하부 돌출부에는 각각 경사면이 형성될 수 있다.In addition, in the step (c), when the center protrusion is formed at the central portion of each of the first support, the second support, and the third support, an upper protrusion is formed at a portion coupled with the upper frame, And a slant surface may be formed on the central protrusion, the upper protrusion, and the lower protrusion, respectively.
또한, (c) 단계에서, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 경우에, 깍여 들어간 부분에 각각 경사면이 형성될 수 있다.In addition, in the step (c), when the first support, the second support, and the third support have a top and bottom sloped shape, sloped surfaces may be formed at each of the sloped portions.
또한, (d) 단계에서, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 상부 프레임과 하부 프레임에 결합될 때, 용접 결합 또는 볼트 결합을 통해 결합될 수 있다.Further, in the step (d), the first support, the second support, and the third support may be coupled through a weld or bolt connection when they are coupled to the upper frame and the lower frame.
또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성될 때, 상기 상부 프레임과 결합되는 부분에 상부 돌출부가 형성되고, 상기 하부 프레임과 결합되는 부분에 하부 돌출부가 형성되며, 상기 중앙 돌출부와 상기 상부 돌출부 및 상기 하부 돌출부에는 각각 경사면이 형성될 수 있다.In addition, in the step (c), when the center protrusion is formed at the center portion of each of the first support, the second support, and the third support, an upper protrusion is formed at a portion coupled with the upper frame, A lower protrusion may be formed at a portion coupled with the frame, and the central protrusion, the upper protrusion, and the lower protrusion may be formed with inclined surfaces, respectively.
또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 경우에, 깍여 들어간 부분에 각각 경사면이 형성될 수 있다.In addition, in the step (c), when the first support, the second support, and the third support have a top and a bottom, respectively, the inclined surfaces may be formed in the concave portions.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 제1 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제1 외측 지지대가 결합 지지되고, 상기 제3 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제2 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제1 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제3 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제3 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제4 외측 지지대가 결합 지지될 수 있다.In addition, in the step (c), a first outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the first support, a second outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the third support, The third outer support is coupled to the outer side of the lower protrusion of the support and the fourth outer support is coupled to the outer side of the lower protrusion of the third support.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 상부측으로 제1 상부 지지대가 위치하고 상기 제1 상부 지지대는 상기 제1 지지대의 상부 돌출부와 상기 제2 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하고, 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 하부측으로 제1 하부 지지대가 위치하고 상기 제1 하부 지지대는 상기 제1 지지대의 하부 돌출부와 상기 제2 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지하며, 상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 상부측으로 제2 상부 지지대가 위치하고 상기 제2 상부 지지대는 상기 제2 지지대의 상부 돌출부와 상기 제3 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하며, 상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 하부측으로 제2 하부 지지대가 위치하고 상기 제2 하부 지지대는 상기 제2 지지대의 하부 돌출부와 상기 제3 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지될 수 있다.Further, in the step (c), a first upper support is positioned between the first support and the second support and the first upper support is supported by the upper protrusion of the first support and the upper protrusion of the second support, And a first lower support is positioned between the first support and the second support and the first lower support supports the lower protrusion of the first support and the lower protrusion of the second support, , A second upper support is positioned between the second support and the third support and the upper support supports the upper protrusion of the second support and the upper protrusion of the third support, The second lower support is positioned between the support and the third support to the lower side and the second lower support is supported by the lower protrusion of the second support It may be supported by coupling the lower projecting portion of the third support group.
또한, (d) 단계에서, 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 상부 프레임에 형성된 제1 결합홈과 제2 결합홈 및 제3 결합홈을 통해 각각 결합되고, 제1 결합홈과 제2 결합홈 및 제3 결합홈에 각각 걸림판이 삽입되어 상부 프레임의 지지를 받으며, 각 걸림판에는 결합을 증대시키기 위한 복수 개의 요홈부가 형성될 수 있다.In addition, in the step (d), the first support, the second support, and the third support are coupled through the first and second engagement grooves formed in the upper frame, respectively, The second engaging groove and the third engaging groove are respectively inserted into the engaging plates to receive the support of the upper frame and the engaging plates may be provided with a plurality of recesses for increasing engagement.
또한, 각 걸림판이 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대에 각각 용접되는 용접부의 폭(d)은 각 걸림판의 두께(t)보다 같거나 작게 형성될 수 있다.In addition, the width d of the welded portions welded to the first support, the second support, and the third support can be equal to or smaller than the thickness t of each of the engagement plates.
또한, (d) 단계는, 1차 코일의 제1 권선과 제2 권선 및 제3 권선이 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 동일한 방향으로 권취되고, 배전 계통에서 발생하는 전압과 전류의 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 2차 코일의 제1 권선과 제2 권선 및 제3 권선이 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 지그재그 형태로 권취될 수 있다.In the step (d), the first winding, the second winding and the third winding of the primary coil are wound in the same direction in the first leg, the second leg, and the third leg, and the voltage and current The first winding, the second winding, and the third winding of the secondary coil may be wound in a staggered manner in the first leg, the second leg, and the third leg to reduce the harmonics and unbalance of the secondary coil.
또한, (d) 단계에서, 제1 레그에는 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되고, 제2 레그에는 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되며, 제3 레그에는 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선이 순차적으로 중첩되어 권취될 수 있다.In the step (d), the first winding, the second winding, and the first winding are sequentially wound and superposed on the first leg, and the first winding, the second winding, the first winding, The first winding, the second winding, the third winding, the second winding, the second winding, the second winding, the second winding, the second winding, the third winding, the second winding, The third winding, the first winding, and the third winding are successively superimposed and wound on the third leg, wherein the third winding, the first winding, the third winding, the first winding, the third winding, Can be sequentially wound and superimposed.
그리고, (d) 단계에서, 제1 권선은 제1 레그, 제3 레그 및 제1 레그의 순서로 권취되되, 제1 레그, 제3 레그, 제1 레그, 제3 레그 및 제1 레그의 순서로 권취되고, 제2 권선은 제2 레그, 제1 레그 및 제2 레그의 순서로 권취되되, 제2 레그, 제1 레그, 제2 레그, 제1 레그 및 제2 레그의 순서로 권취되며, 제3 권선은 제3 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 순서로 권취되되, 제3 레그, 제2 레그, 제3 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 순서로 권취될 수 있다.In the step (d), the first winding is wound in the order of the first leg, the third leg and the first leg, and the first leg, the third leg, the first leg, the third leg, And the second winding is wound in the order of the second leg, the first leg and the second leg, and wound in the order of the second leg, the first leg, the second leg, the first leg and the second leg, The third winding is wound in the order of the third leg, the second leg, and the third leg, and wound in the order of the third leg, the second leg, the third leg, the second leg, and the third leg.
본 발명에 의하면, 철심에 코일이 권취된 변압기에서 발생된 누설 자속에 따른 표유 부하손(stray loss)을 타이 플레이트(Tie-Plate)의 형상을 변형시켜 줄일 수 있다.According to the present invention, the stray loss due to the leakage magnetic flux generated in the transformer in which the coil is wound on the iron core can be reduced by deforming the shape of the tie plate.
또한, 변압기에 의해 각각의 레그 상에서 자속(magnetic flux)의 크기는 동일하지만 부하에서 발생한 영상분 전류의 위상이 서로 반대가 되어 자속이 상쇄하게 됨에 따라 고조파 및 불평형 성분의 전류가 감소하게 되는 효과가 있다.In addition, although the magnitude of the magnetic flux is the same on each leg by the transformer, the effect of reducing the harmonic and unbalanced component currents as the magnetic fluxes cancel each other due to the phases of the divided currents generated in the load being opposite to each other have.
또한, 변압기의 타이 플레이트를 통해 코일의 권선 상태가 변형되지 않도록 지지하는 구조를 통해 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 저감시킬 수 있다.In addition, the stray loss can be reduced by suppressing the leakage magnetic flux generated in the coil through the structure that supports the winding state of the coil through the tie plate of the transformer so as not to be deformed.
그리고, 변압기의 타이 플레이트와 프레임이 결합되는 부분의 핫 스폿(Hot spot) 온도를 약 6℃ 정도 감소시킬 수 있다.In addition, the hot spot temperature of the portion where the tie plate of the transformer and the frame are coupled can be reduced by about 6 ° C.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트를 형성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이 플레이트의 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대가 상부 프레임과 하부 프레임에 용접 결합되는 구조 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이 플레이트가 적용되는 하이브리드 변압기의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 타이 플레이트가 적용되는 하이브리드 변압기의 일부 권선도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트 제조 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트의 각 부위별 표유 부하 손실을 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트를 각 하이브리드 변압기에 적용한 결과에 따른 표유 부하 손실을 비교한 예를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention; Fig.
2A and 2B are views showing an example of forming a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an example of a structure in which a first support, a second support, and a third support of a tie plate according to an exemplary embodiment of the present invention are welded to an upper frame and a lower frame.
4 is a conceptual diagram of a hybrid transformer to which a tie plate according to an embodiment of the present invention is applied.
5 is a partial winding diagram of a hybrid transformer to which a tie plate according to an embodiment of the present invention is applied.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are graphs showing stray load losses of respective portions of a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are diagrams illustrating an example of comparison of stray load loss according to the result of applying the transformer tie plate according to the embodiment of the present invention to each hybrid transformer.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 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.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain parts that are described as being "below" other parts are described as being "above " other parts. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention; Fig.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트(100)는, 제1 레그(142)와 제2 레그(144) 및 제3 레그(146)로 이루어진 철심(140)의 상부에 위치하여 철심의 상부를 고정하기 위한 상부 프레임(120); 철심(140)의 하부에 위치하여 철심의 하부를 고정하기 위한 하부 프레임(130); 및 제1 레그(142)와 제2 레그(144) 및 제3 레그(146)에 대응되는 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)를 통해 상부 프레임(120)과 하부 프레임(310)을 수직으로 연결 결합하는 수직 지지대(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
여기서, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)는 1차 코일 및 2차 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성되고, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 가질 수 있다, The
본 발명의 실시 예에서는 변압기 타이 플레이트(100)를 하이브리드 변압기에 적용하여 예시적으로 설명하지만, 이에 한정하지 않고 일반적인 변압기에도 동일하게 적용할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
하이브리드 변압기는 철심(140)의 제1 레그(142)와 제2 레그(144) 및 제3 레그(146)에, 1차 코일이 동일한 방향으로 권취되고 2차 코일이 지그재그 형태로 권취되며, 이런 구조의 하이브리드 변압기에 대한 변압기 타이 플레이트(100)는, 1차 코일과 2차 코일 및 철심의 무게를 지탱하고, 철심(140)의 전면과 후면에 각각 위치하여 철심을 지지하는 역할을 한다.The hybrid transformer is wound on the
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트를 형성하는 예를 나타낸 도면이다. 2A and 2B are views showing an example of forming a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 변압기 타이 플레이트(100)는, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)를 포함하고, 각 지지대의 중앙 부분에 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)가 형성되는 것으로 구성할 수 있다. 2A and 2B, the
이때, 변압기 타이 플레이트(100)는, 중앙 부분에 각각 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)가 형성되고, 상부 프레임(120)과 결합되는 상측 부분에 상부 돌출부(152-4, 154-4, 156-4)가 형성되며, 하부 프레임(130)과 결합되는 하측 부분에 하부 돌출부(152-6, 154-6, 156-6)가 형성될 수 있다.At this time, the
즉, 변압기 타이 플레이트(100)는, 상부 프레임(120)과 결합되는 상측 부분에 상부 돌출부(152-4, 154-4, 156-4)가 형성되고, 하부 프레임(30)과 결합되는 하측 부분에 하부 돌출부(152-6, 154-6, 156-6)가 형성될 수 있다.That is, the
또한, 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)와 상부 돌출부(152-4, 154-4, 156-4) 사이는 깍여 들어간 형상을 가지며, 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)와 하부 돌출부(152-6, 154-6, 156-6) 사이도 깍여 들어간 형상을 가지므로, 깍여 들어간 부분에는 각각 경사면이 형성될 수 있다. The center projections 152-2, 154-2, 156-2 and the upper projections 152-4, 154-4, 156-4 have an oblique shape and the central projections 152-2, 154- 2 and 156-2 and the lower protrusions 152-6, 154-6 and 156-6, the inclined surfaces may be formed in the cut-in portions.
즉, 변압기 타이 플레이트(100)는, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)가 모두 동일한 형상을 가지며, 각각의 지지대는 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 것으로 구성할 수 있다.That is, in the
또한, 변압기 타이 플레이트(100)는, 철심(140)의 앞측에서 철심(140)을 지지하는 앞측 면(LV-Side)에는 제1 외측 지지대(150-1)와 제2 외측 지지대(150-2), 제3 외측 지지대(150-3) 및 제4 외측 지지대(150-4)가 결합 지지되어 있다.The
즉, 제1 지지대(152)의 상부 돌출부(152-4)의 외측에 제1 외측 지지대(150-1)가 결합 지지되고, 제3 지지대(156)의 상부 돌출부(156-4)의 외측에 제2 외측 지지대(150-2)가 결합 지지되어 있다. 제1 지지대(152)의 하부 돌출부(152-6)의 외측에 제3 외측 지지대(150-3)가 결합 지지되고, 제3 지지대(156)의 하부 돌출부(156-6)의 외측에 제4 외측 지지대(150-4)가 결합 지지되어 있다.That is, the first outer support 150-1 is coupled and supported on the outer side of the upper projection 152-4 of the
또한, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 사이에 상부측으로 제1 상부 지지대(158-1)가 위치하고, 제1 상부 지지대(158-1)는 제1 지지대(152)의 상부 돌출부(152-4)와 제2 지지대(154)의 상부 돌출부(154-4)를 결합하여 지지하고 있다.A first upper support 158-1 is positioned on the upper side between the
또한, 제2 지지대(154)와 제3 지지대(156) 사이에 상부측으로 제2 상부 지지대(158-2)가 위치하고, 제2 상부 지지대(158-2)는 제2 지지대(154)의 상부 돌출부(154-4)와 제3 지지대(156)의 상부 돌출부(156-4)를 결합하여 지지하고 있다.The second upper support 158-2 is positioned on the upper side between the
또한, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 사이에 하부측으로 제1 하부 지지대(158-3)가 위치하고, 제1 하부 지지대(158-3)는 제1 지지대(152)의 하부 돌출부(152-6)와 제2 지지대(154)의 하부 돌출부(154-6)를 결합하여 지지하고 있다.The first lower support rod 158-3 is positioned between the
또한, 제2 지지대(154)와 제3 지지대(156) 사이에 하부측으로 제2 하부 지지대(158-4)가 위치하고, 제2 하부 지지대(158-4)는 제2 지지대(154)의 하부 돌출부(154-6)와 제3 지지대(156)의 하부 돌출부(156-6)를 결합하여 지지하고 있다.The second lower support 158-4 is positioned between the
그리고, 변압기 타이 플레이트(100)는, 철심(140)의 뒤측에서 철심(140)을 지지하는 후측 면(HV-Side)에는 제1 외측 지지대(150-1)와 제2 외측 지지대(150-2), 제3 외측 지지대(150-3) 및 제4 외측 지지대(150-4)가 존재하지 않는다. 즉, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)는, 각 외측 지지대의 결합 없이, 상측으로 제1 상부 지지대(158-1) 및 제2 상부 지지대(158-2)를 통해 결합 지지되고, 하측으로 제1 하부 지지대(158-3) 및 제2 하부 지지대(158-4)를 통해 결합 지지되어 있다.The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트의 제1 내지 제3 지지대가 상부 프레임과 하부 프레임에 용접 결합되는 예를 나타낸 도면이다. 3 is a view illustrating an example in which the first to third support rods of the transformer tie plate according to the embodiment of the present invention are welded to the upper frame and the lower frame.
도 3에 도시된 바와 같이, 변압기 타이 플레이트(100)에서 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)는, 상부 프레임(120)과 하부 프레임(130)에 결합될 때 용접 방식으로 결합될 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 볼트 체결 방식으로도 결합될 수 있다.3, the
여기서, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)가 상부 프레임(120)과 하부 프레임(130)에 각각 용접 방식으로 결합될 때, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 프레임(120)에는 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)와 각각 결합하기 위한 제1 결합홈(202)과 제2 결합홈(204) 및 제3 결합홈(206)이 형성될 수 있다.3, when the
또한, 상부 프레임(120)에는 제1 결합홈(202)과 제2 결합홈(204) 및 제3 결합홈(206)에 각각 삽입되어 상부 프레임(120)의 지지를 받는 걸림판(502, 504, 506)이 각각 구비될 수 있다. The
그리고, 각 걸림판(502, 504, 506)에는 결합을 증대시키기 위한 복수 개의 요홈부(512, 514, 516)가 형성될 수 있다. A plurality of recessed
도 3에서, 각 걸림판(502, 504, 506)이 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)에 각각 용접되는 용접부의 폭(d)은 각 걸림판(502, 504, 506)의 두께(t)보다 같거나 작게 형성될 수 있다.3, the width d of the welded portion of each of the engaging
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트가 적용되는 하이브리드 변압기의 개념도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트가 적용되는 하이브리드 변압기의 일부 권선도이다.FIG. 4 is a conceptual view of a hybrid transformer to which a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 5 is a partial winding diagram of a hybrid transformer to which a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention is applied.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 타이 플레이트가 적용되는 하이브리드 변압기는, 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)가 형성된 철심(40)에 대해, 1차 코일(10)의 제1 권선(12), 제2 권선(14) 및 제3 권선(16)이 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)에 동일한 방향으로 권취될 수 있다.4 and 5, a hybrid transformer to which the tie plate according to the present invention is applied includes a
또한, 본 발명에 따른 타이 플레이트가 적용되는 하이브리드 변압기는, 배전 계통에서 발생하는 전압과 전류의 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 2차 코일(20)의 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)이 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)에 지그재그 형태로 권취될 수 있다. The hybrid transformer to which the tie plate according to the present invention is applied has a first winding 22 and a second winding 24 of the
이때, 하이브리드 변압기는 Δ-Y 형태의 변압기일 수 있다. 즉, 변압기 본체의 1차 코일(10)은 Δ형으로 결선되고, 2차 코일(20)은 Y형으로 결선될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 변압기 본체의 결선 형태는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 다양한 방법으로 결선할 수 있음은 당연하다. 다만, 이하, 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 Δ-Y 형태의 하이브리드 변압기를 예를 들어 설명한다.At this time, the hybrid transformer may be a? -Y transformer. That is, the
철심(40)은 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)를 구비하며, 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)는 도 4와 같이 나란하게 위치할 수 있다. 철심(40)은 규소 강판이 사용되거나, 또는 아몰퍼스 금속(Amorphous Metal)이 사용될 수도 있다. 여기서, 아몰퍼스 금속이란, 철(Fe), 붕소(B), 규소(Si) 등이 혼합된 용융금속을 급속 냉각시킨 비정질 자성재료이다. 그러나, 이에 제한되지 않다.The
1차 코일(110)은 Δ형으로 결선될 수 있다. 1차 코일(10)은 제1 권선(12), 제2 권선(14) 및 제3 권선(16)을 포함하며, 제1 권선(12), 제2 권선(14) 및 제3 권선(16)은 각각 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46) 상에서 동일한 방향으로 권취될 수 있다. 이 때, 제1 권선(12), 제2 권선(14) 및 제3 권선(16)은 각각 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46) 상에서 1회 이상 권취될 수 있으며, 예를 들어, 제1 권선(12), 제2 권선(14) 및 제3 권선(16)의 권수비는 1:1:1일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
2차 코일(20)은 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)에 Y형으로 결선될 수 있다. 2차 코일(20)은 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)을 포함하며, 배전 계통에서 발생하는 전압과 전류의 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)에 지그재그 형태로 권취될 수 있다. 즉, 2차 코일(20)의 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)을 지그재그로 권선하여, 제2차 코일(20)에 흐르는 전류는 1차 코일(10)에 흐르는 전류에 의하여 철심(40)에 생성된 자속(magnetic flux)을 상쇄시키는 방향으로 흐르도록 조절한다.The
즉, 하이브리드 변압기는 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46) 각각에 2차 코일(20)의 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)을 포함하는 그룹에서 선택된 두 종류의 권선이 교대로 권취되되, 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46) 각각에 권취된 두 종류의 권선이 권취 순서대로 철심(40)의 둘레에 중첩되어 권취되는 것이다.That is, the hybrid transformer has a first winding 22, a second winding 24, and a third winding 22 of the
이때, 2차 코일(20)의 지그재그 권선이란, 2차 코일(20)을 구성하는 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)이 철심(40)의 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)를 포함하는 그룹에서 선택된 둘 이상의 레그에 교차로 권선되는 것을 의미한다. 또는, 철심(40)의 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46) 각각에 2차 코일(20)의 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)을 포함하는 그룹에서 선택된 둘 이상의 권선이 교차로 권선되는 것을 의미한다.The zigzag winding of the
예를 들어, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 타이 플레이트가 적용된 하이브리드 변압기에서 2차 코일(20)의 제1 권선(22)은 제1 레그(42), 제3 레그(46), 제1 레그(42), 제3 레그(46) 및 제1 레그(42)의 순서로 권취하고, 제2 권선(24)은 제2 레그(44), 제1 레그(42), 제2 레그(44), 제1 레그(42) 및 제2 레그(44)의 순서로 권취한다. 또한, 2차 코일(20)의 제3 권선(26)은 제3 레그(46), 제2 레그(44), 제3 레그(46), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)의 순서로 권취한다. 이 때, 2차 코일(20)의 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)은 각각 중성선(N)에 연결되도록 한다.4 and 5, in the hybrid transformer to which the tie plate of the present invention is applied, the first winding 22 of the
한편, 2차 코일(20)의 제1 권선(22)은 제1 레그(42) 및 제3 레그(46)에서 서로 반대방향으로 권취될 수 있으며, 제2 권선(24)은 제2 레그(44) 및 제1 레그(42)에서 서로 반대방향으로 권취될 수 있다. 또한, 2차 코일(20)의 제3권선(26)은 제3 레그(46) 및 제2 레그(44)에서 서로 반대방향으로 권취될 수 있다. 그러면, 각각의 레그(42, 44, 46) 상에서 자속(magnetic flux)의 크기는 동일하지만 부하에서 발생한 영상분 전류의 위상이 서로 반대가 되어 자속이 상쇄되게 되며, 이에 따라 고조파 및 불평형 성분의 전류는 감소하게 된다.On the other hand, the first winding 22 of the
2차 코일(20)에서 제1 레그(42), 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)에 지그재그로 권취된 제1 권선(22), 제2 권선(24) 및 제3 권선(26)의 권수비는 각각 1:1:1:1:1 또는 1:2:2:2:1일 수 있다. 즉, 예를 들어, 제1레그(42), 제3 레그(46), 제1 레그(42), 제3 레그(46) 및 제1 레그(42)의 순서로 권취된 제1 권선(20)의 권수비는 1:1:1:1:1 또는 1:2:2:2:1일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 구현할 수 있는 범위 내에서 다양한 권수비로 권취될 수 있다.The first winding 22, the second winding 24, and the third winding 46 wound in zigzag form in the
또한, 1차 코일(10) 및 2차 코일(20)이 각각 Δ형 및 Y형으로 결선되는 경우, 1차 코일(10) 및 2차 코일(20) 사이에 혼촉 방지판(30)이 개재될 수 있다. 혼촉 방지판(30)은 2차 코일(20)보다 1차 코일(10)에 상대적으로 높은 전압이 인가될 경우에, 낮은 전압이 인가된 2차 코일(20) 측에 연결된 제1 부하 및 제2 부하에 발생하는 전기적 피해를 줄인다. 또한, 혼촉 방지판(30)은 전원과 제1 부하 및 제2 부하 사이에 발생하는 고조파의 유입을 방지한다.When the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트 제조 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트(100)는, 철심(140)의 상부에 상부 프레임(Upper Frame, 120)이 위치하고 철심(140)의 상부가 상부 프레임(120)에 고정된다(S610). 6, the
이때, 철심(140)은 각 코일 속에 세워지도록 마련되고, 상부 및 하부는 각각 연결되는 형태로 마련된다. 철심(140)의 재질은 냉간 압연 방식으로 제조된 방향성 규소 강판을 사용할 수 있다. 철심(140)은 열적, 기계적 특성이 우수한 절연 테이프로 감싸질 수 있으며, 철심(140)의 표면에는 보호용으로 방청도장 처리가 될 수 있다. At this time, the
또한, 상부 프레임(120)은 코일(미도시)의 상부에 하부 프레임(130)과 같은 방향으로 설치될 수 있다. 상부 프레임(120)은 하부 프레임(130)과 같은 구성물로 이루어질 수 있다. 즉, 상부 프레임(120)은 사각형강(rectangularsteel)으로 구성될 수 있다. 그리고 베드 프레임(110)은 기반이 되는 구조물로서 지반 등에 단단하게 고정 설치된다.In addition, the
이어, 철심(140)의 하부에 하부 프레임(Lower Frame, 130)이 위치하고 철심(140)의 하부가 하부 프레임(130)에 고정된다(S620). A
여기서, 하부 프레임(130)은 베드 프레임(110)의 중앙에 베드 프레임(110)과 직교하는 방향으로 설치된다. 하부 프레임(130)은 3상의 코일(미도시)을 모두 수용하는 길이로 형성될 수 있다. 하부 프레임(130)은 형강(section shape steel)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 프레임(130)은 사각형강(rectangular-steel)으로 구성될 수 있다.Here, the
하부 프레임(130)과 코일(미도시) 사이 및 상부 프레임(120)와 코일(미도시) 사이에는 스페이서(160)가 개재될 수 있다. 스페이서(160)는 목재 등으로 이루어질 수 있다. 크로스바(125)는 상부 프레임(120) 위에 설치된다. 크로스바(125)는 상부 프레임(120)에는 직교하는 방향으로, 베드 프레임(110)에는 나란한 방향으로 설치된다. 크로스바(125)는 상부 프레임(120)의 양측면에 결합되어 상부 프레임(120)이 벌어지는 것을 방지하게 된다. 크로스바(125)의 크기는 베드 프레임(110)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 크로스바(125)의 길이는 베드 프레임(10)의 길이보다 짧고, 크로스바(125)의 폭은 베드 프레임(110)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 크로스바(125) 사이의 간격은 베드 프레임(110) 사이의 간격과 동일하도록 놓일 수 있다.
이어, 상부 프레임(120)과 하부 프레임(130)을 결합하기 위한 수직 지지대(150)에 대해, 1차 코일(10) 및 2차 코일(20)에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 중앙 부분에 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)가 형성되고, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖도록 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)가 형성된다(S630).The leakage flux generated in the
이때, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)는, 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)가 형성될 때, 상부 프레임(120)과 결합되는 부분에 상부 돌출부(152-4, 154-4, 156-4)가 형성되고, 하부 프레임(130)과 결합되는 부분에 하부 돌출부(152-6, 154-6, 156-6)가 형성되며, 중앙 돌출부(152-2, 154-2, 156-2)와 상부 돌출부(152-4, 154-4, 156-4) 및 하부 돌출부(152-6, 154-6, 156-6)에는 각각 경사면이 형성될 수 있다.When the center protrusions 152-2, 154-2, and 156-2 are formed at the center of the
또한, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)는, 각각 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 경우에, 깍여 들어간 부분에도 각각 경사면이 형성될 수 있다.In addition, when the
그리고, 수직 지지대(150)는 일자형 강(I-steel)으로 형성되고, 상부 프레임(120)에서 하부 프레임(130)에 이르는 길이로 형성된다. 수직 지지대(150)는 철심(140)의 양측에 대칭적으로 마련된다. 수직 지지대(150)는 상부 프레임(120)에 결합되어 철심(140)을 지지하기 위한 것으로서 재질을 철재(steel)로 구성할 수 있다.The
이어, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트(100)는 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)를 제1 레그(42)와 제2 레그(44) 및 제3 레그(46)에 대응되게 위치시키고 상부 프레임(120)과 하부 프레임(130)에 각각 연결 결합한다(S640).The
즉, 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)는 각각의 상부 돌출부(152-4, 154-4, 156-4)를 상부 프레임(120)에 결합하고, 각각의 하부 돌출부(152-6, 154-6, 156-6)를 하부 프레임(130)에 결합하되, 용접 결합 또는 볼트 결합을 통해 결합할 수 있다.That is, the
또한, 상부 프레임(120)에는 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)를 각각 결합하기 위한 제1 결합홈(202)과 제2 결합홈(204) 및 제3 결합홈(206)이 형성될 수 있다. The
또한, 상부 프레임(120)에는 제1 결합홈(202)과 제2 결합홈(204) 및 제3 결합홈(206)에 각각 삽입되어 상부 프레임(120)의 지지를 받는 걸림판(502, 504, 506)이 각각 구비될 수 있다.The
또한, 각 걸림판(502, 504, 506)에는 용접 결합을 증대시키기 위한 복수 개의 요홈부(512, 514, 516)가 형성되고, 요홈부(512, 514, 516)는 걸림판(502, 504, 506)의 상측에 형성될 수 있다. 도 3에서, 각 걸림판(502, 504, 506)이 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)에 각각 용접되는 용접부의 폭(d)은 각 걸림판(502, 504, 506)의 두께(t)보다 같거나 작게 형성될 수 있다.Each of the engaging
그리고, 도 3에서, 요홈부(512, 514, 516)의 폭 'D'는 용접부의 폭 'd'의 2배보다 넓게 형성된다. 이에 따라, 요홈부(512, 514, 516)는 용접에 필요한 공간을 확보함으로써 용접면을 증대시켜 걸림판(502, 504, 506)과 수직 지지대(150)의 결합력이 우수해지도록 할 수 있다.3, the width 'D' of the recessed
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 변압기 타이 플레이트의 각 부위별 표유 부하 손실을 도시한 도면이다.7A and 7B are graphs showing stray load losses of respective portions of a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 변압기 타이 플레이트(100)는 그 위치가 다른 철 구조물에 비해 코일과 근접하고 있어서 누설 자속이 고밀도로 변압기 타이 플레이트(100)에 입사된다. The
이때, 변압기 타이 플레이트(100)의 재료나 형태가 잘못 설계되면 변압기의 국부적인 온도 상승을 유발하게 되고, 핫 스폿(hot spot) 주변의 절연물은 열화되며, 손실은 증가하게 된다. 변압기의 용량이 커질수록 표유 부하손을 저감하기 위한 변압기 타이 플레이트(100)의 최적화 설계는 매우 중요하다. If the material or shape of the
본 발명에 따른 변압기의 타이 플레이트(100)는 상부 프레임(120)과 하부 프레임(130)에 결합되는 수직 지지대(150)의 제1 지지대(152)와 제2 지지대(154) 및 제3 지지대(156)를 도 2에 도시된 바와 같이 설계함으로써, 와전류 분포가 최소화가 되고 전체적인 와전류 분포 및 표유 부하손을 저감시켜 주게 된다. The
도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트(100)에서 각 부위에 따른 손실은, 철심(140)의 후면 측(HV-Side)에 있는 변압기 타이 플레이트(100)에서 제3 지지대(156)의 상부에 해당하는 부위(HH_1)가 5.965 와트(W)이고, 제2 지지대(154)의 상부에 해당하는 부위(HH_2)가 4.375 와트(W)이며, 제1 지지대(152)의 상부에 해당하는 부위(HH_3)가 5.453 와트(W)인 것으로 나타났다.7B, the loss of each part of the
또한, 철심(140)의 후면 측(HV-Side)에 있는 변압기 타이 플레이트(100)에서, 제1 상부 지지대(158-1)에 해당하는 부위(HW_1)는 0.546 와트(W)이고, 제2 상부 지지대(158-2)에 해당하는 부위(HW_2)는 0.500 와트(W)이며, 제1 하부 지지대(158-3)에 해당하는 부위(HW_3)는 0.526 와트(W)이며, 제2 하부 지지대(158-4)에 해당하는 부위(HW_4)는 0.527 와트(W)인 것으로 나타났다.In the
또한, 철심(140)의 전면 측(LV-Side)에 있는 변압기 타이 플레이트(100)에서, 제1 지지대(152)의 중앙 돌출부(152-2)에 해당하는 부위(LH_1)는 4.648 와트(W)이고, 제2 지지대(154)의 중앙 돌출부(154-2)에 해당하는 부위(LH_2)는 3.088 와트(W)이며, 제3 지지대(156)의 하부에 해당하는 부위(LH_3)는 4.207 와트(W)인 것으로 나타났다.In the
또한, 철심(140)의 전면 측(LV-Side)에 있는 변압기 타이 플레이트(100)에서, 제1 상부 지지대(158-1)에 해당하는 부위(LW_1)는 1.289 와트(W)이고, 제2 상부 지지대(158-2)에 해당하는 부위(LW_2)는 1.162 와트(W)이며, 제1 하부 지지대(158-3)에 해당하는 부위(LW_3)는 1.153 와트(W)이며, 제2 하부 지지대(158-4)에 해당하는 부위(LW_4)는 1.238 와트(W)인 것으로 나타났다. In the
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트(100)의 모든 부위의 손실을 합한 총(Total) 손실은 34.676 와트(W)인 것으로 산출할 수 있다.Therefore, the total loss of the total loss of the
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트를 각 하이브리드 변압기에 적용한 결과에 따른 표유 부하 손실을 비교한 예를 나타낸 도면이다. 8A and 8B are diagrams illustrating an example of comparison of stray load loss according to the result of applying the transformer tie plate according to the embodiment of the present invention to each hybrid transformer.
즉, 일반적인 타이 플레이트를 구비하는 제1 하이브리드 변압기(DZN0_case1)와, 타이 플레이트에 슬롯(Slot)이 형성된 제2 하이브리드 변압기(DZN0_case2), 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트를 적용한 하이브리드 변압기(DZN0_case3)에 각각 나타나는 손실을 비교한 것이다.That is, a first hybrid transformer DZN0_case1 having a general tie plate, a second hybrid transformer DZN0_case2 having a slot in a tie plate, a hybrid transformer DZN0_case3 using a transformer tie plate according to an embodiment of the present invention, ), Respectively.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 코어 손실(Core Loss)의 경우에는, 제1 하이브리드 변압기와 제2 하이브리드 변압기 및 제3 하이브리드 변압기 모두 9343 와트(W)로 동일한 것으로 나타났다.Referring to FIGS. 8A and 8B, in the case of core loss, both the first hybrid transformer, the second hybrid transformer, and the third hybrid transformer were found to be equal to 9343 watts (W).
또한, 타이 플레이트 손실(Tie-Plate Losses)은, 제1 하이브리드 변압기가 103 와트(W)이고, 제2 하이브리드 변압기가 34 와트(W)이며, 제3 하이브리드 변압기가 23 와트(W)인 것으로 나타났다.Tie-plate losses also showed that the first hybrid transformer was 103 watts, the second hybrid transformer was 34 watts, and the third hybrid transformer was 23 watts (W) .
또한, 구리 재질의 손실(Copper Losses)은, 제1 하이브리드 변압기에서 100% 부하인 경우 14,500 와트(W)이고, 50% 부하인 경우 3,625 와트(W)이며, 제2 하이브리드 변압기에서 100% 부하인 경우 14,500 와트(W)이고, 50% 부하인 경우 3,625 와트(W)이며, 제3 하이브리드 변압기에서 100% 부하인 경우 14,500 와트(W)이며, 50% 부하인 경우 3,625 와트(W)인 것으로 나타났다.Copper losses of copper material are 14,500 watts (W) at 100% load, 3,625 watts (W) at 50% load and 100% load at second hybrid transformer (W) at 50% load, 14,500 watts (W) at 100% load and 3,625 watts (W) at 50% load for the third hybrid transformer .
또한, 총 손실에 있어서, 제1 하이브리드 변압기는 100% 부하이면 23,946 와트(W)이고, 50% 부하이면 13,071 와트(W)이며, 제2 하이브리드 변압기는 100% 부하이면 23,877 와트(W)이며, 50% 부하이면 13,002 와트(W)이며, 제3 하이브리드 변압기는 100% 부하이면 23,866 와트(W)이며, 50% 부하이면 12,991 와트(W)인 것으로 나타났다.Also, for the total loss, the first hybrid transformer is 23,946 watts (W) at 100% load, 13,071 watts (W) at 50% load, 23,877 watts (W) The third hybrid transformer has 23,866 watts (W) at 100% load and 12,991 watts (W) at 50% load.
또한, 효율에 있어서, 제1 하이브리드 변압기는 100% 부하이면 99.042%이고, 50% 부하이면 99.477%이며, 제2 하이브리드 변압기는 100% 부하이면 99.045%이며, 50% 부하이면 99.480%이며, 제3 하이브리드 변압기는 100% 부하이면 99.045%이며, 50% 부하인 경우 99.480%인 것으로 나타났다.In terms of efficiency, the first hybrid transformer is 99.042% when it is 100% loaded, 99.477% when it is 50% loaded, 99.045% when the second hybrid transformer is 100% loaded, 99.480% when it is 50% Hybrid transformers were 99.045% at 100% load and 99.480% at 50% load.
그리고, 총 손실에 대한 타이 플레이트 손실 비율의 경우, 제1 하이브리드 변압기는 100% 부하일 때 43.2%이고, 50% 부하일 때 79.1%이며, 제2 하이브리드 변압기는 100% 부하일 때 14.5%이고, 50% 부하일 때 26.7%이며, 제3 하이브리드 변압기는 100% 부하일 때 9.7%이고, 50% 부하일 때 17.8%인 것으로 나타났다.And for the tie plate loss ratio to total loss, the first hybrid transformer is 43.2% at 100% load, 79.1% at 50% load, 14.5% at 100% load, 26.7% at 50% load, 9.7% at 100% load and 17.8% at 50% load.
도 8b에서, 고효율 변압기(DYN11_Case 1)에 적용된 타이 플레이트의 손실(Tie-Plate Losses)은 53.379 와트(W)이고, 제1 하이브리드 변압기(DZN0_Case 1)의 타이 플레이트 손실은 103.39 와트(W)이며, 제2 하이브리드 변압기(DZN0_Case 2)의 타이 플레이트 손실은 34.676 와트(W)이며, 제3 하이브리드 변압기(DZN0_Case 3)의 타이 플레이트 손실은 23.099 와트(W)인 것으로 나타났다. 8B, the tie-plate losses of the tie plate applied to the high-
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기 타이 플레이트(100)를 적용한 제3 하이브리드 변압기(DZN0_Case 3)의 손실이 23.099 와트(W)로서 가장 적은 손실이 발생하는 것을 알 수 있다.That is, it can be seen that the loss of the third
한편, 변압기의 설계 상 온도 분포는 변압기의 상부에서 온도의 집중이 발생하며, 표유 부하손이 발생하는 즉, 와전류 분포가 집중되는 부분에서 온도가 더욱 상승하는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, the temperature distribution in the design of the transformer shows that the temperature is concentrated at the upper part of the transformer, and the temperature rises at the part where the stray load is generated, that is, the part where the eddy current distribution is concentrated.
실제 변압기의 제작 시 온도의 집중 부분은 상하부 프레임(120, 130)과 수직 지지대(150)가 겹쳐지는 부분 및 프레임, 수직 지지대(150)와 볼트, 너트를 체결하는 부분에서 더욱 발생할 수 있다. A concentrated portion of the temperature during the fabrication of the actual transformer may further be generated in a portion where the upper and
실제 슬롯이 적용되는 모델과 함께 본 발명에서 제안하는 모델의 와전류 분포를 파악한 결과, 본 발명에 따른 타이 플레이트의 와전류 분포가 완화되는 것을 확인할 수 있었으며, 표유 부하손 또한 저감되는 것을 확인할 수 있다. As a result of examining the eddy current distribution of the model proposed in the present invention together with the model to which the actual slot is applied, it is confirmed that the eddy current distribution of the tie plate according to the present invention is alleviated, and the stray load hand is also reduced.
그리고, 프레임과 타이 플레이트(Tie-plate)가 만나는 부분의 핫 스폿(Hot spot) 온도는 약 6℃ 감소됨을 확인할 수 있었다.Also, it was confirmed that the hot spot temperature at the portion where the frame and the tie-plate meet is reduced by about 6 ° C.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 배전 계통에서 발생하는 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 철심에 코일이 권취된 변압기에서 누설자속에 의해 타이 플레이트(Tie-Plate)에 발생하는 표유 부하손(stray loss)을 저감시키는 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, in order to reduce harmonics and unbalance generated in a power distribution system, a stray loss occurring in a tie plate due to a leakage magnetic flux in a transformer in which a coil is wound on an iron core, And a method for manufacturing the transformer tie plate.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
10 : 1차 코일 12 : 제1 권선
14 : 제2 권선 16 : 제3 권선
20 : 2차 코일 22 : 제1 권선
24 : 제2 권선 26 : 제3 권선
30 : 혼촉 방지판 40 : 철심
42 : 제1 레그 44 : 제2 레그
46 : 제3 레그 100 : 변압기 타이 플레이트
110 : 베드 프레임 120 : 상부 프레임
125 : 크로스바 130 : 하부 프레임
140 : 철심 150 : 수직 지지대
150-1 : 제1 외측 지지대 150-2 : 제2 외측 지지대
150-3 : 제3 외측 지지대 150-4 : 제4 외측 지지대
152 : 제1 지지대 152-2, 154-2, 156-2 : 중앙 돌출부
154 : 제2 지지대 152-4, 154-4, 156-4 : 상부 돌출부
156 : 제3 지지대 152-6, 154-6, 156-6 : 하부 돌출부
158-1 : 제1 상부 지지대 158-2 : 제2 상부 지지대
158-3 : 제1 하부 지지대 158-4 : 제2 하부 지지대
202, 204, 206 : 결합홈 502, 504, 506 : 걸림판
512, 514, 516 : 요홈부10: primary coil 12: primary winding
14: 2nd winding 16: 3rd winding
20: secondary coil 22: primary winding
24: 2nd winding 26: 3rd winding
30: interference prevention plate 40: iron core
42: first leg 44: second leg
46: Third leg 100: Transformer tie plate
110: bed frame 120: upper frame
125: Crossbar 130: Lower frame
140: iron core 150: vertical support
150-1: first outer support 150-2: second outer support
150-3: third outer support 150-4: fourth outer support
152: first support base 152-2, 154-2, 156-2:
154: second support base 152-4, 154-4, 156-4: upper protrusion
156: third support rods 152-6, 154-6, 156-6:
158-1: first upper support 158-2: second upper support
158-3: first lower support member 158-4: second lower support member
202, 204, 206: coupling
512, 514, 516:
Claims (15)
상기 철심의 상부에 위치하여 상기 철심의 상부를 고정하는 상부 프레임;
상기 철심의 하부에 위치하여 상기 철심의 하부를 고정하는 하부 프레임; 및
상기 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 대응되는 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대를 통해 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 수직으로 연결하는 수직 지지대;
를 포함하고,
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 및 상기 제3 지지대는 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성되고, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는, 변압기 타이 플레이트.
A transformer in which a primary coil and a secondary coil are wound around a first leg, a second leg, and a third leg of the iron core, the weight of the primary coil, the secondary coil, and the iron core is supported, A transformer tie plate for supporting the iron core,
An upper frame positioned above the iron core and fixing the upper portion of the iron core;
A lower frame positioned below the iron core and fixing the lower portion of the iron core; And
A vertical support vertically connecting the upper frame and the lower frame through a first support, a second support, and a third support corresponding to the first leg, the second leg, and the third leg;
Lt; / RTI >
The first support, the second support, and the third support are each formed with a central protrusion at a central portion thereof to suppress leakage flux generated in the primary coil and the secondary coil to reduce stray loss. And the upper and lower sides have an oblique shape.
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 및 상기 제3 지지대는, 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성될 때, 상기 상부 프레임과 결합되는 부분에 상부 돌출부가 형성되고, 상기 하부 프레임과 결합되는 부분에 하부 돌출부가 형성되며,
상기 중앙 돌출부와 상기 상부 돌출부 및 상기 하부 돌출부에는 각각 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 변압기 타이 플레이트.
The method according to claim 1,
When the center protrusion is formed at the central portion of each of the first support, the second support, and the third support, an upper protrusion is formed at a portion coupled to the upper frame, A protrusion is formed,
Wherein the central projecting portion, the upper projecting portion and the lower projecting portion are each formed with an inclined surface.
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 및 상기 제3 지지대는, 각각 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 경우에, 깍여 들어간 부분에는 각각 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 변압기 타이 플레이트.
The method according to claim 1,
Wherein when the first support, the second support, and the third support have a top and bottom sloped shape, the sloped portions are each formed with an inclined surface.
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 및 상기 제3 지지대는, 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임에 결합될 때, 용접 결합 또는 볼트 결합을 통해 결합된 것을 특징으로 하는 변압기 타이 플레이트.
The method according to claim 1,
Wherein the first support, the second support, and the third support are coupled through a weld or bolt connection when coupled to the upper frame and the lower frame.
상기 제1 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제1 외측 지지대가 결합 지지되고, 상기 제3 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제2 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제1 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제3 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제3 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제4 외측 지지대가 결합 지지되는,
변압기 타이 플레이트.
The method of claim 2,
A first outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the first support, a second outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the third support, And a fourth outer support is coupled and supported on an outer side of a lower protrusion of the third support,
Transformer tie plate.
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 상부측으로 제1 상부 지지대가 위치하고, 상기 제1 상부 지지대는 상기 제1 지지대의 상부 돌출부와 상기 제2 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하고,
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 하부측으로 제1 하부 지지대가 위치하고, 상기 제1 하부 지지대는 상기 제1 지지대의 하부 돌출부와 상기 제2 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지하며,
상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 상부측으로 제2 상부 지지대가 위치하고, 상기 제2 상부 지지대는 상기 제2 지지대의 상부 돌출부와 상기 제3 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하며,
상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 하부측으로 제2 하부 지지대가 위치하고, 상기 제2 하부 지지대는 상기 제2 지지대의 하부 돌출부와 상기 제3 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지하는,
변압기 타이 플레이트.
The method of claim 2,
A first upper support is positioned between the first support and the second support and the upper support supports the upper protrusion of the first support and the upper protrusion of the second support,
A first lower support is positioned between the first support and the second support and the lower support supports the lower protrusion of the first support and the lower protrusion of the second support,
And a second upper support is positioned between the second support and the third support to support the upper protrusion of the second support and the upper protrusion of the third support,
And a second lower support is positioned between the second support and the third support and the lower support supports the lower protrusion of the second support and the lower protrusion of the third support,
Transformer tie plate.
(a) 상기 철심의 상부에 상부 프레임을 위치시키고 상기 철심의 상부에 상기 상부 프레임을 고정하는 단계;
(b) 상기 철심의 하부에 하부 프레임을 위치시키고 상기 철심의 하부에 상기 하부 프레임을 고정하는 단계;
(c) 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 결합하기 위한 수직 지지대에 대해, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일에서 발생된 누설 자속을 억제하여 표유 부하손(stray loss)을 줄이도록 중앙 부분에 중앙 돌출부를 형성하고, 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖도록 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대를 형성하는 단계; 및
(d) 상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 및 상기 제3 지지대를 상기 제1 레그와 제2 레그 및 제3 레그에 대응되게 위치시켜 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임에 각각 연결 결합하는 단계;
를 포함하는 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
A transformer in which a primary coil and a secondary coil are wound around a first leg, a second leg, and a third leg of the iron core, the weight of the primary coil, the secondary coil, and the iron core is supported, And supporting the iron core, the method comprising the steps of:
(a) placing the upper frame on the iron core and fixing the upper frame on the iron core;
(b) positioning the lower frame at a lower portion of the iron core and fixing the lower frame to the lower portion of the iron core;
(c) a central support for supporting the upper frame and the lower frame to suppress leakage flux generated in the primary coil and the secondary coil to reduce stray loss, Forming a first support, a second support, and a third support so as to form a protrusion and having a top and a bottom in a shaded shape; And
(d) connecting the first support, the second support, and the third support to the first frame, the second frame, and the third frame, respectively, and connecting the first frame and the third frame to the first frame and the second frame;
Wherein the transformer tie plate is made of a metal.
상기 (c) 단계에서, 상기 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 중앙 부분에 중앙 돌출부가 형성될 때, 상기 상부 프레임과 결합되는 부분에 상부 돌출부가 형성되고, 상기 하부 프레임과 결합되는 부분에 하부 돌출부가 형성되며, 상기 중앙 돌출부와 상기 상부 돌출부 및 상기 하부 돌출부에는 각각 경사면이 형성된, 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 7,
In the step (c), when the center protrusion is formed at the central portion of each of the first support, the second support, and the third support, an upper protrusion is formed at a portion coupled to the upper frame, And a lower protrusion is formed at a portion where the upper protrusion and the lower protrusion are coupled to each other, and the central protrusion, the upper protrusion, and the lower protrusion are each formed with an inclined surface.
상기 (c) 단계에서, 상기 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 각각 상측 및 하측이 깍여 들어간 형상을 갖는 경우에, 깍여 들어간 부분에 각각 경사면이 형성된, 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 8,
Wherein, in the step (c), the first support, the second support, and the third support are each formed with an inclined surface at the cut-out portion when the upper and lower sides have a shape shaded upward and downward, respectively.
상기 (c) 단계는, 상기 제1 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제1 외측 지지대가 결합 지지되고, 상기 제3 지지대의 상부 돌출부의 외측에 제2 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제1 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제3 외측 지지대가 결합 지지되며, 상기 제3 지지대의 하부 돌출부의 외측에 제4 외측 지지대가 결합 지지된, 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 8,
In the step (c), a first outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the first support, a second outer support is coupled and supported on an outer side of an upper protrusion of the third support, Wherein a third outer support is coupled and supported on an outer side of the lower protrusion and a fourth outer support is coupled and supported on an outer side of the lower protrusion of the third support.
상기 (c) 단계는,
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 상부측으로 제1 상부 지지대가 위치하고 상기 제1 상부 지지대는 상기 제1 지지대의 상부 돌출부와 상기 제2 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하고,
상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대 사이에 하부측으로 제1 하부 지지대가 위치하고 상기 제1 하부 지지대는 상기 제1 지지대의 하부 돌출부와 상기 제2 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지하며,
상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 상부측으로 제2 상부 지지대가 위치하고 상기 제2 상부 지지대는 상기 제2 지지대의 상부 돌출부와 상기 제3 지지대의 상부 돌출부를 결합하여 지지하며,
상기 제2 지지대와 상기 제3 지지대 사이에 하부측으로 제2 하부 지지대가 위치하고 상기 제2 하부 지지대는 상기 제2 지지대의 하부 돌출부와 상기 제3 지지대의 하부 돌출부를 결합하여 지지된,
변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 8,
The step (c)
A first upper support is located at an upper side between the first support and the second support, and the first upper support supports an upper protrusion of the first support and an upper protrusion of the second support,
A first lower support is positioned between the first support and the second support and the lower support supports the lower protrusion of the first support and the lower protrusion of the second support,
A second upper support is positioned between the second support and the third support and an upper protrusion of the second support is coupled with an upper protrusion of the third support,
The second lower support is positioned between the second support and the third support and the second lower support is supported by the lower protrusion of the second support and the lower protrusion of the third support,
Method of manufacturing a transformer tie plate.
상기 (d) 단계에서 상기 제1 지지대와 제2 지지대 및 제3 지지대는, 상부 프레임과 하부 프레임에 결합될 때, 용접 결합 또는 볼트 결합을 통해 결합된, 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 7,
Wherein the first support, the second support, and the third support in the step (d) are coupled through a weld or bolt connection when the upper support and the lower support are coupled to the upper and lower frames.
상기 (d) 단계는, 상기 1차 코일의 제1 권선과 제2 권선 및 제3 권선이 상기 제1 레그와 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그에 동일한 방향으로 권취되고, 배전 계통에서 발생하는 전압과 전류의 고조파 및 불평형을 감소시키기 위해 상기 2차 코일의 제1 권선과 제2 권선 및 제3 권선이 상기 제1 레그와 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그에 지그재그 형태로 권취된 것을 특징으로 하는 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 7,
Wherein the step (d) comprises winding the first coil, the second coil, and the third coil of the primary coil in the same direction in the first leg, the second leg, and the third leg, Characterized in that a first winding, a second winding and a third winding of the secondary coil are wound in a staggered manner in the first leg, the second leg and the third leg to reduce harmonics and unbalance of voltage and current. Of the transformer tie plate.
상기 (d) 단계에서, 상기 제1 레그에는 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선, 제2 권선, 제1 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되고,
상기 제2 레그에는 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선, 제3 권선, 제2 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되며,
상기 제3 레그에는 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선이 순차적으로 중첩되어 권취되되, 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선, 제1 권선, 제3 권선이 순차적으로 중첩되어 권취된 것을 특징으로 하는 변압기 타이 플레이트 제조 방법.
The method of claim 7,
In the step (d), the first winding, the second winding, and the first winding are sequentially wound and superposed on the first leg, and the first winding, the second winding, the first winding, Are sequentially wound and superimposed,
The second winding, the third winding, and the second winding are sequentially wound and overlapped on the second leg, and the second winding, the third winding, the second winding, the third winding, and the second winding are sequentially overlapped and wound ,
The third leg is wound with the third winding, the first winding, and the third winding sequentially in a superimposed manner, and the third winding, the first winding, the third winding, the first winding, and the third winding are sequentially overlapped and wound Wherein the tie plate is made of a metal.
상기 (d) 단계에서, 상기 제1 권선은 상기 제1 레그, 상기 제3 레그 및 상기 제1 레그의 순서로 권취되되, 상기 제1 레그, 상기 제3 레그, 상기 제1 레그, 상기 제3 레그 및 상기 제1 레그의 순서로 권취되고,
상기 제2 권선은 상기 제2 레그, 상기 제1 레그 및 상기 제2 레그의 순서로 권취되되, 상기 제2 레그, 상기 제1 레그, 상기 제2 레그, 상기 제1 레그 및 상기 제2 레그의 순서로 권취되며,
상기 제3 권선은 상기 제3 레그, 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그의 순서로 권취되되, 상기 제3 레그, 상기 제2 레그, 상기 제3 레그, 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그의 순서로 권취된 것을 특징으로 하는 변압기 타이 플레이트 제조 방법.15. The method of claim 14,
In the step (d), the first winding is wound in the order of the first leg, the third leg, and the first leg, wherein the first leg, the third leg, the first leg, Legs and the first leg,
Wherein the second winding is wound in order of the second leg, the first leg and the second leg, wherein the second leg, the first leg, the second leg, the first leg and the second leg In turn,
Wherein the third winding is wound in the order of the third leg, the second leg and the third leg, wherein the third leg, the second leg, the third leg, the second leg, In order from the bottom of the transformer.
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